Zusammenfassung
Ziel: Grundlage erfolgreicher endodontischer Diagnostik und Therapie ist die adäquate Darstellung der Wurzelkanalanatomie mit bildgebenden Verfahren. Ziel dieser Studie ist die Evaluation der Darstellung des Endodonts mit einem flächendetektorbasierten Volumen-CT (FD-VCT). Material und Methoden: 13 humane Zähne wurden mit einem Prototyp eines FD-VCT untersucht. Nach Aufarbeitung der Volumendatensätze in sog. Volume-Rendering-Technik (VRT) wurden die erhobenen Befunde mit konventionellen Zahnfilmaufnahmen und Schliffpräparaten der betreffenden Zähne verglichen. Ergebnisse: Anatomische Strukturen des Endodonts wie Wurzelkanäle, Seitenkanäle, Kommunikationen zwischen Wurzelkanälen und Dentikel sind mit dem FD-VCT sehr gut detektierbar. Auch die Länge gekrümmter Wurzelkanäle lässt sich präzise bestimmen. Die Ortsauflösung des Systems beträgt ca. 140 µm. Lediglich ca. 73 % der im FD-VCT detektierten Hauptkanäle und ca. 87 % der Wurzeln konnten in der konventionellen Röntgendiagnostik (Zahnfilm) dargestellt werden. Keiner der im FD-VCT erfassten Seitenkanäle war im Zahnfilm erkennbar. In allen Fällen ließen sich Schmelz und Dentin der Zähne sehr gut voneinander differenzieren. Die Qualität der Darstellung gelagerter und frisch extrahierter Zähne unterschied sich ebenso wenig voneinander wie die der von Zähnen der ersten und zweiten Dentition. Schlussfolgerung: Die FD-VCT stellt im präklinisch-experimentellen Einsatz ein innovatives diagnostisches Verfahren zur zerstörungsfreien dreidimensionalen Analyse von Zähnen dar. Durch die hohe isotrope Ortsauflösung können im Gegensatz zu herkömmlichen zweidimensionalen Diagnoseverfahren auch mikroskopisch kleine Strukturen wie Seitenkanäle sicher detektiert und beurteilt werden. Anwendungsbereiche in der Endodontie sind die Diagnostik und die Beurteilung aller Arbeitsschritte von der Trepanation über die Längenbestimmung bis hin zu der Aufbereitung und den Fülltechniken.
Abstract
Purpose: Successful endodontic diagnostics and therapy call for adequate depiction of the root canal anatomy with multimodal diagnostic imaging. The aim of the present study is to evaluate visualization of the endodont with flat-panel detector volume CT (FD-VCT). Materials and Methods: 13 human teeth were examined with the prototype of a FD-VCT. After data acquisition and generation of volume data sets in volume rendering technology (VRT), the findings obtained were compared to conventional X-rays and cross-section preparations of the teeth. Results: The anatomical structures of the endodont such as root canals, side canals and communications between different root canals as well as denticles could be detected precisely with FD-VCT. The length of curved root canals was also determined accurately. The spatial resolution of the system is around 140 µm. Only around 73 % of the main root canals detected with FD-VCT and 87 % of the roots could be visualized with conventional dental X-rays. None of the side canals, shown with FD-VCT, was detectable on conventional X-rays. In all cases the enamel and dentin of the teeth could be well delineated. No differences in image quality could be discerned between stored and freshly extracted teeth, or between primary and adult teeth. Conclusion: FD-VCT is an innovative diagnostic modality in preclinical and experimental use for non-destructive three-dimensional analysis of teeth. Thanks to the high isotropic spatial resolution compared with conventional X-rays, even the minutest structures, such as side canals, can be detected and evaluated. Potential applications in endodontics include diagnostics and evaluation of all steps of root canal treatment, ranging from trepanation through determination of the length of the root canal to obturation.
Key words
Anatomy - experimental study - tissue characterization - high-resolution CT - head/neck - mouth
Literatur
1
Weine F S, Kelly R F, Lio P J.
The effect of preparation procedures on original canal shape and on apical foramen shape.
J Endod.
1975;
177
255-262
2
Dowker S E, Davis G R, Elliott J C. et al .
X-ray microtomography: 3-dimensional imaging of teeth for computer-assisted learning.
Eur J Dent Educ.
1997;
177
61-65
3
Peters O A, Laib A, Ruegsegger P. et al .
Three-dimensional analysis of root canal geometry by high-resolution computed tomography.
Dent Res.
2000;
177
1405-1409
4
Nielsen R B, Alyassin A M, Peters D D. et al .
Microcomputed tomography: an advanced system for detailed endodontic research.
J Endod.
1995;
177
561-568
5
Rhodes J S, Ford T R, Lynch J A. et al .
A comparison of two nickel-titanium instrumentation techniques in teeth using microcomputed tomography.
Int Endod J.
2000;
177
279-285
6
Peters O A, Peters C I, Schonenberger K. et al .
ProTaper rotary root canal preparation: effects of canal anatomy on final shape analysed by micro CT.
Int Endod J.
2003;
177
86-92
7
Kiessling F, Greschus S, Lichy M P. et al .
Volumetric computed tomography (VCT): a new technology for noninvasive, high-resolution monitoring of tumor angiogenesis.
Nat Med.
2004;
177
1133-1138
8
Ning R, Chen B, Yu R. et al .
Flat panal detector-based-cone-beam volume CT angiography imaging: system evaluation.
IEEE Trans Med Imaging.
2000;
177
949-963
9
Ning R, Tang X, Conover D. et al .
Flat panel detector-based cone beam computed tomography with a circle-plus-two-arcs data acquisition orbit: preliminary phantom study.
Med Phys.
2003;
177
1694-1705
10
Kalender W A.
Der Einsatz von Flachbilddetektoren für die CT-Bildgebung.
Radiologie.
2003;
177
379-387
11
Greschus S, Kiessling F, Savai R. et al .
Bildgebung mit einem Flächendetektor-Computertomographen in der präklinischen Anwendung.
Fortschr Röntgenstr.
2005;
177
460, Abstract S 4.11
12
Heidrich G, Funke M, Dullin C. et al .
Darstellung von ballonexpandierbaren Stents mit einem Kegelstrahl-Volumen-CT-Scanner im Vergleich zu einem 8-Zeilen-Spiral-CT.
Fortschr Röntgenstr.
2005;
177
466, Abstract S 6.7
13
Marten K, Engelke C, Grabbe E. et al .
CT-Bildgebung mit einem Flachbilddetektor: experimentelle Untersuchung zur Wachstumsratenbestimmung von Lungenrundherden.
Fortschr Röntgenstr.
2004;
177
752-757
14
Rödig T, Hülsmann M.
Diagnosis and root canal treatment of a mandibular second premolar with three root canals.
Int Endod J.
2003;
177
912-919
15
Weine F S, Healey H J, Gerstein H. et al .
Canal configuration in the mesiobuccal root of the maxillary first molar and its endodontic significance.
Oral Surg Oral Med Oral Pathol.
1969;
177
419-425
16
al Shalabi R M, Omer O E, Glennon J. et al .
Root canal anatomy of maxillary first and second permanent molars.
Int Endod J.
2000;
177
405-414
17
Sobhi M B, Rana M J, Ibrahim M. et al .
Comparison of vertical with lateral condensation technique in obturation of root canal system.
J Coll Physicians Surg Pak.
2004;
177
455-458
18
Hülsmann M, Bluhm V.
Efficacy, cleaning ability and safety of different rotary NiTi instruments in root canal retreatment.
Int Endod J.
2004;
177
468-476
Dr. Gabert Heidrich
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