Maxillofacial cone beam computed tomography (CBCT) : : aspetcs on optimisation

University dissertation from Malmö university, Faculty of Odontology

Abstract: Inom odontologisk såväl som inom medicinsk radiologi sker en snabb utveckling av nya tekniker. Nya metoder för att kunna diagnosticera och följa sjukdomsförlopp över tid introduceras. Cone-Beam Computed Tomography (CBCT) är en sådan ny teknik, som introducerades inom odontologin under sent 1990-tal. Tekniken innebär att man får en avbildning av kroppen i genomskärning i tre mot varandra vinkelräta plan. Efter en långsam start med få fabrikanter och typer av CBCT-maskiner har antalet tillverkare och modeller ökat och en snabb spridning av tekniken har skett. CBCT kan ge en utökad och bättre diagnostisk information än konventionell röntgenteknik, men till priset av högre stråldos. Eftersom utveckling av nya tekniker liksom försäljning av ny apparatur går snabbare än forskning som undersöker nyttan med de nya teknikerna, är det angeläget att vetenskapligt utvärdera i vilken utsträckning nya tekniker är till nytta för de patienter som undersöks. Alla undersökningar som görs med röntgenstrålning ska vara berättigade och optimerade dvs utföras med lägsta möjliga stråldos för en specifik klinisk frågeställning. Därför är det viktigt att forskning som rör nya tekniker beaktar olika aspekter av optimering av undersökningar som utförs vid olika kliniska indikationer. Denna avhandling behandlar några aspekter av hur undersökningar med CBCT kan optimeras. I det första delarbetet gjordes en systematisk granskning av den vetenskapliga litteratur som publicerats då det gäller hur stora stråldoser som en undersökning med CBCT av tänder, käkar och ansiktsskelett ger upphov till, samt hur dessa stråldoser beräknas. För att hitta all relevant litteratur gjordes en sökning i tre databaser vilket resulterade i att över 700 publikationer identifierades. Efter en första genomgång kvarstod 38 publikationer som handlade om dosmätningar vid CBCT undersökningar av tänder, käkar och ansiktsskelett. Få studier beskrev i tillräcklig omfattning hur stråldoser beräknats, vilka protokoll och mätmetoder som använts. Likaså var beskrivningen av hur stråldoser relateras till kvalitén på de röntgenbilder som undersökningen resulterade i, mestadels knapphändig. Det behövs mer forskning som beskriver hur beräkningar av stråldoser sker samt hur man kan använda den lägsta möjliga stråldosen för att uppnå den kvalitén på röntgenbilderna som är optimal för en given klinisk frågeställning. En modell för vilka parametrar som är nödvändiga vid rapportering av uppmätt stråldos för CBCT undersökningar av tänder, käkar och ansiktsskelett föreslås. Syftet med det andra delarbetet var att testa en metod för att beräkna stråldos, som inte tidigare använts i nämnvärd utsträckning för odontologiska undersökningar. Denna metod innebär att en röntgenkänslig film placeras i ett fantom som är sammansatt av material vilka simulerar biologisk vävnad. Stråldosen från tre CBCT apparater från olika tillverkare beräknades för tre olika kliniska frågeställningar. Därutöver jämfördes de uppmätta stråldoserna från de tre CBCT apparaterna med doser från tre konventionella röntgenapparater som ger två dimensionella bilder av tänder och käkar sk panoramaröntgenbilder. Stråldoserna från CBCT apparaterna varierade beroende på strålfält, samt energi och mängd av röntgenstrålning för de olika undersökningarna och var generellt högre än de uppmätta stråldoserna från panoramaröntgenapparaterna. I det tredje delarbetet var målet att relatera stråldos till bildkvalitet för en specifik klinisk frågeställning och en specifik CBCT apparat. Stråldoser uppmättes med en DAP-meter och bildkvalité utvärderades såväl fysikaliskt (objektivt) som subjektivt. För beräkning av den objektiva bildkvalitén användes ett fantom som tagits fram i ett tidigare EU-finansierat projekt (SEDENTEXCT) och för bedömning av den subjektiva bildkvalitén användes att fantom som var sammansatt av material liknande biologisk vävnad. Från resultaten av denna studie kunde ett undersökningsprotokoll föreslås för undersökning av tänder och omgivande vävnad som ger den bästa bildkvalitén med lägsta möjliga stråldos. I det fjärde delarbetet användes röntgenbilder tagna på unga individer som skulle genomgå behandling för att korrigera snedställda tänder. En sådan tandreglerings behandling kan ge upphov till vissa icke önskvärda sidoeffekter så som förkortade tandrötter och/eller att den benvävnad som omger tänderna till viss del blir förstörd. Det kan därför vara viktigt att utföra röntgenundersökningar på denna patientgrupp både innan behandlingen påbörjas och vid uppföljningar av behandlingen. Syftet med denna studie var att undersöka hur olika bedömare identifierar och mäter anatomiska strukturer (tandrötter och den benvävnad som omger tänderna) i röntgenbilder från CBCT undersökningar och jämföra med mätningar i röntgenbilder från två konventionella tekniker. Sex bedömare granskade röntgenbilderna och utförde mätningarna. Resultatet visar att i röntgenbilder från CBCT undersökningen var det lättare att identifiera de anatomiska strukturerna än i röntgenbilderna från de konventionella teknikerna. Likaså var samstämmigheten mellan och inom bedömare högst för CBCT undersökningen då det gäller mätning av rötternas längd. Då det gäller mätning av benvävnaden runt tänderna fanns ingen skillnad mellan de olika teknikerna. Sammanfattningsvis visar denna avhandling att det saknas studier av hög kvalitet då det gäller mätning av stråldos relaterat till optimal objektiv och subjektiv bildkvalitet för givna kliniska frågeställningar. Vidare förslås en modell som innehåller nödvändiga parametrar för att rapportera uppmätt stråldos vid undersökning med CBCT av tänder, käkar och ansiktsskelett. Ett protokoll för CBCT undersökning av tänder och omgivande benvävnad som ger bästa möjliga bildkvalitet med minsta möjliga stråldos föreslås liksom vilka aspekter som bör beaktas i vetenskapliga studier för röntgenologisk kartläggning av icke-önskvärda effekter av tandregleringsbehandling.

  CLICK HERE TO DOWNLOAD THE WHOLE DISSERTATION. (in PDF format)