Cone beam computed tomography in oral radiology

Abstract

In dentistry, basic imaging techniques such as intraoral and panoramic radiography are in most cases the only imaging techniques required for the detection of pathology. Conventional intraoral radiographs provide images with sufficient information for most dental radiographic needs. Panoramic radiography produces a single image of both jaws, giving an excellent overview of oral hard tissues. Regardless of the technique, plain radiography has only a limited capability in the evaluation of three-dimensional (3D) relationships. Technological advances in radiological imaging have moved from two-dimensional (2D) projection radiography towards digital, 3D and interactive imaging applications. This has been achieved first by the use of conventional computed tomography (CT) and more recently by cone beam CT (CBCT).

CBCT is a radiographic imaging method that allows accurate 3D imaging of hard tissues. CBCT has been used for dental and maxillofacial imaging for more than ten years and its availability and use are increasing continuously. However, at present, only “best practice” guidelines are available for its use, and the need for evidence-based guidelines on the use of CBCT in dentistry is widely recognized.

We evaluated (i) retrospectively the use of CBCT in a dental practice, (ii) the accuracy and reproducibility of pre-implant linear measurements in CBCT and multislice CT (MSCT) in a cadaver study, (iii) prospectively the clinical reliability of CBCT as a preoperative imaging method for complicated impacted lower third molars, and (iv) the tissue and effective radiation doses and image quality of dental CBCT scanners in comparison with MSCT scanners in a phantom study.

Using CBCT, subjective identification of anatomy and pathology relevant in dental practice can be readily achieved, but dental restorations may cause disturbing artefacts. CBCT examination offered additional radiographic information when compared with intraoral and panoramic radiographs. In terms of the accuracy and reliability of linear measurements in the posterior mandible, CBCT is comparable to MSCT. CBCT is a reliable means of determining the location of the inferior alveolar canal and its relationship to the roots of the lower third molar. CBCT scanners provided adequate image quality for dental and maxillofacial imaging while delivering considerably smaller effective doses to the patient than MSCT. The observed variations in patient dose and image quality emphasize the importance of optimizing the imaging parameters in both CBCT and MSCT.

Kartiokeilatietokonetomografia hampaiston ja leukojen alueen kuvantamisessa

Perinteinen hampaiston ja leukojen alueen röntgenkuvaus tapahtuu intraoraali- ja panoraamakuvauksen avulla. Intraoraalikuvauksessa filmi tai kuvareseptori on potilaan suussa ja kuvautuva alue on näin ollen varsin rajallinen. Panoraamakuvauksella saadaan puolestaan kuva leukaluiden ja hammaskaarien muotoa myötäilevästä kerroksesta. Nämä kuvausmenetelmät antavat kaksiulotteisen kuvan. Hampaiston ja leukojen alueen monimutkaisten rakenteiden vuoksi kolmiulotteisen kuvantamisen tarve on ilmeinen ja siten suuren mielenkiinnon kohteena.

Väitöskirjatyössä selvitettiin äskettäin kehitetyn kolmiulotteisen röntgenkuvausmenetelmän, kartiokeilatietokonetomografian (KKTT), käyttöä hampaiston ja leukojen alueen kuvantamisessa. Koska KKTT:n käyttö perustuu tällä hetkellä kokemuspohjaisiin suosituksiin, tarvitaan tutkimusnäyttöön perustuvaa tietoa kyseisen kuvausmenetelmän käytölle.

Tutkimuksessa arvioitiin KKTT-laitteen hyödyllisyyttä hammaslääkärin päivittäisessä kliinisessä työssä, KKTT:n sekä perinteisen monileiketietokonetomografian (monileike-TT) mittaustarkkuutta hammasimplanttihoidon suunnittelussa alaleuan väli- ja poskihammasalueilla, sekä selvitettiin KKTT-tutkimuksen käyttökelpoisuus alaleuan viisaudenhampaan kuvantamisessa, mm. alaleuan hermoverisuonikimpun paikallistamisessa. Lisäksi selvitettiin kapeakenttä-KKTT-laitteiden sädeannoksia sekä kuvanlaatua verrattuna monileike-TT-laitteisiin.

KKTT-tutkimuksen avulla oli selvitettävissä hampaiston ja leukojen alueen kuvantamisen kannalta tärkeät anatomiset rakenteet ja se toi lisäarvoa perinteisiin kuvantamismenetelmiin – panoraama- ja intraoraalikuvaukseen - verrattuna. Monileike-TT-tutkimukseen verrattuna KKTT osoittautui tarkaksi ja luotettavaksi menetelmäksi hammasimplanttihoidon suunnittelua varten tehtävissä mittauksissa alaleuan väli- ja poskihammasalueilla. Alaleuan hermoverisuonikimppu oli paikallistettavissa luotettavasti KKTT:n avulla. KKTT-laitteiden kuvanlaatu todettiin riittäväksi hampaiston ja leukojen alueen kuvantamiseen potilaiden sädeannosten ollessa oleellisesti pienempiä kuin monileike-TT-laitteilla. Eri KKTT-laitteiden potilasannoksissa oli kuitenkin huomattavia eroja kuvanlaadusta riippumatta, minkä vuoksi kuvaustekniikoiden edelleen kehittäminen on tarpeen.