Компьютерно-томографическая диагностика патологии челюстно-лицевой области

Данная работа является продолжением серии публикаций посвященных методам рентгенографической и цифровой визуализации патологии челюстно-лицевой области. Первая статья «Рентгенографическая и компьютернотомографическая диагностика патологии челюстнолицевой» области опубликована в Вестнике КазНМУ,№3(2) 2014 стр 25 - 30. Ввиду обширности материала, методы 3D- визуализации лица и зубных рядов мы рассмотрим в последующем.

Проведен сравнительный анализ методов компьютерно-томографической диагностики применяемых в стоматологии и челюстнолицевой хирургии. Кратко освещена история развития компьютерной томографии. Приведены задачи, принципы и недостатки того или иного метода обследования.

Продолжительное время лет стоматологи высказывали мысль о необходимости трехмерного рентгенографического изображения зуба, челюстей и окружающих тканей для получения достоверной клинической картины, постановки правильного диагноза и более точного планирования лечения. По мере активного внедрения в медицинскую практику компьютерной томографии цифровые трехмерные изображения стали интересовать стоматологическую рентгенологию все больше (1).

Однако кроме челюстно-лицевой хирургии, применение в стоматологии последовательных и спиральных компьютерных томографов КТ не получило широкого распространения (2). Это можно объяснить рядом объективных причин.

  • Недостаточное для нужд терапевтической стоматологии разрешение получаемых томограмм, обычно не более двух линий на мм.
  • Низкая способность минимизировать артефакты, вызванные отражением металла, находящегося в сканированной структуре (зубные коронки, дентальные имплантаты).
  • Недостаточная частота считывание информации (чем выше, тем достоверней виртуальное моделирование).
  • Неудовлетворительная толщина слоя (более тонкий слой соответствует более детализированному изображению (воксель)).
  • Достаточно высокая радиационная нагрузка (около 1000 мкЗв/обследование).
  • Громоздкость оборудования позволяет его устанавливать только в условиях крупного медицинского учреждения (стационар, диагностические центры).

Ранее спиральные компьютерные томографы сопровождались специальной программой «Denta scan» в различных вариантах. При использовании этого программного обеспечения по данным аксиального изображения каждой из челюстей строится кривая, проходящая через центр альвеолярного отростка. Перпендикулярно к этой кривой программа строит косые тонкие срезы с заданным интервалом (рисунок 1). Каждый срез трансформируется в отдельное изображение. Помимо этого среза программа создает развернутый фронтальный реформат (от 1 до 5 мм), на котором цифровые отметки соответствуют кривой на аксиальном снимке.

Все типы стандартных программ имеют существенные недостатки и трудны в применении. Самым важным недостатком является трудность построения кривой через середину альвеолярного гребня с учетом различной степени деформации и толщины кортикальной окаймляющей пластинки, степени атрофии альвеолярного отростка. Поэтому перпендикулярные кривой срезы не всегда проходят строго под прямым углом, особенно при исследовании нижней челюсти, что создает погрешности в визуализации нижнечелюстного канала. Кроме того, программа «Denta scan» не позволяет провести денситометрию.

Конусно-лучевая компьютерная томография (КЛКТ) была предложена только в начале 21 века. Но в отличии от ранних методов КТ была молниеносно внедрена в ежедневную практику всех разделов стоматологии, на ровне с обычной рентгенографией (3).

Рассмотрим отличие специализированных стоматологических томографов, предназначенныхнепосре ственно для обследования челюстно-лицевой области от последовательных и спиральных КТ.

Конусно-лучевая компьютерная томография рассчитана на детальное исследование костной ткани и твердых тканей зубов. Мягкие ткани дифференцируются лишь конфигуративно (4).

Вместо тысяч точечных детекторов сканирования используется один плоскостной сенсор. Первые конуснолучевые компьютерные томографы имели очень маленькую матрицу и область сканирования была размером 3x4 см, то есть примерно как пленка для внутриротовой съемки зубов в двухмерном эквиваленте. Современные плоские

детекторы и матрицы обеспечивают высокую дискретизацию (пиксель < 48 мкм), позволяющие одномоментно сканировать весь лицевой скелет.

Генерируемый луч коллимируется в виде конуса (рисунок 2), это дает более точное изображение без погрешностей, формируемое целиком за один оборот излучателя и детектора.

В состав КТ не входит гентри, консоль с сенсором и излучателем вокруг головы пациента вращается. Во время съемки излучатель работает непрерывно, а с сенсора несколько раз в секунду считывается информация. Проще говоря, делается несколько кадров в секунду. Затем информация (около 600-1200 проекций), обрабатывается в системном блоке и реконструируется виртуальная трехмерная модель сканированной области. После этого трехмерный реформат "нарезается" слоями в виде аксиальных срезов определенной толщины и каждый слой сохраняется на жестком диске компьютера в виде файла в формате DICOM. Врач получает уникальную возможность просматривать любой интересующий его участок, делать произвольные сечения, проводить необходимые измерения в реальном масштабе 1:1.

Благодаря использованию новых технологий, лучевая нагрузка при исследовании по сравнению с другими видами КТ снижена в десятки раз.

Например, если при использовании 3D Accuitomo (J. Morita) с цилиндрической формой области обзора размером 30 × 40 мм, радиационная нагрузка равна всего лишь дозе фонового облучения, полученного в течение двух дней. При работе с Gallileus (Sirona), область обзора 150 × 150 мм ваша доза облучения будет равна 1/4 дозы, полученной от спирального КТ. Корейские конусно_лучевые КТ (E- WOO&Vatech) дают облучение 15-60 мкЗв в зависимости от области сканирования (от 50 × 50 до 240 × 190 мм), что примерно в 10-20 раз ниже, чем на общемедицинском спиральном КТ. Низкая доза облучения конусно_лучевого КТ является большим преимуществом при обследованиях детей. В процессе исследовании черепа на последовательном конвенционном томографе пациент получает 1000-1500 мкЗв (микрозивертов), на спиральном - не мене 400 мкЗв.

Указанные выше опции обеспечивают качество исходного материала, но для получения максимума необходимой информации кроме этого необходим определенный набор функций и инструментов, предусмотренных программным обеспечением. Чем больше адаптированных к стоматологии опций имеет программа и чем легче к ним доступ, тем удобнее работать с изображением и тем больше необходимой информации получит специалист любого профиля.

В настоящее время компьютерные томографы для стоматологии выпускают многие зарубежные фирмы. На отечественном рынке диагностической аппаратуры чаще всего позиционируются три аппарата: ACCUITOMO фирмы Morita (Япония); PICASSO, E-WOO&Vatech (Южная Корея) и GALILEOS, Sirona (Германия). Конструктивно все три аппараты похожи друг на друга, но имеют целый ряд отличий в технических характеристиках и возможностях программного обеспечения.

С точки зрения технических параметров, о которых уже упомянуто выше, бесспорным лидером является ACCUITOMO (Morita). Первые выпуски данного томографа, область сканирования 3x4, 4x4 см, имели довольно примитивное программное обеспечение ПО, слабо адаптированное к стоматологии, практически стандартный общемедицинский DICOM-просмотрщик. Поздние модели КТ обеспечены ПО позволяющие проводить упрощенное планирование дентальной имплантации (рисунок 3 ).

Томографы PICASSO и GALILEOS оснащены специализированными стоматологическими программами, однако не являются полностью идентичными. Конструктивно они различаются тем, что у PICASSO, как и у ACCUITOMO (Morita), приемником изображения служит сенсор на основе CMOS матрицы со слоем Csl, которая напрямую воспринимает информацию, а у GALILEOS (рисунок 4) информация считывается с помощью CCD матрицы и сигнал воспринимается опосредованно после прохождения через УРИ (усилитель рентгеновского изображения).

Особого внимания заслуживает аппарат PICASSO-Trio - это своего рода диагностический "комбайн", с помощью которого можно производить все виды рентгенографии (рисунок 5), используемой в стоматологии и не только. Это, безусловно, компьютерная томография, а также телерентгенография и панорамная томография зубных рядов (ортпантомография). Один аппарат - три функции. Что же касается внутриротовых рентгенограмм зубов, следует сказать, что диагностический снимок любого зуба может быть выделен из компьютерной томограммы путем обработки соответствующего фрагмента (рисунок 6 ).

В заключение мы приведем основные направления развития технологических характеристик для стоматологических томографов в будущем:

  • дальнейшее увеличение разрешающей способности сенсора его площади;
  • рост частоты количества считываний информации за общее время сканирования, при одинаковой траектории движения (чем выше плотность считывания, тем достовернее виртуальная реконструкция);
  • минимизация толщины слоя при сохранении файлов в DICOM (чем тоньше слой, тем мельче воксель - визуализируемый элемент объема, являющийся структурной единицей изображения); снижение радиационной нагрузки и совершенствование программного приложения с возможностью моделирования реконструктивных черепно-лицевых вмешательств.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Frommer HH. The history of dental radiology. Tex Dent J 2002;119:416-21.
  2. Линденбратен Л.Д. Королюк И.П. Медицинская радиология (основы лучевой диагностики и лучевой терапии). — 2-е переработанное и дополненное. — М.: Медицина, 2000. — 672 с.
  3. Основы реттгенодиагностической техники/ Под ред.Н.Н.Блинова — М.:Медицина, 2002. — 392 с.
  4. Забавина Н.И., Семизоров А.Н. Рентгенографическая и компьютерно-томографическая диагностика острых и хронических синуситов. - М.: ВИДАР, 2012. - 104 с.
Год: 2015
Город: Алматы
Категория: Медицина