Digitales Röntgen – wohin geht die rasante Entwicklung bei Hardware und Software?

Vor knapp 4 Jahren beleuchtete der Autor des nachfolgenden Beitrags im Rahmen einer 2-teiligen Artikelserie die Aspekte des Umstiegs vom analogen filmbasierten Röntgen zur digitalen Technik. In 2 weiteren Artikeln berichtet er nun über die inzwischen erfolgten Entwicklungen bei der Hard- und Software, wobei erkennbar wird, dass am digitalen Röntgen kein Weg mehr vorbeiführt.

Auch wenn bundesweit derzeit noch rund die Hälfte der Praxen filmbasiertes Röntgen anwendet, nimmt die Zahl der „Umsteiger“ in den letzten Jahren deutlich zu. Man muss kein Prophet sein, um die These zu wagen, dass in 10 Jahren wohl kaum noch jemand zahnärztliches Röntgen mit analoger Technologie betreiben wird. Der Autor hatte sich vor einiger Zeit kritisch mit einigen Aspekten des digitalen Röntgens auseinandergesetzt und die Industrie aufgefordert, bessere Lösungen zu entwickeln. Es ist erfreulicherweise festzustellen, dass die Hersteller durchaus an Verbesserungen arbeiten und neue Produkte bei Hard- und Software anbieten, die überwiegend positiv zu bewerten sind. Spannend bleibt dabei die Frage, ob das, was die Industrie als Verbesserung anpreist, sich in der Praxis dann wirklich als nutzbringend, erleichternd, Prozesse beschleunigend und die Diagnostik unterstützend erweist.

Zahnärzte stehen heute nicht mehr vor der Frage, ob sie bei einer Praxisübernahme oder Neugründung analoges oder digitales Röntgen verwenden wollen; es geht vielmehr um die Frage, welche digitalen Techniken zum Einsatz kommen sollen, welche Investition sinnvoll ist und wie es gelingt, mit der rasanten Entwicklung auf dem Markt Schritt zu halten. Bei filmbasierter Technik konnte man sich nach der Anschaffung eines Röntgengerätes entspannt zurücklehnen: Ein Röntgengerät hatte eine Lebenserwartung von bis zu 20 Jahren, bahnbrechende Neuentwicklungen waren nicht zu „befürchten“, Verbesserungen bei der Filmtechnologie waren überschaubar.

Heutzutage ist die Industrie von IDS zu IDS eifrig bemüht, durch Neuentwicklungen Marktanteile auszubauen. Dabei ist es ratsam, sich vor Neuanschaffungen Zeit zu nehmen und sich mit den Produkten auseinanderzusetzen. Nur wer gut informiert ist, vermeidet unangenehme Überraschungen. Messen sind bestens dazu geeignet, sich praktisch ein Bild zu machen, parallel nebeneinander verschiedene Geräte- und Softwareoptionen auszuprobieren und zu vergleichen, am besten zusammen mit Mitarbeiterinnen aus dem Team, die überwiegend die Geräte bedienen werden.

Trends bei der extraoralen Bildgebung

Ob ein Gerät einen Award für bestes Design errungen hat, ist aus Sicht des Autors nicht wirklich maßgebend. Eine Auszeichnung für Anwenderfreundlichkeit oder Funktionalität wäre da interessanter. Entscheidend ist doch die Frage, ob ein Gerät dazu beitragen kann, bei der Bildentstehung zu unterstützen und bei der Fehlervermeidung zu helfen. Natürlich sind Strahlereigenschaften wie Fokusgröße und Sensoreigenschaften wie Anzahl der generierten Bilddaten, z.B. beim Panoramagerät, oder der Prozess der Umwandlung der Röntgenstrahlung in ein auswertbares Bild wichtige Aspekte. Nach wie vor aber passieren viel mehr Fehler bei der Positionierung der Patienten (OPG, DVT) oder des Strahlers und Detektors (intraoral), die zur Folge haben, dass Röntgenaufnahmen nur teilweise befundbar sind oder wiederholt werden müssen. Insofern sind alle technischen Hilfsmittel, die den Anwender darin unterstützen, den Patienten/Strahler/Detektor gut zu positionieren, ein echter Gewinn. Leider hat der Autor den Eindruck, dass gerade diese Aspekte bei der Industrie nicht im Fokus stehen.

Hilfsmittel für die Patientenpositionierung

Bei den extraoralen Geräten spielt die korrekte Ausrichtung des Patienten in den 3 Raumebenen eine wichtige Rolle. Die Frage, ob man eine Face-to-Face-Positionierung bevorzugt oder lieber von der Seite schaut, wie der Patient positioniert ist, mag Geschmacksache sein. Wichtig ist aber, dass die dabei verwendeten Hilfsmittel praktisch sind und unterstützen. Die Laserlinien zur korrekten Ausrichtung des Patientenkopfes müssen aus allen Richtungen gut erkennbar sein. Bei einigen Geräten werden diese Linien durch Strahler, Sensor oder Schläfenstützen partiell abgedeckt oder nur auf eine Kopfseite projiziert, was beim DVT nachteilig ist. So ist für den Autor der Klappspiegel (Dentsply Sirona) nach wie vor eine perfekte Lösung für die seitliche Einstellung, während gewölbte „Zerrspiegel“ (z.B. Kavo) nicht wirklich überzeugen können. Interessant ist eine Lösung beim Viso- Gerät von Planmeca, bei dem die Einstellung des Field of View (FOV) per Live-Bild auf dem Bediendisplay erfolgt (Abb. 1). Dabei werden die Umrisse des FOV dargestellt, während bei anderen Geräten üblicherweise nur die Mittelachsen des FOV per Laserlinie auf den Patientenkopf projiziert werden und sich der Anwender die wirkliche Dimension des Volumens „hinzudenken“ muss.

Ein ganz heikler Punkt scheinen Kinnauflage und/oder frontaler Aufbiss zu sein. Hier gibt es eine Reihe von Konstruktionen, die nicht begeistern, weil sie zu labil bzw. nicht einzuschwenken sind und teilweise zu deutlich im Röntgenbild dargestellt werden. Eine 5-Punkt-Fixierung des Patienten dürfte die sicherste Variante sein; manche Geräte verzichten aber auf eine Stirnabstützung oder bieten Kinnauflage und frontalen Aufbiss nur als Alternative und nicht in Kombination an. Ein Aspekt, der je nach Bauart der Geräte problematisch sein kann, ist die Positionierung bei Patienten von deutlich mehr als 1,90 m Körpergröße. Zwar lassen sich die meisten Geräte in solche Höhen fahren, aber ob eine 1,57 m große ZFA eine Chance hat, den Patienten korrekt zu positionieren, hängt von der Konstruktion der Bedienelemente ab.

Verbesserung der Aufnahmequalität

Der von Dentsply Sirona eingeführte Direktsensor beim Orthophos SL (Abb. 2) kann als mutiger Schritt gesehen werden, eine neue Technologie zu implementieren, die sich als Trend durchsetzen könnte. An die „neuartige“ Bildqualität, die nicht nur aus dem speziellen Sensor resultiert, sondern wie bei allen modernen Geräten stark von der bildgenerierenden Software geprägt wird, muss man sich gewöhnen, insbesondere wenn man direkt vom analogen Röntgen kommt. Es werden Strukturen dargestellt, die man bisher so nicht gesehen hat, und auch Weichgewebe verstärkt, die den Bildeindruck mitunter etwas beeinträchtigen können. Nicht nur bei diesem Gerät wird die dort als „Sharp Layer“-Technik bezeichnete Technologie eingesetzt, die darauf basiert, dass bei einem Umlauf „Unmengen“ von Daten generiert werden, die es der Software ermöglichen, im Zuge der Bilderkennung die scharf abgebildete Schicht zu optimieren. Dadurch können ungünstige anatomische Verhältnisse oder Positionierungsprobleme teilweise kompensiert werden, die ohne diese Technik zu Mängeln in der Darstellung führen.

Mittlerweile wird dieses Prinzip unter unterschiedlichen Bezeichnungen von fast allen Herstellern angeboten, meist im oberen Preissegment der Produktpalette. Die Option der manuellen Nachbearbeitung zur Schichtoptimierung gibt es bei einzelnen Anbietern; sie kann in Einzelfällen durchaus nutzbringend sein, vorausgesetzt, die Änderung der Darstellung erfolgt ohne nennenswerten Zeitverzug. Erwähnenswert scheint noch die DDAE-Funktion (Digital Direct Auto Exposure) von Morita, die auch beim neuesten Gerät aus der Veraview-Serie, dem X800 (Abb. 3) zum Einsatz kommt. Während der Belichtung wird in Echtzeit die Röntgentransparenz erkannt und daraufhin die Stärke der abgegebenen Röntgenstrahlung so geregelt, dass Bilder mit einem wesentlich besseren Dynamikbereich erzielt werden (laut Morita). Auch das außergewöhnliche Reuleaux-Format (Volumen- Querschnitt) wurde beibehalten.

Wie bei vielen solchen herstellerspezifischen Besonderheiten ist es schwer einzuschätzen, wie sie sich im Alltag auswirken, denn Vergleiche bei identischen Patientenverhältnissen sind schwer realisierbar. Bei den Programmen ist erfreulicherweise erkennbar, dass sich das Spektrum in den letzten Jahren gewandelt hat: weg von unnötigen Einstellungen wie transversale Schichtaufnahme hin zu Quadranten-Einblendung und Bitewing-Einstellungen (wobei der Autor diesen Begriff irreführend findet, weil diese Aufnahmen die intraorale Bissflügelaufnahme nicht wirklich ersetzen können). Dass manche Panoramageräte – vor allem im unteren Preissegment – keine vertikale Kollimation (Einblendung) für Kinder-OPGs haben, ist sehr bedauerlich.

Kombigeräte auf dem Vormarsch

Im DVT-Bereich überraschte Orangedental letztes Jahr in Köln mit dem PaX i 3D GREEN nxt (Abb. 4), das „sagenhafte“ Umlaufzeiten von unter 5 Sek. ermöglicht. Aber auch der Go 2D/3D von NewTom mit 6,4 Sek. Umlaufzeit ist diesbezüglich erwähnenswert. Man darf davon ausgehen, dass die Bildqualität nicht dieselbe sein kann wie bei Umlaufzeiten von 15 bis 25 Sek., aber die Option, für bestimmte Fragestellungen so schnelle Umlaufzeiten verfügbar zu haben, ist gewiss wertvoll. Nicht nur, dass dadurch die beim DVT „gefürchteten“ Bewegungsartefakte reduziert werden können, auch unter dem Gesichtspunkt des Strahlenschutzes sind kurze Umlaufzeiten und damit Expositionszeiten wichtig. Als weiterer Trend zeichnet sich ab, dass reine DVT-Geräte eher die Ausnahme und Kombigeräte eindeutig auf dem Vormarsch sind: Platzsparend, technologisch zunehmend ausgereifter und in der Anschaffung relativ gesehen günstiger, ermöglichen sie dem Anwender einen leichteren Einstieg in die dreidimensionale Bildgebung. Bislang sind die Kombigeräte meist mit 2 unterschiedlichen Sensoren für OPG und DVT ausgestattet, inzwischen jedoch geht der Trend hin zu Sensoren, die gleichzeitig für die Generierung von OPGs und DVTAufnahmen geeignet sind, ohne dass der Bildempfänger gedreht werden muss (z.B. Planmeca ProMax 3D, Morita Veraview X 800). Das spart Zeit und vermeidet technisch komplizierte und möglicherweise reparaturanfällige Bauteile. War früher aus Kostengründen die Option, ein Panoramagerät später auf DVT erweitern zu können, ein nicht unwesentliches Verkaufsargument, scheint diese Möglichkeit inzwischen eher in den Hintergrund zu treten. Aus gutem Grund, weil die rasche Weiterentwicklung der Geräte bei solchen upgradefähigen Modalitäten eher nicht genutzt werden kann, außer man hat eine clevere Lösung verhandelt, die diesem Punkt Rechnung trägt (Leasing mit Möglichkeit des Gerätetauschs).

Um die Dosis ist bei der Unterbietung der Werte mittlerweile ein regelrechter „Kampf“ entbrannt. Das Ziel ist klar erkennbar: Das DVT soll das Image der hohen Strahlenexposition verlieren und damit hinsichtlich der rechtfertigenden Indikation leichter einsetzbar werden. Angaben wie „80% geringere Strahlendosis bei einer 3D-Aufnahme (5 × 5 cm Low-dose-Technologie) im Vergleich zu einem 2D-Panorama“ (Kavo OP 3D Pro) lassen schon aufhorchen. Natürlich ist dieser Trend der Dosisreduktion zu begrüßen, aber der Umgang mit dieser Technologie muss erst erlernt werden. Die Anforderungen an den Zahnarzt und das die Aufnahmen durchführende Personal sind heute ungleich höher als in der Zeit der analogen Technik. Heute muss man sich insbesondere bei 3D-Aufnahmen, aber auch beim OPG, vorher sehr genau überlegen, was man sehen möchte und dann hinsichtlich Einblendung und Auflösung die richtige Einstellung finden. Man hat regelrecht die Qual der (Programmaus-)Wahl, muss sich mit den umfangreichen Optionen vertraut machen und zumindest am Anfang erst Erfahrungen mit den unterschiedlichen Programmen sammeln und die Ergebnisse auswerten. Voxelgröße, Auflösung und Volumenvariabilität sind Schlagworte, die bei DVT-Geräten gerne als Verkaufsargument verwendet werden. Darstellungen von 2,5 Linienpaaren/mm mit DVT (Morita Veraview X 800) sind sicher bemerkenswert und für den Bereich Endodontie interessant, ebenso wie Kleinstvolumina von 3 cm (Planmeca Viso).

Tubusgeräte: Entwicklungen bei Design und Handling

Tubusgeräte sind immer noch die meistgenutzte und dabei preiswerteste Röntgenkomponente in der Zahnarztpraxis. Grundlegende Neuentwicklungen kann der Autor bei dieser Geräteart aktuell nicht erkennen, wenn man einmal von der „Carbon nanotube“ absieht, die im X-on@tubeAIR von Orangedental zum Einsatz kommt. Diese Technologie soll die Geräte kleiner und leichter und damit besser positionierbar machen. Änderungen an den Geräten betreffen mehr das Design und Handling. So hat Orangedental z.B. das Bediendisplay in den Strahler integriert und einen Griff angebracht, mit dem das Positionieren erleichtert werden soll (Abb. 5). Beim Planmeca ProX gibt es die interessante Lösung, dass der Sensor mit einer Halterung direkt am Tubus griffbereit befestigt ist und das Kabel über den Gelenkarm geführt wird (Abb. 6). Damit ist der Sensor eigentlich genau da, wo er gebraucht wird, und man hat kein mitunter sehr langes Kabel, das im Weg ist bzw. beim Ablegen/Aufhängen des Sensors in einer Wandhalterung vorsichtig gehandhabt werden muss. Röntgenstrahler und -empfänger können grundsätzlich unabhängig voneinander betrieben werden. Dem Detektor ist es egal, aus welchem Strahler die Röntgenstrahlung kommt; hier ist firmenübergreifend jede Kombination möglich. Zwar wird ein Dentaldepot einem Kunden, der sich für ein Röntgengerät der Firma A entschieden hat, auch eine dazu passende Detektorlösung offerieren. Hat man sich aber bei der Geräteauswahl z.B. für ein extraorales Gerät der Firma B entschieden und ist damit an deren Software gebunden, kann man durchaus das Tubusgerät der Firma A kaufen und – soweit verfügbar – trotzdem Detektor und damit dann auch Software der Firma B nutzen, um im System zu bleiben. Das mag auch der Grund dafür sein, dass seit der vorletzten IDS mehrere führende Hersteller, die sich bisher ausschließlich mit intraoralen Sensoren beschäftigt hatten, nun auch Speicherfolientechnologie anbieten. Denn wie man hört, läuft die Speicherfolie dem Sensor zumindest bei den Marktanteilen den Rang ab. Offenbar wird das leichtere Handling der Speicherfolie gegenüber der schnelleren Bildgenerierung beim Sensor von den AnwenderInnen bevorzugt.

HD-Sensoren: mehr Dosis für herausragende Bildqualität

Bei den Detektoren gibt es einen Trend, der möglicherweise überrascht: Um beim Vergleich mit der allgemein recht guten Qualität der Speicherfolien zu punkten, geht die Entwicklung bei den Sensoren hin zu höher auflösenden HD-Sensoren, die aber auch mehr Dosis benötigen – also im Sinne des Strahlenschutzes eher ein Schritt zurück. Nach Meinung des Autors bestechen solche Aufnahmen aber durch hervorragende Bildqualität und das ist letztlich das, was Zahnärzte sich wünschen. Der Traum von der deutlichen Dosisreduzierung beim Wechsel von Film zu Sensor ist damit aber ausgeträumt: Wer vom hochempfindlichen F-Film zum HD-Sensor wechselt, wird erstaunt feststellen, dass der Techniker bei der Installation recht ähnliche Dosiswerte einstellt wie zuvor. Ungelöst, wenn nicht unlösbar, bleibt das Problem, dass Sensoren hinsichtlich der Dimensionen ungünstiger sind als Film oder Speicherfolie. Vor allem die technisch wohl unvermeidbare Differenz zwischen Außenfläche der Sensoren und der tatsächlich bildgenerierenden Fläche kann dazu führen, dass Zähne nicht vollständig abgebildet werden oder z.B. der periapikale Bereich nur knapp erkennbar ist.

Zu den intraoralen Detektoren gehört heutzutage auch zwingend ein funktionales Haltersystem. Und da sind die Möglichkeiten für die Speicherfolientechnik deutlich günstiger als für Sensoren. Das liegt zum einen daran, dass Film- und Speicherfolientechnik sich hierbei praktisch nicht unterscheiden und herstellerunabhängig verwendet werden können. Und zum anderen daran, dass die Sensoren keine einheitliche Form und Größe aufweisen, sodass universell einsetzbare Sensorhaltersysteme wesentlich schwieriger zu konstruieren sind. Hier ist das System von Dentsply Sirona Rinn erwähnenswert, das mit elastischen Gummizügen zur sicheren Fixierung des Sensors arbeitet. Manko ist allerdings, dass das System nicht zur Thermodesinfektion freigegeben ist und sich in der Praxis tatsächlich die Farbcodierung der Metallteile als nicht stabil erweist, wenn man auch ohne entsprechende Herstellerangabe die maschinelle Aufbereitung anwendet. Auch bei anderen Produkten überrascht immer wieder, dass Hersteller bei Angaben zur Aufbereitung nur die Autoklav-Sterilisation als Verfahren angeben, wo doch inzwischen jeder Anwender weiß, dass vor der Sterilisation die Desinfektion und Reinigung stehen und zunehmend automatisiert ablaufen, um validierbar sein zu können. Mehrwegprodukte ohne Eignung für die Thermodesinfektion sollten heute in der Zahnmedizin eigentlich nicht mehr angeboten werden.

Trends bei Speicherfolienscannern

Seit der vorletzten IDS 2015 drängen zunehmend Anbieter auf den Markt, die das Segment Speicherfolie bislang nicht abdeckten. So kann man inzwischen z.B. auch bei Orangedental, Planmeca und Dentsply Sirona Speicherfolien und Scanner ordern. Orangedental macht Werbung mit dem kleinsten Speicherfolienscanner der Welt „X-on® spark“, der fast auf einer Handfläche Platz findet (Abb. 7). Es kann vermutet werden, dass die weiter für den intraoralen Anwendungsbereich hoch im Kurs stehende Speicherfolientechnik die bisher auf Sensor setzenden Hersteller veranlasst hat, das Sortiment zu erweitern. Nachdem Dürr als Markführer im Speicherfolienbereich längst auch den Bereich OPG und DVT mit entsprechenden Geräten bedient, gibt es für potenzielle Kunden, die auf jeden Fall intraoral mit Speicherfolien arbeiten wollen, auch die Möglichkeit, die gesamte Röntgenausstattung bei ein und demselben Anbieter zu erwerben. Umgekehrt kann der Zahnarzt, der sich im extraoralen Bereich für einen bestimmten Hersteller entschieden hat, fast bei allen Firmen auch die Speicherfoliensysteme ordern. Nun stellt sich die Frage, ob die „Newcomer“ in diesem Segment von Beginn an die gleiche Qualität bieten können wie z.B. Dürr mit jahrelanger Erfahrung. Es fällt auf, dass schon bei dem Angebot an verschiedenen Speicherfoliengrößen die Hersteller eine unterschiedliche Vielfalt im Sortiment haben. So sind beispielsweise Folien für Okklusalaufnahmen nicht überall zu bekommen; hier konnte den Autor ein spezielles Format (54 × 48 mm) bei Planmeca überzeugen. Wer also bislang solche Aufnahmen mit analoger Technik angefertigt hat, muss genau prüfen, ob er die Technik mit Speicherfolie auch durchführen kann. Bei Sensoren gibt es solche Formate übrigens generell nicht.

Interessant ist, dass die Scanverfahren bei den einzelnen Geräten hinsichtlich der Mechanik recht unterschiedlich sind. Das „Dürr- Prinzip“ mit Einzug der Folien über eine Art Rollensystem wurde durchaus nicht von allen Herstellern übernommen. Nicht ganz ohne Grund, denn der VistaScan mini ist bisweilen etwas „sensibel“ und nimmt besonders bei den großen Speicherfolien einen Bedienerfehler manchmal übel. Die Speicherfolie zusammen mit der Hygieneschutzhülle in den Scanner einführen zu müssen, ist wahrscheinlich nicht die optimale Lösung. Dentsply Sirona und Planmeca setzen auf ein „Schlittenprinzip“, bei dem die Folien ohne mechanischen Stress in den Scanner eingefahren werden. Dass man beim Sirona-Scanner auch nach einer „Nachbesserung“ der ersten Serie beim Einlegen die Folien „mit Fingerspitzengefühl“ in den Einzugsschlitten gleiten lassen muss, überzeugt den Autor nicht ganz. Die Verschiedenartigkeit der Systeme macht deutlich, dass die Ideallösung offenbar noch nicht gefunden ist. Bei Planmeca und Carestream Dental gibt es die Besonderheit, dass die Speicherfolien mit einem Chip ausgestattet sind, der eine Codierung auf den Patienten vor jeder Exposition zulässt. Dies soll bei frequentem Betrieb eine Fehlzuordnung der Aufnahme zum falschen Patienten vorbeugen.

Fazit

Die zahnärztliche digitale Röntgenwelt ist in letzter Zeit vielfältiger und bunter geworden und erfordert eine intensive Beschäftigung mit den schier unbegrenzten Möglichkeiten nicht nur vor der Anschaffung der Geräte, sondern auch während deren Benutzung. Für einen ersten Überblick bietet „Dental Kompakt Online“ eine gute Möglichkeit, verschiedene Geräte auf der Basis von Hersteller-Angaben miteinander zu vergleichen (Abb. 8). Erfreulich ist, dass die meisten Hersteller inzwischen potenziellen Kunden via Website umfangreiches Informationsmaterial zur Verfügung stellen, bis hin zu Video-Bibliotheken mit Kurzfilmen, die auch die Handhabung von Geräten zeigen. Hier gefiel dem Autor die „Materialbank“ auf der Website von Planmeca (Abb. 9), auch wenn – wie bei fast allen Anbietern – leider vieles nur in Englisch verfügbar ist. Diese Videos können helfen, auch in der Anwendungsphase von Geräte nützliche Tipps zu geben und so z.B. bei der Ausbildung von Zahnmedizinischen Fachangestellten oder bei neuen MitarbeiterInnen den Umgang mit Geräten leichter zu lernen.

Der zweite Teil dieser Artikelserie befasst sich mit den Weiterentwicklungen bei der Röntgensoftware.

Näheres zum Autor des Fachbeitrages: Dr. Werner Betz

Weiterführende Links

> Digitales Röntgen – Wohin geht die rasante Entwicklung bei Hardware und Software?