1 Abteilung für Orale Chirurgie, Universitätsklinik für Zahn-, Mund- und Kieferheilkunde Wien2 Abteilung für Osteologie, Universitätsklinik für Radiodiagnostik Wien
Dental-CT zur Planungchirurgischer EingriffeBedeutung im oro-maxillofazialenBereich aus zahnärztlicher Sicht
Die Darstellungsweise des Dental-CT (in der Literatur auch häufig Stan-dardrekonstruktion genannt) mit axia-len, orthoradialen und panoramaartigrekonstruierten Schichten erfolgt ausGründen der besseren Übersicht, derbesseren räumlichen Zuordnung derStrukturen sowie der Vermeßbarkeitdieser Strukturen in mehreren Ebe-nen. Vor allem aber erleichtert sie dieKommunikation zwischen dem Radio-logen und dem Zahnarzt. Der Zahn-arzt ist es gewohnt, Röntgenbilder zubeurteilen, die in der Regel in der eige-nen Praxis gemacht werden. Es sinddies der intraorale Zahnfilm, die Or-thopantomographie und das Fern-röntgen. Allen zuletzt genannten Ver-fahren ist die rein zweidimensionaleDarstellungsweise gemeinsam. Mitdem Einsatz moderner therapeuti-scher Verfahren in der Zahn-, Mund-und Kieferheilkunde (allen voran dieImplantologie) entstand die Notwen-digkeit der dreidimensionalen Dar-stellungsweise, die außerdem verzer-rungsfrei sein sollte [12, 20, 34].
Die dentale Computertomographie(Dental-CT) hat heute einen unbestrit-tenen Platz in der Radiodiagnostik [46,73]. Bei entsprechender Fragestellungstellt sie den State-of-the-art in derDentalradiologie dar [49, 57]. Dies wur-de erst durch den Einsatz von hochauf-lösendem CT und entsprechender Soft-ware möglich [36, 54, 57, 63]. Entspre-chende Programme werden nun prak-tisch von allen CT-Herstellern angebo-ten. Auch der Einsatz quantitativer CT(QCT) zur Messung der Knochendichteund präimplantologischen Feststellungder Knochenqualität im Kiefer wurdebeschrieben [43].
Für eine suffiziente Bildgebung imoro-maxillofazialen Bereich sollte einhochauflösendes Scan-Protokoll ein-gesetzt werden. Das ist nötig, da vieleder zu erkennenden Strukturen nurwenige Millimeter Durchmesser ha-ben (z.B. N. alveolaris inferior) undandererseits der Grenzverlauf zwi-schen einzelnen Strukturen häufig die
Dental CT in the planning of surgery.Role in the oromaxillofacial area fromthe dentist’s point of view
Summary
Dental computer assisted tomography
(Dental CT) represents a valuable addition to
the diagnostic spectrum for planning oral
and maxillofacial surgery. High resolution CT
and specially designed computer software
allow representation of the jaws in different
planes that are easy to match.They further
allow the display of very small structures
relevant to oral surgical interventions and
reveal their spatial relationship in three
dimensions.Thus communication between
dentists and radiologists may be intensified
and supported by usage of modern tele-
communication systems. Dental CT is
indicated, when clinical and conventional
radiological techniques will not allow exact
interpretation of the situation. It is modern
oral implantology that primarily benefits
from computer software enabling the as-
sessment of surgical sites in the presurgical
phase. Such planning was not yet possible
using two dimensional radiographic techni-
ques.The dental-implantological part ex-
pects from radiography sharply defined con-
tours of the external bony contours and the
mandibular canal, exactly defined relation
between slices and planes, no distortion in
the orthoradial planes, tools for reliable
measurements of distances, angles and
volumes, possibility to transmit pictures
electronically or on hardcopy without loss of
quality.
Key words
Computed tomography · Dental CT · Oral
surgery · Preimplantological diagnostics ·
Templates · Computer assisted surgery
Weisheitszahnentfernungen angesehen[56].
Wie schon eingangs festgestellt, istdie Beantwortung der meisten vomZahnarzt an den Radiologen herange-tragenen Fragen nur möglich, wenn dieBilder entsprechend hochauflösendund kontrastreich sind. Da der Zahn-arzt an die Befundung von Röntgenbil-dern gewohnt ist, besteht die Möglich-keit, auch im Falle des Dental-CT dasBildmaterial dem Behandler zukom-men zu lassen. Diesem ist im allgemei-nen die Darstellung in mehreren Ebe-nen sehr hilfreich. Der Datenaustauschund die Kommunikation zwischenRöntgen- und Zahnarztpraxis wirddurch den Einsatz moderner elektroni-scher Medien erleichtert (siehe Kapitelüber Teleradiologie in diesem Band).
Zur Erleichterung der räumlichenOrientierung und zur Festlegung einerreproduzierbaren Referenzebene sowiezur Vorstellbarkeit der Distanzen zwi-schen verschiedenen Strukturen solltedie Aquisitionsebene symmetrisch axialsein, für den Unterkiefer allerdings an-ders als für den Oberkiefer: im Unter-kiefer sollte die Schichtung parallel zurMandibulabasis erfolgen und im Ober-kiefer parallel zur Ebene des hartenGaumens. Dies ist nötig, da Ober- undUnterkiefer nicht parallel sind, sonderneinen Winkel einschließen. Außerdemhat diese Stellung den Vorteil, daß or-thoradiale Rekonstruktionen annä-hernd verzerrungsfreie Distanzmes-sungen in der z-Achse ermöglichen, dasie senkrecht auf die Referenzebene ste-hen.Auf jeden Fall sollte darauf geachtetwerden, daß metallische Artefaktedurch Zahnfüllungen oder Wurzelstiftenur auf möglichst wenigen Schichtenauftreten. Das ist auch einer der Grün-de, warum die Indikation zur koronalenSchichtführung sich auf die Kieferge-lenksdiagnostik beschränkt. WeitereGründe sind die erhöhte Strahlenbela-stung für die Augenlinse und eventuelldie Schilddrüse sowie die für den Pati-enten sehr unbequeme Lagerung.
Eine Voraussetzung für hochwerti-ge Bilder ist die Bewegungslosigkeit desPatienten während des Untersuchungs-vorganges, um Bewegungsartefakte zuvermeiden. Die Phase der vom Patien-ten erwarteten Bewegungslosigkeit be-trägt bei sequentieller Schichtung jenach Anzahl der Schichten wenigeMinuten. Um die Untersuchungsdauer
Lineartomographie
Der Schritt in die dreidimensionaleDarstellungsweise des Kiefers wurdezunächst mit der Lineartomographie[72] (Abb. 1) versucht, welche dann Endeder 80er Jahre mit der besseren Verfüg-barkeit über CT-Geräte und der Etablie-rung der Dental-Software von derneueren Technologie völlig verdrängtwurde [57, 62] . Heute ist die Linearto-mographie für Fragestellungen im Kie-ferbereich praktisch bedeutungslos, daaufgrund der unscharfen Darstellungs-weise dem Verfahren eine dimensionel-le Instabilität inhärent ist, welche dendiagnostischen und klinischen Einsatzim oro-maxillofazialen Bereich sehrstark einschränkt [16].
Spiraltomographie
Als kostengünstigere Alternative zumCT wurde in den 90er Jahren die kon-ventionelle Spiraltomographie (Abb. 2)vorgestellt, welche den Kiefer ebenfallsin der 3. Dimension darstellt (siehe ent-sprechendes Kapitel in diesem Band)[21, 22]. Es handelt sich dabei um einVerfahren, bei dem das Bild durchFilmschwärzung entsteht, also nicht di-gital rekonstruiert wird. Röntgenröhreund Film bewegen sich gegengleich aufeiner spiralförmigen Bahn rund um eineim Focus befindliche, typischerweise4 mm breite Schicht im Kiefer. DieseTechnik produziert annähernd ortho-radiale Schichten und kann einerseitsin der Implantologie und andererseitszur Lokalisation größerer Fremdkörperoder retinierter Zähne eingesetzt wer-den. Spiraltomographie muß allerdingsals ein Kompromiß gegenüber demweit höher auflösenden, schärferernund kontrastreicheren Dental-CT auf-gefaßt werden.
Dental-CT
Dennoch wurde der Einsatz der Com-putertomographie zur Diagnostik undOperationsplanung für oralchirurgi-sche Eingriffe noch bis in die 90er Jahrevielfach als ein Überdiagnostizierenoder als Luxusdiagnostik aufgefaßt.Während sie heute als Standard auchbei Routineeingriffen zu betrachten ist,wurde noch 1990 das Panoramaröntgenals ultimative Bildgebung zur präopera-tiven Abklärung vor komplizierten
und auch die Strahlenbelastung zu re-duzieren, wird Spiral-CT vorgeschlagen[45, 74]. Nach den Erfahrungen, diean der Wiener Universitätsklinik fürZahn-, Mund- und Kieferheilkunde ge-macht wurden, führt der Einsatz derSpiraltomographie aber zu einem Ver-lust an Bildschärfe und damit zu ei-ner verminderten Befundbarkeit vonStrukturen im Grenzbereich des Auflö-sungsvermögens. An unser Klinik istdaher vorerst weiterhin sequentiellesSchichten Routine.
Indikationsspektrum
Das Indikationsspektrum für CT in derZahn-, Mund- und Kieferheilkunde istsehr weit gefächert. Wie stets in derRadiologie muß allerdings das Nutzen-Risiko-Verhältnis im Hinblick auf dieStrahlendosis im Auge behalten werden
können die Kronen retinierter Weis-heitszähne so weit lingual liegen, daßsie die Kompakta stark ausdünnen oderauch durchbrechen. In solch einem Fallmuß operationstechnisch entsprechendvorsichtig vorgegangen werden, da sichder Nerv auch mittels CT nicht darstel-len läßt.
Deutlich besser läßt sich im CT dieBeziehung der Zahnwurzelspitzen zumMandibularkanal darstellen [35, 41](Abb. 3). Das im Kanal verlaufende Ge-fäß-Nervenbündel (A.,V., N. alveolarisinferior) kann im Rahmen vonWeisheitszahnentfernungen besondersleicht traumatisiert werden, wenn derMandibularkanal von den Wurzelnumschlossen wird. Projizieren sichdie Wurzeln eines mehrwurzeligenWeisheitszahnes im Orthopantomo-gramm (OPG) über den Mandibular-kanal, ist daher der Einsatz der Com-putertomographie indiziert, da nurmit dieser Technik eine derartige Be-ziehung zwischen Zahnwurzel undMandibularkanal befundet werdenkann. Ihre Inzidenz beträgt 2,8% re-tinierter unterer Weisheitszähne [18].Dental-CT ermöglicht die Darstellungeiner derartigen Konstellation inmehreren Ebenen und ermöglicht demoperierenden Zahnarzt oder Kiefer-chirurgen die Vorausplanung einer ent-sprechend modifizierten Operations-technik.
Wie ein Vergleich zwischen CT undOPG zeigt, lassen sich einige operati-onsrelevante anatomische Variations-möglichkeiten unterschiedlich gut zur
[24]! Die drei großen Einsatzgebiete fürDental-CT sind
● die Abklärung pathologischer Zu-stände (siehe entsprechendes Kapitelin diesem Band),
Im Zusammenhang mit der chirurgi-schen Entfernung von Weisheitszähnendes Unterkiefers wird häufig über dasAuftreten postoperativer Sensibilitäts-störungen im Versorgungsbereich desNervus mentalis oder des N. lingualisberichtet. In der retromolaren Regiondes Unterkiefers verläuft der N. lingualisnoch in einer sehr engen topographi-schen Beziehung zur lingualen Kortika-lis und häufig sehr weit kranial. Zudem
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Abb. 1 b LineartomographischeDarstellung einer koronalen Schichtdurch den Oberkiefer. In der rechtenMaxilla ist ein Implantat zu erken-nen. Die unscharfe Darstellung derKonturen erlaubt keine relevanteAussage über die tatsächlichenDimensionen
Abb. 2 c Schichtdarstellungendurch den Oberkiefer, wie sie mit
Spiraltomographie hergestelltwerden. Palatinal liegt ein
retinierter Zahn
Darstellung bringen, wobei in einemAspekt (Wurzelhäkchen) das OPG demCT überraschenderweise überlegen ist[18] (Tabelle 1).
Ein weiteres Einsatzgebiet desDental-CT stellt die Parodontaldiagno-stik dar [26, 50] (Abb. 4). Das Parodontist der Zahnhalteapparat (Synonyme:Periodont, Desmodont). Die folgen-schwerste Auswirkung einer Parodonti-tis ist der Schwund des Alveolarkno-chens, was zu einer erhöhten Zahnbe-weglichkeit und schließlich zum Zahn-ausfall führt. Die Diagnostik erfolgt ge-nerell durch Sondierung. Schwer zu-gängliche Stellen, im besonderen dieFurkation der Molarenwurzeln lassensich allerdings am besten mit CT dar-stellen. Die Kenntnis des durch die Par-odontalerkrankung hervorgerufenenZustandsbildes hat therapeutischeKonsequenzen.
Ein wichtiges Instrument zur Ope-rationsplanung ist Dental-CT auch beiKieferzysten [1, 10, 11, 52] (Abb. 5). An-hand adäquater Bilder läßt sich dieAusdehnung der Zyste erkennen undihre Beziehung zu Nachbarstrukturendarstellen. Indem der operative Zugangund die zu wählende Operationstech-nik sowie das spätere therapeutischeVorgehen anhand der Bilder bestimmtwerden können, wird eine suffizientereOperationsplanung möglich. Außer-dem lassen sich die Risiken und Kom-
plikationsmöglichkeiten besser ab-schätzen, über die der Patient aufge-klärt werden muß.
Ein weiteres Einsatzgebiet desDental-CT sind kieferorthopädischeFallplanungen, bei denen häufig die La-ge fehlstehender Zähne und ihrer Wur-zeln oder Durchbruchshindernisse ab-geklärt werden müssen [25].
Von komplexen kieferchirurgi-schen Eingriffen, wie etwa in der Trau-matologie, Mißbildungs- und Rekon-struktionschirurgie, wird beschrieben,daß durch Operationssimulation amBildschirm eine Möglichkeit der Ope-rationsplanung besteht, welche zu aus-gezeichneten Ergebnissen führt [44,47]. Die eingesetzte Software geht weitüber die Möglichkeiten einer Standard-rekonstruktion im Dental CT hinaus.
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Dentalradiologie
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Abb. 3 b Vergleich von a Orthopantomographie und b Dental-CT (orthoradialeSchichtebenen) zur Darstellung der Lagebeziehung des unteren Weisheits-zahnes zum Mandibularkanal. Nur durch die Darstellung in drei Dimensionenläßt sich die tatsächliche Topographie feststellen
Tabelle 1
Vergleich von Orthopantomographie und Dental-CT zur Darstellung retinierter unterer Weisheitszähne
Darstellbarkeit der Parameter OPG CT
Mehrwurzeligkeit 60,1% 86,1%Häkchen an der Wurzelspitze 16,7% 0%Mandibularkanal verläuft lingual der Wurzeln Nicht beantwortbar 28,4%Mandibularkanal verläuft bukkal der Wurzeln Nicht beantwortbar 13,9%Mandibularkanal verläuft interradikulär Nnicht beantwortbar 2,8%Direkter Kontakt zwischen Apices und Mandibularkanal 20,8% 75%
Die Rekonstruktionssoftware (etwaAnalyze®, Mayo Clinic, USA) läuft so-wohl auf Unix-Rechnern als auch aufPC. Angefertigt wird ein sog. Surface-oder Volume rendering, womit nurStrukturen innerhalb eines definiertenThresholdfensters herausgefiltert unddargestellt werden.
Die Anfertigung sogenannter Ste-reolithographiemodelle [13] (Abb. 6),die auf der Basis der CT-Daten aus pho-topolymerisierendem Kunststoff mitLaser hergestellt werden, bedeutet inder oralen Implantologie nur in Son-derfällen einen Zuwachs an diagnosti-scher Erkenntnis. Je nach Herstellerwerden unterschiedliche Basisdaten be-nötigt.
Auch die Herstellung gefräster Mo-delle (Abb. 7) wird praktisch aus-
schließlich zur Planung komplexer kie-ferchirurgischer Eingriffe wie Umstel-lungsosteotomien oder in der Rekon-struktionschirurgie eingesetzt [38, 61].Die Ungenauigkeit des gefrästen Mo-
Präimplantologische Radiodiagnostik
Zahnärztliche Implantate sind starkvereinfachend ausgedrückt ein Zahn-
dells beträgt rund 1,6 mm [40], und dieAnforderung an die benötigten Datensind von der Fräsesoftware individuellunterschiedlich.
Der Radiologe 12·99 | 1055
Abb. 4a, b b Durch den Einsatz vonDental-CT läßt sich in beiden Ober-kiefern eine tiefe parodontaleTasche darstellen, die entlang derersten Molaren bis zum Boden derKieferhöhlen reicht und Ursacheeiner dentogenen Sinusitis maxil-laris ist. Die Enfernung der Zähneist indiziert. (a axiale Ebene,b Panoramarekonstruktion,c orthoradiale Schichtführung)
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Dentalradiologie
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Abb. 5a–c b In der Oberkieferfront hat sich eine große Zyste ausgebildet. a Im OPG ist sie nicht abgrenzbar, b,c im CT ist zu erkennen, daß der Nasenbodendurchbrochen wurde. Eine differenzierte Operationsplanung mit Eingriffen in mehreren Sitzungen kann mit Hilfe des CT durchgeführt werden
wurzelersatz. Die moderne, wissen-schaftlich dokumentierte Implantolo-gie wird etwa seit den frühen sechzigerJahren praktiziert [2, 14], wiewohl auchin antiken Kulturen bereits entspre-chende Versuche unternommen wur-
den [77]. Gegenwärtig werden inDeutschland jährlich ca. 50.000 Im-plantate gesetzt mit steigender Tendenz[69]. Die Erfolgsprognose ist etwa mitder von herkömmlichem festsitzendemZahnersatz zu vergleichen, d.h. je nach
Indikation können etwa 15 Jahren Halt-barkeit angenommen werden.
Moderne Implantate sind Titanzy-linder oder -schrauben mit Durchmes-sern von 3–6 mm und Längen von7–18 mm. Die Implantate werden in den
Knochen eingeschraubt oder geklopft,nachdem entsprechende Vorbohrun-gen durchgeführt wurden. Je nach Im-plantatsystem erfolgt die Einheilungschleimhautbedeckt und unbelastetoder offen und früh belastet. Gefürchte-te Komplikationen ergeben sich durchdie Traumatisierung umliegenderStrukturen im Rahmen der Vorbohrun-gen. Hier steht die Verletzung des N. al-veolaris inf. im Vordergrund. Es wirddaher ein Sicherheitsabstand von 1 mmzwischen Implantat und Canalis man-dibulae gefordert [59]. Dazu ist es nötig,den Kanal präoperativ auch eindeutigzu identifizieren, um Bohrtiefe und Im-plantatlänge vorauszubestimmen. So-mit kommt der bildgebenden präim-plantologischen Diagnostik ein wesent-licher Stellenwert zu.
Grenzen der Orthopantomographie
Die Orthopantomographie (OPG) stelltderzeit gemeinsam mit der Computer-tomographie (CT) den diagnostischenStandard in der oralen Implantologiedar [3, 5, 43, 55]. Das OPG ist das zwei-fellos am weitesten verbreitete bildge-bende Verfahren in der oralen Implan-tologie, während die Computertomo-graphie vor allem dann einzusetzen ist,wenn das vorhandene Knochenange-bot sehr exakt und verzerrungsfrei
Die Anforderungen von zahnärzt-lich-implantologischer Seite an dasRöntgen sind:
● klare Darstellung der äußeren Kno-chenkonturen und des Mandibular-kanals,
● eindeutige räumliche Zuordenbarkeitder einzelnen Schnittbilder zueinander,
● Verzerrungsfreiheit in den orthora-dialen Ebenen (Schnittebenen tat-sächlich im rechten Winkel auf dieäußeren Tangenten),
● Vermessbarkeit und● Ausgabemöglichkeit auf einem Bild-
träger ohne Qualitätsverlust.
Distanzmessungen im Dental-CT
Einige Autoren haben sich mit der Ver-läßlichkeit von Distanzmessungen imDental-CT auseinandergesetzt [27, 37, 42,66]. Die Ergebnisse derartiger Distanz-messungen hängen naturgemäß vom ge-wählten Anfangs- und Endpunkt der zumessenden Strecke ab. Die Übertragbar-keit des Meßergebnisses auf die intraope-rative Situation ist nun ihrerseits wieder-um davon abhängig, daß die am Bild-schirm gewählten Meßpunkte mit jenenam Kiefer des Patienten identisch sind.
Es konnte gezeigt werden, daß diemittleren Meßfehler entlang der z-Ach-
dargestellt werden muß. Um den Ver-zerrungsfehler des OPG richtig berech-nen zu können, kann der Patient wäh-rend der Aufnahme eine Schablone miteingearbeiteten, größennormiertenObjekten im Mund tragen (z.B. sog.Kugelmeßröntgen, Abb. 8a,b). Damitläßt sich bei der Befundung der Verzer-rungsmaßstab berechnen. Der wesent-liche Nachteil des Verfahrens liegt inseiner Zweidimensionalität. Diesesschwerwiegende Manko gründet in derindividuell sehr unterschiedlichenAnatomie des Kiefers, hervorgerufendurch Atrophie des Proc. alveolarisnach Zahnverlust. Die radiologischeDarstellung eines hohen Kieferkam-mes läßt noch keine Rückschlüsse aufseine Breite zu [78, 79]. Um die auftre-tenden Kaukräfte aufnehmen und inden Knochen einleiten zu können,müssen die Implantate ausreichend di-mensioniert sein bzw. über ein ausrei-chendes knöchernes Lager verfügen.Atrophiegedingt ist das Knochenlagerallerdings häufig stark eingeschränkt,was ein vollständiges Ausnutzen desKnochenangebotes notwendig macht.Die vertikale Limitierung erfolgt imUnterkieferseitzahnbereich durch denschon erwähnten Canalis mandibulaeund im Oberkiefer durch den Kiefer-höhlen- bzw. Nasenhöhlenboden [29].Da es durch die Atrophievorgängeauch zu horizontalem Knochenverlustkommt, besteht häufig nur noch einspitz zulaufender Kieferkamm der sichunter der Schleimhaut schwer palpie-ren läßt. Es ist daher nötig, das vor-handene Knochenangebot zweifelsfreipräoperativ zu kennen, und dies kannnur mit einer dreidimensionalen Dar-stellung, wie sie das am besten dasDental-CT bietet, erreicht werden [68,70, 71].
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Abb. 6 m Stereolithographiemodell des Kiefers
Abb. 8a, b m Sog. Kugelmeßröntgen, bei demder Patient während der Aufnahme eineSchiene mit eingearbeiteten normiertenStahlkugeln im Mund trägt. Damit läßt sich derlokale Verzerrungsfaktor im OPG errechnen
Abb. 7 b Gefrästes Modell mitseinem natürlichen Vorbild
se (Tischvorschub) größer sind als inder Ebene der ursprünglich aquiriertenBilddaten [66]. Die Mittelwerte derMeßfehler liegen zwar im submillime-trischen Bereich, es traten aber auch
die Abweichungen zwischen Nativmes-sungen und Messungen am Bildschirmdürfte die schwere Reproduzierbarkeitbeim Aufsuchen der Meßpunkte sein.Ohne die Festlegung genauer Meß-
Abweichungen von annähernd 2 mm inder z-Achse (=Achse des Tischvor-schubs=Implantatachse) auf, was beider Planung der Implantatlänge einkal-kuliert werden muß. Hauptursache für
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Dentalradiologie
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Abb. 9 b Orthoradiale Schichtendurch ein Unterkieferpräparat.Distanzmessungen sind nur dannreproduzierbar, wenn die Mess-punkte klar definiert sind. DurchAtrophievorgänge kommt es zuSituationen, in denen der Kiefer-kamm größtenteils abgebaut ist.Der Mandibularkanal ist rot ein-gezeichnet
Abb. 10 m Bildschirm im Programm 3D WK® von Toshiba
punkte unterliegt die Distanzmessungam Bildschirm großen Abweichungs-möglichkeiten, vor allem wenn mehrereUntersucher die Bilder befunden [33,42] (Abb. 9). Beim Einsatz jeder Dental-CT-Software ist daher die Verwendungintraoral getragener Lokalisierungs-schablonen dringend zu empfehlen, umdie Meßpunkte eindeutig zu definieren[5, 6, 51].
Bildbearbeitungsmöglichkeiten am PC
Ein speziell für die orale Implantologieentwickeltes Softwareprodukt stelltSIM/Plant® (CSI, Maryland,USA) dar.Es ermöglicht eine interaktive Planunganhand virtueller Implantate am PC.Die CT-Daten (Bilddaten) werden mit-tels Netzverbindung oder CD-ROM aufden PC übertragen und dort durch dasProgramm ImageMaster® aus demUNIX-Format in ein Format transfor-miert, welches sie für den PC (mit Win-dows 95®) lesbar macht. Diese Datenwerden im Programm SIM/Plant® inden typischen Standardrekonstruktio-nen (axial, panoramaartig, orthoradial)am Bildschirm des PC dargestellt undkönnen weiterbearbeitet werden.Virtu-elle Implantate können individuell po-sitioniert und dimensioniert werden(Abb. 13b). Ein Cross referencing er-laubt durch Anklicken eines Punktes ineiner Ebene die Darstellung desselbenPunktes in den beiden anderen Ebenen.Dadurch wird die Orientierung sehr er-leichtert. Es lassen sich auch farbigeMarkierungen in einer Ebene anbrin-gen, die auch in den anderen Ebenen
Zahnarzt aber nicht vom Radiologen,daß dieser die Implantatpositionierungam Bildschirm plant. Das Programmkann laut Angaben des Herstellers allegängigen CT-Scanner lesen, Gantry Tiltmuß allerdings 0° sein, da das Pro-gramm sonst nicht rekonstruierenkann.
Andere Dental-CT-Softwarepro-dukte, die allerdings keine virtuellenImplantate darstellen, werden bei-spielsweise von Toshiba (3D WK®(Abb. 10) und Artma (Abb. 11) angebo-ten. Sie sind auch für ältere CT-Systemeund für jeden CT-Scanner geeignet, dieACR-NEMA oder DICOM-Daten trans-ferieren können.
Um die benötigten Datenmengenin rascher Zeitfolge zu bearbeiten wirdeine aktuelle Konfiguration mitschnellstem Prozessor (Pentium III400 MHz), größtmöglicher RAM Aus-bau (mind. 128 MB) und schnellsterGraphikkarte (mind. 8 MB) empfohlen,damit die ausgeführten Rechenprozes-se wenig Zeit in Anspruch nehmen. AlsMonitor wird mindestens ein 19” Moni-tor empfohlen. Die ausgewerteten Bil-der lassen sich auf einem handelsübli-chen Farbprinter (Ink-Jet) mit Photoer-weiterung oder auch auf einem Laser-Imager drucken, können aber auch inein Netzwerk (z.B. zu einer anderenWorkstation oder in ein Archiv), ins In-ternet oder auf einen CD-Brenner oderDYD-Brenner exportiert werden. VonPhilips wird ein Komplettsystem unter
sichtbar sind. Dadurch läßt sich bei-spielsweise der häufig schlecht sichtbareMandibularkanal verfolgen, indem erauf jeder Schicht und in jeder Ebeneeingezeichnet wird, auf der er über einekurze oder längere Strecke erkennbarist. Auf diese Weise kann er in seinerganzen Länge zur Darstellung gebrachtwerden [65].
Die Programme SIM/Plant® undImageMaster® werden einzeln angebo-ten, was für eine Zusammenarbeit zwi-schen Zahnarzt und Radiologen inter-essant erscheint. Der Behandler istnämlich gewöhnlich vor allem an denfür PC aufbereiteten Daten interessiertund kann nur sie zur Implantatplanungeinsetzen. Umgekehrt erwartet der
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Abb. 11 b Bildschirmim Dentalprogramm derFirma Artma
Abb. 12 m Easy Vision® von Philips
dem Namen „Easy Vision®“ angeboten(Abb. 12). Die Hardware ist eine unterUNIX laufende SparcStation, die Hard-copy kann über einen Laser-Imager er-folgen. Wie die genannten Systeme,werden heute praktisch von allen CT-Anbietern auch Dental-Softwarepaketeangeboten.
Einsatz der Dental-CT in der Operationssituation
Die logische Fortführung in der Ent-wicklung der bildgebenden Diagnostikbringt die Notwendigkeit eines neuenStandards: Die Übertragung des Befun-des aus der präoperativen Untersuchungdirekt in die Operationssituation mitgrößtmöglicher Genauigkeit, Reprodu-zierbarkeit, Zeitersparnis, Verläßlich-keit und benutzerfreundlicher An-wendbarkeit. Während also die sowohl
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Dentalradiologie
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Abb. 13a–d m Demonstration der wesentlichsten Schritte beim Einsatz der Schablonentechnik in der oralen Implantologie.a auf einem Gipsmodell des Kiefers wird eine Kunststoffschiene mit eingearbeiteten Titanhülsen hergestellt. Die Hülsen stehen inprothetisch optimaler Position. b Im Dental-CT sind die Hülsen erkennbar, am Bildschirm können virtuelle Implantate in Hülsenachseplaziert werden. Der Mandibularkanal ist rot markiert. c Intra-operativ dienen die Hülsen als Bohrlehre. d Das postoperative Ergebnisin einer computertomographischen Nachuntersuchung. Die hülsenbestückte Schablone wurde zur Verifizierung nochmals eingesetzt
Abb. 14 m In-vitro-Versuch einer bildunterstützten Navigation beim Präparieren der Implantatlageran einem Unterkieferpräparat. Der Bohrer wird auf den eingeblendeten Rekonstruktionen als gelbeLinie repräsentiert
zweidimensionale Planung mit demOPG als auch die dreidimensionale Pla-nung mit CT Aufschlüsse über die mög-lichen Implantatdimensionen erlauben,erfolgt damit dennoch noch keine ex-akte Bestimmung der Implantatpositi-on.
Die Positionierung oraler Implan-tate unter Gesichtspunkten, die dasortsständige Knochenangebot genausoberücksichtigen wie die geplante pro-thetische Konstruktion, wird in der Li-teratur mehrfach beschrieben [15, 30,39, 60, 64, 75]. Um eine spätere protheti-sche Rehabiltitation zu gewährleisten,sollten die gesetzten Implantate mehre-re Ansprüche befriedigen.Aus chirurgi-scher Sicht sollte das Knochenangebotoptimal genützt sein. Es sollten keineStrukturen traumatisiert werden, wel-che postoperativ dauergeschädigt seinkönnten (N. alveolaris inferior, Kiefer-höhle, Nasenhöhle), die Gegenkortika-lis sollte nicht perforiert werden, dieOP-Dauer sollte verringert werden.Nicht zuletzt sollten bei dem Eingriffkeine forensischen Konsequenzen ent-stehen. Das prothetische Ziel hat zusein, eine orale Rehabilitation erzielen,die einerseits unter gnathologischen,biomechanischen und hygienischenAspekten eine Versorgung sicherstelltund andererseits die subjektiven An-sprüche des Patienten hinsichtlich Äs-thetik und oralem Wohlbefinden be-rücksichtigt [4, 7, 17, 19].
Positionierungsschablonen (Abb. 13)
Um diese beiden Ansätze im gleichenMaße als Basis einer implantatgetrage-nen oralen Rehabilitation zu etablieren,wurde ein Konzept entwickelt, das ininterdisziplinärer Zusammenarbeitauch die Hilfe der Radiologie in An-spruch nimmt. Die Grundüberlegungist, die intraoperative Positionierung,Angulierung und Dimensionierung derImplantate nicht nur in Betracht des lo-kalen Knochenangebotes und aufgrundvon Erfahrung spontan festzulegen,sonderen dem Chirurgen mit Hilfe ei-ner mit Titanhülsen versehenen Kunst-stoffschablone eine intraoperative Posi-tionierungshilfe zu geben [31, 48].
In diese Schablone fließen sowohldie prothetischen Anforderungen andie Implantatposition, als auch die ra-diologisch, mittels Computertomogra-phie (Dental-CT) erhobenen Informa-
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tionen über die Kiefersituation ein. Dieradiologische Befunderhebung mittelsDental-CT stellt also in diesem Konzeptdas 3. Standbein für eine interdiszipli-näre Kooperation dar. Sie ermöglichteine interaktive präoperative Planungdurch digitale Technik. Diese digitaleTechnik wird repräsentiert durch ent-sprechende Softwareprogramme, die(wie etwa SIM/Plant®) sogenanntevirtuelle Implantate innerhalb des CT-Datensatzes ermöglichen.
Computerunterstützte Navigation imMundbereich ist aufgrund des techno-logischen Fortschrittes der letzten Jah-re möglich und hat das Ziel, die Genau-igkeit und Qualität oralchirurgischerMaßnahmen, vornehmlich der Implan-tologie, zu erhöhen. Diese Methodekann gegenwärtig noch nicht als Routi-neverfahren aufgefaßt werden, aller-dings beschäftigen sich weltweit einigeForschungsgruppen mit der Entwick-lung [23, 28, 53, 67, 76].
Mit Hilfe eines Navigationssystemsist man prinzipiell in der Lage, jeden be-liebigen Punkt innerhalb des Kiefers an-zusteuern, in dem durch dreidimensio-nale Bildgebung sowohl die anatomischeSituation als auch die angebrachten Refe-renzpunkte dargestellt werden. Diese amKiefer oder an einer entsprechendenVorrichtung, welche am Kiefer fixiert ist,angebrachten Referenzpunkte erlaubendem Computer die Orientierung imRaum und damit die räumliche Gleich-setzung der Koordinaten innerhalb einesdreidimensionalen Bildes und der tat-sächlichen Anatomie am Patienten. DieMöglichkeiten, welche sich aus der com-puterunterstützten Navigation ergebenkönnen, beinhalten auch ein Minimuman Operationstrauma durch geringereSchleimhautpräparation und geringereExposition des subperiostalen Kno-chens.
Ein routinemäßiger Einsatz wirdderzeit noch nicht empfophlen, da dieVorbereitungen im Vorfeld noch zu auf-wendig sind und die Genauigkeit erstim Bereich von ca. 1,5 mm liegt [8, 9].
Der Beitrag der Radiologie zu die-sem Verfahren besteht in der Anferti-gung eines hochauflösenden CT-Scans,bei dem der Patient mindestens drei Fi-ducial markers (Orientierungspunkte)
trägt. Aus den Bilddaten kann ein Den-tal-CT oder auch ein Volume- oder Sur-face rendering rekonstruiert werden,das während der Operation als Grund-lage für die virtuelle Darstellung derBohrinstrumente dient.
Fazit für die Praxis
Computertomographie ist in der Zahn-,Mund und Kieferheilkunde sowie in derKieferchirurgie heute bereits bei vielenFragestellungen das diagnostische Verfah-ren der Wahl. Eine Erweiterung des Indika-tionsspektrums ist zu erwarten, da dieTechnik derzeit auch noch vielfach experi-mentell eingesetzt wird. Hinzu kommt,daß die Zusammenarbeit zwischen Zahn-ärzten und Radiologen bisher eher seltenzustandekam, da die routinemäßige Rönt-gendiagnostik meist in der Zahnarztpraxisdirekt erfolgt. Für eine verstärkte Koopera-tion wird in den nächsten Jahren zweifel-los noch viel Aufklärungsarbeit von beidenSeiten notwendig sein. Ebenso wird es nö-tig sein, daß die Zahnärzte, basierend aufder Kenntnis der radiologischen Möglich-keiten, ihre Wünsche an den Radiologenklar artikulieren.
Allgemein kann gesagt werden, daß fol-gende Anforderungen von zahnärztlicherSeite bestehen:
● Optimale Bildqualität bei möglichst geringer Strahlenbelastung (v.a. beiKindern),
● optimale Fenstereinstellung zurdifferenzierten Begutachtung der Spon-giosa, des Parodonts, des Nervenkanalsund anderer kontrastarmer Strukturen,
● exakt symmetrische Lagerung undEinstellung,
● protokollgemäße Schichtebene,● 1:1 Darstellung und● leichte räumliche Zuordenbarkeit der
Rekonstruktionen in allen 3 Ebenen (vor allem orthoradial und Panorama).
31. Jacobs K (1997) Computertomographie inder Implantologie: vom Wax Up zumImplantat. ZWR 106:224–227
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