Nonostante l’introduzione di tecniche diagnostiche sempre più accurate quali l’ortopantomografia, la TC Dentascan, la CBCT, le linee guida radiologiche concordano che la radiografia endorale rappresenta tuttora l’indagine di primo livello, cui il dentista deve ricorrere nella maggior parte dei casi. Scopo del presente aggiornamento monografico è l’analisi dettagliata delle variabili che possono influenzare la qualità delle immagini radiologiche endorali.
La diagnostica per immagini fornisce importanti dati integrativi a fini diagnostici, prognostici, terapeutici e di follow-up. Le immagini diagnostiche possono essere: di tipo planare, in cui una struttura anatomica tridimensionale (ovvero, un volume) è rappresentata in maniera bidimensionale; di tipo tomografico, con le quali si realizzano immagini di singoli strati di organi o tessuti alla profondità desiderata eliminando le interferenze relative agli strati a essi più superficiali o più profondi.
Nonostante la moderna introduzione di tecniche diagnostiche sempre più accurate quali l’ortopantomografia, TC Dentascan, CBCT, le linee guida radiologiche concordano universalmente che la radiografia endorale rappresenta tuttora l’indagine di primo livello cui il dentista deve ricorrere nella maggior parte dei casi. Malgrado ciò gli studi rivolti a valutare la qualità di esecuzione di tali radiografie da parte dei dentisti generici concludono che una grande percentuale di esse è di qualità inaccettabile e che l’errore più comune consiste in un errato posizionamento del recettore, e ciò indifferentemente dal fatto che si tratti di rivelatori analogici o digitali.
Per radiazione si intende un insieme di fenomeni caratterizzati dal trasferimento di energia da un punto all’altro dello spazio che può avvenire anche in assenza di mezzo, cioè nel vuoto. Le radiazioni possono essere distinte in corpuscolate e non corpuscolate: le prime presentano un trasporto di energia associato a un trasporto di materia (particelle alfa, beta, protoni, neutroni), mentre le radiazioni non corpuscolate presentano esclusivamente trasporto di energia, ma non trasporto di materia (onde elettromagnetiche), e si propagano in forma di onde.
In fisica, le onde elettromagnetiche sono caratterizzate dalla lunghezza d’onda (indicata con la lettera greca lambda-λ), cioé dalla distanza tra due massimi (o tra due minimi) consecutivi, e dalla frequenza (indicata con la lettera greca ni-ν), data dal numero di massimi (o minimi) che si possono misurare nell’unità di tempo (che è il secondo). Tra la lunghezza d’onda e frequenza esiste una relazione di proporzionalità inversa, per cui all’aumentare di una corrisponde una diminuzione dell’altra. Maggiore sarà la frequenza, minore sarà la lunghezza d’onda e maggiore sarà l’energia che le onde trasportano e possono trasferire alla materia.
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Sebbene tutte le radiazioni cedano energia alla materia con cui interagiscono, solo alcune di esse, dette appunto ionizzanti, sono dotate di energia sufficiente a ionizzarne gli atomi. I raggi X sono quella porzione di spettro elettromagnetico con lunghezza d’onda compresa approssimativamente tra 10 nanometri (nm) e 1/1000 di nanometro (1 picometro). Essi sono appunto radiazioni ionizzanti in quanto dotati di sufficiente energia da poter ionizzare gli atomi o le molecole con i quali vengono a interagire.
Gli effetti che le radiazioni inducono su un tessuto biologico sono la conseguenza di una serie complessa di processi dovuti al trasferimento di energia dalla radiazione al tessuto irradiato. Quando la radiazione attraversa un tessuto, gli atomi di cui è costituito possono essere ionizzati o eccitati. La struttura cellulare più radiosensibile è il DNA che può essere danneggiato per via diretta o indiretta, cioè mediante la produzione di radicali liberi.
Possono seguire tre scenari diversi: la lesione è riparata correttamente; la lesione non è riparata, la cellula muore; la lesione non è riparata adeguatamente, la cellula subisce una mutazione. La cellula così mutata, se non riconosciuta dal sistema immunitario e prontamente rimossa, può proliferare e dar luogo a un processo di carcinogenesi.
Lo scopo della radioprotezione è quello di minimizzare il rischio da radiazioni senza sacrificare o limitare gli ovvi benefici nella prevenzione, diagnosi e cura efficace delle malattie. Tutte le procedure mediche che comportino l’esposizione a radiazioni ionizzanti devono essere giustificate e ottimizzate e devono essere regolarmente riviste e aggiornate alla luce del progresso tecnico-scientifico e in conformità con il principio ALARA (As Low As Reasonably Achievable): solo le informazioni necessarie all’uso clinico; la più ragionevole bassa dose possibile; tutte le radiografie devono essere ottimizzate e giustificate.
L’indagine RX è da prescrivere solo quando ciò possa condizionare la terapia. Mai ai fini della documentazione iconografica (vedi le spesso disinvolte CBCT post-implantari) o a scopo promozionale. Gli esami RX non devono essere ripetuti senza giustificazione clinica e devono essere limitati all’area di interesse. I clinici hanno la responsabilità di tenere conto di eventuali esami precedenti. Qualsiasi irradiazione, seppur apparentemente insignificante, va se possibile evitata.
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Il tubo radiogeno consta di un’ampolla di vetro, sotto vuoto spinto, contenente due elettrodi, posti l’uno di fronte all’altro. Circa il polo negativo in realtà si può distinguere un primo elemento composto da un sottile filamento di tungsteno, avvolto a spirale, percorso da corrente elettrica continua a bassa tensione e il catodo vero e proprio collegato al circuito ad alta tensione. L’anodo (polo positivo) invece, situato al polo opposto dell’ampolla, è costituito da un piattello di metallo a elevato numero atomico. Il vuoto è necessario per due ragioni: 1. impedisce la collisione degli elettroni in movimento con le molecole dell’aria; 2. previene l’ossidazione e la rottura del filamento.
Il tubo quindi è essenzialmente costituito da due circuiti elettrici. Il primo controlla l’intensità della corrente alla spiralina, cioè al polo negativo a bassa tensione, che portato a incandescenza, per effetto termoionico, libera una “nube elettronica” il cui numero di elettroni è funzione dell’intensità della corrente (amperaggio) al catodo. Nel secondo circuito, ad alta tensione, viene creata una elevata differenza di potenziale tra i due elettrodi (kilovoltaggio).
Il passaggio della corrente continua ad alta tensione costringe gli elettroni ad allontanarsi dal polo negativo (stesso segno) che li respinge e a muoversi verso l’anodo, polo positivo che li attira. L’impatto contro questo genera la conversione dell’energia cinetica degli elettroni che qui vengono frenati in raggi X per l’1%, che possono uscire attraverso una apposita fessura dello strato piombato del tubo radiogeno in energia termica per il 99% (sotto forma di calore che deve essere dissipato).
Aumentando l’amperaggio un maggior numero di elettroni bombarda l’anodo nell’unità di tempo e cresce pertanto la quantità di raggi prodotti. Aumentando invece il voltaggio si eleva l’energia cinetica (velocità) degli elettroni convogliati verso l’anodo con la conseguente formazione di raggi a minor lunghezza d’onda, cioè di maggiore energia che possono meglio penetrare nella materia contro cui sono diretti. In sintesi i Volt influiscono sulla qualità dei raggi, mentre i milliAmpère ne regolano la quantità.
Nella radiografia convenzionale un fascio di raggi X, detto raggio incidente, emesso da un tubo radiogeno, incide sull’oggetto esposto e dopo essere stato attenuato durante l’attraversamento dei tessuti (raggio emergente), modifica le proprietà di un rivelatore (film radiografico, schermo fluorescente o, modernamente, sistema di detettori digitali), rendendo possibile la generazione di un’immagine, in cui i vari tessuti vengono rappresentati secondo una scala di grigi funzione della densità di ciò che viene attraversato dai fotoni X.
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Tale attenuazione oltre che dipendere dallo spessore è proporzionale al numero atomico degli atomi componenti le strutture tissutali e alla loro densità elettronica. La conoscenza di questi processi è fondamentale per ottimizzare i parametri di esposizione e la qualità diagnostica dell’immagine endorale.
Viene definito fuoco la parte della superficie dell’anodo colpita dal fascio elettronico. Idealmente il punto di emissione dei raggi X dovrebbe essere puntiforme per evitare sfuocature geometriche: condizione teorica ideale che è necessariamente disattesa, in quanto in realtà la superficie dell’anodo deve avere una dimensione fisica finita. Quanto più questa sarà minore tanto migliore sarà la qualità dell’immagine. Negli apparecchi endorali il fuoco, in genere, è dell’ordine di 0,4 mm x 0,4 mm, ma con l’uso nel tempo tende a subire delle alterazioni dimensionali con conseguente scadimento dell’immagine.
Se la sorgente radiante non è puntiforme, i contorni dell’ombra proiettata sono degradati da una zona di penombra più o meno estesa che dipenderà dalle dimensioni del fuoco e dalla distanza reciproca dei tre elementi che caratterizzano “l’ottica” radiologica (fuoco, oggetto e recettore). Man mano che ci si allontana dalla sorgente di emissione, in modo omogeneo la sezione del fascio aumenta e la densità dei fotoni diminuisce.
I raggi si propagano in direzione obliqua descrivendo un cono di irraggiamento che si allarga con la distanza, ne derivano 2 tipi di artefatti: ingrandimento proiettivo: le immagini radiologiche tendono a essere ingrandite rispetto alla realtà; deformazione proiettiva: la proiezione dell’oggetto sulla pellicola appare deformata perché a causa della divergenza i raggi più lontani dall’asse del fascio assumono un decorso più obliquo. Tale fenomeno è tanto maggiore quanto maggiore è la distanza dell’oggetto dall’asse del fascio.
Scopo del presente articolo è l’analisi dettagliata delle variabili che possono influenzare la qualità delle immagini radiologiche endorali. La conoscenza di tutto ciò in fase di prescrizione, di utilizzo e in fase di acquisto, così come la padronanza dei protocolli operativi, è indispensabile ai fini di una deontologicamente corretta gestione dell’imaging radiologico.
Numerosi studi hanno evidenziato che il 33% delle prescrizioni tomografiche non è giustificato da una reale necessità diagnostica e terapeutica e che gli operatori sanitari coinvolti, dall’odontoiatra, al radiologo, sino al medico di base non sempre sono consapevoli del rischio radiologico effettivo. La radiografia endorale, pur essendo di primo livello, richiede competenze tecniche e metodologiche per evitare errori di posizionamento del recettore e per ottimizzare esposizione e dettaglio diagnostico.
Tutte le procedure mediche che comportino l’esposizione a radiazioni ionizzanti devono essere giustificate e ottimizzate. L’indagine RX è da prescrivere solo quando ciò possa condizionare la terapia. Mai ai fini della documentazione iconografica o a scopo promozionale. Gli esami RX non devono essere ripetuti senza giustificazione clinica e devono essere limitati all’area di interesse. I clinici hanno la responsabilità di tenere conto di eventuali esami precedenti.
La conoscenza di tutto ciò in fase di prescrizione, di utilizzo e in fase di acquisto, così come la padronanza dei protocolli operativi, è indispensabile ai fini di una deontologicamente corretta gestione dell’imaging radiologico.
Luigi Rubino: Laurea in Medicina e Chirurgia con lode, specialista in Odontostomatologia con lode, Master in Odontoiatria digitale. Professore AC all’Università degli Studi di Genova, coordinatore scientifico del Master in Chirurgia computer assistita dell’Università G. Marconi (Roma). Socio attivo di numerose accademie e capogruppo Linee guida nazionali sulla radiologia odontoiatrica in età evolutiva presso il Segretariato generale del Ministero della Salute.
Rossana Izzetti: Laurea con lode nel 2014 in Odontoiatria e Protesi dentaria presso l’Università di Pisa, Master di II livello in Chirurgia orale e d’Urgenza odontostomatologica, PhD student in Scienze cliniche e traslazionali presso l’Università di Pisa, libero professionista a contratto presso la UO Odontostomatologia e Chirurgia del cavo orale della Azienda Ospedaliero-Universitaria Pisana.
La formulazione delle corrette procedure operative, la scelta dell’apparecchiatura (inclusi parametri del tubo radiogeno e tipo di rivelatore), il controllo periodico della qualità dell’impianto radiologico e la formazione del personale rappresentano elementi imprescindibili per assicurare immagini endorali diagnostiche e una gestione responsabile dell’esposizione radiologica.
| Fattore | Impatto sulla qualità |
|---|---|
| Dimensione fuoco | Sfuocature e penombra |
| Distanza fuoco-oggetto-recettore | Ingrandimento e deformazione proiettiva |
| kV (voltaggio) | Qualità (penetrabilità) dei raggi |
| mA (amperaggio) | Quantità di fotoni prodotti (densità) |
| Posizionamento recettore | Errore più comune; determina immagini non diagnostiche |
| Tipo di rivelatore | Influenza modalità acquisizione; non sostituisce corretto posizionamento |
La padronanza dei concetti fisici, tecnici e clinici qui sintetizzati consente al clinico di ottimizzare l’uso del sistema radiografico endorale Philips o di altri dispositivi analoghi, garantendo immagini diagnostiche valide e il rispetto del principio ALARA.
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