Assessment of enamel demineralization using conventional, digital, and digitized radiography Translated title: Avaliação da desmineralização do esmalte por meio de radiografias convencional, digital e digitalizada

Abstract

This experimental research aimed at evaluating the accuracy of enamel demineralization detection using conventional, digital, and digitized radiographs, as well as to compare radiographs and logarithmically contrast-enhanced subtraction images. Enamel subsurface demineralization was induced on one of the approximal surfaces of 49 sound third molars. Standardized radiographs of the teeth were taken prior to and after the demineralization phase with three digital systems - CygnusRay MPS®, DenOptix® and DIGORA® - and InSight® film. Three radiologists interpreted the pairs of conventional, digital, and digitized radiographs in two different occasions. Logarithmically contrast-enhanced subtraction images were examined by a fourth radiologist only once. Radiographic diagnosis was validated by cross-sectional microhardness profiling in the test areas of the approximal surfaces. Accuracy was estimated by Receiver Operating Characteristic (ROC) analysis. Chi-square test, at a significance level of 5%, was used to compare the areas under the ROC curves (Az) calculated for the different imaging modalities. Concerning the radiographs, the DenOptix® system (Az = 0.91) and conventional radiographs (Az = 0.90) presented the highest accuracy values compared with the other three radiographic modalities. However, logarithmically contrast-enhanced subtraction images (Az = 0.98) were significantly more accurate than conventional, digital, and digitized radiographs (p = 0.0000). It can be concluded that the DenOptix® system and conventional radiographs provide better performance for diagnosing enamel subsurface demineralization. Logarithmic subtraction significantly improves radiographic detection.

Translated abstract

O objetivo desta pesquisa experimental foi investigar a acurácia da detecção de desmineralizações em esmalte por meio de radiografias convencionais, digitais e digitalizadas, e compará-las às imagens por subtração logarítmica. Foram induzidas desmineralizações subsuperficiais no esmalte de uma das faces proximais de 49 dentes terceiros molares hígidos. Radiografias padronizadas dos dentes foram obtidas antes e após a fase de desmineralização com o emprego de três sistemas digitais - CygnusRay MPS®, DenOptix® e DIGORA® - bem como do filme InSight®. Três radiologistas interpretaram os pares de radiografias convencionais, digitais e digitalizadas, em duas ocasiões diferentes. As imagens por subtração logarítmica foram avaliadas por um quarto radiologista apenas uma vez. O diagnóstico radiográfico foi validado pela mensuração da microdureza do esmalte seccionado longitudinalmente, nas áreas-teste das faces proximais. A acurácia foi estimada pela análise "Receiver Operating Characteristic" (ROC). Aplicou-se o teste Qui-Quadrado, em um nível de significância de 5%, para comparar as áreas sob as curvas ROC (Az) das diferentes modalidades de imagens radiográficas. Em se tratando das radiografias, o sistema DenOptix® (Az = 0,91) e as radiografias convencionais (Az = 0,90) apresentaram os maiores valores de acurácia em relação às outras três modalidades de imagem. No entanto, as imagens por subtração logarítmica (Az = 0,98) superaram as radiografias convencionais, digitais e digitalizadas (p = 0,0000). Conclui-se que o sistema DenOptix® e as radiografias convencionais demonstram melhor desempenho no diagnóstico das desmineralizações subsuperficiais em esmalte. A subtração logarítmica aprimora significativamente a detecção radiográfica.