Проведен сравнительный анализ рентгенографической и компьютерно-томографической диагностики применяемых в стоматологии и челюстно-лицевой хирургии. Кратко освещена история развития рентгенологии и компьютерной томографии. Приведены задачи, принципы и недостатки того или иного метода обследования.
- Современные методы визуализации в хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии это широкий диапазон способов обследования как классической лучевой диагностики, так и компьютерных технологий. в этой статье мы попытаемся провести сравнительный анализ наиболее широко используемых методов лучевой диагностики и решающие следующие задачи: выявление патологии зубочелюстной системы: воспалительных процессов, кист, остаточных фрагментов корней зубов, ретенированных и дистопированных зубов, зон патологической перестройки или неполного восстановления костной ткани, нарушение целостности костной ткани;
- определение объемных и качественных параметров кости: высоты, толщины, наклона альвеолярного отростка, ширины наружной и внутренней кортикальных пластин, протяженности дефектов зубных рядов, плотностных характеристик костной ткани;
- уточнить топографию важных анатомических структур при планировании оперативного вмешательства с целью профилактики осложнений связанных с нарушениями их целостности;
- минимальные побочные эффекты (радиационный риск).
- Естественно первыми мы рассмотрим наиболее распространённые рентгенологические методы.
Как известно, всего через один год после того как вильгельм-Конрад рентген(1845–1923) доложил миру о существовании неизвестного ранее излучения, в 1896г был произведен первый снимок зубов (рисунок 1) [1] .
В настоящее время ни одно хирургическое вмешательство не может считаться адекватным спланированным без рентгенологического мониторинга. Таким образом, рентгенологический метод исследования в стоматологии уже нельзя назвать вспомогательным [2].
В ходе диагностики, планировании тактики лечения и предоперационной подготовки применяются различные методы рентгенологического обследования. Это традиционные методы рентгенографии: такие как панорамная зонография челюстно-лицевой области (ортопантомография) (рисунок 2), трансверзальные томограммы отдельных зубочелюстных сегментов, внутриротовая периапикальная рентгенография в изометрической проекции, длиннофокусная внутиротовая рентгенография. В челюстно-лицевой хирургии чаще применяются рентгенография черепа в боковой проекции, боковая рентгенография нижней челюсти в косой контактной проекции, по Шуллеру, различные виды контрастных рентгенограмм и др.[3]. Сегодня предпочтение отдается цифровому или дигитальному способу получения рентгеновского изображения. Цифровая рентгенография позволяет оптимизировать диагностический процесс, существенно сокращая лучевую нагрузку на пациента. Апостериорная цифровая обработка рентгенограмм дает возможность корректировать изображение, улучшать визуальное качество, выявлять тонкие дифференциально-диагностические признакипатол огических состояний.
Однако на современном уровне развития оперативных технологий вышеперечисленные методы рентгенографии не могут решать всех поставленных задач, так как:
1) 1 рентгенограмма является двухмерным суммационным изображением и не позволяют исследовать объекты в глубину, т.е. внутренненаружном направлении;
2) 2 вследствие обязательных проекционных искажений, обусловленных технологией получения рентгенограмм, сложно произвести точные измерения;
- Все вышеупомянутые методы рентгенографии имеют определенные границы диагностических возможностей. Эти границы могут еще более сужаться при несоблюдении методики съемки, ошибках позиционирования и индивидуальных анатомических особенностях пациента.
- У пациентов с дефектами зубных рядов при подготовке к имплантации ортопантомограммы и трансверзальныетомограммы не всегда позволяют точно оценить степень атрофии альвеолярных отростков в различных плоскостях, четко рассчитать расстояние от альвеолярного гребня до важных анатомических образований.
- Невозможно надежно визуализировать геометрию дна верхнечелюстных синусов, наличие и расположение костных септ в пазухах и состояние выстилающей их слизистой оболочки.
- Испытания первого компьютерного томографа в 1974 году, открыло новую, революционную страницу в лучевой диагностике (рисунок 3). Впоследствии его создатели, инженеры Кормак и Хаунсфильд, получили за это изобретение Нобелевскую премию, а компьютерная томография стала одним из самых востребованных методов лучевой диагностики [4,5].
Комплектующая компоновка для всех компьютерных томографов одинакова и состоит из трехмерного сканера, аналогово-цифрового преобразователя и компьютера [6]. Так, стандартный общемедицинский сканер (компьютерный томограф) включает в себя стол, на котором располагается пациент, и гентри - сканирующее устройство в виде кольца, через которое движется стол с пациентом. На внутренней поверхности гентри находится вращающаяся апертура, несущая детекторы и излучатель. Чем меньше площадь одного точечного детектора и чем больше их количество в апертуре, тем выше качество томограммы (рисунок 4).
Эволюцию аппаратов разных поколений и конструкций можно проследить по количеству детекторов. Томографы третьего поколения имели не более 500 детекторов, машины четвертого поколения несут в апертуре уже до полутора тысяч детекторов, а современные спиральные - 5000 и более. в погоне за качеством менялись не только технические параметры, но и методы сканирования. При спиральной томографии делается уже не серия сканов на разных уровнях, а один прогон среза по спирали с определенным шагом подачи стола в апертуру.
Первый спиральный компьютерный томограф СКТ, был предложен компанией Siemens Medical Solutions в 1988 г.. Принцип спирального сканирования заключается в одновременном выполнении двух действий: непрерывного вращения источника — рентгеновской трубки, генерирующей излучение, вокруг тела пациента, и непрерывного поступательного движения стола с пациентом вдоль продольной оси сканирования z через апертуру гентри. рентгеновская трубка движется, относительно оси z — тела пациента, по спирали [7]. Скорость движения тела пациента относительно гентри может принимать произвольные значения, определяемые объектом исследования. Увеличивая скорость движения стола, можно захватить больше площади области сканирования. длина пути стола за один оборот рентгеновской трубки может быть в 1,5– 2 раза больше толщины томографического слоя без ухудшения пространственного разрешения изображения.
Спиральное сканирование позволило сократить время, затрачиваемое на КТ-исследование и таким образом снизить лучевую нагрузку на пациента.
Многослойная («мультиспиральная», «мультисрезовая» компьютерная томография — МСКТ) впервые была представлена компанией Elscint Co в 1992 году. В отличии от спиральных в мсКТ томографах по по периметру гентри расположены два и более ряда детекторов. рентгеновское излучение может одновременно приниматься детекторами, расположенными на разных рядах. Кроме того была реализована инновационная концепция объёмной геометрической формы пучка излучения.
Практическое использование разработки показало перспективность данного направления эволюции КТ, так уже в 1998 году были выпущены четырёхсрезовые (четырёхспиральные), с четырьмя рядами детекторов соответственно. Так же увеличили количество оборотов рентгеновской трубки с одного до двух в секунду. Четырёхспиральные мсКТ томографы пятого поколения в восемь раз быстрее, чем обычные спиральные КТ томографы четвертого поколения (рисунок 5).
С каждой новой разрботкой количество «срезов» росло, в 2004—2005 годах были представлены 32-, 64- и 128-срезовые МСКТ.
Как сказал Жак Пеше все новое – это хорошо забытое старое. в 2005 году компанией «Сименс медикал солюшнз» был представлен первый аппарат с двумя источниками рентгеновского излучения. Теоретические предпосылки к его созданию были еще в 1979 году, но технически его реализация в тот момент была невозможна.
В настоящее время разработчики поставили задачу не только получать изображения, но и получить возможность наблюдать почти что «в реальном» времени физиологические процессы, происходящие например в головном мозге и в сердце. С этой целью, в 2007 году компанией Toshiba аннонсирован 320- срезовый компьютерный томограф (рисунок 6, 7).
Система позволяет сканировать целый орган (сердце, суставы, головной мозг и т.д.) за один оборот рентгеновской трубки. Сокращено время обследования, оптимизовано качество изображения, снижена лучевая нагрузка.
Итак, минувшие 26 лет от первого прототипа до 320- срезового компьютерного томографа, это сложный период как совершенствования аппаратуры так и трансформации мировозрения специалистов. До недавнего времени, по ряду объективных причин компьютерная томография как метод обследования, крайне редко применялась в стоматологии, исключая челюстно-лицевую хирургию. Ввиду обширности материала, мы рассмотрим специализированные комплексы КТ предназначенные для диагностики патологии челюстно-лицевой области в последующих публикациях.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Frommer HH. The history of dental radiology. Tex Dent J 2002;119:416-21.
- Линденбратен Л.Д. Королюк И.П. Медицинская радиология (основы лучевой диагностики и лучевой терапии). — 2-е переработанное и дополненное. — М.: Медицина, 2000. — С. 77-79. — 672 с.
- Рабухина Н.А., АржанцевА.П. Рентгенодиагностика в стоматологии. – М.: Мед. информ. агентство «Миа», 2003. - 456 с.
- Cormack A.M. Early two-dimensional reconstruction and recent topics stemming from it. // Nobel Lectures in Physiology or Medicine 1971—1980. — World Scientific Publishing Co., 1992. — Р. 551—563.
- Hounsfield G.N. Computed Medical Imaging. //Nobel Lectures in Physiology or Medicine 1971—1980. — World Scientific Publishing Co., 1992. — Р. 568—586.
- Основы реттгенодиагностической техники/ Под ред.Н.Н.Блинова — М.:Медицина, 2002. — 392 с.
- Забавина Н.И., Семизоров А.Н. Рентгенографическая и компьютерно-томографическая диагностика острых и хронических синуситов. - ВИДАР, 2012. - 104 с.