Possibilities and limitations of digital volume tomography from the aspect of the technical  conditions of the examination  – review of the literature and personal observations

Agnieszka Srebrzyńska-Witek, Rafał Koszowski

Streszczenie

Wprowadzenie cyfrowej tomografii wolumetrycznej do diagnostyki obrazowej w stomatologii stworzyło niespotykane dotychczas możliwości oceny morfologii części twarzowej czaszki, planowania leczenia oraz oceny jego wyników. Duża dostępność tej metody sprzyja jej częstemu wykorzystywaniu w codziennej praktyce klinicznej. Jednocześnie niezbędne jest poszerzenie wiedzy radiologicznej stomatologów, pozwalające właściwie posługiwać się nią w poszczególnych przypadkach, jak również adekwatnie interpretować uzyskane obrazy. W tym celu jest konieczna znajomość zasad wizualizacji przy zastosowaniu tomografii komputerowej z promieniem stożkowym, czynników wpływających na jakość obrazowania, jego rozdzielczość, poziom szumów i artefaktów, zniekształceń przestrzennych oraz możliwości i ograniczeń oceny gęstości tkanek.

Autorzy opracowania omawiają wymienione aspekty, opierając się na danych z piśmiennictwa, ilustrowanych własnymi przypadkami klinicznymi. Zwracają jednocześnie uwagę na czułość i swoistość opisywanej metody diagnostycznej.

 

Abstract

Summary

The introduction of digital volumetric tomography for diagnostic imaging in dentistry has created, up to now as yet unseen, possibilities for morphological examination of parts of the facial skeleton, treatment planning and assessment of its results. The large accessibility of this method favours its frequent use in everyday clinical practice. At the same time it is necessary to widen the knowledge of radiology by dentists, allowing for its correct use in particular cases as well as adequate interpretation of the images obtained. With this aim it is necessary to have an acquaintance with the principles of visualising with use of cone beam computed tomography that influences the image quality, its resolution, level of noise and artefacts, spatial deformation and the possibilities and limitations  in evaluation of the density of tissues.

The authors of the study discuss the aspects mentioned, basing themselves on the data from the literature, illustrated with their personal clinical cases. At the same time they draw attention to the sensitivity and specificity of the diagnostic method described.

 

Hasła indeksowe: tomografia komputerowa z promieniem stożkowym, obrazowanie trójwymiarowe

Key words: cone-beam computed tomography, three-dimensional dental imaging

PIŚMIENNICTWO

1. Song J.M., Lee J.Y., Kim Y.D.: CBCT morphologic analysis of edentulous posterior mandible for mandibular body bone graft. J. Oral Implant., 2015, 41,  477-482.

2. Hashimoto K. i wsp.: A comparison of a new limited cone-beam computed tomography machine for dental use with a multidetector row helical CT machine. Oral Surg. Oral Med. Oral Pathol. Oral Radiol. Endod., 2003, 95, 371-377.

3. Quereshy F.A., Savell T.A., Palomo J.M.: Applications of cone-beam computed tomography in the practice of oral and maxillofacial surgery. J. Oral Maxillofac. Surg., 2008, 66, 791-796.

4. Scarfe W.C. i wsp.: Maxillofacial cone-beam computed tomography: essence, elements and steps to interpretation. Aust. Dent. J., 2012, 57, 46-60.

5. Nemtoi A. i wsp. Cone-beam CT: a current overview of devices. Dentomaxillofac. Radiol., 2013,  42, 8, 20120443.

6. White S.C.: Cone-beam imaging in dentistry. Health Phys., 2008,  95, 5,  628-637.

7. Krzyżostaniak J., Surdacka, A.: Rozwój wybranych technik radiologicznych w aspekcie obrazowania szczękowo-twarzowego. Nowiny Lek., 2010,  79, 249-253.

8. Ludlow J.B., 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.

9. Loubele M. i wsp.: Comparison between effective radiation dose of CBCT and MSCT scanners for dentomaxillofacial applications. Eur. J. Radiol., 2009, 71, 461-468.

10. Pauwels R. i wsp.: Effective dose range for dental cone beam computed tomography scanners. Eur. J. Radiol., 2012,  81, 267-271.

11. Ngan D.C. i wsp.: Comparison of radiation levels from computed tomography and conventional dental radiographs. Aust. Orthod. J., 2003, 19,  67-75.

12. Molen A.D.: Considerations in the use of cone-beam computed tomography for buccal bone measurements. Am. J. Orthod. Dentofacial Orthop., 2010, 137, 130-135.

13. Sukovic P.: Cone-beam computed tomography in craniofacial imaging. Orthod. Craniofac. Res., 2003, 6, 31-36.

14. Miszczuk K., Miszczuk R., Sierpińska T.: Zastosowanie tomografii wolumetrycznej w diagnostyce stomatologicznej. Protet. Stomatol., 2012,  LXII, 6, 428-433.

15. Okoński P., Mierzwińska-Nastalska E.: Diagnostyka i planowanie leczenia implantoprotetycznego z wykorzystaniem tomografii komputerowej o wiązce stożkowej. Protet. Stomatol., 2012,  LXI, 6, 434-439.

16. Leung C.C. i wsp.: Accuracy and reliability of cone-beam computed tomography for measuring alveolar bone height and detecting bony dehiscences and fenestrations.  Am. J. Orthod. Dentofacial Orthop., 2010, 137, 109-119.

17. Różyło-Kalinowska I. i wsp.: Analysis of vector models in quantification of artifacts produced by standard prosthetic inlays in cone-beam computed tomography (CBCT) – a preliminary study. Post. Hig. Med. Dośw., 2014, 68, 1343-1346.

18. Różyło-Kalinowska I. i wsp.: Wpływ wypełnień stomatologicznych na jakość obrazu w tomografii komputerowej. Czas. Stomatol.,  2006, LIX, 1, 62-68.

19. Marmulla R. i wsp.: Geometric accuracy of the NewTom 9000 Cone-beam CT. Dentomaxillofac. Radiol.,  2005,  34,  28-31.

20. Ferrare N. i wsp.: Cone-beam computed tomography and microtomography for alveolar bone measurements. Surg. Radiol. Anatom.,  2013, 35, 495-502.

21. Romero-Delmastro A. i wsp.: Digital tooth-based superimposition method for assessment of alveolar bone levels on cone-beam computed tomography images. Am. J. Orthod. Dentofacial Orthop., 2014, 14, 255-263.

22. Silva I.M. i wsp.: Bone density: comparative evaluation of Hounsfield units in multislice and cone-beam computed tomography. Braz. Oral Res., 2012, 26, 550-556.

23. Nackaerts O. i wsp.: Analysis of intensity variability in multislice and cone beam computed tomography. Clin. Oral Implants Res., 2011,  22,  873-879.

24. Valiyaparambil J.V. i wsp.: Bone quality evaluation: comparison of cone-beam computed tomography and subjective surgical assessment. Int. J. Oral Maxillofac. Implants , 2011, 27:, 1271-1277.

25. Cassetta M. i wsp.: How accurate is CBCT in measuring bone density? A comparative CBCT‐CT in vitro study. Clin. Implant Dent. Rel. Res., 2014, 16, 471-478.

26. Różyło-Kalinowska I., Różyło T.K.: Tomografia komputerowa wiązki stożkowej w diagnostyce pionowego złamania korzeni zębów – badanie in vitro. Czas. Stomatol.,  2010,  63, 191-198.

27. Hassan B. i wsp.: Detection of vertical root fractures in endodontically treated teeth by a cone-beam computed tomography scan. J. Endod., 2009,  35, 719-722.

28. Edlund M., Nair M.K., Nair U.P.: Detection of vertical root fractures by using cone-beam computed tomography: a clinical study. J. Endod., 2011, 37 768-772.

29. Wang P. i wsp.: Detection of dental root fractures by using cone-beam computed tomography. Dentomaxillofac. Radiol., 2011, 40, 290-298.

30. Kamburoğlu K., Ilker Cebeci A.R., Gröndahl H.G.: Effectiveness of limited cone‐beam computed tomography in the detection of horizontal root fracture. Dent. Traumatol., 2009, 25:,256-261.

31. Timock A.M. i wsp.: Accuracy and reliability of buccal bone height and thickness measurements from cone-beam computed tomography imaging. Am. J. Orthod. Dentofacial Orthop., 2011, 140, 734-744.

32. Garib D.G. i wsp.: Alveolar bone morphology under the perspective of the computed tomography: defining the biological limits of tooth movement. Dental Press J. Orthod.,  2010, 15, 192-205.

33. Mohan R., Singh A., Gundappa M.: Three-dimensional imaging in periodontal diagnosis – utilization of cone-beam computed tomography. J. Indian Soc. Periodontol.,  2011, 15,11-17.

34. Misch K.A, Yi E.S., Sarment D.P.: Accuracy of cone-beam computed tomography for periodontal defect measurements. J. Periodontol.,  2006, 77, 1261-1266.

35. Pinsky H.M. i wsp. Accuracy of three dimensional measurements using cone-beam CT. Dentomaxillofac. Radiol., 2006, 35, 410-416.