Effect of dental distance from implant and MAR algorithm on the detection of vertical root fracture in CBCT images

ABSTRACT

Three-dimensional cone-beam computed tomography (CBCT) has an important role in the detection of vertical root fractures (VRFs). The effect of artifact generation by high-density objects like dental implants on image quality was well documented. This study aimed to assess the effect of tooth-implant distance and the application of metal artifact reduction (MAR) algorithm on the detection of VRFs on CBCT scans. This study was conducted on 20 endodontically treated single-rooted teeth. VRFs were induced in 10 teeth, while the other 10 remained intact. The implant was inserted in the right second premolar socket area, and two teeth were inserted in right canine and right first premolar sockets area randomly and underwent CBCT with and without the application of MAR algorithm. SPSS 21 was used to analyze the results (alpha=0.05). According to the findings of this study, all four variables of sensitivity, specificity, accuracy, and positive predictive values in diagnosis were higher in cases without MAR software at both close(roots in first premolar sockets) and far distances (roots in canine sockets) from the implant. However, the highest rate of diagnosis accuracy of the first and second radiologists was in the far distance group from the implant without MAR, and the lowest rate of diagnosis accuracy in the first and second radiologists was in the close distance to the implant. Applying MAR algorithm had no positive effect on detection of VRFs on CBCT scans in both close and distant scenarios.

RESUMEN

La tomografía computarizada de haz cónico tridimensional (CBCT) tiene un papel importante en la detección de fracturas radiculares verticales (VRF). El efecto de la generación de artefactos por objetos de alta densidad como los implantes dentales en la calidad de la imagen está bien documentado. Este estudio tuvo como objetivo evaluar el efecto de la distancia entre el diente y el implante y la aplicación del algoritmo de reducción de artefactos metálicos (MAR) en la detección de VRF en escaneos CBCT. Este estudio se realizó en 20 dientes uniradiculares tratados endodónticamente. Se indujeron VRF en 10 dientes, mientras que los otros 10 permanecieron intactos. El implante se insertó en el área del alveolo del segundo premolar derecho, y dos dientes se insertaron en el canino derecho y en el área del alvéolo del primer premolar derecho al azar y se sometieron a CBCT con y sin la aplicación del algoritmo MAR. Se utilizó SPSS 21 para analizar los resultados (alfa=0,05). De acuerdo con los hallazgos de este estudio, las cuatro variables de sensibilidad, especificidad, precisión y valores predictivos positivos en el diagnóstico fueron más altas en los casos sin el software MAR tanto en distancias cercanas (raíces en las cavidades de los primeros premolares) como lejanas (raíces en las cavidades de los caninos) del implante. Sin embargo, la tasa más alta de precisión diagnóstica del primer y segundo radiólogo fue en el grupo de mayor distancia al implante sin MAR, y la tasa más baja de precisión diagnóstica en el primer y segundo radiólogo fue en la distancia cercana al implante. La aplicación del algoritmo MAR no tuvo un efecto positivo en la detección de VRF en escaneos CBCT en escenarios cercanos y distantes.