32 Ακτινοδιαγνωστική - Σύγχρονη Τεχνολογία DENTAL TRIBUNE Greek Edition Πρακτικές τεχνικές βελτιστοποίησης της ψηφιακής ακτινογραφικής απεικόνισης E. T. Parks, DMD, MS Παρόλο που η χρήση της ψηφιακής ακτινογραφίας έχει επιτρέψει στον οδοντίατρο να αποφεύγει την υποβάθµιση της ποιότητας της οπτικής απεικόνισης κατά την επεξεργασία στο σκοτεινό θάλαµο, πολλοί παράγοντες µπορούν να επηρεάσουν την ποιότητα µιας ψηφιακής ακτινογραφίας. Σε αυτό το άρθρο θα παρουσιαστούν δύο κρίσιµοι τοµείς που επηρεάζουν την ποιότητα της εικόνας: 1) η αλληλεπίδραση µεταξύ της πηγής ακτινοβολίας και του δέκτη και 2) η αλληλεπίδραση µεταξύ του δέκτη και των µατιών του οδοντιάτρου. Αλληλεπίδραση µεταξύ της πηγής ακτινοβολίας και του δέκτη Α Η πηγή ακτινοβόλησης συχνά παραβλέπεται ως πιθανό αίτιο για ανεπαρκείς εικόνες. Η συντριπτική πλειοψηφία των αισθητήρων λειτουργούν καλύτερα στα 70 kvp ή λιγότερο. Το υψηλότερο kilovoltage τείνει να καίει την εικόνα, επειδή ο χρόνος έκθεσης δεν µπορεί να µειωθεί αρκετά για να αντισταθµιστεί η αυξηµένη εκποµπή ακτινοβολίας. Για να αντισταθµιστεί αυτό, πολλοί κατασκευαστές προτείνουν τη χρήση πηγή συνεχούς ρεύ- µατος (DC). Η συγκεκριµένη πηγή δηµιουργεί ένα σταθερό kvp, επιδρώντας έτσι στην ποσότητα της ακτινοβολίας που δηµιουργείται σε χαµηλούς χρόνους έκθεσης. Όταν χρησιµοποιούµε µία πηγή εναλλασσόµενου ρεύµατος (AC), η χρήση αυξη- µένου φιλτραρίσµατος και µεγαλύτερης απόστασης µεταξύ της πηγής και του δέκτη (µε επιµήκη κώνο) θα επιτρέψει επίσης µεγαλύτερους χρόνους έκθεσης χωρίς να αυξηθεί η δόση της ακτινοβολίας για τον ασθενή. Παρόλο οι περισσότερες πηγές ακτίνων Χ χρησιµοποιούν κυκλικό διάφραγµα, η πιο πρόσφατη έρευνα των αρµόδιων αρχών ακτινοπροστασίας στις ΗΠΑ προτείνει τη χρήση ορθογώνιου διαφράγµατος. Εκτός από τη µείωση του χρόνου έκθεσης, το ορθογώνιο διάφραγµα µπορεί να επηρεάσει επίσης την ποιότητα της εικόνας. Οι Falk και συν. ανέφεραν αξιοσηµείωτη βελτίωση στην υψηλή και χαµηλή αντίθεση κατά τη χρήση ορθογώνιου διαφράγµατος, λόγω της µειωµένης σκέδασης της κύριας ακτίνας. Η ακτινοβολία σκέδασης αυξάνει την ποσότητα του θορύβου που είναι εµφανής στην ψηφιακή εικόνα και µπορεί να αυξηθεί µε τη χρήση ταχύτερων δεκτών εικόνας. Κατά συνέπεια, ο αυξηµένος θόρυβος παρατηρείται συχνά όταν δεν χρησιµοποιείται ορθογώνιο διάφραγµα µε τους ψηφιακούς δέκτες εικόνων. Μ Θα πρέπει να γίνονται ρυθµίσεις αντίστοιχα µε το σωµατικό µέγεθος των ασθενών που προσέρχονται για θεραπεία. Υπάρχει επίσης µία αξιοσηµείωτη ποικιλοµορφία στο πάχος των ιστών της άνω γνάθου και του προσώπου, ειδικά µεταξύ των άνω γοµφίων και των κάτω τοµέων. Αφού οι περισσότερες πηγές ακτίνων Χ έχουν σταθερό kvp και ma, η µεταβολή των χρόνων έκθεσης είναι η µόνη διαθέσιµη επιλογή για το σωµατικό µέγεθος του ασθενούς και το πάχος των ακτινογραφούµενων δοντιών. Ενώ διατίθενται εργαλεία βελτίωσης της εικόνας µετά τη λήψη της, µία πολύ φωτεινή εικόνα δεν µπορεί να διορθωθεί. Αλληλεπίδραση µεταξύ του δέκτη και των µατιών του οδοντιάτρου Γ Ανατοµικά ακριβείς εικόνες µπορούν να ληφθούν µε την τεχνική παραλληλισµού, στην οποία ο επιµήκης άξονας του δέκτη της εικόνας είναι παράλληλος µε τον επι- µήκη άξονα του δοντιού και η κύρια ακτίνα κατευθύνεται κάθετα προς το δέκτη και το δόντι (Εικ. 1). Οι ανατοµικές παραλλαγές (π.χ., µικρό στό- µα, εξοστώσεις, αβαθής υπερώα), ωστόσο, καθιστούν δύσκολη την επίτευξη πραγµατικού παραλληλισµού. Σε πολλές περιπτώσεις, µικρότεροι αισθητήρες µπορούν να χρησιµοποιηθούν για καλύτερα αποτελέσµατα σε µικρότερα στόµατα. Ανεξάρτητα από τον τύπο του αισθητήρα που επιλέγεται, ωστόσο, οι άκαµπτοι αισθητήρες θα πρέπει να τοποθετούνται σε περιοχές του στό- µατος µε τον περισσότερο χώρο, δηλαδή οπισθίως προς τη µέση γραµµή (Εικ. 2-5). Σε περιπτώσεις όπου υπάρχει ανεπαρκής χώρος για την τοποθέτηση αισθητήρα (π.χ., όπου υπάρχουν κάτω εξοστώσεις που βρίσκονται σε κοντινή απόσταση µεταξύ τους), θα πρέπει να χρησιµοποιηθεί µικρότερος αισθητήρας ή εναλλακτική γεωµετρία προβολής. Η χρήση της τεχνικής της διχοτόµου µπορεί να είναι ο µοναδικός τρόπος απεικόνισης κάτω προγοµφίων, αν υπάρχουν µεγάλες εξοστώσεις. Με αυτήν την τεχνική, ο αισθητήρας τοποθετείται όσο το δυνατόν πιο κοντά στο δόντι. Η γωνία µεταξύ του επιµήκους άξονα του αισθητήρα και του δοντιού υπολογίζεται και στη συνέχεια διαιρείται δια του δύο και η κεντρική ακτίνα κατευθύνεται κάθετα προς τη διχοτόµο (Εικ. 6). Αυτή η τεχνική, ωστόσο, τείνει να οδηγεί σε παρα- µόρφωση της εικόνας και θα πρέπει να δίνεται προσοχή κατά και µετά την ακτινογραφική λήψη για τη σωστή θέση. Τα αποτελέσµατα θα πρέπει να παρατηρούνται άµεσα για να εξασφαλίζεται η ακριβής λήψη των επιθυ- µητών οδοντικών ιστών πριν την αποχώρηση του ασθενούς. Πολλά σφάλµατα τοποθέτησης που εµφανίζονται στις ακτινογραφίες µε φιλµ µπορεί να εµφανιστούν επίσης µε τους ψηφιακούς δέκτες. Το πιο συχνό από αυτά τα σφάλµατα είναι η αποκοπή του κώνου, η οριζόντια επικάλυψη, η απώλεια του ακρορριζίου και η σµίκρυνση του οπτικού πεδίου (Εικ. 7 έως 10). Τα σφάλµατα τοποθέτησης που παρατηρούνται συγκεκριµένα σε άκα- µπτους αισθητήρες περιλαµβάνουν την απώλεια του κοπτικού ή µασητικού τµήµατος των δοντιών (Εικ. 11), που τείνουν να εµφανίζονται όταν η γωνία µεταξύ του δοντιού και του υποδοχέα είναι πολύ µεγάλη και η εικόνα του κοπτικού άκρου προβάλλεται στο άκρο του αισθητήρα. Η τοποθέτηση του δέκτη οπισθίως ή προς τη µέση γραµµή θα βελτιώσει τη σχέση µεταξύ του δέκτη και του επιµήκους άξονα του δοντιού, καθώς και τη δυνατότητα του οδοντιάτρου να απεικονίσει τις κορυφές της µύλης των δοντιών. Ενώ οι πλάκες φωσφόρου είναι πιο εύκαµπτες από τους άκαµπτους αισθητήρες, θα πρέπει να δίνεται προσοχή ώστε να εξασφαλιστεί πως ο δέκτης δεν κάµπτεται όταν ο ασθενής τον σταθεροποιεί, για να αποφευχθεί επιµήκυνση του ακρορριζικού τµήµατος της εικόνας. Η χρήση ενός άκα- µπτου συγκρατητήρα µπορεί επίσης να µειώσει αυτήν την παραµόρφωση. Μία άλλη µέθοδος ελαχιστοποίησης αυτού του σφάλµατος είναι η τοποθέτηση του συγκρατητήρα στη µασητική/κοπτική επιφάνεια του δοντιού που θα απεικονιστεί και η ελαφρά δήξη του ασθενούς για τη συγκράτηση του αισθητήρα στην θέση του αντί να δαγκώνει ο ασθενής τον αισθητήρα στην θέση του. Ε Ένα πλεονέκτηµα των άκαµπτων αισθητήρων είναι η ευκολία δηµιουργίας µιας σχεδόν στιγµιαίας εικόνας. Αν οι εικόνες δεν ικανοποιούν τους απαιτούµενους κανόνες ποιότητας, µπορούν να απορριφθούν και να ληφθούν νέες. Η δυνατότητα επανάληψης µιας ακτινογραφίας, ωστόσο, τείνει να αυξάνει τον αριθµό των εκθέσεων που απαιτούνται για ολοκλήρωση της σειράς των ακτινογραφιών. Μετά τη λήψη της εικόνας, οι πλάκες φωσφόρου θα πρέπει να σαρωθούν για να δηµιουργηθεί µία ορατή εικόνα. Η σάρωση θα πρέπει να πραγµατοποιηθεί όσο το δυνατόν πιο σύντο- µα µετά την έκθεση. Μόλις η εικόνα εµφανιστεί στην οθόνη του υπολογιστή, υπάρχουν πολλά εργαλεία βελτίωσης εικόνας (π.χ., της πυκνότητας, της αντίθεσης, της κλίµακας του γκρίζου). Είναι σηµαντικό να θυµόµαστε, ωστόσο, πως η προσπάθεια µετατροπής µιας κατώτερης του ιδανικού εικόνας σε µία αποδεκτή δεν είναι χωρίς κινδύνους. Οι Τyndall και συν. βρήκαν πως ορισµένες «βελτιώσεις» µπορούν να µειώσουν τη διαγνωστική αξία της εικόνας. Β Παρόλο που το ιδανικό είναι η λήψη µιας εικόνας υψηλής ποιότητας, οι οδοντίατροι έχουν τη δυνατότητα να τροποποιήσουν µία εικόνα, που διαφορετικά θα ήταν κακή και χωρίς διαγνωστική αξία. Η ρύθµιση της πυκνότητας µιας εικόνας επιτρέπει στον οδοντίατρο να διασώσει µία σκούρα εικόνα, αρκεί ο αισθητήρας να µην έχει κορεστεί (Εικ. 12). εν ισχύει το ίδιο για µία εικόνα χαµηλής πυκνότητας (Εικ. 13). DT σελίδα 36
34 Ακτινοδιαγνωστική - Συγχρονη Τεχνολογία DENTAL TRIBUNE Greek Edition Εικ.1 Εικ.2 Εικ.3 Εικ.4 Εικ.5 Εικ.6 Εικ.7 Εικ.8 Εικ.9 Εικ.10 Εικ.12 Εικ.11 Εικ. 1. Ανατοµικά ακριβείς εικόνες µπορούν να ληφθούν µε την τεχνική παραλληλισµού, στον οποίο ο επιµήκης άξονας του δέκτη της εικόνας είναι παράλληλος µε τον επιµήκη άξονα του δοντιού και η κύρια ακτίνα κατευθύνεται κάθεται. Εικ. 2. Μία επίδειξη της ακατάλληλης τοποθέτησης του δέκτη της εικόνας αρκετά πίσω για να ληφθεί η άπω πλευρά του κυνόδοντα. Εικ. 3. Ο δέκτης τοποθετείται πιο µπροστά αλλά πολύ κοντά στα δόντια. Εικ. 4. Ο δέκτης µετακινείται µπροστά, αλλά η κεντρική ακτίνα δεν στοχεύει ανάµεσα στα σηµεία επαφής. Εικ. 5. Ο δέκτης βρίσκεται στη σωστή θέση. Η κεντρική ακτίνα κατευθύνεται ανάµεσα από τις όµορες επαφές. Εικ. 6. Τεχνική της διχοτόµου. Εικ. 7. Ακτινογραφική εικόνα µιας περίπτωσης αποκοπής κώνου. Εικ. 8. Ακτινογραφική εικόνα οριζόντιας επικάλυψης. Εικ. 9. Ακτινογραφική εικόνα σφάλµατος τοποθέτησης όπου τα ακρορρίζια έχουν αποκοπεί. Εικ. 10. Η σµίκρυνση του οπτικού πεδίου είναι ένα από τα πιο συνήθη σφάλµατα τοποθέτησης. Παρατηρήστε τις εξοστώσεις της κάτω γνάθου. Εικ. 11. Θα πρέπει να δίνεται προσοχή όταν τοποθετείται ο αισθητήρας για να µην αποκόπτεται η µύλη των δοντιών. Εικ. 12. Α. Αρχική εικόνα της ακτινογραφίας υψηλής πυκνότητας. Β. Μία εικόνα υψηλής πυκνότητας µπορεί να διορθωθεί µε εργαλεία ψηφιακής βελτίωσης.
36 Ακτινοδιαγνωστική - Συγχρονη τεχνολογία DENTAL TRIBUNE Greek Edition Εικ.13 Εικ.14 Εικ.15 Εικ.16 Εικ.17 Εικ.18 Εικ. 13. Α. Εµφάνιση της αρχικής εικόνας χαµηλής πυκνότητας. Β. Εικόνες µε ανεπαρκή πυκνότητα δεν µπορούν να διασωθούν µε τα εργαλεία βελτίωσης. Εικ. 14. Η ρύθµιση της αντίθεσης µπορεί είτε να τονίσει τις διαφορετικές πυκνότητες της εικόνας είτε να τις συνδυάσει. Εικ. 15. Η αντιστροφή της κλίµακας του γκρίζου βελτιώνει τη δυνατότητα του οδοντιάτρου να παρατηρήσει ελαφρές διαφορές σε ακτινογραφικές εικόνες χαµηλής πυκνότητας. Εικ. 16. Όταν χρησιµοποιούµε ψευδοχρωµατική ενίσχυση είναι σηµαντικό να θυµό- µαστε να κατανέµουµε το χρώµα µε συγκεκριµένο τρόπο για να επωφεληθούµε από αυτό το χαρακτηριστικό. Εικ. 17. Το εργαλείο φλας βελτιώνει την πυκνότητα ενός συγκεκρι- µένου σηµείου ενδιαφέροντος. Εικ. 18. Το εργαλείο µέτρησης µπορεί να βοηθήσει στον καθορισµό αποστάσεων και µηκών σε µία ακτινογραφία. Η ακρίβεια αυτών των µετρήσεων εξαρτάται από την εφαρµοζόµενη γεωµετρία προβολής. DT σελίδα 32 Για αποδεκτή αντίθεση απαιτείται επαρκής πυκνότητα. Η βελτίωση της αντίθεσης τροποποιεί την κλίση της καµπύλης πυκνότητας έκθεσης (Εικ. 14), είτε τονίζοντας τη διαφορά πυκνότητας ή ενσωµατώνοντάς τις µαζί. Είναι σηµαντικό να θυµόµαστε πως, αν η εικόνα δεν έχει ληφθεί σωστά, οι βελτιώσεις δεν θα είναι επωφελείς. Η αντιστροφή της κλί- µακας του γκρίζου αντιστρέφει την κατανοµή του γκρίζου χρώµατος στην εικόνα (Εικ. 15), επιτρέποντας βελτιωµένη παρατήρηση διαφορών µε χαµηλή αντίθεση. Ενώ η βελτίωση ψευδοχρώµατος επιτρέπει στον οδοντίατρο να εφαρµόσει ένα χρωµατικό σχήµα σε µία κλίµακα του γκρίζου (Εικ. 16), αν τα χρώµατα δεν κατανέµονται µε τρόπο που να έχει νόηµα, το επιπλέον χρώµα δεν θα επιδρά στο αποτέλεσµα. Η ενίσχυση του φλας, που επιχειρεί επίσης να βελτιώσει την παρατήρηση εικόνων χαµηλής πυκνότητας, είναι µία ιστογραµµατική εξισορρόπηση µιας συγκεκριµένης περιοχής ενδιαφέροντος (Εικ. 17). Η εξισορρόπηση επηρεάζει µόνο την περιοχή που µας ενδιαφέρει, που εµφανίζεται πιο φωτεινή. Η χρησιµότητα αυτών των βελτιώσεων εξαρτάται, ωστόσο, από το οπτικό σύστηµα και το χρησιµοποιούµενο λογισµικό. Το εργαλείο µέτρησης επιτρέπει στον οδοντίατρο να καθορίσει αποστάσεις και µήκη σε µία ακτινογραφία (Εικ. 18). Και πάλι, η ακρίβεια της µέτρησης εξαρτάται από τη γεωµετρία προβολής που χρησιµοποιείται για τη λήψη της εικόνας. Τα οφέλη αυτών των βελτιώσεων αντισταθµίζουν τα πιθανά µειονεκτήµατα, αρκεί να εκτιµάται η επίδραση της γεωµετρίας προβολής. Συµπεράσµατα Όσο περισσότερο επεξεργάζεται µία εικόνα, τόσο λιγότερο πιθανό είναι να βελτιωθεί. Η προσοχή στους παράγοντες έκθεσης, το µέγεθος του ασθενούς και τη γεωµετρία προβολής θα έχουν µεγαλύτερη επίδραση στην ποιότητα της εικόνας από ο,τιδήποτε µπορεί να γίνει στην εικόνα αφού ληφθεί. Η απεικόνιση µε ψηφιακή ακτινογραφία παρέχει πολλά πλεονεκτήµατα στον οδοντίατρο έναντι της παραδοσιακής ακτινογραφίας µε φιλµ. Απαιτούνται, ωστόσο, τεχνικές ικανότητες για να δηµιουργηθούν υψηλής ποιότητας, ανατο- µικά ακριβείς εικόνες. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ I. National Council an Radiation Protection and Measurements. Radiation Protection in Dentistry Repart No. 14S. Washington, DC: NCRP; 2003. Revised 2004. 2. Folk A, lindhe], Rohlin M, Nilsson M. Effects of collimator size of a dental X-ray unit on imoge contrast. Dentomoxillofac Rodial I 999;28IS}:26 1-266. 3. Bahrami G, Hagstr0m C, Wenzel A. Bitewing examina tion with four digital receptors. Dentomaxillafac Radiol 2003;32IS}:317-321. 4. Versteeg CH, Sanderink GCH, van Ginkel FC, van der Stell PF. An evaluation of periapical radiography with a charge-coupled device. Dentomaxillofac Radiol I 998;2712}:97-1 0 I. 5. S.Berkhout WE, Sanderink GC, van der Stell PF. Does digital radiography increase the number of intraaral radiographs? A questionnaire study of Dutch dental practices. Dentomaxillofac Radiol 2003;3212}: 124-127. 6. Tyndall DA, ludlow JB, Platin E, Nair M. A comparison of Kodak Ektaspeed Plus film and the Siemens Sidexis digital imaging system for caries detection using receiver operating characteristic analysis. Oral Surg Oral Med Oral Pathal Oral Radial Endod 1998;8SII}:113-118. 7. Bragger U, Burgin W, Marconi M, et 01. Influence of contrast enhancement and pseudocolor transformation on the diagnosis with digital subtraction images IDSI}. J Periodont Res I 994;2912}:9S-1 02. 8. Shi XQ, li G, Yoshiura K, Welander U. Perceptibility curve test for conventional and calour-coded radiographs. Dentomaxillofac Radial 2004;33IS}:318-322. 9. Castro VM, Katz JO, Hardman PK, et 01. In vitro comparison of conventional film and direct digital imaging in the detection of approximal caries. Dentomaxillofac Radiol 2007;3613}: 138-142. 10. Hook R, Wicht MJ. Greyscale reversed radiographic display in the detection of approximal caries. J Dent 200S;33Ill:6S-71. I I. Wenzel A, Kirkevang ll. Students altitudes to digital radi ography and measurement accuracy of two digital systems in connection with root canal treatment. Euro J Dent Educ 2004;814}:9S- 102. 12. Woolhiser GA, Brand JW, Hoen MM, et 01. Accuracy of film based, digital and enhanced digital images far endodontic length determination. Oral Surg Oral Med Oral Path Oral Radiol Endod 200S;9914}:499-S04. Αναδηµοσίευση από το PPAD, Vol. 20, No. 2 E. T. Parks, DMD, MS Είναι καθηγητής ιαγνωστικών Επιστηµών στην Οδοντιατρική Σχολή του Πανεπιστηµίου Ιντιάνα.