Die Möglichkeiten der dreidimensio -nalen radiologischen bildgebenden Ver-fahren, welche der Zahnmedizin in Formder Cone-Beam Computertomografie(CB-CT), oder in Deutschland besser bekannt unter der Bezeichnung „Digi-tale Volumen-Tomografie“ (DVT), heutezur Verfügung stehen, hat die radiologi-sche bildgebende Diagnostik enorm ver-ändert. Die meisten Publikationen spre-chen einfach von „der CB-CT-, respekti veDVT-Aufnahme“, als ob die dargestellteBildqualität und damit die Möglichkei-ten in der Befundung für alle Systeme aufdem Markt dieselben wären. Dem ist abernicht so: Die Bildqualität und damit dieMöglichkeit der Befundung von Struk-turen und Prozessen ist abhängig von den technischen Möglichkeiten, welchesdas eingesetzte System bietet und damitfür jedes der auf dem Markt erhältlichenSysteme unterschiedlich.

Möglichkeiten der Cone-BeamComputertomografie

Die Radiografie stellt eines der wich-tigsten diagnostischen bildgebendenVerfahren in der Zahnmedizin dar, wel-che nicht invasiv Aufschluss über Pro-zesse ermöglicht. Diese können mit an-deren Methoden nicht oder nur ungenü-

gend dargestellt werden. Röntgenauf-nahmen sind aus der modernen Zahn-medizin nicht mehr wegzudenken undnicht selten gründen sich Misserfolge auf nicht oder nur ungenügend durch -geführte radiologische Diagnostik. Dochzeigt auch die Radiologie nur Prozesse,welche in ihrem Darstellungsspektrumliegen. Hier hat die kumulative zwei -dimensionale Röntgendiagnostik denNachteil, dass alle darstellbaren Objekte,welche zwischen der Strahlungsquelleund dem Bildaufnahmesystem liegen,auf eine einzige zweidimensionale Bild-oberfläche übereinander projiziert wer-den. Entsprechend werden stärker ra-dioopake Strukturen stärker dargestelltals weniger radioopake Strukturen. Diesführt dazu, dass gewisse pathologischeProzesse nur unzureichend oder garnicht auf zweidimensionalen Röntgen-bildern zur Darstellung gebracht werdenkönnen. Anhand eines klinischen Bei-spiels soll aufgezeigt werden, wie hier diedreidimensionale Radiologie in spezifi-schen Situationen helfen kann.

Ein Fallbeispiel mit multiplenPathologien

Eine 69-jährige Patientin wird mitunspezifischen Beschwerden anlässlich

der Recall-Untersuchung vorstellig. Sieberichtet darüber, dass sich die Zähne imBereich des ersten Quadranten „andersanfühlen“ als die restlichen. Zudemklagt sie über sporadisch auftretendeAufbissbeschwerden im Bereich derZähne 16, 15 und 14, ohne die Lokalisa-tion näher eingrenzen zu können. DieZähne sind auf Wärme und Kälte indif-ferent und reagieren alle gleich „nega-tiv“. Keiner der Zähne ist perkussions-empfindlich und die Aufbissbeschwer-den können klinisch nicht reproduziertwerden. Die parodontale Sondierungergibt erhöhte Sondierungswerte amZahn 14 von mesio-palatinal, mit Blu-tung auf Sondierung, aber kein Exsudat.Die Gingiva an diesem Zahn weist eineleichte Strukturabweichung zum um-liegenden Gewebe auf. Das zweidimen-sionale Röntgenbild zeigt keinen auffäl-ligen pathologischen Befund und auchkeine pathologische Veränderung beimVergleich mit früheren radiologischenAufnahmen desselben Gebietes.

Die Befunde mittels Cone-BeamComputertomogrammAufnahmefeld-Größe 5 x 3,7 cm, Auflösung:76 µ Voxelkantenlänge (Care stream CS9000 3D)

Die dreidimensionalen Röntgen-bildaufnahmen zeigen die effektivenAusmaße des parodontalen Einbruchesmesial am Zahn 14 sowie eine externe Resorption der palatinalen Wurzel, amZahn 15 eine horizontale Fraktur der palatinalen Wurzel und eine interra -dikuläre Aufhellung am Zahn 16. DieseBefunde konnten weder mit der zuvorangefertigten Panorama-Schichtauf-nahme noch mittels hochauflösendenEinzelröntgenbildes dargestellt werden.Auch wäre die Darstellung dieser Be-funde mittels zweidimensionaler Rönt-genbilder für die Patientin kaum dahin-gehend darlegbar gewesen, dass sie derEntfernung der Zähne 14, 15 und 16 zugestimmt hätte. Am Befundungsmo -nitor in dreidimensionaler Darstellungwar dies für die Patientin einleuchtend.Hierfür ist eine einfach und effizient zu bedienende Ansichts- und Diagnose-software notwendig, welche einerseitsSchnitte in beliebiger Orientierungdurch das Aufnahmevolumen, anderer-seits aber die Wiedergabe auch für Pa-tienten einfach verständlich ermöglicht.Die Software muss ohne größeren Schu-lungsaufwand bedient werden können,damit auch unerfahrene Anwender (z.B.Überweiser) diese bedienen können.

Die CS 3D Imaging Software (Care -stream) erfüllt diese Ansprüche hervor-ragend. Befunddarstellungen könnenzur Dokumentation und späteren An-sicht oder Befundungsweiterleitung ein-fach auf einem integrierten Dash-Boardabgespeichert werden. Zudem ist in die-sem Programm eine intuitiv einfach zubedienende, aber trotzdem sehr hoch-wertige Implantat-Planungssoftwareohne Zusatzkosten integriert. Bei Bedarfkönnen aus diesen Daten sogar direktImplantat-Bohrschablonen hergestelltwerden. Die gesamten Informationenkönnen zudem auch direkt auf einen Datenträger (CD, DVD oder USB-Stick)gespeichert werden.

Das Aufnahmevolumen sollte beiCB-CT auf das „Field of Interest“ einge-schränkt werden. So wird die Röntgen-dosis und das Datenvolumen minimalgehalten. Alles, was auf dem Aufnahme-volumen dargestellt wird, muss auch ei-ner Befundung unterzogen werden underfordert zusätzlich Zeit. Die Röntgen-dosis kann zudem durch Vergrößerungder Voxelkantenlänge (Voxel = dreidi-mensionaler Pixel = „Volumen-Pixel“)bei der Aufnahmeerstellung weiter her-untergesetzt werden, doch wird dadurch

International Science DENTAL TRIBUNE German Edition · Nr. 7+8/2013 · 31. Juli 20134

Vorteile und Nutzen von 3-D-Röntgen in Diagnostik, Planung und Therapie

Behandler und Patienten profitieren gleichermaßen vom technischen Fortschritt bei bildgebenden Verfahren. Von Dr. med. dent. Viktoria Kalla und Dr. med. dent. Robert Kalla, Basel, Schweiz.

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Abb. 1: Intraorale Situation 14, 15 und 16. – Abb. 2: Panorama-Schichtaufnahme. – Abb. 3: Einzelröntgenbild ungefiltert (Hochauflösend: 21 Linienpaare) 20.03.2011. – Abb. 4: Vergleichs-Röntgenbild: Situation vom14.01.2004 vor der Revision Zahn 16. – Abb. 5: Zahn 14: mesio-palatinale Sondierungstiefe 7 mm und strukturelle Weichgewebeveränderung. – Abb. 6: Zahn 14: Blutung auf Sondierung. – Abb. 7: Zahn 14: mesio-palatinaleSondierungstiefe 7 mm, effektiver Knochenverlust: 5 mm. – Abb. 8: Zahn 14: mesio-palatinale externe Resorption. – Abb. 9: Zahn 14: mesio-palatinale externe Resorption. – Abb. 10: Zahn 14: mesio-palatinale externe Resorp-tion: Detailvergrößerung. – Abb. 11: Zahn 15: horizontale Fraktur der palatinalen Wurzel. – Abb. 12: Zahn 15: horizontale Fraktur der palatinalen Wurzel. – Abb. 13: Zahn 15: horizontale Fraktur der palatinalen Wurzel. – Abb. 14: Zahn 16: interradikuläre Aufhellung. – Abb. 15: Zahn 16: interradikuläre Sondierung nach Extraktion der Zähne 14 und 15. – Abb. 16: Zahn 16: Entfernung des interradikulären Entzündungsgewebes.

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Macht Zahnheilkunde einfacher.SM

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die Aufnahmequalität bezüglich Detail-darstellung drastisch reduziert. So hateine konventionelle CT-Aufnahme mit600 µ Voxelkantenlänge im Vergleich zu einer hochauflösenden CB-CT-Auf-nahme mit 100 µ Voxelkantenlänge eine216 Mal höhere Auflösung (6 x 6 x 6 =216), bei einer zurzeit maximal hochauf-lösenden CB-CT-Aufnahme mit 75 µVoxelkan ten länge aber eine 512 Mal hö-here Auflösung (8 x 8 x 8 = 512) und eineAufnahme mit 100 µ Voxelkantenlängezeigt im Vergleich zu einer mit 300 µ Vo-xelkantenlänge eine 27 Mal höhere Auf-lösung (3 x 3 x 3 = 27)! Die Bildqualitätund damit der Informationsgehalt derAufnahmen werden also sehr stark vonder gewählten Auflösung und dem ein -gesetzten System beeinflusst und mussdementsprechend vor der Aufnahme aufdie Fragestellung abgestimmt werden.

Wichtig ist, dass die Röntgendosis-Exposition des Patienten gegen den Gewinn an Informationen abgewogen werden muss, doch sind die heutigen

modernen dreidimensionalen Röntgen-systeme, was die benötigte Strahlendosisbetrifft, massiv verbessert worden. DieDosis kann mittels Aufnahmefeld-Ein-grenzung und Anpassung der Bildauf -lösung an die Fragestellung zusätzlich gesenkt werden. So benötigt eine drei -dimensionale Volumenaufnahme für einhochauflösendes Volumen von 5 x 3,7 cmbei 75 µ Voxelkantenlänge mit dem CS9300 3D in etwa dieselbe Strahlendosiswie eine niedrig dosierte moderne Pa -noramaschichtaufnahme.

Über 90 Prozent der Indikationenkönnen in unserer Praxis mit dem kleins -ten Volumen (5 x 3,7 cm beim CS 90003D und 5 x 5 cm beim CS 9300) darge-stellt werden. Bei komplexeren Abklä-rungen oder aufwendigeren Planungensind aber bei ca. zehn Prozent der Fällegrößere Aufnahmevolumen sinnvoll:Bei modernen Geräten wie dem CS 90003D, welches nur ein Aufnahmevolumenvon 5 x 3,7 cm* (* Carestream Dental:„Fokussiertes Aufnahmefeld“) hat, kön-nen drei Volumenfelder zu einem einzel-

nen Volumen der Höhe 3,7 cm zu-sammengefügt werden. Man spricht hiervon einem „Volumen-Stitching“. Dies ermöglicht die Darstellung von ganzenKiefern. Größere Systeme wie das CS9300 können variable Felder darstellen.Für den Bedarf der meisten Indikationenin einer allgemeinen Zahnarztpraxis istein Aufnahmevolumen von 5 x 3,7 cmmit der Möglichkeit eines Stitchings eines kompletten Kiefers völlig ausrei-chend. Eine hohe Auflösung von min-destens 100 µ Voxelkantenlänge ist hierviel wichtiger!

Für die Bildqualität und damit fürdie Möglichkeiten in der Befundung,welches ein eingesetztes CB-CT liefert,sind verschiedene technische Faktorenrelevant, u. a. die Voxelkantenlänge unddamit die Voxelgröße als kleinste dar-stellbare Bildeinheit (entspricht der „Pixelgröße“ in der zweidimensionalenBildgebung), das Voxel-Binning (soft-waregesteuertes Zusammenfügen derkleinsten Bildinformationseinheiten zugrößeren Strukturen), das Kontrast -

verhältnis des Aufnahmesystems unddes Befundungsmonitors, die darstell-baren Linienpaare als Bildauflösungs -parameter, die Erstellungsart des Auf-nahmevolumens (180°- oder 360°- Aufnahmeverfahren), die Interaktionder Hardware des Aufnahmesystems mitdem jenigen der angesteuerten Com -putersysteme und deren Verarbeitung in der eingesetzten Software (hersteller-eigener oder systemfremder Hard- undSoftware), der Bildprozessierung oderdem sogenannten Bildrendering undden zur Verfügung stehenden Filter-möglichkeiten in der Anwendersoft-ware. Die Bildbetrachtungssoftware mitden Filtermöglichkeiten sollte nachMöglichkeiten vom Hersteller des CB-CT-Systems stammen, da diese dadurchoptimal auf die individuellen Spezifika-tionen des eingesetzten Gerätes abge-stimmt werden kann. HerstellerfremdeSoftwareapplikationen sind immer mitQualitätseinschränkungen in der Bild-darstellung verbunden.

ZusammenfassungDie Möglichkeiten der dreidimen-

sionalen Radiografie in der zahnme -dizinischen Anwendung eröffnen neueWege in Diagnostik, Planung und Thera-pie. Dadurch werden die Planung undDurchführung therapeutischer Maß-nahmen vereinfacht und die Sicherheitdes Behandlers während der Therapieverbessert. Neue Therapieformen wer-den in ihrer Anwendung ermöglicht, wassowohl das diagnostische als auch dastherapeutische Spektrum des jeweiligenBehandlers erweitert. Auch die Kommu-nikation der Befunde und Vorgehens-weisen ist mittels 3-D-Darstellungen denPatienten gegenüber wesentlich effizien-ter und für diese viel leichter verständ-lich. Die Röntgendosis-Exposition desPatienten ist dank neuer Technik gerin-

ger und kann je nach Fragestellung zu-sätzlich eingegrenzt werden. Sie mussdennoch immer gegen den Gewinn anInformationen abgewogen werden.

Die dreidimensionale Radiografieersetzt die zweidimensionale Radiogra-fie aber nicht, sondern ergänzt diese.Dort, wo von vornherein eine klare In -dikation für dreidimensionale Radio-grafie gestellt werden kann, sollte aufgleichzeitige zweidimensionale Rönt-genaufnahmen innerhalb desselbenBildbereiches verzichtet werden, da diedreidimensionalen Aufnahmeverfahrendiagnostisch den zweidimensionalen inallen Bereichen überlegen sind. DT

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Dr. Viktoria Kalla

Dr. Robert Kalla

Zahnarztpraxis Kalla und EiD:Excellence in DentistryPrivates Dentales ForschungsinstitutMargarethenstr. 594053 Basel, SchweizTel.: +41 61 272 63 63zahnarztpraxis@kalla.chwww.kalla.ch

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Infos zum Autor

Abb. 17: Status nach Extraktion der Zähne 14, 15 und 16. – Abb. 18: Situation nach simultanerKnochenaugmen tation post extraktionem. – Abb. 19: Implantat-Planung der Implantate 14, 15 und 16 mittelsintegrierte Planungs- Software CS 3D Imaging: Planung eines internen Sinuslifts am Implantat 16. – Abb. 20:Status nach Setzen der Implantate 14, 15 und 16 mit internem Sinuslift. – Abb. 21: Indikationen für drei dimensionale Röntgenaufnahmen in der Allgemeinpraxis. – Abb. 22: Vergleich Standard Computer-Tomogramm mit Standard Cone-Beam-CT. – Abb. 23: Vergleich Standard Cone-Beam-CT mit einem hoch auf lösenden Gerät. – Abb. 24: Indirekt proportionale Relation Voxelgröße zu Bildqualität. – Abb. 25: Volumen-Stitching: das Zu sam men fügen von drei Aufnahmevolumen 5 x 3,7 zu einem ganzen Unterkiefer: Volumenhöhe 3,7 cm. – Abb. 26: Unterschiedliche Aufnahmevolumen des CS 9300 und deren wichtigste Indikationen. – Abb. 27: Unterschiedliche Aufnahmevolumen des CS 9300 und deren wichtigste Indikationen. – Abb. 28: Einige der für die Bildqualität relevante Faktoren. – Abb. 29: „Voxel“ ist das dreidimensionale Äquivalent zum zweidimensionalen „Pixel“.

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