Tajemství třetího rozměru

Moderní doba přináší obrovský rozvoj technologií. V medicíně nové technologie umožňují výrazné zvýšení kvality diagnostiky a léčby. Jedním z největších přínosů pro diagnostiku je CT (computed tomography) a její derivát CBCT (cone-beam CT).

Doprovodný program 19. ročníku mezinárodního kongresu Pražské dentální dny 2016, který proběhl v polovině září v pražském Obecním domě, byl zaměřen i na teoretické a praktické workshopy. Autor prezentace Třetí rozměr ve stomatologii – práce s 3D softwarem MUDr. Roman Tichý na vlastních kazuistikách ukázal možnosti využití moderních technologií v praxi.

MSCT versus CBCT

CBCT rentgen je zobrazovací zařízení, jehož hlavní funkcí je zachycení volumetrických dat snímkované oblasti. To lékaři umožní plastičtější a detailnější prostorové vidění, které 2D sumační zobrazení nemůže nabídnout. Výpočetní tomografie vstoupila do klinické praxe v roce 1971. Průkopníky byli Godfrey N. Hounsfield a Allan McLeod Cormack. Podle Hounsfielda se jmenuje jednotka HU, kterou se měří hustota tkáně. Tradiční medicínské CT přístroje (MSCT, multi slice computed tomography), někdy nazývané spirální CT, využívají rentgenový paprsek ve tvaru vějíře (fan beam) a relativně úzký detektor či multidetektor (MDCT). CBCT skenery využívají rentgenové záření ve tvaru kužele nebo pyramidy (cone-beam) a velkoplošné detektory. MSCT jednou rotací kolem pacienta udělá jeden řez, musí tedy kolem pacienta pro zachycení objemu rotovat mnohokrát. U CBCT systému stačí jedna rotace 180°, 360°, popřípadě 270°. Velikost objemu závisí na velikosti detektoru a vzdálenosti mezi rentgenkou a detektorem. Základní výhodou CBCT oproti MSCT je výrazně nižší dávka záření, a tedy větší bezpečnost pacienta. Dalšími výhodami je jednoduchost nastavení, krátká doba expozice, cenová dostupnost, podstatně lepší rozlišení ve tvrdých tkáních, méně artefaktů a zobrazení více detailů. Nevýhodou oproti spirálnímu CT je neschopnost kvalitně zobrazit měkké tkáně. První CBCT systém pro dentální použití na světě (NewTom 9000) byl představen v Itálii v roce 1996. Současné CBCT systémy jsou určeny zejména pro čelistní chirurgii, implantologii, endodoncii a ortodoncii. Nové využití nacházejí také v ORL, v chirurgii hlavy a krku, v ortopedii a ve veterinární medicíně. Systémy se liší také velikostí detektoru FOV (field of view neboli velikost zobrazovacího pole). U cone-beam systémů se jedná o rozměr kužele, resp. válce vyzařovaných rentgenových paprsků, tedy průměr a výšku. Například pro zachycení celé čelisti dospělého pacienta je potřeba průměr FOV okolo 11 cm.

FOV nedefinuje rozměr senzoru pro CBCT vyšetření. Ten je ve většině případů o cca 30 % větší než parametr FOV. Hodnota FOV do značné míry určuje využitelný rozsah diagnostických možností přístroje. Např. u velikosti FOV 11×8 lze díky průměru 11 cm zachytit celou čelist (bez TMK) u dospělého muže a zůstává i malý prostor pro chybu v polohování pacienta, což urychlí práci. Výška objemu 8 cm je dostatečná na zachycení obou čelistí. Výška 5 cm je dostatečná pro jednu čelist (na výšku). FOV s průměrem 15 cm zachytí s potřebnou rezervou čelisti i s klouby. Základní kategorie přístrojů, které jsou dnes ve stomatologické praxi k dispozici, jsou 2D systémy (ortopantomogram neboli OPG), dále přístroje CBCT a nejdůležitější kategorií jsou hybridní (OPG a CBCT) zobrazovací systémy, které kombinují 2D a 3D zobrazování tak, aby pro základní vyšetření bylo možné pořizovat 2D snímky s minimální radiační zátěží a pro specifické potřeby, například v implantologii či ortodoncii, využít 3D funkce přístroje.

Použití CBCT rentgenu

Značné nároky na zobrazovací technologie panují v zubním lékařství, kde se zobrazení pomocí CBCT rentgenu stává součástí běžné praxe. Obecným trendem je minimalizovat invazivitu zubních výkonů a eliminovat fyzickou a psychickou zátěž pacienta. Informace získané CBCT vyšetřením bývají naprosto klíčové pro úspěch a bezpečnost zubních výkonů.

V moderní stomatologické praxi se zhotovení 3D rentgenových snímků používá především v implantologii a při chirurgické extrakci zubů moudrosti nebo zubů neprořezaných do úst. Dále nachází uplatnění při endodontickém ošetření, protože CBCT umožní detailně zobrazit často velmi složité prostorové uspořádání kořenových kanálků – ukáže anatomii vnitřního prostoru zubu, počet a průběh jednotlivých kořenových kanálků, přítomnost resorpce či perforace. V parodontologii CBCT poskytuje cenné informace o rozsahu poškození kosti v okolí zubů, včetně přesné lokalizace postižení. Zhotovení 3D snímku je vhodné také při diagnostice cizích těles, nádorů, k odhalení onemocnění čelistního kloubu a využívá ho také forenzní stomatologie. CBCT slouží pro upřesnění diagnózy u mnoha patologických stavů. V ortodoncii se využívá zejména pro upřesnění umístění retinovaných zubů, odkrytí přítomnosti ankylózy či resorpcí kořenů nebo pro upřesnění kvality a kvantity kosti u parodontologických pacientů. Významnou část pacientů tvoří jedinci s vrozenými obličejovými vadami – mezičelistními anomáliemi, obličejovými rozštěpy či hemifaciální mikrosomií. Vzhledem k relativně vysoké radiační dávce nelze CBCT používat u všech pacientů, obzvláště ne u dětí.

Zpracování dat

Výstupem vyšetření CBCT rentgenem jsou volumetrická data, z nichž lze generovat tři druhy zobrazení – řezy (tomogramy), sumační snímky (zonogramy) a 3D rekonstrukce. Záleží pak na lékaři, jak výsledná data zpracuje. Základní stavební jednotkou volumetrických dat je voxel (ve 2D pixel), který definuje rozlišení snímku. Čím je voxel menší, tím tenčí řezy lze zobrazovat. Barva voxelu, což je odstín na škále šedé, prezentuje hustotu tkáně. Počet odstínů šedé, které je přístroj schopen zachytit, určuje tzv. bitová hloubka. Tento parametr hraje podstatnou roli u detailních snímků, kde je nezbytné sledovat malé oblasti s výraznějším zvětšením. Vyšší bitová hloubka obrazu dokáže znázornit mnohem větší počet odstínů šedé a zpřesnit tak zobrazení jemných malých struktur. Například 16bitová hloubka dokáže zobrazit 65 536 odstínů šedé. Pro reálné využití dynamického rozsahu senzoru je nutné používat kvalitní monitor, nejlépe s možností kalibrace.

Pro získání kvalitních dat je důležitý komfort pacienta při vyšetřování tak, aby byl při skenování ve stabilizované poloze. Přístroje umožňují snímání pacienta vleže, vstoje či vsedě. Dostatečná fixace pacienta v průběhu vyšetření CBCT přístrojem vede k výrazně lepším výsledkům.

Ohodnoťte tento článek!