DVT in der Radiologie

Zusammenfassung

Die digitale Volumentomografie (DVT) ist ein Röntgenschnittbildverfahren, das ein Bilderzeugungssystem mit Kegelstrahlgeometrie verwendet und den Bilddatensatz in einem einzigen Röhrenumlauf erzeugt. Hierin unterscheidet es sich von der CT. Bildcharakteristik und Expositionsdosis sind der CT dagegen ähnlich, variieren jedoch stark in Abhängigkeit vom DVT-Gerät und den gewählten Einstellungen. Zur klinischen Wertigkeit der DVT gibt es bislang kaum valide Daten. Dennoch findet die DVT in den letzten Jahren rasch zunehmende Verbreitung und Anwendung, vornehmlich in der dentalen und in der HNO-ärztlichen Fachdiagnostik. Die deshalb von der Europäischen Kommission kürzlich publizierten Leitlinien werden im folgenden Beitrag vorgestellt, ebenso die klinisch relevanten technischen Besonderheiten der DVT. Ein anschließender Überblick zur dentalen Diagnostik veranschaulicht die Anwendung der DVT mit Bildbeispielen.

Abstract

Cone beam computed tomography (CBCT) is a cross-sectional X-ray modality using an imaging system with cone-beam geometry. Unlike CT, the data set is aquired in a single circulation of a C-arm shaped tube-detector unit. Image characteristics vs. exposure dose ratio is similar to conventional CT, but varies widely depending on the CBVT device and the selected settings, and is limited to low dose/high noise applications. Up to now, only few data is available to estimate the clinical value of CBCT. Nevertheless, the use of CBCT is increasing drastically in the recent years, especially in the dental and ENT diagnostic field. For this reason the European Commission recently published guidelines concerning the clinical application of CBCT. These guidelines, as well as clinically relevant technical features of CBCT and examples of the most frequent dental applications are presented in the following article.

Kernaussagen

• DVT und CT haben ein klinisch sehr ähnliches Leistungsspektrum. Beide profitieren bezüglich Expositionsdosis und damit verbundener Bildqualität von der indikationsabhängigen Optimierung der technischen Einstellungen. Diese Optimierung ist bei DVT-Geräten allerdings bislang nicht oder nur sehr eingeschränkt möglich. Die derzeit verfügbaren DVT-Geräte weisen zudem erhebliche konstruktive Unterschiede mit Auswirkungen auf Bildqualität und Expositionsdosis auf.

• In klinischer und organisatorischer Hinsicht gelten nach Maßgabe der aktuellen Europäischen Leitlinien und auch der deutschen Leitlinie für die DVT in allen Aspekten dieselben Regeln wie für die CT. Dies beinhaltet insbesondere den Strahlenschutz, die Indikationsstellung, die Durchführung und Befundung von Untersuchungen, ein etabliertes Programm zur Qualitätskontrolle und eine adäquate Aus- und Fortbildung aller beteiligten Fachkräfte.

• Die Expositionsdosis der DVT unterscheidet sich zwischen den verfügbaren Geräten um den Faktor 10. Die Dosis beträgt ungefähr das 2 bis 7-Fache einer Panoramaaufnahme, andererseits weniger als bei einem Standard-CT. Die klinische Stärke der DVT liegt in der Darstellung kleiner Organe und Strukturen mit hohem Kontrast im Bereich des Gesichtsschädels und der Schädelbasis. Zur Weichteildiagnostik ist die DVT ungeeignet. Anwendungen außerhalb des Schädels (z. B. Handwurzel) sind bislang rein experimentell.

• DVT-Untersuchungen sollten nach Maßgabe der Europäischen Leitlinie bevorzugt von Dental-Radiologen oder anderen Radiologen befundet werden. Zur Durchführung und Befundung von DVT-Untersuchungen ist eine spezielle Schulung und kontinuierliche Fortbildung unerlässlich. Radiologen, die in der Dentaldiagnostik tätig sind, sollten über Kenntnisse der Krankheitsbilder sowie auch der spezifischen Nomenklatur dieses Bereichs verfügen.

Keywords

Cone beam computed tomography - CBCT - computed tomography - dental - diagnosis - imaging modality

• Literatur

• 1 AWMF. Leitlinien der Deutsche Gesellschaft für Zahn-, Mund- und Kieferheilkunde (DGZMK). Dentale Volumentomographie. AWMF Leitlinienregister Nr. 083-005. 2009 Im Internet: http://www.awmf.de
• 2 AWMF. Leitlinien der Deutschen Gesellschaft für Hals-Nasen-Ohrenheilkunde, Kopf und Halschirurgie. Rhinosinusitis. AWMF Leitlinienregister Nr. 017-049. 2011 Im Internet: http://www.awmf.de
• 3 Wikipedia. Digitale Volumentomographie. Im Internet: http://de.wikipedia.org/wiki/Digitale_Volumentomographie Stand: 02.03.2012
• 4 Stolle S. DVT-Diagnostik in der HNO-Heilkunde. Medreview 2012; 10: 12-14
• 5 Leung R, Chaung K, Kelly JL et al. Advancements in computed tomography management of chronic rhinosinusitis. Am J Rhinol Allergy 2011; 25: 299-302
• 6 Liang X, Jacobs R, Hassan B et al. A comparative evaluation of Cone Beam Computed Tomography (CBCT) and Multi-Slice CT (MSCT) Part I. On subjective image quality. Eur J Radiol 2010; 75: 265-269
• 7 Coppenrath E, Draenert F, Lechel U et al. Schnittbildverfahren zur dentomaxillofazialen Diagnostik: Dosisvergleich von Dental-MSCT und NewTom 9000 DVT. Fortschr Röntgenstr 2008; 180: 396-401
• 8 Ludlow JB. A manufacturer's role in reducing the dose of cone beam computed tomography examinations: effect of beam filtration. Dentomaxillofac Radiol 2011; 40: 115-122
• 9 Pauwels R, Beinsberger J, Collaert B et al. Effective dose range for dental cone beam computed tomography scanners. Eur J Radiol 2012; 81: 267-271
• 10 Qu XM, Li G, Ludlow JB et al. Effective radiation dose of ProMax 3D cone-beam computerized tomography scanner with different dental protocols. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod 2010; 110: 770-776
• 11 European Commission. Radiation Protection No 172: Cone Beam CT for Dental and Maxillofacial Radiology. Evidence based guidelines. European Commission, Directorate General for Energy Radiation Protection Unit. Im Internet: http://www.sedentexct.eu/files/radiation_protection_172.pdf Stand: 2.3.2012
• 12 Lofthag-Hansen S, Thilander-Klang A, Grondahl K. Evaluation of subjective image quality in relation to diagnostic task for cone beam computed tomography with different fields of view. Eur J Radiol 2011; 80: 483-488
• 13 Ludlow JB, Davies-Ludlow LE, Brooks SL et al. Dosimetry of 3 CBCT devices for oral and maxillofacial radiology: CB Mercuray, NewTom 3G and i-CAT. Dentomaxillofac Radiol 2006; 35: 219-226
• 14 Okano T, Harata Y, Sugihara Y et al. Absorbed and effective doses from cone beam volumetric imaging for implant planning. Dentomaxillofac Radiol 2009; 38: 79-85
• 15 Tsiklakis K, Donta C, Gavala S et al. Dose reduction in maxillofacial imaging using low dose Cone Beam CT. Eur J Radiol 2005; 56: 413-417
• 16 Ludlow JB, Ivanovic M. Comparative dosimetry of dental CBCT devices and 64-slice CT for oral and maxillofacial radiology. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod 2008; 106: 106-114
• 17 Visser H, Hermann KP, Bredemeier S et al. Dosismessungen zum Vergleich von konventionellen und digitalen Panoramaschichtaufnahmen. Mund Kiefer Gesichtschir 2000; 4: 213-216
• 18 Ludlow JB, Davies-Ludlow LE, Brooks SL. Dosimetry of two extraoral direct digital imaging devices. NewTom cone beam CT and Orthophos Plus DS panoramic unit.. Dentomaxillofac Radiol 2003; 32: 229-234
• 19 Cohnen M, Kemper J, Mobes O et al. Radiation dose in dental radiology. Eur Radiol 2002; 12: 634-637
• 20 Loubele M, Bogaerts R, Van DE et al. Comparison between effective radiation dose of CBCT and MSCT scanners for dentomaxillofacial applications. Eur J Radiol 2009; 71: 461-468
• 21 SSK. Zusammenfassung und Bewertung der Jahrestagung 2010 der Strahlenschutzkommission: Medizinischer Fortschritt und Strahlenschutz. Stellungnahme der Strahlenschutzkommission. Im Internet: http://www.ssk.de Stand: 2.3.2013
• 22 Roberts JA, Drage NA, Davies J et al. Effective dose from cone beam CT examinations in dentistry. Br J Radiol 2009; 82: 35-40
• 23 Mah JK, Danforth RA, Bumann A et al. Radiation absorbed in maxillofacial imaging with a new dental computed tomography device. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod 2003; 96: 508-513
• 24 Arai Y, Tammisalo E, Iwai K et al. Development of a compact computed tomographic apparatus for dental use. Dentomaxillofac Radiol 1999; 28: 245-248
• 25 Araki K, Maki K, Seki K et al. Characteristics of a newly developed dentomaxillofacial X-ray cone beam CT scanner (CB MercuRay): system configuration and physical properties. Dentomaxillofac Radiol 2004; 33: 51-59
• 26 Blendl C, Fiebich M, Voigt JM et al. Untersuchung zur geometrischen 3-D-Genauigkeit und zur Bildqualität (MTF, SRV und W) von Volumentomografie-Einrichtungen (CT, CBCT und DVT). Fortschr Röntgenstr 2012; 184: 24-31
• 27 Watanabe H, Honda E, Kurabayashi T. Modulation transfer function evaluation of cone beam computed tomography for dental use with the oversampling method. Dentomaxillofac Radiol 2010; 39: 28-32
• 28 Kyriakou Y, Kolditz D, Langner O et al. Digitale Volumentomografie (DVT) und Mehrschicht-Spiral-CT (MSCT): eine objektive Untersuchung von Dosis und Bildqualität. Fortschr Röntgenstr 2011; 183: 144-153
• 29 Zhang Y, Zhang L, Zhu XR et al. Reducing metal artifacts in cone-beam CT images by preprocessing projection data. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2007; 67: 924-932
• 30 Suomalainen A, Kiljunen T, Kaser Y et al. Dosimetry and image quality of four dental cone beam computed tomography scanners compared with multislice computed tomography scanners. Dentomaxillofac Radiol 2009; 38: 367-378
• 31 Katsumata A, Hirukawa A, Okumura S et al. Relationship between density variability and imaging volume size in cone-beam computerized tomographic scanning of the maxillofacial region: an in vitro study. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod 2009; 107: 420-425
• 32 van Daatselaar AN, van der Stelt PF, Weenen J. Effect of number of projections on image quality of local CT. Dentomaxillofac Radiol 2004; 33: 361-369
• 33 Mah P, Reeves TE, McDavid WD. Deriving Hounsfield units using grey levels in cone beam computed tomography. Dentomaxillofac Radiol 2010; 39: 323-335
• 34 Schulze R, Heil U, Gross D et al. Artefacts in CBCT: a review. Dentomaxillofac Radiol 2011; 40: 265-273
• 35 Bernardes RA, de Moraes IG, Hungaro DuarteMA et al. Use of cone-beam volumetric tomography in the diagnosis of root fractures. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod 2009; 108: 270-277
• 36 de Paula-Silva FW, Wu MK, Leonardo MR et al. Accuracy of periapical radiography and cone-beam computed tomography scans in diagnosing apical periodontitis using histopathological findings as a gold standard. J Endod 2009; 35: 1009-1012
• 37 Iikubo M, Kobayashi K, Mishima A et al. Accuracy of intraoral radiography, multidetector helical CT, and limited cone-beam CT for the detection of horizontal tooth root fracture. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod 2009; 108: e70-e74
• 38 Dreiseidler T, Mischkowski RA, Neugebauer J et al. Comparison of cone-beam imaging with orthopantomography and computerized tomography for assessment in presurgical implant dentistry. Int J Oral Maxillofac Implants 2009; 24: 216-225
• 39 Knörgen M, Brandt S, Kösling S. Qualitätsvergleich digitaler 3D-fähiger Röntgenanlagen bei HNO-Fragestellungen am Schläfenbein und den Nasennebenhöhlen. Fortschr Röntgenstr 2012; 184: 1153-1160
• 40 Gaudino C, Cosgarea R, Heiland S et al. MR-Imaging of teeth and periodontal apparatus: an experimental study comparing high-resolution MRI with MDCT and CBCT. Eur Radiol 2011; 21: 2575-2583
• 41 Draenert FG, Gebhart F, Neugebauer C et al. Imaging of bone transplants in the maxillofacial area by NewTom 9000 cone-beam computed tomography: a quality assessment. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod 2008; 106: e31-e35
• 42 Cawood JI, Howell RA. A classification of the edentulous jaws. Int J Oral Maxillofac Surg 1988; 17: 232-236
• 43 Lekholm U, Zarb GA. Patient selection an Preparation. In: Branemark PI, Zarb GA, Albrektsson T, (eds) Osseointegration in clinical dentistry. Chicago: Quintessence; 1985: 199-209