Metoda Radiografi Modern untuk mendiagnosa Penyakit Periodontal

Gambaran

Selama beberapa tahun, radiografi merupakan bantuan yang sangat berharga dalam membantu menegakkan diagnosa penyakit periodontal dan mengevaluasi pengaruh perawatan. Aukuisisi gambaran yang berdasarkan komputer dan teknik pemrosesan pada dewasa ini jauh meningkat dalam kepentingan menegakkan diagnosa periodontal dalam radiografi.

Perubahan sementara yang terjadi pada lesi dapat dilihat dengan mudah oleh bantuan radiografi substraksi yang berdasarkan pada gambaran digital. Proses ini membutuhkan sepasang gambaran yang identik dengan distribusi grey-level dan proyeksi geometri. Distribusi gray-level dan gambaran proyeksi perspektif dapat dikoreksi dengan cara pemrosesan gambaran secara digital. Sepasang gambaran yang identik akan bisa didapatkan tanpa melakukan penyesuain secara mekanik terhadap pasien, film, dan sumber sinar X. Alogaritma telah dikembangkan untuk menentukan batas lesi dan kemudian menghasilkan informasi kuantitatif yang berkisar dari jarak pengukuran sederhana sampai dengan parameter gambaran kuantitatif multi dimensional lanjut. Pengukuran volume secara akurat bisa didapatkan dengan menggunakan wedges kalibrasi dalam gambaran.

Prosedur rekonstruksi gambaran, seperti tomosynthesis, menyediakan informasi tentang tiga dimensi, yang secara normal bisa hilang dalam proyeksi radiografi konvensional. Bidang bukal dan lingual dari puncak alveolar dapat diperiksa secara terpisah.

Kemajuan prosedur yang dibantu dengan computer seperti yang didiskusikan dalam makalah ini nampaknya mempunyai potensi yang besar untuk melakukan perbaikan dalam mendiagnosa lesi periodontal secara radiografi. Secara khusus, keuntungan reproduksibilitas dan evaluasi kuantitatif terhadap pengaruh perawatan akan meningkatkan kemajuan peran radiografi dalam dunia periodonsi.

Diagnosa penyakit periodontal dapat dipermudah dengan menggunakan radiografi. Radiografi membantu dalam memperkirakan pengaruh perawatan dan prognosa dari kemajuan penyakit. Radiografi berguna untuk melengkapi pemeriksaan klinis, informasi yang penting bisa tersedia, misalnya: pada jaringan tulang yang tertutup oleh gingiva yang tidak bisa didiagnosa oleh pemeriksaan

klinis itu sendiri. Pembentukan gambaran radiografi yang didasarkan pada prinsip proyeksi obyek tiga dimensi terhadap dataran gambaran dua dimensi mempunyai banyak kelemahan sehingga teknik ini terbatas. Gambaran radiografi, pada prinsipnya, mempunyai informasi yang kurang terhadap tiga dimensi. Gambaran radiografi memberikan informasi yang tidak menyeluruh tentang obyek dalam arah X dan Y, sebagai contoh pada bidang yang tegak lurus terhadap arah corong sinar X. Sebagai akibatnya, radiografi tunggal tidak bisa mendapatkan informasi yang layak tentang gambaran tiga dimensi. Dibutuhkan proyeksi yang lebih lanjut untuk tujuan ini. Disebabkan oleh karena ciri-ciri pembentukan gambaran radiografi ini orientasi corong sinar X terhadap obyek merupakan suatu faktor yang sangat penting untuk menghasilkan gambaran radiografi. Proyeksi orientasi yang berbeda akan menghasilkan gambaran yang berbeda pula yang mana yang bisa mempengaruhi interpretasi dan diagnose yang didasarkan pada radiografi. Dengan alasan itulah standarisasi dan reproduksibilitas merupakan kebutuhan yang penting untuk menegakkan diagnosa yang bisa dipercaya. Jadi jelas bahwa radiografi salah satu hal yang harus ada untuk menegakkan penyakit periodontal, tetapi di lain pihak terdapat beberapa keterbatasan tentang kemampuannya untuk memberikan informasi tentang hubungan ruang antara keseluruhan anatomi dan keadaan patologi dalam arah sejajar corong sinar X. evolusi radiografi digital akan mengurangi kelemahan formasi radiografi seperti yang dijelaskan sebelumnya. Reseptor gambaran intraoral elektronik secara komersial sekarang tersedia untuk aplikasi kedokteran gigi dan penggunaan prosedur radiografi digital dimungkinkan dipergunakan sehari-hari. Makalah ini menggambarkan beberapa prosedur yang sekarang tersedia dan menggali tren masa depan dalam radiodiagnosa yang berbasis komputer pada penyakit periodontal.

PERSYARATAN DIAGNOSIS

Untuk mendapatkan kegunaan yang bagus diagnose radiografi membutuhkan standarisasi dan reproduksibilitas bagus. Prosedur radiografi yang ideal harus bisa mempermudah pengumpulan data kuantitatif dengan menyesuaikan kondisi daerah lesi dan memberikan informasi yang memadai tentang bentuk dan luas lesi dalam tiga dimensi. Persyaratan ini sangat penting dalam melakukan diagnose penyakit periodontal secara radiografi. Progres dari gejala penyakit relative lambat jadi perbedaan antara radiografi awal kecil. Bentuk dari penyakit periodontal pada radiografi tergantung dari orientasi proyeksi radiografi. Untuk membandingkan radiografi yang diambil dengan interval waktu dimungkinkan bila proyeksi geometri sama.

Standarisasi proyeksi geometri dibutuhkan untuk menghasilkan gambaran radiografi sehingga dapat dibandingkan secara normal. Klinisi tidak akan mampu

untuk membuat diagnose yang benar jika dia tidak dapat membandingkan hasil radiografi pasien pada gambaran yang normal dan abnormal. Oleh karena itu, penggunaan alat yang memposisikan film dan teknik pararel sangat direkomendasikan untuk mendapatkan gambaran kualitas tinggi. Hal yang harus ditekankan adalah dalam proses pencucian film yang merupakan salah satu faktor standar yang penting. Prosedur pencucian film yang ceroboh dapat bercampur dengan adanya lesi lainnya. Reproduksibilitas dibutuhkan sebagai pembanding yang bisa dipercaya dalam proses radiografi yang diambil dalam interval waktu yang berurutan. Pada beberapa kasus, hal ini dikerjakan dengan menghubungkan mesin x-ray, pasien dan film dan kadangkala menggunakan film holder yang disediakan bersama individual bite block agar mampu untuk menstabilkan posisi yang tepat dari film pada tiap-tiap pemeriksaan (Duckworth et ai,1983). Jadi jelaslah bahwa pada perubahan yang kecil di permukaan oklusal gigi, sebagai contoh adanya pembuatan restorasi baru, akan menurunkan kualitas prosedur ini (Jeffcoat et al,1987). Menggunakan cephalostat untuk mengatasi masalah ini. Mereka melaporkan disparitas angular antara reposisi pasien di dalam cephalostat serendah-rendahnya adalah 0,33±0,1º.

Sistem visual manusia sangat membantu dalam struktur global, tetapi tidak bisa mendeteksi detail yang kecil. Sehingga tidak mungkin bagi klinisi untuk membuat penafsiran yang sangat akurat pada jumlah bone loss absolute. Cara yang lain dibutuhkan untuk menghitung bone loss atau memperkirakan pengaruh perawatan bila dilakukan radiografi sebagai pembanding (Hildebolt et ai,1991). Pengambilan informasi kuantitatif dari radiografi akan memberikan hasil pembanding yang bisa dipercaya. Sebagai tambahan, metode dibutuhkan untuk memberikan informasi bagi klinisi tentang hilangnya tiga dimensi (pararel terhadap corong sinar-X). metode ini akan memberikan gambaran yang melintang dari objek atau penampakan tiga dimensi secara nyata.

RADIOGRAPHY SUBSTRAKSI

Substraksi radiografi dapat digunakan untuk menunjukkan perbedaan kecil kepadatan tulang dan volum tulang(Grondahl and Grondahl, 1983;Okano et al, 1990). Pengembangan substraksi radiografi berkembang dengan pesat oleh karena adanya teknik gambaran digital(Grondahl, 1983). Untuk radiografi substraksi, kebutuhan akan standarisasi dan reproduksibilitas lebih kuat dibutuhkan dibandingkan dengan gambaran radiografi yang diinterpretasikan secara visual konvensional. Proyeksi geometri dari dua radiografi yang membentuk sepasang gambaran akan dipergunakan untuk proses substraksi di dalam komputer yang dibutuhkan untuk melakukan identifikasi. Hasil yang diperoleh akan menunjukkan perbedaaan dan hal ini akan menghilangkan perubahan yang

disebabkan oleh proses suatu penyakit. Digital substraksi radiografi membutuhkan reproduksibilitas proyeksi geometri dalam sudut dua atau tiga derajat(Grondahl, 1984). Alat-alat mekanik telah dipergunakan untuk mempertahankan reproduksi yang benar dari film sepanjang waktu, tetapi metode ini tidak dipergunakan untuk aplikasi rutin. Metode-metode telah dikembangkan dengan tujuan mendapatkan gambaran rekontruksi yang mempunyai proyeksi geometri kedalam gambaran yang dimaksud(Ruttimann et al, 1986;Van der Stelt era/.,1989;Dunn and Van der Stelt,1992). Hasil dari rekonstruksi adalah sepasang gambaran dengan proyeksi geometris ideal yang dibutuhkan untuk substraksi radiografi. Metode-metode ini menghilangkan hubungan antara sumber sinar X, pasien dan film(Yen et al,1990). Dunn dan Van der Stelt (1990) melaporkan pengukuran yang bisa dipercaya dapat dibuat pada radiografi dental dengan translali eror sampai dengan 16 milimeter dan angulasi eror sampai dengan 32 derajat. Mereka mempertimbangkan bahwa ini adalah pendekatan yang menjanjikan untuk menciptakan gambaran substraksi radiografi yang berguna.

Contoh gambaran radiografi substraksi bisa dilihat dibawah ini

Keterangan gambar: (a) adalah radiografi yang diambil sebelum perawatan , dan(b)diambil setelah perawatan. Gambaran perbedaan radiografi dua diatas tidak akan bisa terlihat dengan mudah bila dilhat secara mata telanjang.Dengan radiografi substraksi (c)c terlihat tulang yang tidak tumbuh sempurna dengan mudah bisa dilihat ( tanda panah ).Daerah tulang diisolasi(d )sehingga bisa dilakukan pengukuran volume dari kelainan yang dimaksud .

Meskipun pemilihan waktu paparan dan pencucian film dilakukan secara hati-hati, fluktuasi kecil dari densitas optic pada sekelompok film kadangkala

tidak bisa dihindari sepanjang waktu. Perbedaan kecil pada distribusi gray-level pada sepasang gambaran dapat dikoreksi dengan pemrosesan secara digital. Ruttimann and Webber (1986) dan Ohki et al (1988) menerangkan metode yang menggunakan software untuk membetulkan distribusi gray-level pada satu gambaran sesuai dengan distribusi gambaran lainnya. Hal ini disebut sebagai koreksi gama digital, yaitu suatu metode konvensional untuk mengoreksi masalah kondisi paparan yang berbeda pada sepasang gambaran substraksi. Aplikasi prosedur ini, pada beberapa kasus, adalah kebutuhan awal untuk melakukan pengukuran pada gambaran substraksi.

QUANTITATIVE AND COMPUTER-AIDED INTERPRETATION

Perubahan densitas tulang dapat diukur dengan cara prosedur yang menggunakan komputer. Penggunaan kalibrasi wedge dengan sifat atenuasi radiasi yang telah diketahui, pengukuran perbedaan densitas dapat diubah kedalam perkiraan perubahan volum. Aluminium atau hidroksiapatit sering digunakan oleh karena memiliki kemiripan dengan tulang pada sifat atenuasi radiasinya. Bila gambaran detail anatomi dan abnormalitas pada gambaran radiografi dapat ditampilkan secara matematika, alogoritma computer dapat dikembangkan untuk menginterpretasikan radiografi secara otomatis (Ruttimann et al., 1985; Van der Stelt et al, 1985; Benn 1991). Suatu prosedur komputerisasi telah dilaporkan untuk menggambarkan bentuk dan ukuran lesi periodontal angular. Bila diaplikasikan terhadap pengambilan radiografi yang dilakukan secara seri pada suatu periode waktu, maka metode ini akan bisa dipergunakan untuk mengikuti pengaruh interfensi klinik, sebagai contoh pada pasien dengan juvenile periodontitis. Tipe prosedur dengan bantuan komputer ini, dapat menjadi pembuat keputusan yang penting. Prosedur ini mampu menambah informasi secara objektif terhadap penaksiran para klinisi pada pasien ( Van der Stelt and Geraets, 1991).

THREE-DIMENSIONAL IMAGING

Local contrast dalam gambaran radiografi adalah hasil dari setengah perbedaan pembiasan dari sinar X yang melewati suatu objek. Perbedaan ini disebabkan oleh perbedaan bahan ( jaringan lunak, tulang, dan sebagainya ) dan oleh perbedaan panjang struktur ( lapisan tebalnya tulang dibanding tulang yang tipis ) perbedaan dari keduanya ini disebabkan oleh hal yang sama. Dalam beberapa kasus, adalah tidak mungkin membedakan hanya dari densitas radiografi, yang berada di dalam perbedaan bahan atau perbedaan dimensi dari suatu struktur objek. Bila suatu lapisan tipis dari suatu objek divisualisasikan,

visualisasi seperti ini kurang penting oleh karena panjang bidang efektif yang melalui suatu objek akan berkurang, dan suatu kontras yang terjadi lokal hanya merupakan hasil dari perbedaan bahan, sebanding dengan struktur anatomi yang berbeda.

Tomosynthesis adalah suatu metode tiga dimensi yang berdasarkan software untuk menghasilkan lapisan tipis atau potongan dari struktur gigi ( Groenhuis et al., 1983; Ruttiman et al., 1983). Metode ini belum dipergunakan secara klinik oleh karena proyeksi dasar yang dibutuhkan adalah suatu gambaran geometri yang tetap ( Groenhuis et al., 1984 ). Suatu hardware dan software baru akan dibutuhkan untuk masa depan agar mampu menegakkan penandaan secara konvensional yang merupakan suatu proyeksi dasar dan membuat metode ini mungkin untuk digunakan secara klinis ( Van des Stelt et al .,1989 ).

Gambar dibawah ini menggunakan tehnik tomografi

Rekonstruksi kiri menunjukkan potongan melintang lempeng tulang cortical,pada gambar kanan, terlihat periodontal ligament yang lebih jelas terlihat dengan tehnik tomosintetic

Radiografi di masa mendatang

Kemajuan teknologi komputer sangat cepat. Beberapa trend dental radiography yang akan dipergunakan pada masa mendatang adalah :

Interpretasi otomatis gambaran radiografi untuk memperbaiki objetivitas dari suatu diagnosa.

Pengembangan prosedur kuantitatif untuk mendukung diagnose lesi yang progresif sepanjang waktu,

Prosedur lebih lanjut untuk merekontruksi gambaran radiografi guna mendapatkan gambaran standart dan gambaran tiga dimensi.Infrastruktur untuk transmisi kecepatan tinggi terhadap sekelompok data besar, seperti suatu gambaran, akan tersedia pada beberapa daerah, sehingga dokter gigi akan mampu tukar menukar informasi tentang gambaran radiografi, dan untuk melakukan konsultasi kepada ahlinya dengan segera, dan untuk menggunakan suatu dasar pengetahuan sebagai bantuan untuk memecahkan suatu diagnose ( Stheeman el al., 1992 )

Diagnosa dari penyakit periodontal dengan cara ini akan sangat menguntungkan. Kesulitan dalam melakukan visualisasi bidang bukal dan lingual dari processus alveolaris tanpa adanya superimposed dari struktur gigi akan dapat teratasi. Gmbaran dan bentuk lesi angular dapat ditentukan dari rekonstruksi tiga dimensi. Radiografi substaksi yang dipergunakan sebagai rekonstruksi tiga dimensi terhadap efek perawatan dapat dilakukan sebagai aplikasi yang rutin, tanpa perlu dilakukan fiksasi terhadap pasien, sumber sinar x dan bidang gambaran selama dilakukan paparan dari sinar x.

. Tetapi bagaimanapun juga masih diperlukan pertimbangan keefektifan dan biaya yang harus dikeluarkan.( goin and Hermann,1991)Deas et al ( 1991) membandingkan perlakukan probing hilangnya perlekatan dengan pengukuran den sitas secara digital radiografi.

Tetapi bagaimanapun juga, perlu dilakukan pertimbangan yang mendalam untuk menjalankan metoda baru radiografi sebelum menggantikan tehnik radiografi lama yang sudah dipergunakan sebelumnya.

REFERENSI

Benn DK (1991). Automatic analysis of radiographic images:I. Theoretical considerations. Dentomaxillofac Radiol19:187-192.

Bragger U, Pasquali L, Kornman KS (1988). Remodeling ofinterdental alveolar bone after periodontal flap proceduresassessed by means of computer-assisted densitometric imageanalysis (CADIA). / Clin Periodontol 15:558-564.

Deas DA, Pasquali LE, Yuan CH, Kornman KS (1991). The relationship between probing attachment loss andcomputerized radiographic analysis in monitoringprogression of periodontitis. / Periodontol 62:135-141.

Duckworth JE, Judy PF, Goodson JM, Socransky SS (1983).A method for geometric and densitometric standardizationof intraoral radiographs. / Periodontol 54:435-440.

Dunn SM, Van der Stelt PF (1992). Recognizing invariantgeometric structure in dental radiographs. DentomaxillofacRadiol 21:142-147.

Goin JE, Hermann GA (1991). The clinical efficacy ofdiagnostic imaging evaluation studies; problems, paradigms,and prescriptions. Invest Radiol 26:507-511.

Groenhuis RAJ, Webber RL, Ruttimann UE (1983).Computerized tomosynthesis of dental tissues. Oral SurgOral Med Oral Pathol 56:206-214.

Groenhuis RAJ, Ruttimann UE, Webber RL (1984). A prototypedigital tomographic x-ray system for dental applications.Proceedings, IEEE International Symposium on MedicalImages and Icons. New York: IEEE, 218-221.

Grondahl H-G, Grondahl K (1983). Subtraction radiographyfor the diagnosis of periodontal bone lesions. Oral SurgOral Med Oral Pathol 55:208-213.

Grondahl H-G, Grondahl K, Webber RL (1983). A digitalsubtraction technique for dental radiography. Oral SurgOral Med Oral Pathol 55:96-102.

Grondahl K, Grondahl H-G, Webber RL (1984). Influence ofvariations in projection geometry on the detectability ofperiodontal bone lesions; a comparison between subtractionradiography and conventional radiographic technique. /Clin Periodont 11:411-420.

Hildebolt F, Vannier MW, Shrout MK, Pilgrim TK (1991).ROC-analy sis of observer-response subjective rating data—application to periodontal radiograph assessment. Am JPhys Anthropol 84:351-361.

Jeffcoat MK, Reddy MS, Webber RL, Williams RC, RuttimannUE (1987). Extraoral control of geometry for digitalsubtraction radiography. / Periodont Res 22:396-402.

Ohki M, Okano T, Yamada N (1988). A contrast-correctionmethod for digital subtraction radiography. / Periodont Res23:277-280.

Okano T, Mera T, Ohki M, Ishikawa I, Yamada N (1990).Digital subtraction of radiograph in evaluating alveolarbone changes after initial periodontal therapy. Oral SurgOral Med Oral Pathol 69:258-262.

Ruttimann UE, Webber RL (1986). A robust digital method forfilm contrast correction in subtraction radiography. /Periodont Res 21:486-495.

Ruttimann UE, Groenhuis RAJ, Webber RL (1983). Computertomosynthesis: A versatile three-dimensional imagingtechnique. Proceedings, 7th Conference of the Society ofComputer Application in Medical Care (SCAMC), 783-786.

Ruttimann UE, Webber RL, Groenhuis AJ, Troullos E, RethmanM (1985). Automated estimation of lesion size. Proc SPIE,Vol. 135. Bellingham (WA): SPIE, 325-330.

Ruttimann UE, Van der Stelt PF, Webber RL (1986). Use ofimage similarity for the selection of projections forsubtraction radiography. SPIE Med XIV/PACS IV, Vol.626. Bellingham (WA): SPIE, 301-307.

Stheeman SE, Van der Stelt PF, Mileman PA (1992). Expert

systems in dentistry; past performance—future prospects. /Dent 20:68-73.

Van der Stelt PF, Geraets WGM (1991). Computer-aidedinterpretation and quantification of angular periodontalbone defects on dental radiographs. IEEE Trans Biomed Eng 18:334-338.