ΓΕΩΡΓΙΟΥ Σ. ΣΤΕΦΑΝΟΠΟΥΛΟΥ ΟΔΟΝΤΙΑΤΡΟΥ-ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΟΥ ΦΟΙΤΗΤΗ

Transcript

1 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΟΔΟΝΤΙΑΤΡΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΟΜΕΑΣ ΠΑΘΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΘΕΡΑΠΕΥΤΙΚΗΣ ΤΩΝ ΟΔΟΝΤΙΚΩΝ ΙΣΤΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΕΝΔΟΔΟΝΤΟΛΟΓΙΑΣ-ΔΙΕΥΘΥΝΤΗΣ: ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ Δ.ΤΖΙΑΦΑΣ ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΕΧΝΗΤΩΝ ΒΛΑΒΩΝ ME TH ΜΟΡΦΗ ΕΣΩΤΕΡΙΚΩΝ ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΕΩΝ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΨΗΦΙΑΚΗΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΨΗΦΙΑΚΗΣ ΑΦΑΙΡΕΤΙΚΗΣ ΑΚΤΙΝΟΓΡΑΦΙΑΣ. IN VITRO ΜΕΛΕΤΗ ΓΕΩΡΓΙΟΥ Σ. ΣΤΕΦΑΝΟΠΟΥΛΟΥ ΟΔΟΝΤΙΑΤΡΟΥ-ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΟΥ ΦΟΙΤΗΤΗ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ

2 ΤΡΙΜΕΛΗΣ ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗ ΕΠΙΤΡΟΠΗ ΛΥΡΟΥΔΙΑ ΚΛΕΟΝΙΚΗ (ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΑ, ΕΠΙΒΛΕΠΟΥΣΑ) ΤΖΙΑΦΑΣ ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ (ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ) ΛΑΜΠΡΙΑΝΙΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ (ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ) 2

3 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Πρόλογος Περίληψη 1. Γενικό μέρος 1.1 Εισαγωγη 1.2 Τύποι παθολογικής απορρόφησης της ρίζας 1.3 Εσωτερική απορρόφηση 1.4 Ακτινογραφία και δημιουργία της τελικής εικόνας Παλιά vs καινούργιας τεχνολογίας Αρχές δημιουργίας της τελικής εικόνας Ακτινογραφικό φίλμ Ψηφιακή ακτινογραφία 1.5 Τεχνικές και μέσα λήψης της ψηφιακής ενδοστοματικής ακτινογραφικής εικόνας. Πλεονεκτήματα- μειονεκτήματα 1.6 Ψηφιακή αφαιρετική ακτινογραφία 1.7 Μέσα και τεχνικές για την παραγωγή συγκρίσιμων ακτινογραφημάτων 1.8 H απεικόνιση μίας βλάβης στο ακτινογράφημα και παράγοντες που την επηρρεάζουν 2. ΕΙΔΙΚΟ ΜΕΡΟΣ 2.1 Εισαγωγή 2.2 Υλικό και μέθοδος 2.3 Αποτελέσματα Σύγκριση του ψηφιακού και του ψηφιακού αφαιρετικού ακτινογραφήματος ως προς τη διάγνωση Οι απαντήσεις των παρατηρητών αναλυτικά για κάθε μια από τις δύο μεθόδους διάγνωσης Αλληλεπίδραση μεταξύ της μεθόδου διάγνωσης και του μεγέθους των τεχνητών βλαβών Αλληλεπίδραση μεταξύ της θέσης και του μεγέθους των τεχνητών βλαβών Αλληλεπίδραση μεταξύ του τριτημορίου εντόπισης της βλάβης και της μεθόδου διάγνωσης Σχέση αλλαγής στην οριζόντια γωνίωση και διάγνωσης των τεχνητών βλαβών με το Ψηφιακό ακτινογράφημα Σχέση αλλαγής στην οριζόντια γωνίωση και διάγνωσης των τεχνητών βλαβών με το Ψηφιακό αφαιρετικό ακτινογράφημα 2.4 Συζήτηση- Συμπεράσματα Βιβλιογραφία 3

4 ΠΡΟΛΟΓΟΣ Learning is not attained by chance. It must be sought for with ardor and attended to with diligence. Abigail Adams ( ) Αμερικανίδα Συγγραφέας Χαρακτηριζόμαστε από την επαναληψιμότητα των πράξεων μας. Η αριστεία επομένως δεν είναι μια πράξη αλλά συνήθεια. ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΗΣ ( πχ) Έλληνας Φιλόσοφος και Επιστήμονας Η διπλωματική αυτή εργασία, που έρχεται να συμπληρώσει την τριετή παρουσία μου στο μεταπτυχιακό πρόγραμμα της Ενδοδοντολογίας με έκανε πολλές φορές, να ξαναθυμηθώ τις δύο φράσεις που αναφέρω παραπάνω, τις οποίες ακούω από μικρό παιδί, με έχουν σημαδέψει αλλά και με χαρακτηρίζουν σαν άνθρωπο σε κάθε έκφανση της ζωής μου. Για την ολοκλήρωση αυτής της διατριβής χρειάστηκαν πάρα πολλές ώρες διαβάσματος, σχεδιασμών, συζητήσεων με τους δασκάλους μου, καθώς και προσωπικής προσπάθειας για την μετουσίωση όλων αυτών σε πράξη. Είναι όμως αλήθεια πως τίποτε το αξιόλογο δεν μπορεί να πραγματοποιηθεί με παρθενογένεση ενώ επιπρόσθετα, η ηθική ικανοποίηση που νιώθει κανείς μετά από την ολοκλήρωση της προσπάθειας αποτελεί ίσως την καλύτερη επιβράβευση των κόπων του. Αρχικά, θα ήθελα να ευχαριστήσω την δασκάλα μου Κα Λυρούδια Κλεονίκη, Καθηγήτρια του Εργαστηρίου Ενδοδοντολογίας, της Οδοντιατρικής Σχολής του Α.Π.Θ, για την αμέριστη όσο και την συνεχή υποστήριξη και βοήθεια, τόσο ηθικά όσο και σε επιστημονικό επίπεδο. Αυτό που επίσης σίγουρα θα θυμάμαι από αυτήν είναι ότι ενώ πολλές φορές ήταν ο πιο αυστηρός κριτής της δουλειάς μου, είχε παράλληλα και τον τρόπο να μου δείχνει ότι η προσπάθεια πάντα εκτιμάται χωρίς να είναι σε συνάρτηση με το τελικό αποτέλεσμα. Θα ήθελα επίσης, να ευχαριστήσω θερμά τον Κο Μικρογεώργη Γεώργιο, Διδάκτορα τής Οδοντιατρικής Σχολής του Α.Π.Θ, για τον χρόνο που μου αφιέρωσε προκειμένου να εξοικειωθώ με το αντικείμενο της ψηφιακής ακτινογραφίας και τα προγράμματα επεξεργασίας της εικόνας και της ψηφιακής ακτινογραφίας καθώς και για τις εύστοχες παρατηρήσεις του πάνω στο πειραματικό μέρος της εργασίας αυτής. Η συνεργασία μας υπήρξε κάτι παραπάνω από εποικοδομητική για μένα, τόσο σε επιστημονικό όσο και σε ανθρώπινο επίπεδο. Τέλος, θα ήθελα να ευχαριστήσω όλο το έμψυχο προσωπικό του εργαστηρίου της Ενδοδοντολογίας που όλα αυτά τα χρόνια του μεταπτυχιακού κύκλου με στήριξε με βοήθησε και με συμβούλεψε ο καθένας τους με το δικό του μοναδικό τρόπο. Σίγουρα όμως τίποτα από τα παραπάνω δεν θα είχε συμβεί αν η οικογένεια μου δεν ήταν πάντα δίπλα σε κάθε βήμα και επιλογή της ζωής μου. Τους ευχαριστώ εγκάρδια και ας διαφωνεί ο πατέρας μου με την λέξη ευχαριστώ πως είναι κατάλληλη για την περίσταση και θα προσπαθώ πάντα να τους κάνω υπερήφανους. Η διπλωματική αυτή διατριβή απαρτίζεται από δύο κυρίως μέρη. Στο πρώτο και γενικό μέρος αρχικά μια αναφορά στους διάφορους τύπους απορρόφησης που έχουν περιγραφεί, εστιάζοντας κυρίως στα κλινικά, ακτινογραφικά και ιστολογικά χαρακτηριστικά της εσωτερικής απορρόφησης ενώ συμπληρώνεται με στοιχεία που αφορούν την ψηφιακή ακτινογραφία, τη ψηφιακή αφαιρετική ακτινογραφία (DSR) και την τεχνική της δεύτερης. Στο δεύτερο και ειδικό μέρος παρουσιάζονται το πρωτόκολλο που χρησιμοποιήθηκε για την μελέτη αυτή, τα αποτελέσματα πού προέκυψαν από την στατιστική ανάλυση και ολοκληρώνεται με τον σχολιασμό και την ανάλυση των τελικών αποτελεσμάτων. 4

5 ΠΕΡΙΛΗΨΗ Η διάγνωση των απορροφήσεων ρίζας, επειδή αυτές ως επί το πλείστον αποτελούν παθολογικές οντότητες οι οποίες δεν συνοδεύονται από συγκεκριμένη και πρώιμη συμπτωματολογία, γίνεται συνήθως μετά από τυχαίο ακτινογραφικό έλεγχο και η όποια πρώιμη ανίχνευση τους στηρίζεται εξ ολοκλήρου σε αυτόν. Ερευνητικές εργασίες των προηγούμενων ετών έχουν καταδείξει την αναποτελεσματικότητα του απλού ακτινογραφήματος όταν αυτό χρησιμοποιείται για την διαπίστωση μικρών αλλαγών, είτε αυτές αφορούν την πυκνότητα του οστού σε περιοχές βλάβης του, είτε την ανίχνευση εξωτερικών απορροφήσεων ρίζας, ενώ καλύτερα αποτελέσματα φαίνεται να δίνει η χρήση της ψηφιακής και της ψηφιακής αφαιρετικής ακτινογραφίας. Στην διπλωματική αυτή εργασία κυρίως μελετήθηκε το κατά πόσο η χρήση της ψηφιακής αφαιρετικής ακτινογραφίας διευκολύνει σε σχέση με την παρατήρηση ψηφιακών ακτινογραφημάτων, στην ανίχνευση προκλητών βλαβών με την μορφή εσωτερικών απορροφήσεων στα διάφορα τριτημόρια της ρίζας φυσικών δοντιών. Μετά από τον αρχικό ακτινογραφικό και οπτικό έλεγχο, τα δόντια αφαιρέθηκαν από τις γνάθους ατραυματικά με την χρήση των κατάλληλων οδονταγρών. Ακολούθησε λήψη των αρχικών ακτινογραφιών, με τρεις διαφορετικές σκοπεύσεις και σταθερό πάντα χρόνο ακτινοβόλησης. Στην συνέχεια, τα δόντια αφαιρέθηκαν από την θέση τους και αφού διαχωρίστηκαν με κατάλληλου πάχους διαμαντένιο δίσκο σε δύο μέρη, δημιουργήθηκαν με εγγλυφίδες διαφορετικής διαμέτρου (0.5 mm, 0.6mm, 0.8mm, 1.00 mm, 1.2 mm) (ISO Nο 005, 006, 008, 010, 012) κοιλότητες προσομοιάζουσες κοιλότητες εσωτερικής απορρόφησης, στα διάφορα τριτημόρια της ρίζας των δοντιών, με τυχαία κατανομή (όσον αφορά τον τύπο του δοντιού και τα τριτημόρια των ριζών). Ο συνολικός όμως αριθμός των βλαβών που έγιναν με την κάθε εγγλυφίδα καθώς και η συχνότητα με την οποία απαντάται το κάθε ένα μέγεθος βλάβης στα διάφορα τριτημόρια, ήταν συγκεκριμένος. Μετά το στάδιο αυτό, τα δύο μέρη κάθε δοντιού ενώθηκαν και σταθεροποιήθηκαν με την χρήση κόλλας σε μορφή γέλης. Τα δόντια επανατοποθετήθηκαν πίσω στα φατνία και έγινε η λήψη των τελικών ακτινογραφιών υπό συνθήκες ίδιες με τις αρχικές (ίδιος χρόνος ακτινοβόλησης και τρεις διαφορετικές σκοπεύσεις). Για την ψηφιακή αφαίρεση χρησιμοποιήθηκε το λογισμικό EIKONA Subtraction Radiography. Τις σειρές των ακτινογραφιών, για κάθε μια από τις γνάθους, (ψηφιακές και ψηφιακές αφαιρετικές) κλήθηκαν να εξετάσουν 7 παρατηρητές, ειδικοί στο αντικείμενο της Ενδοδοντολογίας. Ο δεύτερος κύκλος εξέτασης (στις ψηφιακές αφαιρετικές εικόνες) πραγματοποιήθηκε τέσσερις εβδομάδες μετά τον πρώτο. H στατιστική ανάλυση των αποτελεσμάτων έδειξε πώς, η ψηφιακή αφαιρετική ακτινογραφία είναι μια πιο ευαίσθητη μέθοδος σε σχέση με την ψηφιακή ακτινογραφία στην ανίχνευση προκλητών εσωτερικών απορροφήσεων, με στατιστικά σημαντική διαφορά (p<0.05). Η εντόπιση μιας βλάβης γενικά επηρεάζεται από το τριτημόριο (αυχενικό μέσο και ακρορριζικό) της ρίζας στο οποίο βρίσκεται και μάλιστα η δυσκολία εντόπισης της είναι μεγαλύτερη στο αυχενικό από ότι στο μέσο και το ακρορριζικό τριτημόριο. Τέλος, η αλλαγή της οριζόντιας γωνίωσης στη λήψη της ακτινογραφίας δεν βοήθησε στην ευκολότερη ανίχνευση των βλαβών. 5

6 ΓΕΝΙΚΟ ΜΕΡΟΣ 1.1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Σύμφωνα με το λεξικό ενδοδοντικών όρων, που έχει εκδοθεί από την Aμερικανική Ενδοδοντική Εταιρία (American Association of Endodontists Glossary, 1994), o όρος απορρόφηση χρησιμοποιείται για να περιγράψει μια κατάσταση η οποία, άλλοτε μπορεί να περιλαμβάνεται στα πλαίσια μιας φυσιολογικής διεργασίας του ίδιου του οργανισμού άλλοτε δε να αποτελεί συνέπεια μιας παθολογικής εξεργασίας. Tο τελικό αποτέλεσμα όμως και στις δύο αυτές περιπτώσεις είναι κοινό και εκφράζεται με την ποικίλλου βαθμού απώλεια του φατνιακού οστού ή/και των σκληρών οδοντικών ιστών. Χαρακτηριστικό παράδειγμα φυσιολογικής απορρόφησης αποτελεί η περίπτωση της απόπτωσης των νεογιλών δοντιών και η ανατολή στον φραγμό των μονίμων διαδόχων τους, η οποία συντελείται με την προοδευτική απορρόφηση των ριζών των νεογιλών. Πιο συγκεκριμένα, κατά την ανάπτυξη των οδοντικών σπερμάτων των δοντιών της μόνιμης οδοντοφυΐας παρατηρείται μια σειρά μετακινήσεων, στο εσωτερικό της οστικής κρύπτης αλλά κυρίως όμως από την οστική κρύπτη προς την στοματική κοιλότητα και οι οποίες στο σύνολο τους μπορούν να διαχωριστούν σε τρία στάδια ή φάσεις (Τζιαφάς 1999). Η μετακίνηση του αναπτυσσόμενου μόνιμου δοντιού προκαλεί αρχικά απορρόφηση του οστού που βρίσκεται μυλικά της οστικής κρύπτης που το περικλείει, για να ακολουθήσει στην συνέχεια η απορρόφηση των γειτονικών επιφανειών της ρίζας ή των ριζών του νεογιλού δοντιού. Η προοδευτική αυτή βιολογική διεργασία αποδίδεται σε τοπικούς παράγοντες (Hammarström και Lindskog 1992) και χαρακτηρίζεται από εναλλασσόμενες περιόδους αυξημένης οδοντοκλαστικής δραστηριότητας οι οποίες ακολουθούνται από προσπάθειες των ιστών για επανόρθωση και επαναδιαμόρφωση (Hammarström και Lindskog 1992, Tζιαφάς 1999). 6

7 Σε αντίθεση με τα όσα αναφέραμε προηγούμενα, η απορρόφηση των σκληρών ενασβεστιωμένων ιστών των μονίμων δοντιών, άσχετα με την έκταση που μπορεί να έχει, χαρακτηρίζεται ως παθολογική (Bakland 1992). 1.2 ΤΥΠΟΙ ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗΣ ΤΗΣ ΟΔΟΝΤΙΚΗΣ ΡΙΖΑΣ Διάφοροι τύποι παθολογικής απορρόφησης της ρίζας των μονίμων δοντιών περιγράφονται στην βιβλιογραφία. Oρισμένοι εξ αυτών παρουσιάζουν ομοιότητες στην κλινική και ιστολογική τους εικόνα καθώς και στην ακτινογραφική τους απεικόνιση, κάτι που αρκετές φορές γίνεται αιτία να γίνονται λάθη σε επίπεδο διαφορικής διάγνωσης. Χαρακτηριστικό παράδειγμα τέτοιου προβληματισμού είναι η διαφορική διάγνωση μεταξύ αυχενικής απορρόφησης και ενός τύπου εσωτερικής απορροφησης (εσωτερική αντικαταστατική απορρόφηση) (Andreasen και Andreasen 1994, Ne και συν. 1999). Στην συγκεκριμένη αυτή περίπτωση η λάθος διάγνωση θα οδηγήσει σε λάθος θεραπευτική αντιμετώπιση αλλά και με μαθηματική ακρίβεια σε ένα αποτυχημένο θεραπευτικό αποτέλεσμα. Αρκετές προσπάθειες έχουν γίνει κατά καιρούς για την ταξινόμηση των διαφόρων αυτών καταστάσεων αλλά καμία ωστόσο δεν χαίρει καθολικής αποδοχής (Bender και συν. 1997, Tronstad 1988, Andreasen και Horting- Hansen 1966, Βenenati 1997, Gunraj 1999, Ne και συν. 1999, Trope 1998). Η χρησιμοποίηση ποικίλλων και διαφορετικών κριτηρίων, είχε ως αποτέλεσμα κάποιοι τύποι απορρόφησης να συμπεριλαμβάνονται σε διαφορετική κάθε φορά κατηγορία, κάτι που μόνο σύγχυση μπορεί να προκαλέσει. Για παράδειγμα, ο όρος ακρορριζική αντικαταστατική απορρόφηση έχει χρησιμοποιηθεί για την περιγραφή του τύπου εκείνου που συχνά παρατηρείται στην περιοχή του ακρορριζίου μετά απο εφαρμογή ορθοδοντικών δυνάμεων (Βender και συν. 1997) ενώ, η ίδια παθολογική διεργασία σε μια άλλη ταξινόμηση εμπίπτει στην κατηγορία της φλεγμονώδους απορρόφησης (Tronstad 1988). Επιπλέον, σύμφωνα με την κλασσική ταξινόμηση των απορροφήσεων ριζας μετά από τραυματισμό, η αντικαταστατική και η 7

8 φλεγμονώδης απορρόφηση σχετίζονται με διαφορετικούς αιτιολογίκούς παράγοντες αλλά και πρωτόκολλα αντιμετώπισης (Αndreasen και Horting- Hansen 1966). Κάποιοι άλλοι, περιγράφουν την αγκύλωση μαζί με την αντικαταστατική απορρόφηση (Gunraj 1999) ενώ υπάρχουν και αυτοί που τονίζουν πως αυτές οι δύο καταστάσεις έχουν μία ουσιώδη διαφορά και συγκεκριμένα στην περίπτωση της αντικαταστατικής απορρόφησης έχουμε την παρουσία φλεγμαίνοντος συνδετικού ιστού μεταξύ της επιφάνειας της ρίζας και οστού (Hammarström και Lindskog 1992, Νe και συν. 1999). Στην βιβλιογραφία επίσης απαντάται και ο όρος αγκυλωτική απορρόφηση (Fuss και συν. 2003). Σε μία πρόσφατη προσπάθεια ταξινόμησης (Fuss και συν. 2003) διατυπώθηκε ότι μεγαλύτερη βαρύτητα για τον κλινικό γιατρό έχει η αναγνώριση τών παραγόντων πού είναι υπεύθυνοι για τη συντήρηση της φλεγμονής και κατά συνέπεια της απορρόφησης αφού σύμφωνα και με μία από τις θεωρίες που παρουσιάστηκαν σε προηγούμενη παράγραφο η αιτιολογία της απορρόφησης απαιτεί δύο φάσεις. τον αρχικό τραυματισμό ο οποίος θα απομακρύνει τα προστατευτικά στρώματα της ρίζας καθώς και ένα συνεχές ερέθισμα το οποίο είναι υπεύθυνο για την συντήρηση της δραστηριότητας των κλαστικών κυττάρων. To σκεπτικό αυτό έχει βάση, αν σκεφτούμε πως στην κλινική πράξη μπορεί να συνυπάρχουν στο ίδιο δόντι και εσωτερική και εξωτερική απορρόφηση που όμως να οφείλονται στο ίδιο αίτιο πχ (πίεση λόγω εφαρμογής ορθοδοντικών δυνάμεων). Η παραπάνω ταξινόμηση όμως, δεν περιλαμβάνει όλους τους τύπους που έχουν περιγραφεί στην βιβλιογραφία, ενώ επιπλέον υποστηρίζει πώς στην περίπτωση της αυχενικής απορρόφησης η αιτία για την συντήρηση της απορρόφησης βρίσκεται στους μικροοργανισμούς της ουλοδοντικής σχισμής που αποικίζουν την περιοχή, μετά την τραυματική απώλεια της οστείνης. Βέβαια υπάρχει και ο αντίλογος ότι δηλαδή δεν έχουμε σχηματίσει σαφή εικόνα για την αιτιολογία του τύπου αυτού της απορρόφησης αφού υπάρχουν ενδείξεις ότι μάλλον ομοιάζει αρκετά με μορφές ινο-αγγειακής ή ινο-οστικής δυσπλασίας (Wade 1960, Ηeithersay 1999, 2004, 2007). Αν όμως αυτό είναι που ισχύει τότε 8

9 αναφερόμαστε σε μια χωροκατακτητική βλάβη μη φλεγμονώδους φύσης της οποίας η εξέλιξη δεν εξαρτάται σε καμία περίπτωση από την παρουσία μικροοργανισμών (Ηeithersay 1999, 2007). Η θεραπευτική αντιμετώπιση που προτείνεται εξάλλου στην συγκεκριμένη περίπτωση (Fuss και συν. 2003) δεν σχετίζεται με την άρση του ισχυριζόμενου αιτίου, κάτι που έρχεται σε αντίθεση με τη φιλοσοφία, της ταξινόμησης αυτής. Γενικά η απορρόφηση της ρίζας μπορεί να διακριθεί σε δύο μεγάλες κατηγορίες, την εξωτερική και εσωτερική απορρόφηση (Andreasen και Horting-Hansen 1966, Tronstad 1988, Bender και συν. 1997, Trope 1998, Βenenati 1997, Gunraj 1999, Ne και συν. 1999). Συχνά επίσης, οι απορροφήσεις χαρακτηρίζονται και από το τριτημόριο της ρίζας όπου εντοπίζονται (αυχενικού, μέσου και ακρορριζικού τριτημορίου) ή από τον χαρακτηρα τους (παροδικό ή προοδευτικό) ο οποίος σχετίζεται άμεσα με την παρουσία κάποιου αιτίου, αρωγού πρός την κατεύθυνση συντήρησης της παθολογικής απορρόφησης. Στην βιβλιογραφία, έχουν καταγραφεί περιστατικά όπου οι παρατηρούμενες απορροφήσεις, συνήθως πολλαπλές, στη ρίζα διαφόρων δοντιών του φραγμού δείχνουν να συνδέονται αιτιολογικά με συγκεκριμένες συστηματικές νόσους όταν αυτές είναι παρούσες ενώ τέλος υπάρχουν και κάποιες άλλες περιπτώσεις που οι απορροφήσεις χαρακτηρίζονται ως ιδιοπαθείς. O όρος ιδιοπαθής εξωτερική απορρόφηση πρωτοαναφέρθηκε από τους Belanger και Coke το 1985 για τον χαρακτηρισμό περιπτώσεων στην οποίες δεν μπορούσε να αναγνωριστεί κάποιο αίτιο (τοπικό ή συστηματικό) υπεύθυνο για την πρόκληση της. Αργότερα κάτω από τον όρο αυτόν συμπεριλήφθησαν όλες οι απορροφήσεις ασχέτως του τύπου τους (εσωτερικές-εξωτερικές). Σύμφωνα πάντα και με επιδημιολογικά δεδομένα μόνο σε ένα ποσοστό 5-10% του συνόλου των περιπτώσεων μπορεί να αναγνωριστεί κάποιο γνωστό αίτιο (Sogur και συν. 2008). Στα διάφορα συστηματικά αίτια ή νόσους περιλαμβάνονται, η ιονίζουσα ακτινοβολία (Ηοpkins και Adams 1979), νόσοι που επηρεάζουν τον μεταβολισμό του ασβεστίου και του φωσφόρου (π.χ υποφωσφαταιμία) (Bakland 1992), ενδοκρινικές διαταραχές, (Soni και La Velle 1970) νόσος 9

10 Paget, ατελής οστεογένεση (Pankhurst και συν. 1988) ενώ επίσης έχουν αναφερθεί, δερματικές παθήσεις (Choi και συν. 2007) και ηπατικές νόσοι (Bakland 1992). Στήν περιπτώση που οι απορροφήσεις δεν μπορούν να καταταγούν σε καμία από τις παραπάνω κατηγορίες που αναφέρθηκαν, τότε χαρακτηρίζονται ως ιδιοπαθούς αιτιολογίας. Σε κλινικό επίπεδο τόσο η απορρόφηση που σχετίζεται με κάποιο συστηματικό αίτιο αλλά και η ιδιοπαθής, δεν διαφέρουν ιδιαίτερα από τους άλλους τύπους εξωτερικής ή εσωτερικής απορρόφησης. Συνήθως, δεν συνοδεύονται από συμπτωματολογία εκτός ίσως από τις περιπτώσεις εκείνες που είτε έχουν επιθετικό χαρακτήρα, είτε βρίσκονται σε προχωρημένο στάδιο εξέλιξης οπότε και μπορεί να παρουσιαστούν συμπτώματα πολφικής φλεγμονής ή κινητικότητα των δοντιών. Στον ακτινογραφικό έλεγχο παρά πολύ συχνά παρατηρείται η καθολική, ή σχεδόν καθολική, προσβολή της οδοντοφυΐας, σε αντίθεση βέβαια με τις απορροφήσεις που οφείλονται σε τοπικά αιτία (Tronstad 1988, Cholia και συν. 2005, Choi και συν. 2007, Sogur και συν. 2008) (Πίνακας 1). Bέβαια, μέσα από το γεγονός ότι με το όρο αυτό περιγράφεται μια ευρεία ποικιλία φαινοτύπων που παρατηρούνται στην κλινική πράξη διαφαίνεται και η περιορισμένη κατανόηση που υπάρχει πάνω στην αιτιοπαθογένεια συνολικότερα του φαινομένου (Lyroudia και συν. 2002). 1.3 ΕΣΩΤΕΡΙΚΗ ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗ ΡΙΖΑΣ Η πρωτή περιγραφή τέτοιου περιστατικού στην βιβλιογραφία καταγράφηκε το 1829 από τον Bell ο οποίος μετά την εξαγωγή ενός μόνιμου δοντιού λόγω της έντονης συμπτωματολογίας για την οποία παραπονέθηκε ο ασθενής, έκανε ιστολογική εξέταση και παρατήρησε την παρουσία κοιλοτήτων στην οδοντίνη, σε αντίθεση με τους γύρω περιοδοντικούς ιστούς που ήταν απολύτως φυσιολογικοί (Βell 1829). Έκτοτε στην βιβλιογραφία, παρουσιάστηκαν αρκετές αναφορές σε παρόμοια περιστατικά (Gaskill 1894, Mummery 1920, Euler 1929, Hopewell-Smith 1930, Mueller 1931, Cahn 1932, Fish 1932, Applebaum 1934, Thoma 1935, Stafne και Slocumb 1944, Muller 1948, Muller 10

11 1953, Gillespie 1951, Oehlers 1951, Mullaney και Lenox 1970, Ηsien και συν. 2003, Sari και Sönmez 2006, Choi και συν. 2007, Keinan και συν. 2008, Jacobovitz και Lima 2008, Meire και Moor 2008). Επιδημιολογικά δεδομένα σχετικά με τήν επίπτωση της εσωτερικής απορρόφησης απουσιάζουν απο την βιβλιογραφία και τα ποσοστά που δίνουν κάποιες σχετικές μελέτες (Τhoma 1935, Cabrini και συν Ahlberg και συν. 1983) αποκλίνουν τόσο πολύ μεταξύ τους ώστε να μην μπορούμε να βγάλουμε ασφαλή συμπεράσματα. Για παράδειγμα, σε αυτές τις μελέτες αναφέρονται ποσοστά 1%, 28% μέχρι και 55%. Επιπλέον, δεν είναι γνωστό αν υπάρχει και κάποια συσχέτιση με άλλες παραμέτρους όπως η ηλικία το φύλο ή η γεωγραφική τοποθεσία. Γενικότερα πάντως, θεωρείται πώς πρόκειται για μια κατάσταση που εμφανίζεται σπάνια στα μόνιμα δόντια (σε αντίθεση με τα νεογιλά) σε ποσοστά της τάξης του 2-5% (Andreasen και Andreasen 1992, Andreasen και Andreasen 1994, Βenenati 1997) Όσον αφορά την αιτιολογία και την παθογένεια της εσωτερικής απορρόφησης υπάρχουν και εδώ αρκετά ερωτηματικά. Όπως αναφέρθηκε και πιο πάνω αυτό που αρκετοί πιστεύουν σήμερα είναι πως η απώλεια και καταστροφή του στρώματος της προοδοντίνης και της στιβάδας των οδοντινοβλαστών είναι προυπόθεση για την έναρξη της απορρόφησης( Andreasen 1989). Παρόλα αυτά, δεν είναι γνωστό με σιγουριά τι είδος τραύματος ή άλλο γεγονός είναι αναγκαίο για να προκληθεί η ζημιά αυτή. Στην βιβλιογραφία γίνεται αναφορά σε κάποιους προδιαθεσικούς παράγοντες στους οποίους περιλαμβάνονται το τραύμα, η πολφική φλεγμονή, η πολφοτομή, η οδοντική αναφύτευση, οι αποκαταστατικές διαδικασίες, η ορθοδοντική θεραπεία κ.α (Brady και Lewis 1984, Walton και Leonard 1986, Solomon και συν. 1986). Στην περιοχή του τραύματος προσελκύονται κύτταρα πρόδρομα των οδοντοκλαστών τα οποία αφού διαφοροποιηθούν μέσω των κατάλληλων ερεθισμάτων, προσκολλώνται στην απογυμνωμένη επιφάνεια λόγω καταστροφής τόσο της στοιβάδας των οδοντινοβλαστών και της προοδοντίνης και ξεκινούν να απορροφούν την οδοντίνη ουσία. Σε στενή σχέση με τα κύτταρα αυτά και κοντά στην περιοχή της βλάβης παρατηρείται 11

12 κοκκιωματώδης ιστός. Σχετικά με την προέλευση του ιστού αυτού, έχουν διατυπωθεί διάφορες υποθέσεις. Σύμφωνα με την επικρατούσα άποψη θεωρείται ότι το μολυσμένο τμήμα του πολφού που βρίσκεται μυλικότερα οδηγεί στην δημιουργία του. Σύμφωνα με μια άλλη, ο κοκκιωματώδης αυτός ιστός δεν έχει πολφική προέλευση αλλά πρόκειται για ένα μεταπλαστικό ιστό (Cvek και συν. 1990) ενώ μια τρίτη υποστηρίζει ότι ο πολφικός ιστός αντικαθίσταται από συνδετικό ιστό, που παρουσιάζει χαρακτηριστικά ίδια με εκείνα των περιοδοντικών ιστών (Stanley 1965). Ακόμη και αν δεν υπάρχει ομοφωνία μεταξύ των ερευνητών σχετικά με τα αίτια έναρξης της εσωτερικής απορρόφησης εκεί που υπάρχει σύγκλειση απόψεων είναι στο ότι η συνέχιση της είναι εξαρτημένη από δύο κυρίως παραμέτρους. Πρώτον, ότι το τμήμα του πολφού που βρίσκεται ακρορριζικότερα της βλάβης θα πρέπει να διατηρεί την ζωτικότητα του και δεύτερον, ότι το τμήμα του πολφού μυλικότερα αυτής θα πρέπει να παρουσιάζει στοιχεία μερικής ή ολικής νέκρωσης, γεγονός που επιτρέπει την είσοδο των μικροβίων ή των προϊόντων τους στο ριζικό σωλήνα. Σχετικά με την σύνθεση της μικροβιακής χλωρίδας σε περιπτώσεις εσωτερικής απορρόφησης δεν υπάρχουν αρκετά δεδομένα στην βιβλιογραφία, αλλά είναι λογικό να υποθέσει κανείς πως δεν πρόκειται για χλωρίδα ειδικής σύνθεσης κάτι που έρχεται και σε συμφωνία με κάποιες πολύ πρόσφατες μελέτες που δείχνουν ότι τόσο Gram θετικά (Gram+), και Gram αρνητικά (Gram-) όσο και σπειροχαίτες έχουν την δυνατότητα να προκαλέσουν αύξηση των επιπέδων του RANKL (receptor activator nuclear factor (ΚΒ) ligand), ένα αμινοπεπτίδιο που βρίσκεται σε δεσμευμένη μορφή στην επιφάνεια διαφόρων κυττάρων όπως οι οστεοβλάστες (Yamamoto και συν. 2006, Lau και συν. 2006). Τα δεδομένα που υπάρχουν σχετικά με τα ιστολογικά και μικροανατομικά χαρακτηριστικά της εσωτερικής απορρόφησης έχουν προκύψει είτε από την εξέταση εξαχθέντων ανθρωπίνων δοντιών τα οποία είχαν απορρόφηση, είτε από την εξέταση δοντιών σε πειραματόζωα στα οποία οι βλάβες είχαν προκληθεί από τους ίδιους τούς ερευνητές (Allen και Gutmann 1977, 12

13 Wedenberg και Lindskog 1985, Wedenberg και Zetterqvist 1987). Γενικά παρατηρούνται όλα εκείνα τα χαρακτηριστικά που θεωρούνται κοινά και στους άλλους τύπους απορρόφησης με φλεγμονώδη αιτιολογία, δηλαδή κοκκιωματώδης ιστός και πολυπήρηνα γιγαντοκύτταρα (οδοντοκλάστες) τα οποία καταστρέφουν την οδοντίνη. Μυλικά του ιστού αυτού παρατηρείται μία ζώνη νέκρωσης η οποία βρίθει μικροβίων. Οι Wedenberg και Lindskog (1985) στην μελέτη τους καταλήγουν στο συμπέρασμα οτι η εσωτερική απορρόφηση μπορεί να έχει παροδικό (σε μικρό χρονικό διάστημα παύει να εξελίσσεται) ή προοδευτικό χαρακτήρα, όπου η ενεργότητα των κλαστικών κυττάρων διατηρείται απο την παρουσία του μικροβιακού παράγοντα και μπορεί να συνεχίζει μέχρις ότου προκληθεί διάτρηση των πλάγιων τοιχωμάτων της ρίζας. Οι Ne και συν. (1999) περιγράφουν και έναν δεύτερο τύπο εσωτερικής απορρόφησης την αντικαταστατική απορρόφηση ο οποίος χαρακτηρίζεται, αρχικά από βαθμιαία διεύρυνση του χώρου που καταλαμβάνει ο πολφικός ιστός και εν συνεχεία μείωση του χώρου αυτού λόγω του συνεχούς σχηματισμού οστού ή οστεοοδοντίνης είς βάρος της οδοντίνης. Τα κλινικά χαρακτηριστικά της εσωτερικής απορρόφησης εξαρτώνται απο την ανάπυξη και την θέση που εντοπίζεται η βλάβη. Συνήθως, τα δόντια αυτά παρουσιάζονται ασυμπτωματικά και η διαπίστωση της γίνεται σε κάποιον τυχαίο ακτινογραφικό έλεγχο. Ο πόνος αν υπάρχει, συνήθως παρατηρείται αφού γίνει η διάτρηση των πλάγιων τοιχωμάτων της ρίζας οπότε και έχουμε έκθεση του κοκκιωματώδη ιστού στα υγρά της στοματικής κοιλότητας. Αν η θέση της απορρόφησης εντοπίζεται αρκετά μυλικά ενώ ταυτόχρονα βρίσκεται και σε προχωρημένο στάδιο εξέλιξης, τότε είναι δυνατόν να παρατηρηθεί μία κόκκινη ή ροδόχρους απόχρωση της μύλης, που οφείλετια στον ύποκείμενο κοκκιωματώδη ιστό. Παλαιότερα, το σημείο αυτό ήταν παθογνωμονικό της ύπαρξης εσωτερικής απορρόφησης αλλά όπως έχει διαπιστωθεί σήμερα, κάτι τέτοιο πλέον δεν ισχύει αφού κάλλιστα μπορεί να αποτελεί κλινική εκδήλωση σε περιπτώσεις αυχενικής απορρόφησης. Όταν πλέον η εσωτερική απορρόφηση διατρήσει τα πλάγια τοιχώματα της ρίζας είναι δυνατόν να έχουμε και παρουσία πόρου συρριγγίου, ενδεικτικό υπάρχουσας λοίμωξης. Τα 13

14 τέστ ζωτικότητας, δεν βοηθούν στην διάγνωση αφού είναι δυνατόν να ποικίλλουν ανάλογα με το στάδιο στο οποίο βρίσκεται η απορρόφηση (Βenenati 1997, Trope 1998). Ακτινογραφικά, η εσωτερική απορρόφηση παρουσιάζεται σαν μια ομοιόμορφη στρόγγυλη ή οβάλ διεύρυνση του ριζικού σωλήνα η οποία παραμορφώνει το αρχικό του σχήμα. Κάτι τέτοιο μπορεί να μην ισχύει σε όλες τις περιπτώσεις και να υπάρχουν δηλαδή βλάβες που αποκλίνουν απο τον κανόνα αυτόν, ιδιαίτερα αν αφορούν γομφίους οδόντες. Σε αντίθεση με την εξωτερική απορρόφηση όπου ο ριζικός σωλήνας φαίνεται σαν να περνάει από τη βλάβη χωρίς να αλλοιώνεται το περίγραμμα του εδώ η βλάβη παρουσιάζεται σαν να είναι συνεχεία του ριζικού σωλήνα και αλλαγή στην γωνία λήψης της ακτινογραφίας δεν θα προκαλέσει αλλαγή στή σχέση τους αυτή στο χώρο (Βenenati 1997, Τrope 2002). Το οστό, εκτός της περίπτωσης που η εσωτερική απορρόφηση έχει διατρήσει τα πλάγια τοιχώματα της ρίζας δεν παρουσιάζει κάποιες αλλαγές, σε αντίθεση επίσης με την εξωτερική απορρόφηση (Trope 1998, Νe και συν. 1999, Gunraj 1999). 14

15 Τύπος Αιτιολογία Κλινική εικόνα Εντόπιση Δοκιμασίες Ακτινογραφική εικόνα και κλινικά ευρήματα ζωτικότητας Επιφανειακή απορρόφηση Φλεγμονώδης απορρόφηση λόγω τραύματος Αντικαταστατική απορρόφηση -αγκύλωση Αυχενική απορρόφηση Εσωτερική απορρόφηση Απορρόφηση σχετιζόμενη με συστηματικά αίτια Ιδιοπαθής Μικρής έκτασης τραύμα Κανένα Ακρορριζικά θετικές Ασύμμετρη απώλεια σκληρών τύπου εξάρθρωσης, ιστών της ρίζας. διάσεισης, ορθοδοντική μετακίνηση, ή περιοδοντική θεραπεία Εγγόμφωση, εκγόμφωση Ίσως σε προχωρημένο Οπουδήποτε αρνητικές Διεύρυνση του περιοδοντικού στάδιο αυξημένη κινητικότητα Ίσως θετική επίκρουση χώρου, απώλεια της lamina dura, μεγάλη καταστροφή της οδοντίνης της ρίζας ακόμη και στις όμορες επιφάνειες, ακτινοδιαύγαση στην ακρορριζική περιοχή Σοβαροί τραυματισμοί Μεταλλικός ήχος στην Οπουδήποτε Πιθανώς Ολική εξαφάνιση της lamina dura ή τύπου εξάρθρωσης, εκγόμφωσης Άγνωστη, προδιαθεσικοί παράγοντες είναι η ορθοδοντική, περιοδοντική θεραπεία, εφαρμογή παραγόντων επίκρουση καμία θετικές του περιρριζικού χωρου και κινητικότητα κατάλειψη αυτού από οστό. Μη φυσιολογικό περίγραμμα ρίζας Όχι σταθερό εύρημα η Αυχενικό Συνήθως Η ακτινογραφική εικόνα της ροδόχρους απόχρωση της μύλης, πιθανή περιοδοντική βλάβη αποχρωματισμού των δοντιών. Προδιαθεσικοί Ασυμπτωματικό, πόνος παράγοντες τραύμα, αφού προηγηθεί η πολφική φλεγμονή, διάτρηση των πλαγίων τριτημόριο της θετικές βλάβης μπορεί να διαφέρει ρίζας ως επί το σημαντικά αναλόγως του σταδίου πλείστον εξέλιξης. Ακτινογραφικά ίσως ενδείξεις περιοδοντικής βλάβης. Το περίγραμμα του ριζικού σωλήνα άθικτο. Οπουδήποτε Ίσως θετικές Συμμετρική, οβάλ ή όχι διεύρυνση του ρ.σ. πολφοτομή, οδοντική τοιχωμάτων της ρίζας. αναφύτευση, Σπάνια ροδόχρους αποκαστατικές απόχρωση της μύλης, διαδικασίες, ορθοδοντική θεραπεία Υποφωσφαταιμία, Αναλόγως του τύπου Οπουδήποτε Εξαρτάται Προσβολή περισσοτέρων του ενός ενδοκρινικές διαταραχές, (εξωτερική- εσωτερική) Οπουδήποτε Εξαρτάται δοντιών ή και ολόκληρου νόσος Paget, ατελής Αυξημένη κινητικότητα του φραγμού οστεογένεση, δερματικές σε προχωρημένα στάδια παθήσεις, ηπατικές νόσοι, ή όταν η απορρόφηση ιονίζουσα ακτινοβολία. είναι ταχείας εξέλιξης Αγνωστη Πίνακας 1. Οι διάφοροι τύποι απορρόφησης και τα κύρια χαρακτηριστικά τους (αιτιολογία, κλινική εικόνα, εντόπιση, δοκιμασίες ζωτικότητας, ακτινογραφικά ευρήματα). 15

16 1.4 ΑΚΤΙΝΟΓΡΑΦΙΑ ΚΑΙ ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΤΗΣ ΤΕΛΙΚΗΣ ΕΙΚΟΝΑΣ ΠΑΛΙΑ VS ΚΑΙΝΟΥΡΓΙΑΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ Αδιαμφισβήτητα η ακτινογραφία αποτελεί ένα πολύτιμο βοήθημα για τον κλινικό οδοντίατρο αφού μπορεί να παρέχει σημαντικές πληροφορίες απαραίτητες για την επιβεβαίωση τής διάγνωσης διαφόρων νόσων του στόματος, την παρακολούθηση της εξέλιξης μιας βλάβης ή τον έλεγχο των αποτελεσμάτων μιας θεραπευτικής μεθόδου. Από την ανακάλυψη των ακτίνων-χ το 1895 και έπειτα, το ακτινογραφικό φίλμ (τύπος φωτογραφικού φίλμ) αποτέλεσε το κύριο μέσο για την σύλληψη, επίδειξη, και αποθήκευση ακτινογραφικών εικόνων στην ιατρική και την οδοντιατρική. Πρόκειται για μια τεχνολογία με την οποία οι κλινικοί είναι πιο εξοικειωμένοι, σε σχέση με τις νεότερες απεικονιστικές μεθόδους, και ως προς την τεχνική και ως προς την ερμηνεία της. Παρ όλη την μεγάλη εμπειρία που έχει αποκτηθεί μέσα από την χρήση του αλλά και τις συνεχείς προσπάθειες που καταβάλλονται για την βελτίωση του, παραμένει γεγονός ότι το συμβατικό ακτινογράφημα παρουσιάζει κάποια εγγενή προβλήματα και περιορισμούς, που μειώνουν την ασφάλεια και την αξιοπιστία της διαγνωστικής του απόδοσης. Καταρχήν το ακτινογραφικό φίλμ παρέχει μια στατική πληροφορία και εικόνα στον κλινικό χωρίς να υπάρχει δυνατότητα για την περαιτέρω επεξεργασία της. Αυτό προκύπτει κυρίως διότι, οι λειτουργίες της καταγραφής και της επίδειξης είναι αλληλοεπηρεαζόμενες και αλληλοσυνδεόμενες και επομένως καμία δεν μπορεί να μεταβληθεί ανεξάρτητα από την άλλη. Παραδείγματος χάρη, εάν το εύρος έκθεσης αυξηθεί σημαντικά, τότε το φίλμ απαντά με πυκνότητες που βρίσκονται εκτός των ορίων που είναι χρήσιμες διαγνωστικά και η αντίθεση στην τελική εικόνα μειώνεται σε βαθμό τέτοιο που μπορεί να έχουμε αλλοίωση ή και απώλεια της πληροφορίας. Αντιστρόφως, η αντίθεση ενός φίλμ μπορεί να αυξηθεί μόνο αν μειωθεί το εύρος έκθεσης. Επιπλέον, για την δημιουργία της τελικής εικόνας απαιτείται επεξεργασία του ακτινογραφικού πλακιδίου με 16

17 ειδικά χημικά διαλύματα, τα οποία συχνά γίνονται η πηγή πολλών τεχνικών σφαλμάτων, που μπορεί να επιβάλλουν ακόμη και την επανάληψη μιας ακτινογραφίας. Σε επίπεδο ακτινοπροστασίας και ασφάλειας, το ακτινογραφικό φίλμ είναι λιγότερο ευαίσθητος ανιχνευτής ακτινοβολίας και έτσι απαιτείται σχετικά μεγαλύτερη έκθεση του εξεταζόμενου στην ακτινοβολία (Frederiksen 2000). Απότοκος των προσπαθειών να βελτιωθούν η ακρίβεια και η αξιoπιστία, και επομένως η διαγνωστική αξία, του συμβατικού ακτινογραφήματος ήταν και η εφεύρεση της ψηφιακής ή ηλεκτρονικής απεικόνισης που δίκαια θεωρείται και μία από τις πιο σημαντικές εξελίξεις των τελευταίων δεκαετιών στον χώρο της ακτινολογίας. Το πρώτο άμεσο ψηφιακό σύστημα εφευρέθηκε από τον Dr. Frances Mouyens για να κατασκευαστεί από την εταιρεία Τrophy Radiologie (Vincennes, France) τo 1984, ενώ στην βιβλιογραφία εμφανίζεται πέντε χρόνια αργότερα (Μouyens και συν. 1989). Έκτοτε, οι ψηφιακές ενδοστοματικές ακτινογραφικές απεικονιστικές τεχνικές και συστήματα, που τα τελευταία χρόνια άρχισαν να εφαρμόζονται και εξελίσσονται διαρκώς (Ruttimann και συν. 1981, Webber και συν. 1982, Grondahl και συν. 1983β, Fujita και συν. 1988, Kullendorff και συν. 1988, Lavelle και Wu 1994, Mol 1999), απέδειξαν πως έχουν πολλά πλεονεκτήματα και δυνατότητες. Αυτό έως ένα βαθμό, εξηγεί γιατί σήμερα η αγορά έχει κατακλυστεί από πληθώρα καινούργιων συστημάτων ψηφιακής ακτινογραφίας και γιατί ολοένα και περισσότεροι οδοντίατροι ασπάζονται και υιοθετούν την νέα τεχνολογία στο ιδιωτικό τους ιατρείο (Van der Stelt 2002). Πολλές τεχνικές σήμερα χρησιμοποιούν εικόνες οι οποίες καταγράφονται σε ψηφιακή μορφή όπως οι ενδοστοματικές και εξωστοματικές ακτινογραφίες, η υπολογιστική τομογραφία, και η μαγνητική τομογραφία. Ένα από τα μεγάλα πλεονεκτήματα της ψηφιακής απεικόνισης σε σχέση με την ακτινογραφία με φίλμ είναι ο διαχωρισμός των λειτουργιών της καταγραφής και της επίδειξης. Οι ψηφιακές τεχνικές παρέχουν μια δυναμική παρά μια στατική εικόνα στην οποία τα χαρακτηριστικά της όπως η πυκνότητα, η αντίθεση και η φωτεινότητα μπορούν να τροποποιηθούν 17

18 προκειμένου να βελτιωθεί η διαγνωστική ακρίβεια. Εξίσου σημαντικό είναι ότι, η χρήση της ψηφιακής τεχνολογίας έχει σαν αποτέλεσμα την μείωση του χρόνου ακτινοβόλησης και άρα, της δόσης της προσλαμβανόμενης ακτινοβολίας κατά 50-95% (Μiles 1993, Legg 2003). Κύριος λόγος που συμβαίνει αυτό, είναι η μεγαλύτερη ευαισθησία που επιδεικνύουν οι ψηφιακοί αισθητήρες. Η μοναδική περίπτωση, όπου μάλλον δεν υφίσταται κάποια ουσιαστική διαφορά στην μείωση της δόσης της προσλαμβανόμενης ακτινοβολίας, είναι όταν πραγματοποιείται μια πλήρης ενδοστοματική εξέταση δεδομένου ότι, λόγω της μικρότερης ενεργού περιοχής που έχουν οι αισθητήρες των ψηφιακών συστημάτων απαιτείται και ένας μεγαλύτερος αριθμός λήψεων. Μεγάλες διαφορές παρατηρούνται και στο συνολικό χρόνο που μεσολαβεί από την σύλληψη μέχρι την απόκτηση και επίδειξη της τελικής εικόνας, επειδή στα ψηφιακά συστήματα καταργείται η χρήση των εμφανιστικών και μονιμοποιητικών διαλυμάτων (Πίνακας 2) ΑΡΧΕΣ ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑΣ ΤΗΣ ΤΕΛΙΚΗΣ ΕΙΚΟΝΑΣ Ακτινογραφικό φίλμ Το ακτινογραφικό φίλμ είναι μια ειδική κατασκευή περιέχουσα χημικές ακτινοευαίσθητες ουσίες οι οποίες χρησιμεύουν σαν μέσο καταγραφής της εικόνας. Συγκεκριμένα, το ακτινογραφικό φίλμ αποτελείται από δυο βασικά συστατικά: To γαλάκτωμα (emulsion) και την βάση. Η βάση χρησιμεύει ως στηρικτικό υπόστρωμα του γαλακτώματος, αποτελείται από οξική κυτταρίνη ή συνηθέστερα από πολυεστέρα πολυαιθυλενίου και έχει αρκετό πάχος (περίπου 0,2 mm) προσδίδοντας έτσι ικανοποιητική συγκράτηση στο γαλάκτωμα το οποίο επιχρίεται και στις δυο πλευρές της βάσης. Το γαλάκτωμα με την σειρά του αποτελείται από δυο βασικά συστατικά: την ζελατίνη και τους κρυστάλλους του αργύρου(κατά κύριο λόγο βρωμιούχα άλατα του αργύρου και σε μικρότερο βαθμό από ιωδιούχο άργυρο), ουσίες ευαίσθητες τόσο στο 18

19 ορατό φώς όσο και στην ακτινοβολία Χ. Τα δύο αυτά συστατικά σχηματίζουν ένα αφυδατωμένο εναιώρημα με ομοιογενή κατανομή κρυστάλλων (Legg 2003). Η απεικόνιση που βασίζεται στο φίλμ συνίσταται σε μια αλληλεπίδραση των ηλεκτρονίων της δέσμης των ακτίνων-χ με τις φωτοευαίσθητες ουσίες του γαλακτώματος. Η ακτινογραφική πλάκα αφού έχει εκτεθεί στην ακτινοβολία Χ υφίσταται χημική μεταβολή των κρυστάλλων από άλατα βρωμιούχου αργύρου. Συγκεκριμένα μετά την έκθεση και απορρόφηση των φωτονίων απομακρύνεται ένα ηλεκτρόνιο από ένα ιόν βρωμίου (Βr - ) και προσκολλάται σε ένα ιόν αργύρου (Ag + ) (φωτοχημική αντίδραση). Με τον τρόπο αυτό τα ιόντα Ag + και Br - μετατρέπονται σε ουδέτερα άτομα τα οποία δημιουργούν ένα ασταθές κέντρο στον κρύσταλλο και το σύνολο αυτών των ασταθών κρυστάλλων δημιουργεί ένα μη ορατό ψηφιδωτό το οποίο αποκαλούμε λανθάνουσα εικόνα. Στην φάση αυτή η ακτινογραφική πλάκα δεν εμφανίζει τίποτα, αλλά από την επεξεργασία που ακολουθεί με ειδικά υγρά (ισχυρά αναγωγικά), καταστρέφονται οι σύνδεσμοι μεταξύ των ιόντων του ασταθούς κρυστάλλου και απελευθερώνεται ο μεταλλικός άργυρος και το βρώμιο. Η προσβολή των κρυστάλλων από το εμφανιστικό διάλυμα είναι διαφορετική σε κάθε θέση και εξαρτάται από το ποσοστό της έκθεσης τους στην ακτινοβολία. Μετά την διαδικασία αυτή ο άργυρος, προσκολλάται στην ζελατίνη και προκαλεί την αμαύρωση της πλάκας (ορατή εικόνα) ενώ το βρώμιο προσλαμβάνεται από τα αλκάλια του υγρού εμφάνισης. Οι εικόνες που προκύπτουν περιγράφονται ως αναλογικές. Μια αναλογική εικόνα χαρακτηρίζεται από μια συνέχεια των επιπέδων του γκρίζου από τη μία περιοχή στην άλλη, μεταξύ των ακραίων ορίων του απόλυτου μαύρου και του απόλυτου λευκού. Κάθε σκιά του γκρίζου έχει μία οπτική πυκνότητα η οποία σχετίζεται με το πόσο του φωτός το οποίο μπορεί να περάσει χωρίς να απορροφηθεί από τους ιστούς της συγκεκριμένης περιοχής που εξετάζεται (Razmus 1996). 19

20 Ψηφιακή ακτινογραφία Όλες οι ηλεκτρονικές τεχνικές βασίζονται στη μετατροπή της αρχικής εικόνας, δηλαδή του συμβατικού ακτινογραφήματος σε ψηφιακή ακτινογραφική εικόνα, η οποία προβάλλεται στην οθόνη ενός προσωπικού υπολογιστή. Η ψηφιακή απεικόνιση απαιτεί μια σειρά από συστατικά στα οποία συμπεριλαμβάνονται ο αισθητήρας, ο ηλεκτρονικός υπολογιστής και η οθόνη του, ο μετατροπέας της αναλογικής σε ψηφιακή εικόνα και/ή ένας εκτυπωτής. Τα δεδομένα μετά την απόκτηση τους από τον αισθητήρα, παρουσιάζονται στον υπολογιστή με την μορφή αναλογικής πληροφορίας. Στην συνέχεια όμως για να μετατραπούν σε χρήσιμη πληροφορία θα πρέπει να μετατραπούν σε συγκεκριμένες μονάδες, αφού οι υπολογιστές δουλεύουν μόνο με ψηφιακή πληροφορία. Η γλώσσα του υπολογιστή βασίζεται σε ένα δυαδικό σύστημα στο οποίο δυο ψηφία χρησιμοποιούνται για να εκφράσουν πληροφορία (0, 1). Αυτοί οι δύο χαρακτήρες ονομάζονται bit από τη λέξη δυαδικό ψηφίο (binary digit) και συνδυάζονται για να σχηματίσουν λέξεις των οκτώ ή περισσοτέρων bit σε μήκος, οι οποίες ονομάζονται bytes. Με κάθε bit, ενός 8bit λέξεων, να είναι 0 ή 1 ο αριθμός των πιθανών λέξεων ή bytes σε αυτήν την γλώσσα είναι 2 8 δηλαδή 256. Αν χρησιμοποιηθεί μια γλώσσα των 12 bit τότε μιλάμε για 2 12 (4096) πιθανούς συνδυασμούς. Ο μετατροπέας χρησιμοποιείται για την αλλαγή του αναλογικού σήματος σε μια αριθμητική αναπαράσταση, βασισμένη στο παραπάνω σύστημα, που αναγνωρίζει ο υπολογιστής. Αυτό επιτυγχάνεται με τον χωρισμό της εικόνας σε μικρά τετραγωνίδια, την μέτρηση της μέσης πυκνότητας που αντιστοιχεί σε κάθε ένα από αυτά και την απόδοση ενός αριθμού σε κάθε τέτοιο διάστημα χρησιμοποιώντας μια κλίμακα από το 0 έως το 255 (0-255). Αν το 0 αποδοθεί στο απόλυτο μαύρο και το 255 στο απόλυτο λευκό σημαίνει ότι η κλίμακα μας περιλαμβάνει 256 διαφορετικές αποχρώσεις του γκρίζου. Όσο μεγαλύτερος είναι ο αριθμός διαβαθμίσεων του γκρίζου (βάθος χρωματικής ανάλυσης) τόσο καλύτερη είναι και η απόδοση του ακτινογραφήματος (Αndo και συν. 1969). H τελικά αποδιδόμενη ψηφιακή ακτινογραφική εικόνα έχει τη μορφή ενός 20

21 διδιάστατου πίνακα, αποτελούμενου από μικρά τετράγωνα τα οποία παρατάσσονται σε γραμμές και στήλες, το ένα δίπλα στο άλλο και το σύνολο των οποίων ονομάζεται Μήτρα (MATRIX). Τα τετράγωνα αυτά ονομάζονται αλλιώς και pixel ή εικονοστοιχεία, μια λέξη που προέρχεται από τη σύντμηση των λέξεων picture element και αναφέρεται στη μικρότερη στοιχειώδη μονάδα της μήτρας σε μια ψηφιακή εικόνα (Ando και συν. 1969, Frederiksen 1994). 1.5 ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΚΑΙ ΜΕΣΑ ΛΗΨΗΣ ΤΗΣ ΨΗΦΙΑΚΗΣ ΕΝΔΟΣΤΟΜΑΤΙΚΗΣ ΑΚΤΙΝΟΓΡΑΦΙΚΗΣ ΕΙΚΟΝΑΣ. ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ-ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ Η λήψη ψηφιακών εικόνων στην οδοντιατρική μπορεί να γίνει πλέον με διάφορα μέσα και τεχνικές. Αρχικά εφαρμόστηκε η έμμεση τεχνική, σύμφωνα με την οποία αφού ληφθεί μια συμβατική ακτινογραφία πρέπει εν συνεχεία για να μπορέσει να μετατραπεί σε ψηφιακή να χρησιμοποιηθεί είτε μια βιντεοκάμερα είτε ένας σαρωτής (scanner) τα οποία βρίσκονται συνδεδεμένα με ένα σύστημα ηλεκτρονικού υπολογιστή (Η/Υ). Η ανάλυση που έχει μία τέτοια ψηφιοποιημένη εικόνα ποικίλλει γενικά από dpi (dots per inche). Όμως, όσο μεγαλύτερη είναι η ανάλυση τόσο χαμηλότερη είναι η ποιότητα τέτοιων εικόνων (Parks και Williamsom 2002). Πολλά από τα σύγχρονα συστήματα ψηφιακής εξωστοματικής ακτινογραφίας όπως οι κεφαλομετρικές, οι πανοραμικές ή οι ενδοστοματικές χρησιμοποιούν σαν δεκτή ακτινοβολίας μια φωτοευαίσθητη φωσφορίζουσα πλάκα (SPP). Πολλοί συγγραφείς χαρακτηρίζουν την διαδικασία δημιουργίας της εικόνας με αυτούς τους αισθητήρες ως κάτι μεταβατικό μεταξύ της άμεσης και έμμεσης τεχνικής. Η φωτοευαίσθητη φωσφορίζουσα πλάκα (storage phosphor image plate) εκτίθεται στην ακτινοβολία-χ όπως ακριβώς και το συμβατικό περιακρορριζικό ακτινογραφικό πλακίδιο και αρχικά δημιουργείται η λανθάνουσα εικόνα. Εν συνεχεία, ακολουθεί σάρωση μέσα σε ειδικό σαρωτή με ακτινοβολία laser (ηλίου-νέον) και απελευθερώνονται τα ηλεκτρόνια που ήταν παγιδευμένα σε ανώτερες ενεργειακές στιβάδες κατά την ακτινοβόληση 21

22 της πλάκας και εκπέμπουν φώς ειδικού μήκους κύματος. Το εκλυόμενο φώς με την κατάλληλη ενίσχυση και την μετατροπή σε ψηφιακή πληροφορία μας δίνει την τελική εικόνα (Σχήμα 1). Το πάχος που έχει μία τέτοια πλάκα φωσφόρου επηρεάζει τη χωρική ανάλυση και την οξύτητα.και μάλιστα όσο το πιο λεπτή είναι τόσο καλύτερη ανάλυση και οξύτητα αποδίδει (Parks και Williamsom 2002, Legg 2003). Στα πλεονεκτήματα των αισθητήρων αυτού του τύπου περιλαμβάνονται η ευκαμψία της πλάκας που μοιάζει με του ακτινογραφικού πλακιδίου και τοποθετείται ευκολότερα σε σχέση με τους άλλους αισθητήρες, η μεγαλύτερη ευαισθησία τους και η ικανότητα αυτορρύθμισης ακόμα και αν είναι υποεκτεθειμένα στην ακτινοβολία (Πίνακας 2) ενώ μειονεκτήματα τους αποτελούν η μικρότερη ανάλυση, σε σχέση με την ακτινογραφία με αισθητήρες CCD, η παραμόρφωση που μπορεί να έχει η εικόνα λόγω της ευκαμψίας του αισθητήρα καθώς και ο μεγαλύτερος χρόνος που μεσολαβεί από τη λήψη μέχρι την δημιουργία της τελικής εικόνας (1,5-2 min) (Frederiksen 2000) (Πίνακας 2). Στην άμεση τεχνική, η διαδικασία της ψηφιοποίησης της εικόνας παρακάμπτεται εφόσον αντί του ακτινογραφικού πλακιδίου χρησιμοποιούνται ειδικοί αισθητήρες. Οι αισθητήρες αυτοί, σε σχέση με το περιακρορριζικό ακτινογραφικό πλακίδιο, έχουν γενικά μικρότερες διαστάσεις καθώς και μικρότερη ενεργό περιοχή. Ανάλογα λοιπόν, με τον τύπο του αισθητήρα της ακτινοβολίας-χ που χρησιμοποιούν τα συστήματα της άμεσης ψηφιακής ενδοστοματικής ακτινογραφικής απεικόνισης, χωρίζονται σε δύο μεγάλες κατηγορίες. Οι αισθητήρες του πρώτου τύπου αποτελούνται από ένα φωτοηλεκτρικό ανιχνευτή (CCD) (charged coupled device). Όταν πρώτοεισήγχθησαν στην αγορά οι ανιχνευτές αυτοί περιελάμβαναν και ένα ενισχυτικό στρώμα (scintillation intensifying screen), το οποίο είχε ως σκοπό να ενισχύει και μετατρέπει την ενέργεια των φωτονίων της ακτινοβολίας-χ σε φώς (Σχήμα 1). Το φώς προσβάλλοντας το φωτοηλεκτρικό ανιχνευτή (CCD) οδηγούσε στην παραγωγή ηλεκτρικού, αναλογικού σήματος, το οποίο στην συνέχεια μετατρέπονταν σε ψηφιακό, μέσω του μετατροπέα του αναλογικού σήματος σε ψηφιακό. Η προσβολή του φωτοηλεκτρικού ανιχνευτή (CCD) από 22

23 το φώς γίνεται με τη βοήθεια είτε ειδικών οπτικών ινών (Chen και Hollender 1994), είτε ειδικών φακών (Scarfe και συν. 1994). Το αυξημένο όμως πάχος αυτού του τύπου αισθητήρων και η χαμηλή ποιότητα και ανάλυση της παραγόμενης ψηφιακής ακτινογραφικής εικόνας (Mouyens και συν. 1989, Horner και συν. 1990, Shearer και συν. 1990, Benz και Mouyen 1991, Shearer και συν. 1991, Walker και συν. 1991, Chen και Hollender 1993, 1994, Scarfe και συν. 1994), επέβαλε την εξέλιξή τους. Χαρακτηριστικό των εξελιγμένων αυτών (CCD) αισθητήρων είναι ο ειδικός σχεδιασμός που έχουν ώστε να μετατρέπει απ'ευθείας την προσπίπτουσα ακτινοβολία-χ σε ηλεκτρικό αναλογικό σήμα, το οποίο στη συνέχεια μετατρέπεται σε ψηφιακό, μέσω ενός μετατροπέα του αναλογικού σήματος σε ψηφιακό (Πίνακας 2). Ο δεύτερος τύπος περιλαμβάνει τους αισθητήρες οι οποίοι αποτελούνται από φωτοανιχνευτή σύνθετων ημιαγωγών οξειδίου μετάλλου [complex metal oxide semiconductors (CMOS)]. Σε σχέση με τους προηγούμενους αισθητήρες (CCD), παρουσιάζουν διαφορές καθαρά τεχνολογικής φύσης που σχετίζονται κυρίως με τον τρόπο δημιουργίας της εικόνας (Fossum 1993, Mendis συν. 1993) (Σχήμα 2). H απόδοση τους κλινικά θεωρειται εφάμιλλη αυτής των CCD, αλλά με πολλά πλεονεκτήματα όσον αφορά την κατανάλωση ενέργειας, το κόστος και το μεγέθος. Στα βασικά τους μειονέκτηματα συγκαταλέγονται ο αυξημένος θόρυβος (noise) της αποδιδόμενης ψηφιακής ακτινογραφικής εικόνας, το άκαμπτο του αισθητήρα και η έξοδος καλωδίου από το στόμα (Analoui 1999, Paurazas και συν. 2000, Sanderink και Miles 2000, Nair και Nair 2001, Williams 2001). Τα ψηφιακά δεδομένα της ακτινογραφικής εικόνας, τα οποία προκύπτουν με τις παραπάνω διεργασίες, και στους δύο τύπους αισθητήρων, στέλνονται, μέσω ειδικού καλωδίου μεταφοράς ψηφιακών δεδομένων, που συνδέει τον αισθητήρα με κατάλληλο ηλεκτρονικό υπολογιστή (Η/Υ), στη μνήμη RAM του Η/Υ. Ο ανιχνευτής-αισθητήρας μετά από αυτό είναι πλέον έτοιμος να χρησιμοποιηθεί για την επόμενη έκθεση. Όμως και τα συστήματα της άμεσης ψηφιακής ενδοστοματικής ακτινογραφικής απεικόνισης παρουσιάζουν κάποια μειονεκτήματα: ο αισθητήρας τους είναι άκαμπτος και με μικρή ενεργό περιοχή, έχουν σχετικά 23

24 περιορισμένη τιμή λόγου σήματος προς θόρυβο [SNR] και η ανάλυση της ψηφιακής ακτινογραφικής εικόνας είναι χαμηλότερη από εκείνη της συμβατικής (Μiles 1993, Parks και Williamson 2002, Noffke και συν. 2004, Niemec 2007, Nair και Nair 2007) (Πίνακας 2). ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΟ ΑΚΤΙΝΟΓΡΑΦΙΚΟ CCD CMOS PSP ΦΙΛΜ ΔΟΣΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ YΨΗΛΟΤΕΡΗ ΧΑΜΗΛΟΤΕΡΗ * ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΟΡΑΤΗΣ ΕΙΚΟΝΑΣ Χρήση χημικών δλμ Η/Υ Η/Υ Σαρωτής laser, H/Y ΑΝΑΛΥΣΗ lp/mm 8-10lp/mm 8-10lp/mm 6-8 lp/mm Χρόνος για τη λήψη της Μεγαλύτερος 1-2 sec 1,5-2 min τελικής εικόνας ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ Λεπτό εύκαμπτο Παχύ, έξοδος καλωδίου, άκαμπτο Παχύ, έξοδος καλωδίου, άκαμπτο Εύκαμπτο Όχι έξοδος καλωδίου από το στόμα Δύο τύπων Λεπτό και παχύ ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗ Στο φάκελο του Zip, αποθήκευση σε cd ασθενή ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΕΙΚΟΝΑΣ Καμία δυνατότητα Βελτίωση αντίθεσης, πυκνότητας, μεγέθυνση, μετρήσεις Στατική εικόνα ΧΡΟΝΟΣ ΖΩΗΣ Μια χρήση Επαναχρησιμοποιούμενος εκθέσεις?? Επαναχρησιμοποιούμενος Αριθμός χρήσεων: όχι γνωστός * δεν ισχύει για μια πλήρη εξέταση στόματος Πίνακας 2. Σύγκριση των διαφόρων ενδοστοματικών αισθητήρων που χρησιμοποιούνται στις διάφορες τεχνικές για την λήψη μιας ψηφιακής ακτινογραφίας. 24

25 ΤΥΠΟΣ 1 ΤΥΠΟΣ 2 ΑΚΤΙΝΕΣ -Χ ΑΚΤΙΝΕΣ -Χ ΑΙΣΘΗΤΗΡΑΣ ΦΘΟΡΙΣΜΟΣ CCD ΕΝΙΣΧΥΤΙΚΕΣ ΠΙΝΑΚΙΔΕΣ ΟΠΤΙΚΕΣ ΙΝΕΣ LASER ΣΚΛΗΡΟ CCD HΛΕΚΤΡΙΚΟ ΣΗΜΑ HΛΕΚΤΡΙΚΟ ΣΗΜΑ ΜΕΤΑΤΡΟΠΕΑΣ ΑΝΑΛΟΓΙΚΟΥ ΣΕ ΨΗΦΙΑΚΟ ΣΗΜΑ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΗ ΣΕ ΟΘΟΝΗ Η/Υ ΣΕ ΔΕΔΟΜΕΝΑ 8 BIT Σχήμα 1. Σύλληψη της εικόνας με την χρήση των δυο διαφορετικών τύπων CCD αισθητήρων. ΑΚΤΙΝΕΣ Χ ΑΚΤΙΝΕΣ Χ SPP ΛΑΝΘΑΝΟΥΣΑ ΕΙΚΟΝΑ CMOS Μετατροπή αναλογικού σε ψηφιακό σήμα με ειδικά κυκλώματα ΣΑΡΩΣΗ ΣΕ ΕΙΔΙΚΟ SCANNER ΕΝΙΣΧΥΣΗ ΤΟΥ ΣΗΜΑΤΟΣ Η ΤΕΛΙΚΗ ΕΙΚΟΝΑ ΣΕ ΟΘΟΝΗ Η/Υ Σχήμα 2. Σύλληψη της εικόνας με την χρήση των αισθητήρων τύπου SPP και CMOS. 25

26 1.6 ΨΗΦΙΑΚΗ ΑΦΑΙΡΕΤΙΚΗ ΑΚΤΙΝΟΓΡΑΦΙΑ Η μέθοδος της αφαιρετικής ακτινογραφίας (digital subtraction radiography (DSR)] πρωτοπεριγράφηκε από τον Ziedses des Plates (Ziedses des Plates 1935) (με τον όρο φωτογραφική αφαίρεση) και βρήκε εφαρμογή αρχικά στην ιατρική και συγκεκριμένα στο πεδίο της αγγειογραφίας (Ten Cate και συν. 1966). Μια ανάλογη τεχνική φωτογραφικής αφαίρεσης, χρησιμοποιήθηκε αρκετά αργότερα και στην οδοντιατρική (Mathis και Hielscher 1962) ενώ δώδεκα χρόνια αργότερα, περιγράφηκε λεπτομερώς η παραπάνω διαδικασία και καθορίστηκαν οι τεχνικές απαιτήσεις που πρέπει να πληρούνται, ώστε να λαμβάνονται υψηλής ποιότητας φωτογραφικές αφαιρετικές εικόνες (Hardstedt και Welander 1975, Hardstedt και συν. 1976). Η ανάπτυξη και η συνεχιζόμενη εξέλιξη της τεχνικής της οφείλεται στη γενική παραδοχή ότι η μείωση του ανατομικού θορύβου σε μια ακτινογραφία, θα μπορούσε να αυξήσει σημαντικά την ακρίβεια και την αξιοπιστία της ακτινογραφικής διάγνωσης των διάφορων παθολογικών καταστάσεων που υφίστανται οι περιακρορριζικοί ιστοί και τα δόντια (Grondahl και συν. 1983α, β). Η ψηφιακή αφαιρετική ακτινογραφία είναι το αποτέλεσμα μιας τεχνικής που βασίζεται στην μείωση της υπερεπίθεσης ανατομικών στοιχείων στο ακτινογράφημα. Αυτό επιτυγχάνεται αφαιρώντας όσο το δυνατόν περισσότερα κοινά χαρακτηριστικά εικόνων, από σειρά ακτινογραφημάτων που αλληλοεπιτίθενται, με αποτέλεσμα ένα λιγότερο σύνθετο φόντο σε αντίθεση με το οποίο διαγνωστικά ενδιαφέρουσες μεταβολές έχουν πολύ μεγαλύτερη ευκαιρία να διαγνωστούν (Νικολοπούλου-Καραγιάννη 2001, Mικρογεώργης 2004). Πιο αναλυτικά, δυο διαδοχικά ακτινογραφήματα το πρώτο και το δεύτερο που λαμβάνεται μετά από κάποιο διάστημα, κατά την διάρκεια του οποίου στοιχεία της περιοχής προς εξέταση μπορεί να έχουν μεταβληθεί, μετατρέπονται σε ψηφιακή αφαιρετική εικόνα. Το πρώτο ακτινογράφημα αποτελεί την εικόνα αναφοράς και το δεύτερο είναι η εικόνα με την οποία θα γίνει η σύγκριση. Η υπερεπίθεση και η ευθυγράμμιση στα τελευταίας γενιάς προγράμματα (λογισμικά) γίνεται από τον ίδιο τον υπολογιστή με ελάχιστη παρέμβαση από 26

27 τον εξεταστή εκτός από τον ορισμό οδηγών σημείων η επιλογή των οποίων γίνεται κατά ζεύγη. Mετά την τοποθέτηση των δύο ακτινογραφιών οι διαφορές αμαύρωσης, δηλαδή των επιπέδων του γκρί των δυο εικόνων συγκρίνονται και προσαρμόζονται με την μέθοδο της διόρθωσης της αντίθεσης από το πρόγραμμα. Στη συνέχεια το λογισμικό αφού εναρμονίσει αυτόματα τις δύο ψηφιακά αφαιρούμενες εικόνες ως προς τη φωτεινότητα και την αντίθεσή τους, υπερθέτει τη μια πάνω στην άλλη, στρέφοντας και μετακινώντας αυτές κατάλληλα, έτσι ώστε, να συμπέσουν ακριβώς το ένα πάνω στο άλλο, τα αντίστοιχα ζεύγη των σημείων αναφοράς που έχει επιλέξει ο χρήστης (Μικρογεώργης 2004). Στη διάρκεια της διεργασίας αυτής ο χρησιμοποιούμενος αλγόριθμος έχει τη δυνατότητα και για διορθώσεις των γεωμετρικών παραμορφώσεων (ακτινογραφική βράχυνση, επιμήκυνση), που μπορεί να παρουσιάζουν οι δύο εικόνες, προκειμένου να τις κανονικοποιήσει. Ευνόητο είναι ότι όσο μεγαλύτερος, σε λογικά πλαίσια, είναι ο αριθμός των επιλεγμένων ζευγών οδηγών σημείων και όσο πιο ακριβής η αντιστοίχιση των ομολόγων σημείων σε κάθε ζεύγος, τόσο πιο ακριβής και πιστή θα είναι η υπέρθεση των δύο ψηφιακών ακτινογραφικών εικόνων. Επίσης, η επιλογή ομολόγων σημείων αναφοράς που να εντοπίζονται και στην ακρορριζική και στη μυλική περιοχή, των υπό μελέτη δοντιών, παίζει σημαντικό ρόλο στην ακρίβεια με την οποία θα γίνει η υπέρθεση των υπό αφαίρεση ψηφιακών ακτινογραφικών εικόνων (Μικρογεώργης 2004). Ακολούθως με τη βοήθεια του κατάλληλου αλγόριθμου οι δύο εικόνες αυτομάτως αφαιρούνται ψηφιακά μεταξύ τους. Επειδή `στην πραγματικότητα είναι αδύνατον επιτευχθεί τέλεια υπερεπίθεση, στην τελική εικόνα που προκύπτει από την διαδικασία παραμένουν αμυδρα οι εικόνες των ανατομικών μορίων του φόντου (Grondahl και συν. 1983). Η αμυδρή αυτή παραμονή θεωρείται ανεκτή γιατί πολλές φορές λειτουργεί σαν οδηγός για την εντόπιση της βλάβης (Grondahl και συν. 1983α,β, Grondahl 1987, Μικρογεώργης 2004). Μετά την αφαίρεση των εικόνων, οι διαφορές στην πυκνότητα του αρχικού και του επόμενου ακτινογραφήματος εμφανίζονται στην ψηφιακή αφαιρετική ακτινογραφία ως περιοχές με πιο σκούρο ή πιο ανοιχτό χρώμα, 27

28 Πρέπει να τονιστεί πως η ψηφιακή αφαιρετική ακτινογραφία δεν περιλαμβάνει περισσότερες πληροφορίες από αυτές που υπάρχουν στα ακτινογραφήματα από τα οποία προέρχεται αλλά αποτελεί μια μορφή εικόνας που μπορεί να διαβάσει και να αναλύσει ο υπολογιστής. Πρόκειται στην ουσία για μια ψηφιακή εικόνα, δηλαδή έναν δισδιάστατο πίνακα εικονοστοιχείων (pixels), στον οποίο η φωτεινότητα κάθε συγκεκριμένου pixel θα έχει τιμή ίση με τη διαφορά των τιμών της φωτεινότητας που είχε το αντίστοιχο pixel στις δύο αφαιρούμενες ψηφιακές ακτινογραφικές εικόνες. Αυτή η ανάλυση εικόνας από τον υπολογιστή δίνει την δυνατότητα στην ψηφιακή αφαιρετική ακτινογραφία να εμφανίσει με μεγαλύτερη ευκρίνεια την ίδια πληροφορία που δεν είναι όμως ορατή στο κοινό ακτινογράφημα. Όσον αφορά την οδοντιατρική έρευνα οι πρώτες εργασίες στις οποίες εφαρμόστηκε η τεχνική της ψηφιακής αφαίρεσης αφορούσαν το γνωστικό αντικείμενο της Περιοδοντολογίας (Webber και Ruttimann 1982, Webber και συν. 1982, Grondahl και Grondahl 1983, Grondahl και συν. 1983β, van der Stelt και συν. 1985, Hausmann και συν. 1986, Bragger και συν. 1988). Στις συγκεκριμένες εργασίες εφαρμόστηκε η έμμεση τεχνική, χρησιμοποιήθηκαν δηλαδή συμβατικά περιακρορριζικά ακτινογραφήματα τα οποία στην συνεχεία ψηφιοποιούνταν με χρήση κάποιας βιντεοκάμερας ή σαρωτή. Η εφαρμογή της τεχνικής DSR, με τη χρήση ηλεκτρονικών υπολογιστών και συστημάτων έμμεσης ψηφιακής ακτινογραφικής απεικόνισης, σηματοδοτεί τη δεύτερη γενιά των συστημάτων αφαιρετικής ακτινογραφίας (Lehmann και συν. 2000), ενώ με την εισαγωγή στην κλινική οδοντιατρική πράξη των φωτοενεργοποιούμενων φωσφορικών ακτινογραφικών πλακών (SPP) και της άμεσης ψηφιακής ενδοστοματικής ακτινογραφικής απεικόνισης με χρήση αισθητήρα (CCD, CMOS) περάσαμε στην τρίτη γενιά (Lehmann και συν. 2000, Νair και Nair 2007). Χαρακτηριστικό των νεότερων αυτών συστημάτων είναι το γεγονός ότι χρησιμοποιούν εξελιγμένα προγράμματα ψηφιακής επεξεργασίας και ανάλυσης εικόνας, που επιτρέπουν τόσο την ακριβή ευθυγράμμιση και υπέρθεση των υπό ψηφιακή αφαίρεση ακτινογραφικών εικόνων, καθώς και την τέλεση πολύπλοκων διεργασιών προκειμένου να 28