Produktvergleiche

Die Computertomographie (CT) ist der Goldstandard in der dreidimensionalen radiologischen Bildgebung. Sie bietet eine dreidimensionale und überlagerungsfreie Darstellung im Maßstab 1 : 1 und erlaubt eine direkte Vermessung in allen Ebenen. Nachteil der Computertomographie ist der oft hohe logistische Aufwand (weite Wege, großer Zeitaufwand). Auch die relativ hohe Strahlenbelastung ist nicht außer Acht zu lassen.

Im zahnmedizinischen Bereich hat sich die Digitale Volumentomographie (DVT) zu einer echten Alternative entwickelt, die die CT weitgehend ersetzen kann [1]. Sie bietet eine Hartgewebsdarstellung in vergleichbarer Genauigkeit [2]. Das Gerät darf in der Ordination durch den Zahnarzt betrieben werden und ermöglicht somit die zeit- und ortsnahe In-office-3D-Bildgebung. Im Gegensatz zur CT, die einen ebenen Strahlenfächer verwendet, erfolgt die Bildakquisition bei der DVT mit einem kegelförmigen Strahlenbündel („cone beam computed tomography“), das die gesamte „region of interest“ in einem Umlauf erfasst.

Bei der Anschaffung ist die DVT gegenüber der CT deutlich im Vorteil, da die Geräte kleiner und auch günstiger sind. Der räumliche Platzbedarf entspricht dem eines Fernröntgen-Gerätes. Soll das Gerät in einer bestehenden Praxis installiert werden, sind keine zusätzlichen baulichen Maßnahmen für den Strahlenschutz erforderlich.

Trägt man sich nun mit dem Gedanken, einen Volumentomographen anzuschaffen, ist guter Rat teuer: Man sieht sich mit einer großen Anzahl von Geräten und einer noch größeren Marketing-Maschinerie konfrontiert. Wie bei jeder Investition sollte man hier bei der Auswahl möglichst systematisch vorgehen. Zu Beginn sind zwei wichtige Entscheidungen zu treffen. Sie betreffen die grundsätzlichen Funktionen des Gerätes und das Abbildungsvolumen.

Gerätefunktionen

Zuerst ist zu klären, ob ein reiner Volumentomograph oder ein Kombinationsgerät gewünscht wird. In Kombinationsgeräten sind neben der DVT auch die Möglichkeit zur Panorama- und/oder Fernröntgen-Funktion integriert, wobei die Bilderfassung auf herkömmliche Weise als Summationsbild erfolgt. Dieses entsteht durch die Detektion mit einem zeilenförmigen Sensor mit multizentrischer Umlaufbahn um den Patientenkopf.

Panoramarekonstruktionen werden auf rechnerischem Weg aus dem dreidimensionalen Datensatz erstellt. Ihr Vorteil liegt in der nachträglich freien Wählbarkeit der Lage der Schicht sowie der beliebig bestimmbaren Schichtdicke. Die Auflösung, die Artefaktbildung an Hochkontrast-Strukturen und die Strahlenexposition entsprechen dabei aber naturgemäß der DVT. Daher kann die Panoramarekonstruktion nicht als Ersatz für das herkömmliche Panoramaröntgen gesehen werden. Nicht außer Acht zu lassen ist dabei die Tatsache, dass aufgrund von strahlenhygienischen Aspekten die Indikation zur DVT gerechtfertigt sein muss. Sie sollte daher nur mit dem Ziel der Gewinnung zusätzlicher wichtiger Informationen nach bereits erfolgter konventioneller zweidimensionaler Röntgendiagnostik gestellt werden.

Field of View

Die zweite Vorabentscheidung betrifft das Abbildungsvolumen (Field of View, FoV). Geräte mit Flachbilddetektoren beschreiben ein zylindrisches Volumen als Höhe mal Durchmesser (oder Weite). Geräte mit Bildverstärker-Technologie beschreiben ihr sphärisches FoV mit cm³. Eine Einteilung kann grob in Geräte mit kleinem, mittlerem und großem Abbildungsvolumen getroffen werden.

Das kleine Abbildungsvolumen ist meist symmetrisch und hat einen Durchmesser bis zu 8 cm. Die dargestellte Region muss durch den Anwender spezifiziert werden. Typische Indikationen sind die Untersuchung einzelner Zähne zum Beispiel in der Endodontie, die Darstellung impaktierter Zähne, die Evaluation des knöchernen Lagers für einzelne Implantate und die Darstellung des Kiefergelenks.

Das mittlere FoV hat einen Durchmesser zwischen 8 und 15 cm und umfasst den dentoalveolären Bereich von den basalen Kieferhöhlenbuchten bis hin zum Kinn. Es wird für oralchirurgische Fragestellungen wie kompliziert verlagerte Zähne und ausgedehnte zystische Läsionen sowie Implantatdiagnostik und -planung verwendet. Cephalometrische Analysen sind nicht möglich.

Geräte mit einem großen FoV bilden ein Volumen mit einem Durchmesser über 15 cm und damit den kompletten Gesichtsschädel ab. Folglich sind sie auch für cephalometrische Messungen und traditionelle kieferorthopädische Untersuchungen einsetzbar.

Nicht zu vergessen ist, dass das gesamte abgebildete Volumen auch untersucht und befundet werden muss [3], selbst wenn die beurteilende Person „nur“ ein Zahnarzt ist. Bei vielen Geräten ist die Einblendung des Volumens je nach Indikation möglich. Auf diesem Weg kann die mit der Untersuchung verbundene Strahlenbelastung reduziert und ein optimales Verhältnis zwischen Strahlenexposition und Nutzen realisiert werden.

Der Preis dieser Geräte hängt auch von der Ausstattung ab. Bei der Auswahl des Gerätes sollte man sich also über die möglichen Anwendungsgebiete Gedanken machen, um die zu erwartende Auslastung und damit auch die Amortisierung der Investition abschätzen zu können. Dazu gehört auch die Möglichkeit, die 3D-Bildgebung als Dienstleistung für überweisende Kollegen (Oralchirurgen, Kieferorthopäden) zu nutzen. Eine Zusammenstellung sinnvoller Indikationen für die DVT finden Sie hier.

Patientenpositionierung

Je nach Bauart (und damit auch Platzbedarf!) kann der Patient stehend, sitzend oder liegend im Gerät positioniert werden. Diese Position beeinflusst auch die Bildakquisition: Im Liegen ist das Risiko für Bewegungsartefakte geringer.

Betrieb, Bildakquisition

Entscheidend für den Betrieb des Volumentomographen ist die nahtlose Integrierbarkeit in den Praxisalltag. Hier sind vor allem Parameter wie Aufnahmezeit und die Bildrekonstruktionszeit von Bedeutung. Kurze Aufnahmezeiten sind am besten, da die Gefahr der Artefaktentstehung durch Patientenbewegung reduziert ist.

Die technische Grundlage für die Geschwindigkeit der Bilderfassung liegt in dem Aufnahmeprinzip der DVT. Das Abbildungsvolumen wird in einem einzigen Umlauf des Strahlers um den Patientenkopf durch ein kegelförmiges Strahlenbündel aus einem konventionellen Röntgentubus von einem gegenüberliegenden Sensor erfasst. Es entsteht eine Bildfolge, die einer Serie von seitlichen Schädelaufnahmen entspricht. In wenigen Minuten wird aus diesen Aufnahmen ein dreidimensionaler Datensatz erstellt und über das Visualisierungsprogramm wiedergegeben. Die Geräte zeigen hier durchweg zufriedenstellende Werte. Unterscheidet sich die Aufnahmezeit von der Belichtungszeit, ist der Röntgenstrahl nicht kontinuierlich aktiviert, sondern gepulst. Dadurch reduziert sich die Expositionszeit und damit auch die Strahlenbelastung.

Bei der Sensortechnik unterscheidet man zwischen Bildverstärker-Sensoren und Flachbilddetektoren. Geräte mit Bildverstärker-Technologie können größere Volumina abbilden und bestechen durch die vergleichsweise niedrige Strahlenbelastung. Sie haben jedoch den Nachteil, dass geometrische Verzerrungen, die durch die Technik der Detektion entstehen, rechnerisch reduziert werden müssen und Artefakte im Randbereich des abgebildeten Volumens entstehen können [4, 5]. Flachbilddetektoren sind verzerrungsfrei und scheinen höhere Ortsauflösungen zu erreichen [6]. Sie können jedoch nur Volumina abbilden, deren Größe die Sensorgröße nicht übersteigt. Ein rechnerisches Zusammenführen dieser Datensätze („stitching“) ist zwar möglich, bedingt aber durch die notwendigen Überlappungen eine höhere Strahlenexposition.

Die Bilder der DVT sind hochauflösend und erreichen ähnlich wie die CT eine Genauigkeit unter einem Millimeter. Die maximale Auflösung bzw. die erreichbare Schichtdicke einer Untersuchung hängt von der Größe der abgebildeten Voxel ab, wie die Bildpunkte in der dreidimensionalen Technik bezeichnet werden.

Der bedeutendste Faktor für die individuelle Zufriedenheit des Arztes mit dem Gerät ist die zugehörige Betrachtungssoftware. Eine intuitive Bedienungsführung und eine übersichtliche Anordnung der oft zahlreichen Funktionen verhindern den täglichen Frust mit der EDV. Die grundlegenden Darstellungsvarianten sind dabei die klassischen Schnittbilder in axialer, koronaler und sagittaler Ausrichtung. Sinnvoll ist auch die Möglichkeit der Generierung paraaxialer Schnittbilder. Sie sind senkrecht zu einer Panoramalinie und somit parallel zu den Zahnwurzeln gelegt und entsprechen der Darstellung im Dental-CT.

Zusätzliche Funktionen

Zusätzliche Funktionen der einzelnen Geräte betreffen vor allem Merkmale des Visualisierungsprogramms. Sehr viele Programme bieten neben den oben angegebenen Schnitten auch eine dreidimensionale Darstellung. Diese Veranschaulichung ist zwar diagnostisch weitgehend wertlos, eignet sich aber gut zur ersten Orientierung, vor allem bei kleineren Abbildungsvolumina, und ist in der Regel besonders gut für die Aufklärung des Patienten anwendbar.

Da die Implantologie einen sehr großen Teil der Indikationen für die DVT ausmacht, ist ein Implantatplanungstool jedenfalls ein sinnvolles Feature. Ist dieses nicht in das Visualisierungsprogramm integriert, sollte zumindest die Möglichkeit vorhanden sein, den DVT-Datensatz im DICOM-Format zu exportieren, um ihn so in einem externen Implantatplanungsprogramm verwenden zu können. Auch eine direkte Schnittstelle ist möglich, sodass dieser Vorgang deutlich vereinfacht wird.

Soll die DVT als Planungsgrundlage für eine navigierte Implantation erfolgen, ist derzeit jedenfalls die Zuhilfenahme eines entsprechenden externen Implantatplanungsprogramms erforderlich.

Eine Mindestanforderung an das eigene Visualisierungsprogramm ist die Möglichkeit zur Vermessung von Strecken; auch das Bestimmen von Winkeln und die Abmessung von Flächen sind mögliche Leistungsmerkmale.

Ein oft sehr geschätztes Tool ist die Möglichkeit zur Einzeichnung von Nerven und das Vorhandensein einer Zeichenfunktion zur Markierung bzw. Beschriftung von Strukturen. Diese Eigenschaft ist besonders dann nützlich, wenn der Datensatz diagnostisch für einen zuweisenden Kollegen aufgearbeitet werden soll. Für diesen Zweck ist neben dem Export des reinen Datensatzes auch die Aushändigung eines „Viewers“ nötig, der meist eine reduzierte Variante des Visualisierungsprogramms ist.

Strahlenhygiene

Die Angabe der Strahlenbelastung durch eine röntgenologische Untersuchung erfolgt anhand der Effektivdosis. Sie beschreibt die nach Empfindlichkeit der Organe gegenüber ionisierender Strahlung gewichtete Organdosis. Die Gewichtung kann nach den Empfehlungen der IRCP (International Commission on Radiological Protection) aus dem Jahr 1990 oder aus dem Jahr 2007, die den Speicheldrüsen und der Haut mehr Gewicht geben, erfolgen. Der Unterschied in der Gewichtung führt dazu, dass viele Publikationen nicht miteinander vergleichbar sind. Die Angaben über die erfolgte Gewichtung sollten daher immer genau kontrolliert werden. Auch sind die Testbedingungen der Geräte oft unterschiedlich. Hierzu zählt zum Beispiel das verwendete Phantom, von dem es kein Standardmodell gibt und das etwa in der Anzahl der Sensoren differieren kann. Einen großen Einfluss auf die absorbierte Dosis einer DVT-Untersuchung haben die technischen Parameter Field of View, Scanzeit, Röhrenstrom und Röhrenspannung. Somit kann es dazu kommen, dass durch Angabe der niedrigsten oder höchstmöglichen Strahlendosis irreführende Information gegeben werden. Zuverlässige Vergleiche sind daher nur durch Untersuchung mehrerer Geräte und Verfahren unter gleichen Testbedingungen möglich, was zumeist die Gegenüberstellung in der gleichen Publikation bedeutet.

Die wichtigste Maßnahme zur Gewährleistung eines strahlenhygienischen Vorgehens ist allerdings die rechtfertigende Indikation. Hier kann immer noch das altbewährte „ALARA“-Prinzip („as low as reasonably achievable“) als Leitsatz gelten. Es besagt, dass medizinische radiologische Diagnostik so eingesetzt werden soll, wie sie mit möglichst geringfügiger Patientendosis ein sinnvolles Ergebnis bietet. Dabei sind alternative Verfahren mit geringerer Exposition in Betracht zu ziehen [7]. Die effektive Dosis der drei Verfahren Panoramaschichtaufnahme, DVT und CT verhält sich in etwa wie 1 : 10 : 100 [8, 9]. Schlussendlich bedeutet die Anwendung dieses Prinzips, dass vor allem unnötige Untersuchungen und Doppeluntersuchungen tunlichst zu vermeiden sind.

Anschaffung

Weit pragmatischer sind die Überlegungen, die in Hinsicht auf Platzbedarf, notwendige Systemvoraussetzungen, Lieferzeit und natürlich auch Anschaffungskosten anzustellen sind. Da die DVT ein Tool zur dreidimensionalen „In-office-Diagnostik“ für den Zahnarzt sein soll, ist eine dementsprechende Konfiguration der Geräte selbstverständlich. Diesem Umstand wird von den Herstellerfirmen auch Rechnung getragen. Aussehen und Bedienung erinnern stark an digitale Panoramaröntgengeräte.

Bei der Bestimmung des Platzbedarfs ist daran zu denken, dass das Gerät für Patient und Bediener gut zugänglich ist. Auch ein Befundplatz sollte vorgesehen sein. Mindestanforderung ist hierfür eine aktuelle EDV-Ausstattung, die die zufriedenstellende Bewältigung dieser großen Datenmengen und die Darstellung in einer entsprechenden Qualität erst ermöglicht.

Update, Aufrüstung

Die DVT entwickelt sich rasant weiter. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit für ständige Aktualisierungen. Software-Updates sind in der Regel relativ einfach durchzuführen, die Möglichkeit der Nach- oder auch Aufrüstung von Hardware-Komponenten muss aber bereits bei der Anschaffung des Gerätes geklärt werden.

Als Download erhalten Sie oben stehend eine Aufstellung über die auf dem Markt befindlichen Geräte, die aber keinesfalls einen Anspruch auf Vollständigkeit erhebt.

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