Resumo: A tomografia computadorizada de feixe cônico (TCFC) de pequeno campo de visão (do inglês, field-of-view; FOV) tem sido utilizada constantemente devido à resolução espacial relativamente maior e menor dose de raios X. No entanto, a redução do tamanho do FOV aumenta indiretamente a exomassa - zona fora do FOV mas ainda entre a fonte de raios X e o receptor da imagem. Dessa forma, considerando a frequente utilização de FOV pequeno e materiais metálicos na reabilitação oral, associada à necessidade de protocolos de exposição otimizados em diversas tarefas de diagnóstico, os objetivos desta tese foram avaliar (I) a influência do tamanho de voxel nos artefatos oriundos da exomassa, (II) o impacto dos artefatos oriundos da exomassa e/ou endomassa no diagnóstico de fratura radicular vertical (FRV) simulada, e (III) o desempenho de um protocolo de exposição otimizado nesta tarefa de diagnóstico. Para cumprir o primeiro objetivo, imagens de TCFC foram obtidas de um fantoma de imagem centralizado em um FOV de 5 × 5 cm em dois aparelhos utilizando dois tamanhos de voxel: 0,2 e 0,3 mm. Materiais metálicos de diferentes composições e quantidades foram posicionados na exomassa e imagens adicionais foram realizadas. Os valores de voxel foram mensurados de 16 áreas homogêneas do fantoma e a média e o desvio padrão foram calculados. Os dados foram analisados pelos testes ANOVA, Tukey e Dunnett (?=0,05). Para cumprir o segundo e terceiro objetivos, vinte dentes humanos unirradiculares foram instrumentados e, FRV foi induzida em metade deles. Todos os dentes foram posicionados individualmente em um alvéolo vazio de uma mandíbula humana. As imagens de TCFC foram obtidas com um FOV de 5 × 5 cm centralizado no dente de interesse em três aparelhos sob dois protocolos de exposição (padrão e otimizado). Imagens adicionais foram obtidas com materiais metálicos na exomassa e/ou dentro do FOV (endomassa). O dente de interesse foi substituído por um tubo de polipropileno preenchido com uma solução radiopaca homogênea e imagens adicionais foram realizadas. Três radiologistas avaliaram as imagens e indicaram a presença de FRV em uma escala de 5 pontos. A sensibilidade, especificidade e área sob a curva ROC (AUC) foram obtidas. Os valores de voxel e ruído foram mensurados nas imagens referentes a solução radiopaca. Os diferentes grupos foram comparados pelos testes ANOVA e Tukey (?=0,05). Os valores médios de voxel e a variabilidade não diferiram significativamente entre as images com tamanho de voxel 0,2 e 0,3 mm. Sensibilidade, especificidade e AUC para o diagnóstico de FRV não mostraram diferenças significativas entre a composição e localização dos materiais metálicos e protocolos de exposições. Na maioria das condições, os valores de voxel foram significativamente menores e os valores de ruído foram significativamente maiores quando o material metálico estava presente na exomassa ou na exomassa e endomassa. Em conclusão, os artefatos oriundos da exomassa não são influenciados pelo tamanho de voxel e não comprometem o diagnóstico de FRV simulada baseado em imagens de protocolos de exposição padrão e otimizados Ver menos

Abstract: Cone-beam computed tomography (CBCT) of small field-of-view (FOV) has been increasingly indicated for resulting in relatively higher spacial resolution and lower X-ray dose. However, the reduction of the FOV size leads to an indirect increase of the exomass, which is the zone outside of the FOV but between the X-ray source and the image receptor. Thus, considering the frequent use of small FOV sizes and metallic materials in oral rehabilitation, which are well-known source os artefacts, associated with the constant need for optimised exposure protocols in diverse diagnostic tasks, the aims of this thesis were to evaluate (I) the influence of the voxel size on artefacts arising from the exomass (II) the impact of artefacts arising from the exomass and/or endomass on the diagnosis of simulated vertical root fracture (VRF), and (III) the performance of an optimised protocol on this diagnostic task. To accomplish the first aim, CBCT scans were obtained of an imaging phantom centred in a FOV of 5 × 5 cm using two units at two voxel sizes: 0.2 and 0.3 mm. Metal objects of different compositions and numbers were placed in the exomass and additional scans were performed. CBCT voxel values were obtained from 16 homogeneous areas of the phantom and averaged, and the standard deviation was calculated to obtain voxel value variability. The data were analyzed by ANOVA and Tukey’s and Dunnett’s tests (?=0.05). To accomplish the second and thirds aims, twenty single-rooted human teeth were endodontically prepared and VRF was induced in half of them. All teeth were individually placed in an empty socket of a human mandible. CBCT scans were obtained with a FOV of 5 × 5 cm centred on the tooth of interest using three units at two dose protocols (standard and optimised). Additional CBCT scans were obtained with metallic in the exomass and/or inside the FOV (endomass), simulating different clinical conditions. The tooth of interest was replaced with a polyprolilene tube filled with a homogeneous radiopaque solution and additional CBCT scans were made. Three radiologists evaluated the CBCT images and indicated the presence of VRF on a 5-point scale. Sensitivity, specificity and area under the receiver operating characteristic curve (AUC) were obtained. CBCT voxel and noise values were obtained from the radiopaque solution. Differents groups were compared using ANOVA followed by Tukey’s test (?=0.05). Overall CBCT voxel values and voxel value variability did not differ significantly between CBCT scans obtained with voxel sizes of 0.2 and 0.3 mm. Sensitivity, specificity and AUC for the diagnosis of VRF did not show significant differences between the composition and location of the metallic materials and dose protocols. In most of the conditions, the CBCT voxel values were significantly lower and the noise values were significantly higher when metal was present in the exomass or in the exomass and in the endomass. In conclusion, artefacts arising from the exomass are not affected by the voxel size and do not influence the image-based diagnosis of simulated vertical root fracture at standard and optimised exposure protocols Ver menos