Method to measure bone mineral density through CT images – Meta-analysis

Abstract

Introduction: With the evolution of medical and dental specialties, such as maxillofacial surgery and orthodontics, there has been a growing need to study bone density, which assessment may condition and/or improve treatment plans and surgical techniques employed in particular pathologies. Bone mineral density (BMD) knowledge is very important in several areas of Dentistry. The state-of-the-art technique for measuring BMD, in vivo, is the DEXA technique, which combines two X-ray beams with distinct peak energy making possible to compute the mineral density of bone. DEXA has become widely disseminated, however, it is rarely used in Dentistry. Cone-beam computed tomography (CBCT), on the other hand is vastly used as a diagnostic technique and it has the capacity estimate BMD. Nevertheless, CBCT images are not usually employed to assess BMD.Objectives: The aim of work is to explore the possibility of establishing a correlation between DEXA and CT through a systematic review with a meta-analysis.Materials and Methods: Firstly, a systematic literature search was conducted in the databases: Medline, Cochrane and LILACS. The following keywords: densitometry, absorptiometry, DEXA and computed tomography, combined with Boolean operators "AND" and “OR” were utilized accordingly to the inclusion and exclusion criteria that were defined along with the PICO question. Apart from this study, a phantom was constructed in order to obtain a calibration curve between density values and CT values.Results: The systematic review with meta-analysis showed a strong correlation between DEXA and CT values (mean coefficient of correlation is 0.77 CI95%[0.70; 0.84]).Conclusions: There is a strong correlation between DEXA and CT values, so that opportunist osteoporosis screening with a CT routine scan is an excellent opportunity to identify individuals with a high risk of fracture, reducing morbidity and mortality associated with osteoporosis.

Introdução: Com a evolução das especialidades médicas e médico-dentárias, como a cirurgia maxilo-facial e a ortodontia, tem-se verificado a crescente necessidade do estudo da densidade óssea, cuja avaliação poderá condicionar e/ou melhorar planos de tratamento e técnicas cirúrgicas empregues em determinadas patologias. A técnica gold standard para medição da densidade óssea é o sistema DEXA (do inglês, Dual energy x-ray absorptiometry) que combina duas energias de raios X com diferentes picos de energia e que permite calcular a densidade mineral. Este sistema encontra-se amplamente disseminado, no entanto, é raramente utilizado em Medicina Dentária. A tomografia computorizada de feixe cónico (TCFC) é um exame frequentemente requisitado por médicos dentistas e usa uma fonte de raios X de largo espectro que permite estimar a densidade óssea. Contudo, o uso das imagens TCFC para determinação da densidade óssea parece estar pouco difundida.Objetivos: O objetivo deste trabalho é explorar a possibilidade de estabelecer uma correlação entre os valores do DEXA e da tomografia computorizada através de uma meta-análise.Materiais e Métodos: Inicialmente foi feita uma pesquisa bibliográfica nas bases de dados PubMed/Medline, LILACS e Cochrane com as palavras-chave: “Densitometry”, “Absorptiometry”, “DEXA” e “Computed Tomography” conjugadas pelos conectores booleanos "AND" e “OR”, de acordo com os critérios de inclusão e exclusão definidos previamente, a fim de responder à questão PICO. Para além deste estudo, foi construído um fantoma com o intuito de obter uma curva de calibração entre os valores de densidade e os valores de CT.Resultados: A revisão sistemática com meta-analise mostrou que existe uma correlação forte entre os valores do DEXA e da tomografia computorizada (média do coeficiente de correlação é 0.77 IC95%[0.70; 0.84]).Conclusões: Há uma forte correlação entre os valores do DEXA e do CT, pelo que a avaliação oportunista da densidade óssea nas imagens de tomografia computorizada é uma mais valia que pode permitir identificar doentes com elevado risco de fratura, diminuindo desta forma a morbilidade e mortalidade associadas à osteoporose.