Value of Two Cone-beam Computed Tomography Systems

Journal of Orofacial Orthopedics
Fortschritte der Kieferorthopädie
Original Article
Value of Two Cone-beam Computed Tomography
Systems from an Orthodontic Point of View
Bewertung von zwei digitalen Volumentomographiesystemen aus kieferorthopädischer Sicht
Heike Korbmacher1, Bärbel Kahl-Nieke1, Max Schöllchen2, Max Heiland2
Abstract
Aim: Since its introduction in dental radiology in 1998, conebeam computed tomography (CBCT) has found increasing acceptance in clinical routine. The aim of this study was thus to evaluate this imaging modality from an orthodontic point of view.
Materials and Methods: Two systems formed the basis of this
investigation: the NewTom 9000 (NewTom Germany AG, Marburg,
Germany), in use at the University Medical Center Hamburg-Eppendorf since October 2002, and the mobile Arcadis Orbic 3D
system (Siemens Medical Solutions, Erlangen, Germany), which
was introduced in February 2005. Two independent examiners
evaluated a total of 68 NewTom and 15 Arcadis Orbic 3D images
involving orthodontic indications. The images were categorized
according to their indications and diagnostic value assessed according to a predefined and quantifiable protocol. Information
obtained from the CBCT was also compared to that gleaned from
conventional radiographs.
Results: The indication for the NewTom images in cleft patients
as well as for all Arcadis Orbic 3D images was considered justified. The osseous morphology of the cleft and position of osteosynthetic screws and plates were particularly well visualized.
CBCT implementation in cases of tooth impaction or for assessing
third molars was considered justified, although its value was
judged differently by the two examiners. CBCT did not provide
more information than conventional imaging regarding cartilaginous joint structures.
Conclusions: In complex orthodontic cases in which 3D imaging
is mandatory, CBCT is the method of choice. Furthermore, in cleft
patients and those undergoing combined orthodontic and maxillofacial therapy, CBCT proved advantageous, providing more information than conventional images.
1
2
Zusammenfassung
Fragestellung: Seit der Einführung der digitalen Volumentomographie (DVT) in die zahnärztliche Röntgendiagnostik im Jahr
1998 etablierte sich diese neue Modalität zunehmend in den klinischen Alltag. Ziel dieser Studie war daher, retrospektiv die mit
kieferorthopädischer Fragestellung angefertigten DVT-Aufnahmen zu evaluieren.
Material und Methodik: Seit Oktober 2002 wird das NewTom
9000 (NewTom Deutschland AG, Marburg) und seit Februar 2005
das mobile Arcadis Orbic 3D System (Siemens Medical Solutions,
Erlangen, Deutschland) im Universitätsklinikum HamburgEppendorf eingesetzt. Aus dem DVT-Pool der Poliklinik für Röntgendiagnostik analysierten zwei Untersucher unabhängig voneinander retrospektiv alle mit kieferorthopädischer Fragestellung
angefertigten Aufnahmen: Insgesamt wurden 68 NewTom- und
15 Arcadis-Orbic-3D-Aufnahmen hinsichtlich der unterschiedlichen Indikationsstellungen gruppiert und die diagnostische
Wertigkeit anhand indikationsspezifischer Kriterien mit Hilfe einer Bewertungsskala quantifiziert. Des Weiteren wurde die DVTIndikation anhand des Informationsgewinns gegenüber herkömmlichen radiologischen Verfahren beurteilt.
Ergebnisse: Alle NewTom-Aufnahmen von Patienten mit LippenKiefer-Gaumen-Spalten sowie alle Arcadis-Orbic-3D-Aufnahmen
wurden als indiziert eingestuft. Die Knochenverhältnisse in der
Spalte sowie die Positionierung der Platten und Schrauben konnten besonders gut beurteilt werden. Die Anfertigung einer DVTAufnahme bei retinierten bzw. verlagerten Zähnen sowie zur Lagebeurteilung der dritten Molaren wurde mehrheitlich befürwortet. Allerdings war die Einschätzung vom Untersucher abhängig.
Bei Fragestellungen zu knorpeligen Gelenkstrukturen brachte die
DVT-Aufnahme keinen zusätzlichen Informationsgewinn.
Schlussfolgerungen: Die DVT stellt bei komplexen kieferorthopädischen Fragestellungen, die eine dreidimensionale Bildgebung
erfordern, die Methode der Wahl dar. Insbesondere bei Patienten
mit Lippen-Kiefer-Gaumen-Spalten und kombiniert kieferorthopädisch-kieferchirurgisch behandelten Patienten weisen die DVT-
Department of Orthodontics,
Clinic of Oral and Maxillofacial Surgery,
University Hospital Hamburg-Eppendorf, Hamburg, Germany.
J Orofac Orthop 2007;68:278–89
Received: November 28, 2006; accepted: April 2, 2007
278
DOI 10.1007/s00056-007-0653-x
J Orofac Orthop 2007 · No. 4 © Urban & Vogel
Korbmacher H, et al. DVT-Einsatz in der Kieferorthopädie
Key Words: Cone-beam computed tomography · Digital
volume tomography · Diagnostic value · 3D-imaging
Aufnahmen deutliche Vorzüge gegenüber der konventionellen
Diagnostik auf.
Schlüsselwörter: Kegelstrahltomographie · Digitale
Volumentomographie · Diagnostische Wertigkeit ·
3-D-Bildgebung
Introduction
Cone-beam computed tomography (CBCT) – the name is
due to the imaging technique employed – was introduced in
dental radiology in 1998 with the NewTom QR-DVT 9000
(NIM s.r.l., Verona, Italy) [19]. The method is also called
digital volume tomography (DVT). Single shots are taken
from predefined angles during a single isocentric rotation.
The characteristically overlap-free 3D images are generated by means of subsequent digital reconstruction of the
individual images. The advantages of this imaging modality
are
– lower radiation doses than those associated with computed tomography (CT) [21, 22]
– 3D imaging of dental structures [17],
– the possibility of individualized overlap-free reconstructions [6],
– easy intraoperative handling [10],
– DICOM data can be in- and exported for other applications,
– it is a 3D-imaging modality whose use by dentists is legally permitted in Germany.
Thanks to the increasing acceptance of CBCTs, there is a
variety of systems using this technique currently on the
market. Their configurations vary from system to system:
In addition to diagnostic imaging similar to CT, i.e., with
images taken with the patient supine, there are orthopantomogram (OPT)-similar devices for sitting patients, and mobile systems developed for intraoperative examination.
Initial reports in the dental literature dealt predominantly with dentoalveolar processes (impacted teeth, cysts),
dental implants, or issues concerning maxillofacial surgery
(fractures, paranasal sinuses, osteomyelitis) [1, 7, 9, 10, 12,
15, 17, 23, 28].
Further review of the literature reveals an increase in
orthodontically-motivated imaging since 2004 [8, 20]. Possible indications entail the entire orthodontic spectrum [8],
ranging from overview projections to detailed visualization
of, for example, ankylotic processes. CBCT has proven valuable with its capability to generate 3D images in the treatment of impacted upper canines, aiding both orthodontists
and maxillofacial surgeons [25].
J Orofac Orthop 2007 · No. 4 © Urban & Vogel
Einleitung
Die digitale Volumentomographie (DVT) wurde 1998 mit
dem NewTom QR-DVT 9000 (NIM s.r.l., Verona, Italien)
in die zahnärztliche Röntgendiagnostik eingeführt [19].
Aufgrund der Aufnahmetechnik wird das Verfahren auch
als Kegelstrahltomographie bzw. „cone-beam computed tomography“ (CBCT) bezeichnet. Aus definierten Winkelpositionen werden während einer isozentrischen Rotationsbewegung einzelne Durchleuchtungsbilder erzeugt. Durch
anschließende Rekonstruktion der einzelnen Bilddaten
wird der für diese Technik charakteristische, überlagerungsfreie dreidimensionale Datensatz generiert.
Vorteile dieser Modalität sind
– die geringere Strahlenbelastung im Vergleich zur Computertomographie (CT) [21, 22],
– eine dreidimensionale Darstellung dentaler Strukturen
[17],
– die Möglichkeit individuell festgelegter, überlagerungsfreier Rekonstruktionen [6],
– der unkomplizierte intraoperative Einsatz [10],
– die Möglichkeit des DICOM-Datenimports in andere
Applikationen sowie
– die Tatsache, dass die DVT auch nach der Novellierung
der Röntgenverordnung vom 01.07.2002 ein dreidimensionales bildgebendes Verfahren der Zahnheilkunde ist.
Aufgrund der zunehmenden Akzeptanz der DVT ist heute
eine Vielzahl unterschiedlich konfigurierter Systeme verfügbar. Neben Geräten für die ambulante Diagnostik, die
analog einem Computertomographen für liegende Patienten oder als erweiterte Panoramaröntgenschichtgeräte
für sitzende Patienten entwickelt wurden, existieren auch
mobile Systeme, die ausschließlich für eine intraoperative
Diagnostik vorgesehen sind.
Der Einsatz der DVT wurde in der zahnmedizinischen
Fachliteratur zunächst bei dentoalveolären Prozessen (verlagerte Zähne, Zysten), implantologischen und Mund-KieferGesichts-chirurgischen Fragestellungen (Frakturen, Kieferhöhle, Osteomyelitis) beschrieben [1, 7, 9, 10, 12, 15, 17, 23, 28].
Seit 2004 sind auch in der kieferorthopädischen Fachliteratur allgemein gehaltene Anwendungsempfehlungen und
Fallbeispiele zu finden [8, 20]. Mögliche Indikationen umfas-
279
Korbmacher H, et al. CBCT Application in Orthodontics
Moreover, conventional radiological imaging such as orthopantomography (OPG), and dental film for visualizing
root resorptions, ankylotic processes or the osseous boundaries of a cleft jaw have been found inadequate [3, 4, 11].
Whereas CT alone used to be considered capable of providing adequate image quality, CBCT is increasingly being employed in place of CT for such queries [8, 13, 14, 16, 18].
Consequently, it is finding wider application in orthodontics. Since its efficacy in respect to individual indications
has not yet been defined, there are no restrictions concerning its implementation [5]. With that in mind, it was the aim
of this study to retrospectively assess the feasibility of CBCT
for various orthodontic indications. Our study results help to
justify a multifaceted implementation of this imaging modality in orthodontics.
Material and Methods
The CBCT has been in use at the Department of Oral Radiology University Hospital Hamburg-Eppendorf since
2002. All the CBCT images taken for orthodontic purposes
since then were available for this evaluation. Referring to a
grading scale, the data sets (images) were examined and assessed by two investigators independently of one another,
the one an orthodontist [H.K.], the other a maxillofacial
surgeon [M.H.]. Their criteria were picture quality, diagnostic value and any gain in the amount of information
when compared to conventional radiographs.
The data sets were obtained from a stationary CBCT
scanner with the NewTom 9000 (NIM s.r.l., Verona, Italy)
and a mobile system, the Arcadis Orbic 3D (Siemens AG
Medical Solutions, Erlangen, Germany).
NewTom
Between 2002 and 2005 the images were acquired with the
NewTom 9000. An improved system, the NewTom 3G, has
been employed since February 2005. A total of 76 images
was available for evaluation of patients ranging in age from
4 to 34 years (mean 13.72, SD 5.51 years). Table 1 shows
the numbers and data grouped according to orthodontic indications. Eight images were grouped under “miscellaneous”, a subgroup whose conventional radiographic images predated CBCT imaging. The spectrum of indications
incorporated in that subgroup included the specification of
unclear structures such as osteolytic processes, fractures,
cysts and following gunshot injury. Due to that group’s heterogeneity, we excluded them from evaluation, yielding a
total of 68 images, 36 from the NewTom 9000 and 32 from
the NewTom 3G available for retrospective assessment.
All images were compared to the standard radiographic
images with emphasis on picture quality and exigency. The
implementation was considered justified, that is, necessary, if a
gain in information was evident. For each indication group,
specific criteria were defined, and a scale set up ranging from 1
(very good) to 5 (poor). For the group “impacted teeth”, the
280
sen das gesamte kieferorthopädische Therapiespektrum [8]
und reichen von einer Übersichtsdiagnostik anatomischer
Strukturen bis zur Detailbeurteilung ankylotischer Verbindungen. Auch bei impaktierten oberen Eckzähnen wurde
der DVT-Einsatz aufgrund der dreidimensionalen Darstellung als eine Bereicherung für die kieferorthopädische/kieferchirurgische Behandlung empfohlen [25].
Zudem wurde die radiologische Standarddiagnostik wie
Panoramaröntgenschichtaufnahme (PSA) oder Zahnfilm
zur Beurteilung von Wurzelresorptionen, im Rahmen der
Ankylosediagnostik oder hinsichtlich der Beurteilung von
Knochenverhältnissen im Spaltbereich als unzureichend bewertet [3, 4, 11]. Galt zur Beurteilung dieser Fragestellungen
bisher nur die CT-Aufnahme als ausreichend effizient [3, 4,
11], wird die DVT als Alternative zum CT immer häufiger
eingesetzt [8, 13, 14, 16, 18].
Somit erfreut sich die DVT einer zunehmenden Anwendung in der Kieferorthopädie. Da die Effizienz der DVT bezüglich der einzelnen Indikationsstellungen bisher noch
nicht evaluiert wurde, ist ihr Einsatz auf keine spezielle Fragestellung limitiert [5]. Daher war das Ziel dieser Studie, den
Einsatz der DVT-Technik bei verschiedenen kieferorthopädischen Fragestellungen retrospektiv zu beurteilen. Mit Hilfe der Ergebnisse sollte der Einsatz der DVT in der Kieferorthopädie definiert werden.
Material und Methodik
In der Poliklinik für Röntgendiagnostik des Universitätsklinikums Hamburg-Eppendorf wird die DVT seit 2002 eingesetzt. Aus dem Datenpool aller seitdem angefertigten
DVT-Datensätze wurden alle Aufnahmen mit kieferorthopädischer Fragestellung im Rahmen dieser Studie ausgewertet. Mit Hilfe einer Bewertungsskala wurden die Datensätze von einer Kieferorthopädin (H. K.) und einem
Mund-Kiefer-Gesichtschirurgen (M. H.) unabhängig voneinander hinsichtlich der Bildqualität, der diagnostischen
Wertigkeit mit Hilfe indikationsspezifischer Kriterien sowie
der Informationsgewinn gegenüber herkömmlichen bildgebenden Verfahren evaluiert.
Im Rahmen dieser Studie wurden Datensätze des stationären DVT-Scanners NewTom QR-DVT 9000 (NIM s.r.l.,
Table 1. Indication groups of the NewTom images.
Tabelle 1. Die unterschiedlichen Indikationsgruppen der NewTom-Aufnahmen.
Indication
Images [n]
Retention/Impaction
43
CLP
16
Third Molars
6
Temporomandibular joint
3
Miscellaneous
8
J Orofac Orthop 2007 · No. 4 © Urban & Vogel
Korbmacher H, et al. DVT-Einsatz in der Kieferorthopädie
orientation of the teeth, root development, status of neighboring teeth and their marginal tissue, as well as possible destructive processes were analyzed. In the group of patients with
clefts of the lip, jaw and palate, we examined the morphology of
the osseous cleft and the status of the cleft-adjacent teeth. Root
development, the location of the affected teeth and their relationship to neighboring structures and the course of the inferior
alveolar nerve were analyzed in the “third molar” group.
CBCT analysis of the temporomandibular joint was restricted to assessing the condylar morphology, its position,
and neighboring structures.
Arcadis Orbic 3D
The Arcadis Orbic 3D has been in use at our hospital since
February 2005. This system represents the second generation of a mobile C-arm system for 3D intraoperative imaging. The data sets we recruited for analysis were from 15
patients ranging in age from 2 months to 50 years (mean
17.05, SD 15.76 years). The surgical procedures involved
jaw distraction or osteotomy during orthognathic surgery.
Analogous to our evaluation of the NewTom images, we
placed emphasis on picture quality and their exigency, in
other words, whether the implementation was justified. Visualization of the osseous fragments and their surroundings, as well as the position of osteosynthetic plates and
screws served as indication-specific criteria.
Statistics
We carried out a descriptive statistic analysis using the statistic software SPSS 12.0 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA).
Graphic presentations of the results were achieved with
Box-Whisker-Plots. The chi-square test was used to detect
any genuine differences between the two NewTom systems,
as well as any specialist-specific differences (between the orthodontist and maxillofacial surgeon) regarding the need for
CBCT-imaging. The level of significance was set at p < 0.05.
Results
NewTom
Picture Quality
The picture quality was considered generally good, scoring
an average of 2.3 with a median of 2. Table 2 shows the disTable 2. Picture quality (1 – very good, 5 – poor) of each image from both
NewTom systems.
Tabelle 2. Bewertung der Bildqualität (1 = sehr gut bis 5 = sehr schlecht)
der einzelnen Aufnahmen separat für die beiden evaluierten NewTomGeräte.
2
40
15
36
NewTom 9000
NewTom 3G
Grading (1 – 5)
3
1
J Orofac Orthop 2007 · No. 4 © Urban & Vogel
4
5
25
5
2
11
2
Verona, Italien) sowie des mobilen Systems Arcadis Orbic
3D (Siemens AG Medical Solutions, Erlangen, Deutschland) analysiert.
NewTom
Von 2002 bis 2005 wurden Aufnahmen mit dem NewTom
9000 angefertigt, ab Februar 2005 stand das Nachfolgegerät
NewTom 3G zur Verfügung. Insgesamt wurden 76 Aufnahmen von kieferorthopädischen Patienten im Alter von 4–34
Jahren (Durchschnittsalter 13,72 ± 5,51 Jahre) angefertigt.
Tabelle 1 zeigt die Anzahl der anhand der Indikationsstellung gruppierten Aufnahmen. Unter „sonstige Indikation“
wurden acht Aufnahmen zugeordnet. In dieser Untergruppe umfasste das Indikationsspektrum die Spezifizierung unklarer Strukturen nach zuvor durchgeführter radiologischer Standarddiagnostik, die Abklärung osteolytischer
Prozesse, die mehrdimensionale Darstellung von unklaren
Unterkieferfrakturen und zystischen Veränderungen sowie
die Beurteilung der Knochenstrukturen nach einer Schussverletzung. Aufgrund der Heterogenität wurde diese Indikationsgruppe von der Gesamtbewertung ausgeschlossen.
Somit konnten insgesamt 68 Aufnahmen retrospektiv bewertet werden; davon wurden 36 Aufnahmen mit dem
NewTom 9000 und 32 Aufnahmen mit dem NewTom 3G
angefertigt.
Alle Aufnahmen wurden hinsichtlich der Qualität und
der Notwendigkeit gegenüber der radiologischen Standarddiagnostik beurteilt. Die Notwendigkeit der jeweiligen
DVT-Aufnahme wurde mit „gegeben“ bewertet, wenn ein
Informationsgewinn gegenüber der Standarddiagnostik gegeben war. Pro Indikationsgruppe wurden spezifische Beurteilungskriterien festgelegt und diese anhand einer Skala
von 1 (sehr gut) bis 5 (sehr schlecht) analysiert. Für die Indikationsgruppe „Retention und/oder Verlagerung“ wurden
die Lagebeurteilung der betroffenen Zähne, die Analyse der
Wurzelentwicklung, die Beurteilung der Nachbarzähne sowie der marginalen Strukturen und die Darstellung möglicher destruktiver Prozesse bewertet. Bei den Aufnahmen
von Patienten mit Lippen-Kiefer-Gaumen-Spalten wurden
die Darstellung der knöchernen Verhältnisse im Spaltbereich sowie die Lage spaltnaher Zähne beurteilt. Innerhalb
der Indikationsgruppe „dritte Molaren“ wurden die Lage
der dritten Molaren, die Wurzelentwicklung, der Verlauf
des Nervus alveolaris inferior sowie Lagebeziehungen zu
Nachbarstrukturen analysiert.
Die Evaluation der DVT-Aufnahmen für die Kiefergelenkdiagnostik beinhaltete die Beurteilung der Kondylenmorphologie und -position sowie die Darstellung von Nachbarstrukturen.
Arcadis Orbic 3D
Als weiteres DVT-Verfahren wird seit Februar 2005 das
Arcadis Orbic 3D eingesetzt. Dieses Gerät stellt die zweite
Generation eines mobilen C-Bogen-Systems für die dreidi-
281
Korbmacher H, et al. CBCT Application in Orthodontics
Figures 1a and 1b. a) Coronal view of a 3rd molar with NewTom 9000 and
b) NewTom 3G.
Abbildungen 1a und 1b. a) Exemplarische NewTom-Aufnahmen eines
dritten Molaren im Koronalschnitt NewTom 9000 und b) NewTom 3G.
Figures 3a to 3c. a) Direct comparison of the information gained with
OPT; b) and c) panoramic-like reconstructions of the corresponding NewTom data.
Abbildungen 3a bis 3c. a) Direkter Vergleich des Informationsgehaltes
einer PSA; b) und c) Panoramarekonstruktionen des korrespondierenden
NewTom-Datensatzes.
mensionale intraoperative Bildgebung dar. Die in die Analyse eingeschlossenen Aufnahmen stammten von 15 kieferorthopädisch-kieferchirurgischen Patienten im Alter von 2
Monaten bis 50 Jahren (17,05 ± 15,76 Jahre). Die dokumentierten intraoperativen Einsätze waren Unterkieferdistraktionen oder Umstellungsosteotomien. Analog zu der
Evaluation der NewTom-Aufnahmen wurden Bildqualität
und Notwendigkeit der jeweiligen Arcadis Orbic 3-D-Aufnahme beurteilt. Als indikationsspezifische Kriterien wurden die Darstellung der Fragmente und der Nachbarstrukturen sowie die Lage von Platten und Schrauben bewertet.
Figures 2a and 2b. a) Quality reduction caused by movement and b)
metal artefacts.
Abbildungen 2a und 2b. a) Qualitätseinbußen durch Bewegungs- und b)
Metallartefakte.
282
Statistik
Mit Hilfe des Statistikprogramms SPSS 12.0 (SPSS Inc.,
Chicago, IL, USA) wurde eine rein deskriptive statistische
Auswertung durchgeführt. Die graphische Darstellung erfolgte mit Hilfe von Box-Whisker-Plots. Der Chi-Quadrat-
J Orofac Orthop 2007 · No. 4 © Urban & Vogel
Korbmacher H, et al. DVT-Einsatz in der Kieferorthopädie
tribution of the values for each CBCT system. Differences
in picture quality between the two NewTom systems proved
highly significant (p = 0.000). Figures 1a and 1b illustrate examples of two third molars, demonstrating the superior
sharpness and resolution of the NewTom 3G (Figure 1b)
compared to the NewTom9000 (Figure 1a). Compromises in
quality were observed in both systems when movement occurred or metal artefacts were present (Figures 2a and 2b).
Retention/Impaction
We observed a gain in information in comparison to conventional imaging in 61.6% of the cases. Whether or not a
gain in information was judged to exist depended significantly on the person investigating (p = 0.047), according to
the chi-square test.
Figures 3a to 3c highlight this phenomenon when the
OPT is compared to the CBCT images. In the OPT, the position of impacted teeth 15 and 13 in relation to the immature
tooth 14 remains ambiguous and a resorption process seems
to be occurring at the root apex of tooth 24, the CBCT that
was subsequently performed clearly reveals the relationship
between those teeth, showing no root resorption but a normal root morphology of tooth 24 (Figures 3b and 3c).
The results of our indication-specific criteria are presented in Figure 4. This imaging modality greatly facilitates
the localization of impacted teeth, their roots and their relation to neighboring teeth and other structures (median 2).
The assessment of destructive lesions proved to be markedly
less encouraging (median 4).
Clefts
All the images led to a gain in information in this group.
The images of the osseous structures in the cleft area and
the positions of the teeth in its vicinity were examined. The
osseous structures in the cleft region were particularly easy
to assess (Figures 5, 6a and 6b).
Third Molars
The CBCT images taken to determine the position of the
third molars were considered largely useful and associated
with a gain in information (66.7%). That appraisal however
correlated significantly with the investigator (p = 0.000).
Third-molar positions and the course of the inferior alveolar nerve, root development, and adjacent structures were
assessed. The greatest problems were encountered in determining the course of the inferior alveolar nerve. The
value of those images regarding neighboring structures,
root development and positions of third molars were
judged to be good or very good (Figure 7).
Temporomandibular Joint
The TMJ images provided no marked increase in information for this region. No additional information was obtained
via retrospective evaluation of CBCT imaging in 83.3% of
J Orofac Orthop 2007 · No. 4 © Urban & Vogel
5
4
3
2
1
Position
Teeth
Root
Destruction
Structures
Figure 4. Descriptive statistical analysis of the results in the “impacted
teeth” group. Box-Whisker-Plots with extremes (i.e. cases in which values of more than 3 box-lengths exist, indicated by an asterisk) and
outliners (cases with values ranging from 1.5 to 3 box-lengths, indicated
by a circle).
Abbildung 4. Deskriptive statistische Analyse der Evaluationsergebnisse
für die Aufnahmen mit der Indikationsstellung verlagerte bzw. retinierte
Zähne. Dargestellt sind Box- und Whisker-Plots mit Extremwerten (Fälle,
deren Werte mehr als drei Boxlängen von einem Ende der Box entfernt
liegen, dargestellt durch Asterisken) und Ausreißern (Fälle, deren Werte
zwischen eineinhalb und drei Boxlängen von einem Ende der Box entfernt
liegen, dargestellt durch Kreise).
3
2
2
2
1
Bone
Teeth
Figure 5. Descriptive statistical analysis of the results in the cleft patients’ group displayed with the help of Box-Whisker-Plots with extreme
values (asterisks).
Abbildung 5. Deskriptive statistische Analyse der Evaluationsergebnisse
für die Aufnahmen bei Patienten mit Lippen-Kiefer-Gaumen-Spalten,
dargestellt durch Box-Whisker-Plots mit Extremwerten (Asterisken).
283
Korbmacher H, et al. CBCT Application in Orthodontics
5
4
3
2
1
Figures 6a and 6b. a) Axial reconstruction of an 11-year-old female patient with a right sided clef of the lip, jaw and palate, b) 3D-surface reconstruction.
Abbildungen 6a und 6b. a) Exemplarische Darstellung einer axialen Rekonstruktion einer 11-jährigen Patientin mit rechtsseitiger Lippen-Kiefer-Gaumen-Spalte, b) dreidimensionale Oberflächenrekonstruktion.
cases, due to poor discrimination of the adjacent structures.
Only findings concerning condylar form and position in the
glenoid fossa were considered useful (Figure 8).
Arcadis Orbic 3 D
This system’s picture quality scored values between 2 and 3,
with an average of 2.4 and median of 2. All images resulted
in a gain in information. Visualization of osteosynthetic
screws and plates was judged to be good. The visualization
of osseous fragments and their adjacent structures scored
slightly less well, achieving a median of 2.5 (Figure 9).
5
Position
Nerve
Root
Structures
Figure 7. Graphic representation of the descriptive analysis of the results
of the “third molars” group.
Abbildung 7. Graphische Darstellung der deskriptiven statistischen Analyse der Evaluationsergebnisse für die Aufnahmen mit der Indikationsstellung Lage der dritten Molaren.
Test wurde zur Bewertung möglicher Qualitätsunterschiede
zwischen den zwei NewTom-Generationen sowie zur Analyse möglicher fachspezifischer Unterschiede hinsichtlich
der DVT-Notwendigkeit eingesetzt. Die Signifikanzgrenze
wurde mit p < 0.05 festgelegt.
5
4
4
3
3
2
2
1
1
0
Fragments
0
Condyles
Position
Structures
Figure 8. Box-Whisker-Plots for the results of the TMJ images.
Abbildung 8. Box- und Whisker-Plots für die Evaluationsergebnisse der
Aufnahmen bei der Indikationsstellung Kiefergelenk.
284
0
Structures
Plate
Screw
Figure 9. Graphic representation of the descriptive analysis of the evaluation of intraoperative images taken with the Arcadis Orbic 3D.
Abbildung 9. Graphische Darstellung der deskriptiven statistischen Analyse der Evaluationsergebnisse für die intraoperativen Aufnahmen mit
dem Arcadis Orbic 3D.
J Orofac Orthop 2007 · No. 4 © Urban & Vogel
Korbmacher H, et al. DVT-Einsatz in der Kieferorthopädie
Figures 10a and 10b. Exemplary intraoperative VRT (volume rendering technique) reconstructions: a) during mandibular distraction and b) during orthognathic surgery.
Abbildungen 10a und 10b. Exemplarische intraoperative VRT-(Volume-Rendering-Technique-)Rekonstruktionen: a) bei Unterkieferdistraktion und b) bei
Dysgnathieoperation.
Discussion
CBCT-technology providing 3D images has become established in dentistry since its introduction in 1998 [2, 6, 8].
The results of this study confirm those of other authors [2,
6, 8] who reported adequate picture quality in the visualization of dental and osseous structures of the facial skeleton.
An in-vitro study involving the first generation of CBCTsystems examined in this investigation, concluded that they
were equivalent [24]. Picture quality was markedly improved with the new NewTom generation in comparison to
its predecessor. We can anticipate continuous improvements in sharpness, resolution, contrast and acquisition in
the future [27]. The NewTom 9000’s acquisition time was
76 seconds; this could be reduced to 36 seconds in the NewTom 3G. This over 50% reduction has contributed greatly
to the differences observed between the two NewTom systems, a factor that must be taken into consideration when
3D-imaging is required in non-compliant patients like small
children or disabled individuals. Should compliance be
lacking, with the dire consequences of movement artefacts
rendering images practically useless, the procedure should
be undertaken under sedation or general anesthesia. Metal
artefacts also lead to poorer picture quality, although to a
lesser degree than that associated with CTs [13]. This phenomenon is relevant in patients with metal orthodontic
brackets or osteosynthetic materials like plates and screws
(Figures 10a and 10b).
J Orofac Orthop 2007 · No. 4 © Urban & Vogel
Ergebnisse
NewTom
Bildqualität
Generell wurde die Bildqualität als gut eingestuft. Bei
Bewertungen von 1 bis 5 ergab sich ein Median von 2
sowie ein Mittelwert von 2,3. Tabelle 2 zeigt die Verteilung der Bewertungen für den jeweiligen Gerätetyp.
Hochsignifikante Unterschiede in der Bildqualität konnten zwischen den zwei NewTom-Geräten detektiert werden (p = 0,000). Wie die Abbildungen 1a und 1b von zwei
Weisheitszahnanlagen exemplarisch zeigen, besitzen die
Aufnahmen des NewTom 3G (Abbildung 1b) im Vergleich zum Gerätevorgänger (Abbildung 1a) eine verbesserte Auflösung und deutlichere Detailschärfe. Bei beiden Geräten wurden Qualitätseinbußen vornehmlich
durch Bewegungs- und Metallartefakte hervorgerufen
(Abbildungen 2a und 2b).
Retention und/oder Verlagerung
Bei 61,6% der Bewertungen wurde durch die DVT-Aufnahme ein Informationsgewinn im Vergleich zur herkömmlichen Diagnostik vermerkt. Die Beurteilung des Informationsgewinns war laut Chi-Quadrat-Test signifikant von der
Bewertungsperson abhängig (p = 0,047).
Die Abbildungen 3a bis 3c verdeutlichen im direkten
Vergleich von PSA und DVT-Aufnahme den zusätzlichen
Informationsgewinn durch die DVT. Während die Lagebe-
285
Korbmacher H, et al. CBCT Application in Orthodontics
According to the definition for a justified indication for
3D-imaging, the “ALARA principle” should be adhered to
(ALARA = as low as reasonably achievable) [5] with emphasis on the radiation exposure. CBCT data is associated
with a higher dose of radiation than conventional radiographs [22]. Should however numerous regions in the stomatognathic system require visualization (entailing numerous conventional radiographs) that dose of radiation would
exceed that of one CBCT image. CT imaging is still recommended in the literature to visualize resorptive and ankylotic
processes, clefts of the jaw demanding high resolution, and
contrast allowing multiplanar reconstruction [4, 11]. With
the increasing acceptance and distribution of CBCT-systems,
there should be fewer (and stricter) indications for CT imaging, leading to lower radiation doses for images of comparable quality [22]. Studies comparing CT and CBCT recommend CBCT imaging from an economic and radiation-exposure point of view. Hohlberg et al. [13] maintain that CT
remains the gold standard only when high resolution images
of the periodontal ligament space in the absence of metal is
necessary. In their comparative study, they demonstrated
the superiority of dental CT over CBCT in the discrimination of minute structures in the vicinity of the root and its
surrounding bone.
Orthodontically-relevant reports about CBCT imaging
have so far been restricted to impacted teeth, TMJ visualization or the determination of bone volume conducible to orthodontic tooth movement [8, 13, 20, 25, 26]. Yet there has been
no critical evaluation published on how much more information is gained when referring to CBCT images in comparison
to conventional radiographs. The results of this study confirm
and thus substantiate the implementation of CBCT imaging
in cleft patients [26], whose osseous relationships and adjacent structures are so clearly depicted thereby. It thus seems
reasonable to recommend CBCT imaging prior to osteoplasty in cleft patients, which would provide the surgeon with
valuable information on the morphology of the bone defect
and the proximity of adjacent teeth. With the possibility of
combining preoperative CBCT data with data acquired intraoperatively using the Arcadis Orbic 3D, new avenues are
opened in treatment planning, intraoperative imaging and
control of the surgical result. This aspect can play a decisive
role in improving the ultimate treatment result, especially in
cleft patients requiring numerous operations.
CBCT seems less suitable for depicting cartilaginous
structures, as little information was gained from the TMJ
evaluation. That indication will remain the domain of MRI.
We observed significant specialist-specific differences in
how the effective gain in information from the CBCT’s depiction of impacted teeth and third molars was evaluated. The
orthodontist was significantly more apt to recommend CBCT
for impacted teeth, whereas the maxillofacial surgeon valued
the use of CBCT significantly more often in cases of impacted
third molars. Both of these indications are considered justified
286
ziehung von Zahn 15 und Zahn 13 zu dem unreif durchgebrochenen Zahn 14 auf der PSA unklar bleibt und zusätzlich
der Verdacht auf eine laterale Wurzelresorption am Zahn 24
besteht (Abbildung 3a), konnten mit Hilfe der daraufhin angefertigten DVT-Aufnahme die Lagebeziehungen konkretisiert und Resorptionen ausgeschlossen werden (Abbildungen 3b und 3c).
Die Ergebnisse der indikationsspezifischen Kriterien
sind in Abbildung 4 dargestellt. Als besonders gut wurde die
Beurteilung der Lage der betroffenen Zähne, der Wurzel
und der Nachbarzähne und Strukturen eingestuft (Median
2). Deutlich schlechter wurde die Beurteilung von Destruktionen bewertet (Median 4).
Lippen-Kiefer-Gaumen-Spalten
Bei der Indikationsgruppe „Lippen-Kiefer-Gaumen-Spalte“
ermöglichten alle Aufnahmen einen Informationsgewinn.
Die Darstellung der Knochenverhältnisse im Spaltbereich
und die Lage spaltnaher Zähne wurden bewertet. Besonders gut konnten die Knochenverhältnisse im Spaltbereich
analysiert werden (Abbildungen 5, 6a und 6b).
Dritte Molaren
Die DVT-Aufnahme zur Lagebestimmung der Weisheitszähne wurde mehrheitlich (66,7%) als informationsgewinnend bewertet. Die Beurteilung war jedoch signifikant von
der Evaluationsperson abhängig (p = 0,000). Die Lage der
dritten Molaren, der Verlauf des Nervus alveolaris inferior,
die Wurzelentwicklung des dritten Molaren sowie Informationen hinsichtlich der Nachbarstrukturen wurden registriert.
Am schlechtesten zu beurteilen war der Verlauf des Nervus
alveolaris inferior. Die Wertigkeit hinsichtlich Nachbarstrukturen, Wurzelentwicklung und Lage der dritten Molaren
wurde als gut oder als sehr gut eingestuft (Abbildung 7).
Kiefergelenk
Bei Aufnahmen des Kiefergelenks wurde der Informationsgewinn mehrheitlich negiert. In 83,3% der Bewertungen
wurde durch die DVT-Aufnahme retrospektiv keine zusätzliche Information gesehen. Dies war in der schlechten
Beurteilung der Nachbarstrukturen begründet. Die Aussagekraft zur Kondylenform und -position wurde als gut registriert (Abbildung 8).
Arcadis Orbic 3D
Die Bildqualität der Aufnahmen des Arcadis Orbic 3D
wurde bei Graduierungen von 2 bis 3 mit einem Median
von 2 und einem Mittelwert von 2,4 bewertet. Ein Informationsgewinn wurde bei allen Aufnahmen gesehen. Die Lage
der Schrauben und Platten wurde bei allen Aufnahmen als
gut zu beurteilen eingestuft. Die Darstellung der Fragmente und Nachbarstrukturen schnitt bei beiden Parametern mit einem Median von 2,5 nur gering schlechter ab
(Abbildung 9).
J Orofac Orthop 2007 · No. 4 © Urban & Vogel
Korbmacher H, et al. DVT-Einsatz in der Kieferorthopädie
reasons for CBCT imaging in both specialist literature [12, 24],
which is why interdisciplinary consultation makes sense in individual cases prior to radiologic examination.
The results of this study further substantiate the indication for CBCT imaging in cases of impacted teeth or third molars, or in the presence of obscure anatomical conditions. With
the advent of standardization methods (“SOP” or = Standard
Operating Procedures) clinical pathways should ideally be defined following interdisciplinary cooperation between the specialists involved in the treatment of any given patient group.
All the indications in which the Arcadis Orbic 3D system was implemented were judged to lead to a substantial
increase in information. Other studies involving trauma patients achieved similarly positive results [9, 10]. Consecutive
advantages of the intraoperative application are the improved control of the surgical result allowing surgical revision when necessary, and the comparison of pre-, intra- and
postoperative data and even the fusion of such images.
Due to its lower radiation exposure compared to CTimaging, and the ease with which it can be manipulated intraoperatively, CBCT imaging will find increasing acceptance
and application in the diagnosis and treatment of many combined orthodontic-surgical patients, with a subsequent decline in the use of conventional radiographs.
The capabilities that CBCT provides in facilitating computer-aided planning; superimpositions and model construction will play an ever more decisive role in the future, especially in complex cases requiring radiographic images at
regular intervals. Multiplanar 3D-reconstructions, high resolution and overlap-free imaging of hard and soft tissues and/
or air passages made possible by CBCT have already proven
to be an asset in dealing with the everyday clinical challenges
we encounter, and that will even be more the case in the future as picture quality improves and radiation exposure continues to be reduced.
Conclusions
1. CBCT cannot replace OPT, which remains our primary
imaging modality.
2. In complex cases involving multiple findings in different
regions, 3D data sets are more desirable than conventional radiographs.
3. Intraoperative CBCT is a practical alternative in noncompliant patients (e.g., mentally-disabled patients with
syndromes) needing surgery.
4. In interdisciplinary cases, radiographic imaging diagnostics should be carried out in accordance with SOPs.
– In patients with clefts of the lip, jaw and palate, CBCT
is advisable for visualizing the bone defect and proximity of the cleft adjacent teeth.
– In cases of impacted teeth, a CBCT seems useful when
the information gained may influence therapy in terms
of the position of the tooth and root and their relation
to adjacent structures.
J Orofac Orthop 2007 · No. 4 © Urban & Vogel
Diskussion
Seit 1998 etablierte sich die DVT-Technik als mehrdimensionale Röntgendiagnostik in der Zahnheilkunde [2, 6, 8]. Die
Ergebnisse der vorliegenden Studie bestätigen die auch von
anderen Autoren [2, 6, 8] beschriebene, suffiziente Bildqualität für die Visualisierung der knöchernen und dentalen
Strukturen des Gesichtsschädels. Eine In-vitro-Untersuchung bewertet die ersten Generationen der in dieser Studie
evaluierten DVT-Systeme als gleichwertig [24]. Eine deutliche Verbesserung der Bildqualität konnte bei dem neueren NewTom-Gerät im Vergleich zum Vorläufermodell erzielt werden. Auch die aktuellen Nachfolgegeräte versprechen eine weitere Qualitätsverbesserung durch Optimierung
von Detailschärfe, Kontrastdarstellung und Akquisitionszeit
[27]. Mit dem NewTom 9000 betrug die Akquisitionszeit 76
Sekunden. Diese konnte bei dem Nachfolgegerät auf 36 Sekunden reduziert werden. Die um mehr als die Hälfte reduzierte Aufnahmedauer ist sicherlich eine Erklärung für die
qualitativen Bildunterschiede der evaluierten NewTom-Generationen. Daher sollte vor der Anfertigung einer DVTAufnahme die Compliance, vor allem bei kleinen Kindern
oder Kindern mit Behinderungen, überdacht werden. Bei
Non-Compliance ist wegen der markanten Auswirkung von
Bewegungsartefakten die Anfertigung von DVT-Aufnahmen in Sedierung bzw. bei OP-Indikation erst unter Narkose sinnvoll. Ebenso führten Metallartefakte zu Qualitätseinbußen. Im Vergleich zum CT treten Metallartefakte jedoch deutlich geringer auf [13]. Die Artefaktarmut ist insbesondere bei Patienten mit festsitzenden Apparaturen oder
Platten- und Schraubenversorgung von besonderer Relevanz (Abbildungen 10a und 10b).
Bei der Definition einer rechtfertigenden Indikation für
die Generierung eines dreidimensionalen Datensatzes sollte
– dem ALARA-(as low as reasonably achievable-)Prinzip
folgend [5] – die jeweilige Strahlenbelastung berücksichtigt
werden: Ein DVT-Datensatz geht im Vergleich zu konventionellen Röntgenaufnahmen mit einer höheren Strahlenexposition einher [22]. Bei vorliegenden multiplen Fragestellungen in unterschiedlichen Regionen des stomatognathen
Systems führt die Anfertigung mehrerer konventioneller
Schichtaufnahmen im Vergleich zu der einmaligen DVTAufnahme jedoch zu einer höheren Strahlenbelastung. Für
die Resorptions- und Ankylosediagnostik sowie Darstellung
von Knochenverhältnissen im Spaltbereich wurde aufgrund
der erforderlichen hohen Auflösung und kontrastreichen,
überlagerungsfreien Schichtdiagnostik die CT in der Literatur empfohlen [4, 11]. Mit der zunehmenden Verbreitung
der DVT sollte allerdings eine CT-Indikation aufgrund der
mehrfach erhöhten Strahlenbelastung im Vergleich zur DVT
streng und damit weniger häufig gestellt werden [22]. Aktuelle Vergleichsstudien zwischen CT und DVT [13, 14] favorisieren die DVT-Aufnahme aus ökonomischen und strahlenhygienischen Gründen. Nur bei notwendiger hochauflösender Darstellung des Parodontalspaltes und gegebener
287
Korbmacher H, et al. CBCT Application in Orthodontics
5. CBCT imaging provides us with promising new perspectives for the radiographic evaluation of orthodontic patients, and it will certainly find increasing clinical acceptance and application.
References
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
Arai Y, Tammisalo E, Iwai K, et al. Development of a compact computed tomographic apparatus for dental use. Dentomaxillofac Radiol
1999;4:245–8.
Cevidanes LH, Styner MA, Proffit WR. Image analysis and superimposition of 3-dimensional cone-beam computed tomography models. Am J Orthod Dento-facial Orthop 2006;129:611–8.
Dado DV, Rosenstein SW, Aldeer ME, et al. Long-term assessment of
early alveolar bone grafts using three-dimensional computerassisted tomography: a pilot study. Plast Reconstr Surg
1997;99:1840–5.
Ericson S, Kurol J. Incisor root resorptions due to ectopic maxillary
canines imaged by computerized tomography: a comparative study
in extracted teeth. Angle Orthod 2000;70:276–83.
Farman AG, Scarfe W. Development of imaging selection criteria and
procedures should precede cephalometric assessment with conebeam computed tomography. Am J Orthod Dentofacial Orthod
2006;130:257–65.
Fuhrmann A, Schulze D, Rother U, et al. Digital transversal slice
imaging in dental-maxillofacial radiology: from pantomography to
cone-beam computed tomography. Int J Comput Dent 2003;6:
129–40.
Guerrero ME, Jacobs R, Loubele M, et al. State-of-the-art on cone
beam CT imaging for preoperative planning of implant placement.
Clin Oral Invest 2006;10:1–7.
Hatcher DC, Aboudara CL. Diagnosis goes digital. Am J Orthod Dentofacial Orthop 2004;125:512–5.
Heiland M, Schulze D, Blake F, et al. Intraoperative imaging of zygomaticomaxillary complex fractures using a 3D C-arm system. Int J
Oral Maxilllofac Surg 2005;34:369–75.
Heiland M, Schulze D, Adam G, et al. 3D-imaging of the facial skeleton with an isocentric mobile C-arm image system (Siremobil IsoC3D). Dentomaxillofac Radiol 2003;32:21–5.
Heimisdottir K, Bosshardt D, Ruf S. Can the severity of root resorption be accurately judged by means of radiographs? A case report
with histology. Am J Orthod Dentofacial Orthop 2005;128:106–9.
Heurich T, Ziegler C, Steveling H, et al. Erweiterte Diagnostik im
Rahmen der operativen Weisheitszahnentfernung mittels digitaler
Volumentomographie. Mund Kiefer Gesichts Chir 2002;6:427–32.
Holberg C, Steinhäuser S, Geis P, et al. Cone-beam computed tomography in orthodontics: benefits and limitations. J Orofac Orthop
2005;66:434–44.
Honda K, Larheim T, Maruhashi K, et al. Osseous abnormalities of
the mandibular condyle: diagnostic reliability of cone beam computed tomography compared with helical computed tomography
based on an autopsy material. Dentomaxillofac Radiol 2006;35:
152–37.
Lemkamp M, Filippi A, Berndt D, et al. Diagnostic possibilities of
cone-beam computed tomography. Schweiz Monatsschr Zahnmed
2006;116:645–53.
Loubele M, Maes F, Schutyser F, et al. Assessment of bone segmentation quality of cone-beam CT versus multislice spiral CT: a pilot
study. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod 2006;102:
225–34.
288
Metallabwesenheit sehen Holberg et al. [13] die CT nach wie
vor als Goldstandard. In ihrer vergleichenden Untersuchung
konnten sie zeigen, dass das Dental-CT bei der Beurteilung
feiner Strukturen im Bereich der Zahnwurzeln und ihres
umgebenen Knochens der DVT noch qualitativ überlegen
ist.
Bisher werden in der kieferorthopädischen Fachliteratur DVT-Einsätze zur Beurteilung von verlagerten Zähnen,
zur Darstellung der Kiefergelenke sowie des Knochenangebots im Hinblick auf die Planung von kieferorthopädischen
Zahnbewegungen beschrieben [8, 13, 20, 25, 26]. Eine kritische Evaluation hinsichtlich des Informationsgewinns in
Relation zur konventionellen bildgebenden Diagnostik liegt
nicht vor. Die Ergebnisse der vorliegenden Studie bestätigen
die in der Literatur empfohlene DVT-Indikation bei LKGSpaltpatienten [26]. Die Knochenverhältnisse im Bereich
der Spalte sowie die Position spaltnaher Zähne werden
durch die DVT-Aufnahme besonders gut dargestellt. Daher
empfiehlt sich ein DVT-Einsatz vor einer notwendigen Osteoplastik mit dem Ziel einer äußerst genauen Beurteilung
des Knochenangebots in der Spalte sowie der Lagebeziehung spaltnaher Zähne. Aus der möglichen Kombination
mit intraoperativen Arcadis Orbic 3-D-Aufnahmen ist der
präoperative DVT-Einsatz für die Verlaufskontrolle der
Spaltversorgung von besonderem Interesse.
Bei Fragestellungen zu knorpeligen Gelenkstrukturen
ermöglicht die DVT keinen Informationsgewinn gegenüber
herkömmlichen bildgebenden Verfahren. Bei diesen Fragestellungen besitzt die Magnetresonanztomographie eine
größere Aussagekraft.
Der DVT-Einsatz bei Retention bzw. Verlagerung von
Zähnen und zur Abklärung dritter Molaren wurde fachspezifisch deutlich unterschiedlich bewertet. Bei verlagerten
Zähnen wurde der Informationsgewinn signifikant häufiger
aus kieferorthopädischer Sicht befürwortet, während die Indikation bei dritten Molaren signifikant häufiger von Seiten
des Mund-Kiefer-Gesichtschirurgen bejaht wurde. Für beide Anwendungen existieren in der jeweiligen Fachliteratur
Studien [12, 24], die diese Fragestellungen als eine rechtfertigende DVT-Indikation bewerten. Im Einzelfall ist daher
eine interdisziplinäre Absprache vor der Durchführung der
radiologischen Diagnostik sinnvoll.
Gemäß den vorliegenden Ergebnissen ist ein DVT-Einsatz zur genauen Positionierung verlagerter Zähne bzw. dritter Molaren bei klinisch notwendigen Informationen im
Hinblick auf Verlauf der Wurzel und Beziehung zu Nachbarstrukturen indiziert. Idealerweise sollte bei interdisziplinären Therapieansätzen die radiologische Diagnostik
durch standardisierte Anweisungen (Standard Operating
Procedures; SOPs) der bei der Versorgung des jeweiligen
Patienten kooperierenden Spezialisten definiert werden.
Alle zu beurteilenden Indikationsstellungen wurden
beim Arcadis Orbic 3D als gewinnbringend eingestuft. Studienergebnisse mit traumatologischen Fragestellungen be-
J Orofac Orthop 2007 · No. 4 © Urban & Vogel
Korbmacher H, et al. DVT-Einsatz in der Kieferorthopädie
17. Marmulla R, Woertche R, Muehling J, et al. Geometric accuracy of
the New-Tom 9000 Cone Beam CT. Dentomaxillofac Radiol
2005;34:28–31.
18. Mengel R, Candir M, Stiratori K, et al. Digital volume tomography in
the diagnosis of periodontal defects: an in vitro study on native pig
and human mandibles. J Periodontol 2005;76:665–73.
19. Mozzo P, Procacci C, Tacconi A, et al. A new volumetric CT machine
for dental imaging based on cone-beam technique: preliminary results. Eur Radiol 1998;8:1558–64.
20. Müssig E, Woertche R, Lux CJ. Indications for digital volume tomography in orthodontics. J Orofac Orthop 2005;66:241–9.
21. Rustemeyer P, Streubuhr U, Suttmoeller J. Low-dose computed tomography: significant dose reduction without loss of image quality.
Acta Radiol 2004;45:847–53.
22. Schulze D, Heiland M, Thurmann H, et al. Radiation exposure during
midfacial imaging using 4- and 16-slice computed tomography,
cone beam tomography systems and conventional radiography. Dentomaxillofax Radiol 2004;33:83–6.
23. Schulze D, Heiland M, Schmelzle R, et al. Diagnostische Möglichkeiten der digitalen Volumentomographie im Bereich des Gesichtsschädels. Quintessenz 2005;56:51–6.
24. Schulze D, Heiland M, Blake F, et al. Evaluation of quality of reformatted images from two cone-beam computed tomographic systems. Craniomaxillofac Surg 2005;33:19–23.
25. Walker L, Enciso R, Mah J. Three-dimensional localization of maxillary canines with cone-beam computed tomography. Am J Orthod
Dentofacial Orthop 2005;128:418–23.
26. Woertche R, Hassfeld S, Lux CJ, et al. Clinical application of cone
beam digital volume tomography in children with cleft lip and palate. Dentomaxillofac Radiol 2006;35:88–94.
27. Xia J, Ip HH, Samman N, et al. Three-dimensional virtually surgical
planning and soft-tissue prediction for orthognathic surgery. IEEE
Trans Inf Technol Biomed 2001;5:97–107.
28. Ziegler CM, Woertche R, Brief J, et al. Clinical indications for digital
volume tomography in oral and maxillofacial surgery. Dentomaxillofac Radiol 2002;31:126–30.
Correspondence Address
PD Dr. Heike Korbmacher
Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf
Poliklinik für Kieferorthopädie
Martinistr. 52
20246 Hamburg
Germany
Phone (+49/40) 42803-3253, Fax -7571
e-mail: [email protected]
J Orofac Orthop 2007 · No. 4 © Urban & Vogel
stätigten diese positive Beurteilung [9, 10]. Konsekutive
Vorteile des intraoperativen DVT-Einsatzes sind die Qualitätssicherung der chirurgischen Arbeit mit der Möglichkeit
der sofortigen Revision sowie eine Verlaufskontrolle durch
Fusionierung von prä-, intra- und postoperativen Datensätzen.
Das im Vergleich zur CT geringere Niveau der Strahlenexposition sowie die unkomplizierte intraoperative Anwendung wird bei einer Vielzahl von kombiniert kieferorthopädisch-kieferchirurgisch behandelten Patienten zur Anfertigung dreidimensionaler Datensätze anstelle konventioneller
Aufnahmen führen.
Besonders bei komplexen Behandlungsfällen mit im
Behandlungsverlauf wiederholten Aufnahmen sind aufgrund der möglichen Datenimplementierung die zukünftigen Möglichkeiten der computergestützten Beurteilung
und Planung der Modellanfertigung und Überlagerungen
noch nicht abzusehen. Die Mehrdimensionalität der DVT
mit der hochauflösenden und überlagerungsfreien Darstellung von Hart- und Weichgewebe und Luftwegen stellt für
die zunehmend komplexer werdenden Anforderungen im
klinischen Alltag bereits ein wichtiges diagnostisches Instrument dar, welches mit zu erwartender Qualitätsverbesserung
der Bilder und weiterer Strahlenreduktion in Zukunft an
Bedeutung gewinnen wird.
Schlussfolgerungen
1. Als Übersichtsaufnahme ist die Panoramaröntgenschichtaufnahme nicht zu ersetzen.
2. Bei komplexen Fragestellungen bzw. multiplen Befunden ist die Akquisition eines dreidimensionalen Datensatzes der Anfertigung mehrerer konventioneller Schichtaufnahmen vorzuziehen.
3. Bei Patienten mit ausgeprägter Non-Compliance (z.B.
syndromale Erkrankungen mit geistiger Retardierung)
und offensichtlichem chirurgischen Handlungsbedarf ist
die intraoperative DVT sinnvoll.
4. Bei interdisziplinären Therapien sollte die radiologische
Diagnostik durch SOPs definiert werden.
– Bei Patienten mit Lippen-Kiefer-Gaumen-Spalten
empfiehlt sich die Anfertigung einer DVT-Aufnahme
zur Darstellung der Knochenverhältnisse im Spaltbereich sowie zur Lagebeurteilung spaltnaher Zähne.
– Bei der Beurteilung von verlagerten bzw. retinierten
Zähnen und dritten Molaren sollte eine DVT-Aufnahme erfolgen, wenn Informationen hinsichtlich der
Nachbarbeziehungen sowie Lage des Zahnes und der
Wurzel therapeutische Konsequenzen haben.
5. Die DVT eröffnet somit neue Perspektiven der kieferorthopädischen Diagnostik und wird zukünftig sicherlich
an Bedeutung gewinnen.
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