DOI: https://doi.org/10.4329/wjr.v17.i1.97255
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39876885
تاريخ النشر: 2025-01-21
المؤلف: Kıvanç Kamburoğlu
الموضوع الرئيسي: الأشعة السينية السنية والتصوير
نظرة عامة
هدفت هذه الدراسة إلى تقييم فعالية أشباه الموصلات المعدنية المؤكسدة التكميلية (CMOS) مقابل الألواح الفوسفورية القابلة للتحفيز الضوئي (PSP) كنظم تصوير داخل الفم، مع التركيز على كفاءة الوقت، وراحة المريض، وجودة الصورة الذاتية في البيئات السريرية. خضع ما مجموعه 58 مريضًا لفحوصات شعاعية كاملة للفم، حيث تم تصوير جانب واحد من قوس الأسنان باستخدام كاشف CMOS والجانب الآخر باستخدام كاشف PSP. تم تقييم وقت التطبيق السريري، وراحة المريض، وجودة الصورة الذاتية، وتم إجراء التحليلات الإحصائية باستخدام تحليل التباين المتكرر القياسات.
أشارت النتائج إلى أن متوسط الوقت الكلي لإجراءات التصوير باستخدام كاشف CMOS كان أقل بكثير من ذلك الخاص بكاشف PSP (P<0.05). كانت درجات راحة المرضى مشابهة لكلا الكاشفين، مع متوسط درجات 4.57 لـ CMOS و4.48 لـ PSP، مما يدل على عدم وجود فرق ذي دلالة (P>0.05). ومع ذلك، كشفت التقييمات الذاتية لجودة الصورة أن المراقبين قيموا الهياكل في صور CMOS أعلى بكثير من تلك الموجودة في صور PSP عبر جميع المناطق (P<0.05). في الختام، أظهر كاشف CMOS كفاءة زمنية سريرية متفوقة وجودة صورة ذاتية مقارنة بكاشف PSP.
مقدمة
تناقش مقدمة هذه الورقة البحثية تطور التصوير السني، وخاصة الانتقال من الأشعة السينية التقليدية داخل الفم إلى تقنيات التصوير الرقمية. تم تطوير أول نظام تصوير رقمي مباشر، Radio-VisioGraphy، في عام 1984، مما يمثل تقدمًا كبيرًا في الأشعة السينية السنية. ظهرت مستقبلات رقمية، بما في ذلك الألواح الفوسفورية القابلة للتحفيز الضوئي (PSP) وأجهزة الكهروضوئية (CCDs) أو أشباه الموصلات المعدنية المؤكسدة التكميلية (CMOS)، مما يوفر تخفيضات كبيرة في التعرض للإشعاع – حيث تم الإبلاغ عن أنها أقل بنسبة 50% إلى 80% مقارنة بالتقنيات التناظرية. لا تقلل الأشعة السينية الرقمية فقط من جرعة المريض ولكنها تعزز أيضًا تفسير الصورة من خلال العمليات المعتمدة على الكمبيوتر، مما يلغي الحاجة إلى المعالجة الكيميائية.
تسلط الورقة الضوء على وضعي التصوير الرقمي داخل الفم الرئيسيين: الأشعة السينية المحوسبة (CR) والأشعة السينية الرقمية المباشرة (DR). تستخدم CR الألواح PSP التي تتطلب عملية قراءة منفصلة، بينما تستخدم DR كواشف الحالة الصلبة التي تحول الأشعة السينية مباشرة إلى إشارات كهربائية. على الرغم من أن تقنية CMOS تسمح بتوافر الصور بسرعة ودمج التحويل من التناظر إلى الرقمي، إلا أنها تقدم تحديات مثل الحجم الكبير وراحة المريض. تشير المقدمة إلى أن الدراسات السابقة قد ركزت بشكل أساسي على المقارنات في المختبر لجودة الصورة بين أنظمة CCD وPSP، مع نتائج تشير إلى أداء مشابه في اكتشاف التسوس ولكن موثوقية أعلى لأنظمة CCD في تحديد أطوال قنوات الجذر. تهدف الدراسة الحالية إلى تقييم فعالية كواشف CMOS وPSP في البيئات السريرية الحقيقية، مع التركيز على كفاءة الوقت، وراحة المريض، وجودة الصورة الذاتية.
الطرق
في هذه الدراسة، تم الحصول على الموافقة الأخلاقية من لجنة الأخلاقيات بكلية طب الأسنان، جامعة أنقرة، وتم تجنيد 58 مريضًا (25 امرأة و33 رجلًا) بين يناير 2017 ويناير 2018. قدم المشاركون، الذين تتراوح أعمارهم بين 20 و74 عامًا (متوسط العمر 40.94، الانحراف المعياري: 8.91)، بمشاكل سنية متنوعة ولم يكن لديهم أكثر من أربعة أسنان مفقودة. خضع كل مريض لفحص شعاعي كامل للفم، والذي شمل صورة واحدة من نوع bitewing وثماني صور شعاعية، تم تنفيذها بواسطة فني ذو خبرة باستخدام نوعين مختلفين من الكواشف: فوسفور قابل للتحفيز ضوئيًا (PSP) وأشباه موصلات معدنية مؤكسدة تكميلية (CMOS).
شمل إجراء التصوير التقاط صور لتسع مناطق من قوس الأسنان، حيث تم تصوير كل جانب من القوس باستخدام كاشف مختلف لضمان تمثيل متوازن. تم تقييم أوقات التطبيق السريري وراحة المريض، حيث قام المرضى بتقييم تجربتهم على مقياس من 1 إلى 5 للراحة والألم. تم تقييم جودة الصورة من قبل اثنين من أطباء الأشعة باستخدام مقياس من 5 نقاط، وتم تسجيل إعادة التصوير بسبب الجودة غير الكافية. تم إجراء التحليلات الإحصائية باستخدام SPSS، مع استخدام اختبارات مختلفة لمقارنة أداء الكواشف، بما في ذلك تحليل التباين المتكرر القياسات واختبار ويلكوكسون للتقييمات الذاتية. كانت الدراسة تهدف إلى تحديد الفروق في جودة الصورة وراحة المريض بين نوعي الكواشف، مع تحديد مستوى الدلالة عند P < 0.05.
النتائج
في هذه الدراسة، تم تحليل ما مجموعه 1,044 صورة شعاعية رقمية داخل الفم من نوع periapical وbitewing لمقارنة أداء كواشف أشباه الموصلات المعدنية المؤكسدة التكميلية (CMOS) وكواشف الفوسفور القابل للتحفيز الضوئي (PSP). أشارت النتائج إلى أن متوسط الوقت اللازم لإنشاء سلسلة من تسع صور شعاعية داخل الفم كان أقصر بكثير مع كاشف CMOS (167.07 ± 13.84 ثانية) مقارنة بكاشف PSP (234.05 ± 11.89 ثانية)، مع وجود فرق ذو دلالة إحصائية في أوقات التعرض واكتساب الصورة (P < 0.05). ومع ذلك، لم تُلاحظ فروق ذات دلالة في وضع الكاشف أو أوقات وضع رأس الأنبوب والمريض عبر جميع المناطق (P > 0.05)، على الرغم من أن مناطق معينة أظهرت فروقًا ذات دلالة.
كشفت التقييمات الذاتية لجودة الصورة أن اتفاقية المقيّم الداخلي لصور CMOS (قيم كابا بين 0.676 و0.827) كانت أعلى من تلك الخاصة بصور PSP (0.602 إلى 0.804)، مع اتفاقية المقيّمين الخارجيين أيضًا لصالح CMOS (0.601 مقابل 0.555). قام كلا المراقبين بتقييم جودة الصورة الذاتية أعلى لصور CMOS عبر جميع الهياكل التي تم تقييمها (P < 0.05). كما لاحظت الدراسة أن إعادة التصوير كانت مطلوبة في مجموعة فرعية من المرضى بسبب قطع مخروطية شديدة وعيوب حركة، حيث أظهر كاشف CMOS نسبة عيوب الحركة بنسبة 2.4% مقارنة بـ 1.5% لكاشف PSP، وحدثت القطع المخروطية بنسبة 13.4% لـ CMOS و18.3% لـ PSP (P < 0.05). بشكل عام، تشير النتائج إلى أن كواشف CMOS توفر أوقات تصوير أسرع وجودة صورة ذاتية متفوقة مقارنة بكواشف PSP.
المناقشة
في قسم المناقشة هذا، تقيم الدراسة الفعالية السريرية للتصوير داخل الفم باستخدام نوعين من الكواشف: أشباه الموصلات المعدنية المؤكسدة التكميلية (CMOS) والفوسفور القابل للتحفيز الضوئي (PSP). توفر كلا التقنيتين دقة مكانية متفوقة في الممارسة السنية، ولكن قدراتهما التشخيصية تتأثر بعوامل مختلفة، بما في ذلك زاوية شعاع الأشعة السينية، ووقت التعرض، وخصائص الآفات التي يتم فحصها. تسلط الدراسة الضوء على أهمية ضمان جودة الصورة، باستخدام مقاييس موضوعية مثل قيمة البكسل، والضوضاء، والدقة المكانية، جنبًا إلى جنب مع التقييمات الذاتية لتوفير تقييم شامل لأداء الكاشف.
تشير النتائج إلى أنه بينما تعتبر كواشف CMOS وPSP متشابهة من حيث راحة المريض، إلا أن كواشف CMOS تظهر كفاءة زمنية متفوقة وجودة صورة ذاتية. تفيد الدراسة بأن عدد إعادة التصوير المطلوب لكواشف CMOS أقل مقارنة بكواشف PSP، ويعزى ذلك إلى هشاشة كواشف PSP وقابليتها لعيوب الحركة. بالإضافة إلى ذلك، تؤكد الدراسة على أهمية الظروف البيئية المتسقة أثناء التقييمات لتقليل التباين. بشكل عام، تدعو الأبحاث إلى اعتماد كواشف CMOS الصلبة في البيئات السريرية، خاصة حيث يتم إجراء كميات كبيرة من الأشعة السينية periapical بشكل روتيني، نظرًا لأدائها التشخيصي المحسن وكفاءتها.
DOI: https://doi.org/10.4329/wjr.v17.i1.97255
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39876885
Publication Date: 2025-01-21
Author(s): Kıvanç Kamburoğlu
Primary Topic: Dental Radiography and Imaging
Overview
This study aimed to evaluate the effectiveness of complementary metal-oxide semiconductors (CMOS) versus photostimulable phosphor (PSP) plates as intraoral imaging systems, focusing on time efficiency, patient comfort, and subjective image quality in clinical settings. A total of 58 patients underwent full-mouth radiological examinations, with one side of the dental arch imaged using a CMOS detector and the other side using a PSP detector. Clinical application time, patient comfort, and subjective image quality were assessed, and statistical analyses were performed using repeated-measures analysis of variance.
The results indicated that the mean total time for imaging procedures with the CMOS detector was significantly lower than that for the PSP detector (P<0.05). Patient comfort scores were similar for both detectors, with mean scores of 4.57 for CMOS and 4.48 for PSP, showing no significant difference (P>0.05). However, subjective assessments of image quality revealed that observers rated the structures in CMOS images significantly higher than those in PSP images across all regions (P<0.05). In conclusion, the CMOS detector demonstrated superior clinical time efficiency and subjective image quality compared to the PSP detector.
Introduction
The introduction of this research paper discusses the evolution of dental imaging, particularly the transition from traditional intraoral periapical radiographs to digital imaging technologies. The first direct digital imaging system, Radio-VisioGraphy, was developed in 1984, marking a significant advancement in dental radiography. Digital receptors, including photostimulable phosphor (PSP) plates and charge-coupled devices (CCDs) or complementary metal-oxide semiconductors (CMOS), have since emerged, offering substantial reductions in radiation exposure—reported to be 50% to 80% lower than analog techniques. Digital radiography not only minimizes patient dose but also enhances image interpretation through computer-aided processes, eliminating the need for chemical processing.
The paper highlights the two primary modes of digital intraoral imaging: computed radiography (CR) and direct digital radiography (DR). CR utilizes PSP plates that require a separate readout process, while DR employs solid-state detectors that convert X-rays directly into electrical signals. Although CMOS technology allows for rapid image availability and integration of analog-to-digital conversion, it presents challenges such as bulkiness and patient discomfort. The introduction notes that previous studies have primarily focused on in vitro comparisons of image quality between CCD and PSP systems, with findings suggesting similar performance in caries detection but superior reliability for CCD systems in identifying root canal lengths. The current study aims to assess the effectiveness of CMOS and PSP detectors in real clinical settings, focusing on time efficiency, patient comfort, and subjective image quality.
Methods
In this study, ethical approval was secured from the Ethics Committee of the Faculty of Dentistry, Ankara University, and 58 patients (25 women and 33 men) were recruited between January 2017 and January 2018. Participants, aged 20 to 74 years (mean age 40.94, SD: 8.91), presented with various dental issues and had no more than four missing teeth. Each patient underwent a full-mouth periapical radiographic examination, which included one bitewing and eight periapical radiographs, performed by an experienced technician using two different detector types: a photostimulable phosphor (PSP) and a complementary metal-oxide semiconductor (CMOS).
The imaging procedure involved capturing images of nine regions of the dental arch, with each side of the arch imaged using a different detector to ensure balanced representation. Clinical application times and patient comfort were assessed, with patients rating their experience on a scale from 1 to 5 for comfort and pain. Image quality was evaluated by two radiologists using a 5-point scale, and retakes due to inadequate quality were recorded. Statistical analyses were conducted using SPSS, with various tests employed to compare the performance of the detectors, including repeated-measures ANOVA and the Wilcoxon test for subjective assessments. The study aimed to determine differences in image quality and patient comfort between the two detector types, with a significance level set at P < 0.05.
Results
In this study, a total of 1,044 digital intraoral periapical and bitewing radiographs were analyzed to compare the performance of Complementary Metal-Oxide-Semiconductor (CMOS) and Photostimulable Phosphor (PSP) detectors. The results indicated that the mean time to generate a series of nine intraoral radiographs was significantly shorter with the CMOS detector (167.07 ± 13.84 seconds) compared to the PSP detector (234.05 ± 11.89 seconds), with a statistically significant difference in exposure and image acquisition times (P < 0.05). However, no significant differences were observed in detector positioning or tube head and patient positioning times across all regions (P > 0.05), although specific regions showed significant differences.
Subjective assessments of image quality revealed that the intra-rater agreement for CMOS images (kappa values between 0.676 and 0.827) was higher than for PSP images (0.602 to 0.804), with inter-rater agreement also favoring CMOS (0.601 vs. 0.555). Both observers rated the subjective image quality higher for CMOS images across all assessed structures (P < 0.05). The study also noted that retakes were required in a subset of patients due to severe cone-cuts and motion artifacts, with the CMOS detector exhibiting a motion artifact percentage of 2.4% compared to 1.5% for the PSP detector, and cone-cuts occurring at 13.4% for CMOS and 18.3% for PSP (P < 0.05). Overall, the findings suggest that CMOS detectors provide faster imaging times and superior subjective image quality compared to PSP detectors.
Discussion
In this discussion section, the study evaluates the clinical effectiveness of intraoral imaging using two types of detectors: Complementary Metal-Oxide-Semiconductor (CMOS) and Photostimulable Phosphor (PSP). Both technologies provide superior spatial resolution in dental practice, but their diagnostic capabilities are influenced by various factors, including X-ray beam angulation, exposure time, and the characteristics of the lesions being examined. The study highlights the importance of image quality assurance, utilizing objective metrics such as pixel value, noise, and spatial resolution, alongside subjective assessments to provide a comprehensive evaluation of detector performance.
The findings indicate that while both CMOS and PSP detectors are comparable in terms of patient comfort, CMOS detectors demonstrate superior time efficiency and subjective image quality. The study reports a lower number of retakes required for CMOS compared to PSP, attributed to the fragility of PSP detectors and their susceptibility to motion artifacts. Additionally, the study underscores the significance of consistent environmental conditions during assessments to minimize variability. Overall, the research advocates for the adoption of solid-state CMOS detectors in clinical settings, particularly where high volumes of periapical radiographs are routinely performed, due to their enhanced diagnostic performance and efficiency.