تشخيص دستکاري هاي انجام شده در سوابق باليني ديجيتال در دندانپزشکي

راديوگرافي نقش بسياري مهمي در تشخيص، مديريت شرايط و تصميم گيري روش هاي درمان در دندانپزشکي دارد. با اين حال ممکن است تصاوير راديوگرافي دندانپزشکي با استفاده از نرم افزار رايانه اي که به راحتي قابل دسترس است، در معرض دستکاري مخرب قرار گيرد.
روش ها: در اين مطالعه، ما به دنبال ارزيابي توانايي دندانپزشکان در شناسايي تصاوير راديوگرافي دستکاري شده دندان در مقايسه با تصوير اصلي با استفاده از روش هاي مختلف که توسط ويسر وکروگر (Visser and Kruger) شرح داده شده است هستيم. از شصت و شش دندانپزشک براي شرکت و ارزيابي 20 تصوير راديوگرافي داخل دهاني دندان دعوت شده است. 10 تصوير اصلي و 10 تصوير اصلاح شده با برنامه فتوشاپ براي شبيه سازي پرکردن و درمان کانال ريشه استفاده شده است.
يافته ها: دندان پزشکان شرکت کننده در 56% از موارد، تصاويرِ دستکاري شده را درست تشخيص دادند، بيشتر از 6% به صورت شانسي و 10% با استفاده از روش هاي ويسر و کروگر صحيح بودند.

مقدمه
از سال 1982، هنگامي که موئين (Mouyen) اولين سيستم ديجيتال را براي راديوگرافي دندان معرفي کرد، تصاوير به دست آمده با اين روش از نظر کيفيت و دوز تابشي به بيمار بهبود يافته است.
راديوگرافي ديجيتال مزاياي مختلفي از جمله موارد زير را داراست:
سهولت در ذخيره سازي تصوير بدون از دست دادن کيفيت در زمان، حذف پردازش فيلم آنالوگ و نياز مرتبط با تهيه يک سرويس دفع زباله و خريد مواد شيميايي ظهور و ثبوت، همچنين روش هاي ديجيتال امکان ايجاد چندين نسخه از يک تصوير راديوگرافي را فراهم ميآورد ولي اين اجازه را ميدهد تا برخي از پارامترهاي بصري از طريق دستکاري رايانه اي بهبود يابند.
در کنار اين مزايا، نرم افزاري طراحي شده است که امکان روتوش تصاوير را فراهم ميکند. اين نرم افزار اجازه ميدهد هر کسي با يک کامپيوتر و يک برنامه فتوشاپ به طور بالقوه قادر به تغيير تصوير راديوگرافي دندان باشد و تصوير اصلي را مطابق با نياز خود تغيير دهد.
با توجه به اينکه هر تصوير راديوگرافي دندان به عنوان نمونه صادر ميشود فايل تصويري ميتواند مستعد دستکاري باشد، اين دستکاري ميتواند به دو دسته تقسيم شود:
غير مخرب: کمک ميکند تا تصوير براي چشم انسان بيشتر قابل مشاهده باشد و براي کمک به خواننده طراحي شده است.
مخرب: داده ها با هدف گمراه کردن خواننده به تصوير اصلي اضافه يا حذف ميشوند.
در صورتي که بيمار يا دندانپزشک به راديوگرافي هاي معمولي (غير ديجيتال) قبلي دسترسي نداشته باشد نميتواند درمان ناموفق ارائه شده در روش هاي ديجيتال را تأييد کند و در حال حاضر هيچ سيستم استانداردي براي تأييد تصاوير راديوگرافي وجود ندارد.
تحقيقاتي براي استانداردسازي پروتکل هاي ايمني تصاوير راديوگرافي گزارش شده است اما هنوز به مرحله اجرا نرسيده است که ممکن است به دليل مشکلات لجستيکي باشد. کشف چنين دستکاري ها نيز دشوار است. همانطور که در مطالعه ويسر و کروگر نشان داده شده است در اکثر موارد دندانپزشکان قادر به تشخيص تصاوير اصلاح شده نبودند.
به همين ترتيب با دستکاري در تصاوير راديوگرافي، موفق شده اند تا شرکت هاي بيمه را قانع کنند که دندان هايي که با پرکننده هاي ساده درمان شده اند در واقع تحت معالجه پيچيده آندودنتيک با پست ها و تاج هاي داخل عضلاني قرار گرفتهاند. بنابراين لازم است که يک سيستم اعتبارسنجي براي تصاوير راديوگرافي ديجيتال ايجاد شود که کاربري ساده اي دارد و ميتواند بدون مشکل در عمل هاي باليني معمول استفاده شود.

مواد و روش ها
شصت و شش دندانپزشک فعال همه باتجربهاي بين 2 تا 20 سال انتخاب شدند، هيچ معياري از نظر جنسيت، سن و دانش کامپيوتري در نظر گرفته نشد، از اين رو فرآيند انتخاب شرکت کنندگان و همچنين تغييرات ايجاد شده در روششناسي ويسر و کروگر به صورت زير است:
– تعداد شرکت کنندگان از 39 نفر به 66 نفر افزايش يافت.
– ده جفت عکس هاي راديوگرافي دندان، يکي تصوير اصلي و يکي تصوير دستکاري شده به شرکت کنندگان داده شد و از آنها خواسته شد عکس ها را مقايسه کنند.
– شرکت کنندگان در اين مطالعه براي ارزيابي تصوير دستکاري شده محدوديت زماني نداشتند و هيچ ابزاري براي کمک به آنها داده نشد.
– دندانپزشکان شرکت کننده يک ايميل حاوي 20 جفت عکس هاي راديوگرافي دندان دريافت کردند، 10عدد تصوير اصلي و 10 عدد تصوير اصلاح شده. (شکل 1-4).
تمام تصاوير دندان از شخصي گرفته شده بود که در همه سوابق باليني آن از تجهيزات تصويربرداري ديجيتال VistaScan Mini و GXS-700 استفاده شده بود.
1- کليه تصاوير راديوگرافي دندان به صورت JPG ذخيره مي شوند. به طوري که تصوير اصلي با استفاده از نرم افزار فتوشاپ قابل تغيير است.
2- تغييراتي که انجام شد شامل اضافه کردن استخوان به نواحي پرتوزا، ترميم کردن دندان هاي ناقص يا قراردادن مواد راديو اُپک که شبيه سازي روش هاي درماني کانال ريشه بود، ميباشد.
3- به هر تصوير به منظور ناشناس بودن يک کد شناسايي اختصاص داده شد.
4- هنگامي که شرکت کنندگان تصوير را دريافت کردند مجاز به استفاده از تمام ابزارهايي شدند که براي شناسايي تصوير واقعي ضروري بود.

تحليل آماري
براي تعيين درصد کلي پاسخ هاي صحيح و احتمال اينکه به صورت شانسي درست جواب داده اند، از تست هاي بينوميال (Binomial) استفاده شد. اين روش شبيه به تکنيک تجزيه و تحليل داده هاي گزارش شده در مطالعه ويسر و کروگر بود.

شکل 1
A:تصوير دستکاري نشده
B: تصوير دستکاري شده

يافته ها
با استفاده از ضريب بينوميال يا عدد ترکيبي، احتمال اينکه پاسخ به صورت شانسي داده شده باشد محاسبه شد (جدول 1). براي تمام رويدادهاي احتمالي در فضاي نمونه يا احتمال انتخاب نوع صحيح راديوگرافي (بدون دستکاري/دستکاري شده) صفر، يک، دو بار و غيره. به همين ترتيب، در آزمايش ما براي هر يک از رويدادها، با استفاده از روش نمونه گيري فرکانس يا روش عيني گرايي يا روش بيزي(Bayesian) محاسبه شده که احتمال A داده B را با احتمال B داده A يا احتمال جنبه هاي عليت با توجه به مشاهده اثرات متصل ميکند (جدول 2).
به منظور تعيين درصد کلي پاسخ هاي صحيح (P) با توجه به ماهيت مستقل وقايع، تعداد موارد مطلوب (پاسخ هاي صحيح) بر اساس تعداد موارد احتمالي تقسيم شده است. نتيجه کلي پاسخ هاي صحيح برابر با 56% است.

اين تحقيق از يک سري آزمايشات برنولي (Bernoulli) به دست آمده و توزيع بينوميال ميتواند براي پيش بيني کردن مورد استفاده قرار گيرد.

نتايج به دست آمده از راديوگرافي، تجزيه صحيح/نادرست بودن پاسخ ها به طورکلي و نزديک به50% بود. مشخص شد که در 3 تصوير از 10 تصوير راديوگرافي مورد تجزيه و تحليل، درصد پاسخ هاي نادرست از تعداد پاسخ هاي صحيح بيشتر است.

شکل 2- A: تصوير دستکاري نشده B:تصوير دستکاري شده
با ظهور راديولوژي ديجيتال، دستکاري کردن در تصاوير نيز امکان پذير شده است و با استفاده از برنامه هايي که امروزه در دسترس هستند انجام دستکاري در تصاوير راديوگرافي بسيار ساده است. براي رفع اين مشکل، برنامه هاي پردازش تصوير راديوگرافي شروع به توليد پرونده هايي ميکنند که فقط برنامه هايي که آنها را توليد کرده اند قابل خواندن هستند. با اين وجود، ميتوان به راحتي يک تصوير راديوگرافي را به يک فرمت معمولي و قابل ويرايش مانند JPG فرستاد و پس از دستکاري تصوير مجدداً آن را به برنامه راديوگرافي فرستاد و در قالب اصلي برنامه آن را ذخيره کرد. دست کاري تصاوير در سال هاي اخير در زمينه هاي پزشکي قانوني و زيستشناسي مورد توجه قرار گرفته است و مطالعات مکرر نشان ميدهند که دست کاري تصاويرراديوگرافي چقدر آسان است.
تنها دو مطالعه در طي 20 سال گذشته با مهارت متخصصان دندانپزشکي در تشخيص راديوگرافي دستکاري شده انجام شده است.
اين مطالعات نشان ميدهد که بازرسي بصري هميشه امکان شناسايي يک تصوير راديوگرافي اصلاح شده (دستکاري شده) را به وجود نمي آورد. نتايج مطالعه ما نشان داد که شرکت کنندگان توانستند در 56% از موارد تصوير اصلي راديوگرافي را به درستي انتخاب کنند. اين درصد تنها با 10% اختلاف، که توسط ويسر و کروگر (46%) به دست آمده تفاوت دارد. بايد در نظر داشت که اين مطالعه در سال 1997 و با استفاده از نرم افزار دستکاري تصوير با پتانسيل بسيار کمتري نسبت به نرمافزاري که امروزه وجود دارد، انجام شد. بهبود اين سيستم ها سبب شده که درک دستکاري در تصوير توسط چشم انسان دشوار شود. همچنين لازم به ذکر است که در مطالعه قبلي شرکت کنندگان به تصاوير راديوگرافي اصلي و اصلاح شده براي مقايسه دسترسي نداشتند که ممکن است باعث پائين بودن درصد کم پاسخ هاي صحيح باشد. اين واقعيت که تفاوت بين دو نتيجه درست 10% است و داشتن زمان بيشتر براي شرکتکننده به اين معني است که فرصت بيشتري براي مقايسه داشته ما را به اين باور سوق ميدهد که تشخيص راديوگرافي اصلاح شده ممکن است در آينده غيرممکن باشد.
محدوديت هاي اصلي اين تحقيق به موضوع تعداد شرکت کنندگان و همچنين تعداد جفت هاي تصوير استفاده شده که بدون شک نتايج به دست آمده را شرط ميکند مربوط ميشود. در مطالعات بعدي در نظر گرفته شده است که نمونه در هر دو مورد گسترش يابد. صرف نظر از قابل توجه بودن اين موضوع در اين مطالعه هيچ کدام از دندان پزشکان شرکت کننده توانايي شناسايي تصاوير اصلي راديوگرافي را نداشتند (همانطور که در مطالعه توسط ويسر و کروگر رخ داده است). حتي اگر محدوديت زماني براي تجزيه و تحليل هر تصوير وجود نداشته باشد. اين تحليل آماري سالهاي تجربه داشتن يا آشنايي استفاده از برنامه هاي تقويت تصوير را در نظر نميگيرد. همه اين موارد بدان معني است که در پارامترهاي مطالعه ما، تفاوت انتخاب تصاوير معتبرراديوگرافي توسط يک متخصص دندانپزشکي و فردي که هيچ تجربه باليني ندارد تنها 6% تفاوت دارد. به عبارت ديگر، يک ناظر بي تجربه، ميتواند نوع صحيحي از تصوير (بدون دستکاري/دستکاري شده) را انتخاب کند بدون اينکه اصلاً آموزش دندانپزشکي ديده باشد.

شکل 3- A: تصوير دستکاري نشده (ضايعه پرتو درماني پري آپيکال) B: تصوير دستکاري شده

شکل4- A: تصوير دستکاري نشده (طول پيچ کافي نيست) B : تصوير دستکاري شده
بنابراين، ايجاد سيستمي براي تشخيص تصاوير راديوگرافي دستکاري شده لازم است. به عنوان نمونه، ليون (Lien) در سال 2010 سيستمي را براي «امضاء» تصاوير راديوگرافي با گواهي ديجيتال پيشنهاد داد. اين سيستم به دندانپزشکان اجازه ميدهد تا در مورد تصاوير راديوگرافي گرفته شده و نحوه استفاده از آنها پاسخگو باشند. با وجود گذشت زمان زيادي از انتشار آن مقاله هنوز هيچ سيستم راديوگرافي ديجيتالي شامل گزينه امضاي راديوگرافي با مجوز ديجيتال نيست. اجراي چنين روشي براي اعتبارسنجي يا شناسايي آزمايش هاي راديوگرافي باعث افزايش امنيت قانوني براي بيماران و دندانپزشکان مي شود.

نتیجه
دندان پزشکان شرکت کننده در 56 % از موارد، تصاویر دستکارى شده را درست تشخیص دادند، بیشتر از 6% را به صورت شانسى و 10 % با استفاده از روش هاى ویسر و کروگر صحیح بودند. بنابراین می توان نتیجه گرفت که سیستم هاى جدید دستکارى مخرب غیر قابل تشخیص را در تصاویر رادیوگرافى ایجاد می کنند و یک سیستم شناسایى/ اعتبارسنجى باید براى تصاویر رادیوگرافى به وجود آید.

منابع
[1] Mouyen F, Benz C, Sonnabend E, Lodter J. Presentation and physical evaluation of RadioVisioGraphy. Oral Surg Oral Med Oral Pathol 1989;68:238-42.
[2] Farman AG, Farman TT. A status report on digital imaging for dentistry. Oral Radiol 2004;20:9-14.
[3] Jones GA, Behrents RG, Bailey GP. Legal considerations for digitized images. Gen Dent 1996;44(3):242-4.
[4] Boscolo FN, Almeida SM, Haiter Neto F, Oliveira AE, Tuji FM. Fraudulent use of radiographic images. J Forensic Odontostomatol 2002;20:25-30.
[5] Visser H, Kruger W. Can dentists recognize manipulated digital radiographs?. Dentomaxillofac Radiol 1997;26:67-9.
[6] Tsang A, Sweet D, Wood RE. Potential for fraudulent use of digital radiography. J Am Dent Assoc 1999;130:1325-9.
[7] Van der Stelt PF. Better imaging: the advantages of digital radiography. J Am Dent Assoc 2008;139:7S-13S
[8] Calberson FL, Hommez GM, De Moor RJ. Fraudulent use of digital radiography methods to detect and protect digital radiographs. J Endod 2008;34(5):530-6.
[9] Singbal KP, Chhabra N, Madan B. Digital imagery: reality or fakery. Int J Contemp Dent 2010;1(3):93-8.
[10] Pearson H. Forensic software traces tweaks to images. Nature 2006;439(7076): 520e1
[11] Rossner M, Yamada KM. What’s in a picture? The temptation of image manipulation. J Cell Biol 2004;166(1):11-5.
[12] Du Chesne A, Benthaus S, Brinkmann B. Manipulated radiographic materialecapability and risk for the forensic consultant? Int J Leg Med 1999;112(5): 329-32.
[13] Pass B, Furkart AJ, Dove SB, McDavid WD, Gregson PH. 6-bit and 8-bit digital radiography for detecting simulated periodontal lesions. Oral Surg Oral Med
Oral Pathol 1994;77:406-11
[14] Bruder GA, Casale J, Goren A, Friedman S. Alteration of computer dental radiography images. J Endod 1999;25(4):275-6.
[15] Güneri P, Akdeniz BG. Fraudulent management of digital endodontic images. Int Endod J 2004;37(3):214-20
[16] Sparavigna AC. An imaging processing approach based on GNU image manipulation program GIMP to the panoramic radiography. Int J Sci 2015;4(05):57-67
[17] Jin-Woo C, Won-Jeong H, Eun-Kyung K. Imaging enhancement of digital periapical radiographs according to diagnostic task. Imaging Sci Dent 2014;44:31-5.
[18] Lien CY, Kao T, Hsiao CH, Keng CI. A software-embedded method of security protection applied in indirect imaging in dentistry. J Med Biol Eng 2010;30(4):
203-7.