title: Das ICDAS-II-System der Kariesdiagnose : Eine In-vitro-Studie zur Korrelation von Histologie und Röntgenaufnahmen bei Anwendung digitaler Medien
title: The ICDAS-II for detection of caries : An in-vitro study to correlate histology and radiographs by using digital media
Creators: name: Maschka, Regina
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2013
Subjects: Karies
Korrelation
Digitalisierung
Caries detection , Reproducibility
Histology
digitale Histologie
Histologie , Radiographie
Digitization
Reproduzierbarkeit
Medizin, Gesundheit
okklusale Karies
Effektstärke , ICDAS-II

description: Modern cariology demands a
      reliable occlusal caries detection. Through large-scale
      studies with multiple participating study centers new
      classification systems, like the International Caries
      Detection and Assessment System II (ICDAS-II), can be
      vaildated. Due to the distance of the participating centers
      the ICDAS-II must be validated with regard to the application
      of digital media. Therefore, this study investigates the
      reproducibility of caries detection on occlusal surfaces on
      radiographs and digitised histological tooth sections in
      comparison to their originals. Material and methods: 100
      extracted human teeth were visually scored (ICDAS-II) at 181
      investigation sites by a consensus group (Jablonski- Momeni
      et al., 2008a). Subsequently conventional and digital
      radiographs of these teeth were taken. The analogue
      radiographs were digitised by photographing them with a
      digital camera. All radiographs were scored according to the
      Ekstrand et al. (1997) classification. Afterwards the teeth
      were cut in sections and macro photographs of these sections
      were taken. The sections were scored on a macroscope and the
      digital images on a computer screen. The presence and extent
      of caries was scored according to two histological
      classification systems (Downer, 1975; Ekstrand et al., 1997).
      All objects in this study were evaluated by two examiners.
      The reproducibility was measured by calculating the Cohen's
      kappa. The effect size was determined using Cohen's d. The
      correlations were expressed by the Spearman correlation
      coefficient rs. The results of the different diagnostic
      systems were contrasted with the visual results in
      contingency tables. Results: The intra-examiner
      reproducibility for both histological classification systems
      and both examination techniques was substantial to almost
      perfect (weighted kappa = 0,615-0,882). Besides, the
      inter-examiner reproducibility ranged from moderate to
      substantial (weighted kappa = 0,529-0,681). Comparing the
      kappa values between viewing the sections under the
      macroscope and viewing the digital images no effect or only a
      small effect between both examination techniques could be
      observed (effect size 0,05-0,48). The Spearman correlation
      coefficient revealed high agreement between both
      classification systems for both examination modalities (rs =
      0,742-0,964). The ICDAS-II showed moderate performance when
      contrasted with histologic or radiographic examinations, with
      rs = 0,488-0,634 and rs = 0,449-0,593 respectively. The
      different radiographic methods showed moderate correlations
      when compared among each other (rs = 0,414-0,556).
      Conclusion: Digital images of tooth sections can be sent
      electronically to participating study centers without any
      impact on scoring quality. When evaluating radiographs the
      digitisation causes no changes in diagnostic results.
      Compared with histology the ICDAS-II can detect a high
      percentage of carious lesions at the enamel-dentine
      junction.
description: Die moderne Kariologie erfordert
      eine zuverlässige okklusale Kariesdetektion. Im Rahmen von
      großangelegten Studien können neue Klassifikationssyteme, wie
      das International Caries Detection and Assessment System II
      (ICDAS-II), unter Zusammenarbeit mehrerer Studienzentren
      validiert werden. Aufgrund der räumlichen Distanz der
      einzelnen Zentren muss die Eignung des ICDAS-II Systems für
      den Einsatz in Multicenter-Studien hinsichtlich der
      Verwendung digitaler Medien untersucht werden. Daher
      überprüft die vorliegende Arbeit die Reproduzierbarkeit der
      Diagnosen von okklusaler Karies an röntgenologischen
      Aufnahmen und digitalisierten histologischen Hartschnitten
      sowie deren Originalbefunden. Material und Methode: 100
      extrahierte menschliche Seitenzähne wurden visuell (ICDAS-II)
      an 181 Messpunkten von einer Konsensusgruppe befundet
      (Jablonski- Momeni et al., 2008a). Von diesen Zähnen wurden
      anschließend analoge und digitale Röntgenaufnahmen
      angefertigt. Die analogen Röntgenbilder wurden danach mit
      einer digitalen Kamera abfotografiert. Alle Röntgenbilder
      wurden von zwei Untersuchern anhand der radiologischen
      Klassifikation nach Ekstrand et al. (1997) beurteilt. Im
      Anschluss wurden die Zähne histologisch aufgearbeitet und
      Hartschnittpräparate hergestellt. Von den Präparaten wurden
      digitale makrofotografische Reproduktionen angefertigt.
      Befundet wurden die Präparate an einem Auflichtmakroskop, die
      digitalen Bilder entsprechend an einem Monitor. Die Ausdehung
      der Karies wurde von zwei Untersuchern anhand zwei
      unterschiedlicher histologischer Klassifikationssysteme
      (Downer, 1975; Ekstrand et al., 1997) ermittelt. Die
      Reproduzierbarkeit der Messungen wurden mithilfe von Cohens
      Kappa, die Effektstärke anhand Cohens d berechnet. Die
      Korrelationen wurden anhand des Rangkorrelationskoeffizienten
      nach Spearman rs ermittelt. Die Ergebnisse der verschiedenen
      Diagnosesysteme wurden in Kreuztabellen den visuellen
      Befunden gegenübergestellt. Ergebnisse: Bei beiden
      histologischen Klassifikationssystemen und beiden
      Untersuchungsverfahren lag die Intra-Untersucher
      Reproduzierbarkeit im substantiellen bis fast perfekten
      Bereich (gewichteter Kappa = 0,615-0,882) und die
      Inter-Untersucher Reproduzierbarkeit im moderaten bis
      substantiellen Bereich (gewichteter Kappa = 0,529-0,681). Es
      konnte, bezogen auf die Kappa-Werte, zwischen der Betrachtung
      am Makroskop und der Betrachtung am Monitor kein Effekt oder
      nur ein kleiner Effekt bei beiden Klassifikationssysteme
      festgestellt werden (Effektstärke 0,05-0,48). Der Spearman
      Korrelationskoeffizient zwischen den beiden histologischen
      Klassifikationen war sowohl am Makroskop als auch an den
      digitalen Bildern hoch (rs = 0,742-0,964). Die Korrelation
      zwischen dem ICDAS-II und den histologischen Untersuchungen
      lag im moderaten Bereich (rs = 0,488-0,634). Die Korrelation
      zwischen dem ICDAS-II und den röntgenologischen Verfahren lag
      im moderaten Bereich (rs = 0,449-0,593). Beim Vergleich der
      röntgenologischen Verfahren untereinander ergaben sich
      moderate Korrelationen (rs = 0,414-0,556). Schlussfolgerung:
      Digitale Bilder von Zahnhartschnitten können elektronisch zu
      anderen Studienzentren verschickt werden, ohne dass
      Qualitätseinbußen bei der Befundung befürchtet werden müssen.
      Bei der Bewertung von Röntgenbildern verursacht eine
      Digitalisierung keine Veränderung bei den diagnostischen
      Aussagen. Die Gegenüberstellung des ICDAS-II mit der
      Histologie konnte zeigen, dass ein hoher Anteil kariöser
      Läsionen an der Schmelz-Dentin-Grenze vom ICDAS-II detektiert
      werden kann.