Implantologie


DVT-Diagnostik in der Implantologie: Grundlagen – Fallstricke

Abb. 1: Technischer Aufbau eines Volumendatensatzes aus kubischen Volume Elements, den sogenannten „Voxeln“.
Abb. 1: Technischer Aufbau eines Volumendatensatzes aus kubischen Volume Elements, den sogenannten „Voxeln“.

Die „dentale Volumentomographie“ (DVT), wie die aktuelle offizielle Bezeichnung der Technik in der Zahnheilkunde lautet, nimmt an Verbreitung nahezu explosionsartig zu. Die Anwendung dieser dreidimensionalen Röntgentechnik in der präimplantologischen Diagnostik und Planung bildet dabei sicherlich einen Großteil am Gesamtvolumen aller angefertigten DVT-Aufnahmen in der zahnärztlichen Praxis. Der folgende Artikel stellt den aktuellen Stand der DVT-Technik kurz dar und beleuchtet das Anwendungsspektrum in der zahnärztlichen Implantologie aus Sicht der Bildgebung.

Die „dentale Volumentomographie“ (DVT), wie die Technik im offiziellen deutschen Sprachgebrauch mittlerweile korrekt bezeichnet wird, hat wie kaum eine andere neue Technik in der Zahnheilkunde in den letzten Jahren von sich reden gemacht. Mit einer geschätzten Anzahl von ca. 1.000 bis 1.300 aufgestellten Geräten in Deutschland im Jahr 2010 hat sich auch hierzulande eine bereits nahezu flächendeckend verfügbare dreidimensionale (3D) Röntgentechnik etabliert, die das diagnostische Spektrum auch im Bereich der zahnärztlichen Implantologie substantiell erweitert. Die Implantologie ist deswegen in besonderem Maße zu einem Anwendungsgebiet der DVT geworden, weil sich die knöcherne Ausgangslage vor Implantation dreidimensional wesentlich genauer abschätzen lässt und ein 3D-Datensatz eine schablonenbasierte, minimalinvasive Implantation überhaupt erst ermöglicht. Auch aus Strahlenschutzgründen bietet sich die im Vergleich zu den normalen 2D-Aufnahmen (Panoramaschichtaufnahme sowie Intraoralaufnahmen) deutlich dosisintensivere DVT-Technik1–3 in der Implantologie an, weil es sich hier in der Regel um eine ältere Patientenklientel handelt. Diese weist im Vergleich zu Kindern und Jugendlichen ein erheblich verringertes Risiko auf, potenzielle negative Effekte der applizierten Dosis zu erleiden4. Damit ist die DVT eine ideale Technik, die knöcherne Ausgangslage vor einer geplanten Implantation sicher zu ermitteln sowie ggf. durch virtuelle Planung und anschließende Übertragung auf den Operationssitus den vorhandenen Knochen bestmöglich für die Implantation auszunutzen. Da es sich jedoch bei der DVT um eine neue, technisch recht aufwendige und auch teure Technik handelt, besteht derzeit teilweise eine erhebliche Diskrepanz zwischen den durch Werbung motivierten Informationen und den offiziellen, d. h. wissenschaftlich belastbaren Daten. Letztere sind durchaus zu einem immer größer werdenden Anteil bereits vorhanden, was sich auch durch die Zunahme an verfügbaren offiziellen Leitlinien zum Thema5,6 manifestiert.
Dieser Artikel soll eine kurze Übersicht über die wissenschaftlich nachweisbaren diagnostischen Einsatzmöglichkeiten der DVT in der zahnärztlichen Implantologie geben. Außerdem werden die bekannten Fehler in den Daten (Artefakte) und auch Fehler bei der Analyse der Daten hinsichtlich ihrer Relevanz in diesem speziellen zahnärztlichen Fachgebiet dargestellt.

DVT-Technik

Moderne DVT-Geräte arbeiten heutzutage meist mit Flachpanel-Detektoren. Technisch gesehen gehören sie deshalb zur Gruppe der Flatpane-Detector-CTs (FDCT)7. Dies ist eine nicht unwichtige Tatsache, da sich die DVTs rein technisch gesehen nicht mehr von diesen FDCTs aus dem medizinischen Röntgen unterscheiden lassen. Die Abgrenzung über das DVT-Anwendungsspektrum, nämlich die Diagnostik im Bereich des Gesichtsschädels, ist daher für diese Geräteklasse aus dem Bereich der zahnärztlichen Fachkunde wichtig. Hinlänglich bekannt dürfte sein, dass ein DVT typischerweise ein kegel- (daher auch „Cone Beam“) bzw. pyramidenförmiges Strahlenbündel verwendet, welches in einer kreisförmigen Umlaufbahn den Patientenkopf umläuft. Gegenüberliegend befindet sich der schon erwähnte zweidimensionale Flachdetektor. Aus den so erhaltenen in der Regel mehreren hundert bis zu tausend Einzel-Projektionsröntgenaufnahmen erzeugt die Software mithilfe einer gefilterten Rückprojektion einen Volumendatensatz. Dieser kann, wie jeder vollständige Volumendatensatz, in allen Raumrichtungen virtuell zerlegt und somit in den typischen Körperhauptebenen (axial, sagittal und koronal) dargestellt werden. Der Volumendatensatz besteht aus regulär geformten, (meist würfelförmigen) kleinsten Einheiten, den sog. „Volume Elements“ oder „Voxeln“ (Abb. 1). Jedes Voxel hat einen spezifischen Grauwert, welcher idealerweise der Röntgenabsorption des exponierten Objektes an dieser Stelle entsprechen sollte. Die Rückprojektion kann man sich anschaulich so vorstellen, dass für jede einzelne erzeugte Projektionsaufnahme die Aufnahmegeometrie exakt bekannt ist, und die Software die Bildintensitäten (Grauwerte) durch das Voxelgitter hindurch in Richtung Röntgenquelle „zurückverschmiert“ (Abb. 2). Das heißt, der Grauwert im Bild wird anteilig auf die von diesem gemessenen „Röntgenstrahl“ getroffenen Voxel verteilt. Macht man dies für alle mehrere hundert Projektionsaufnahmen, so erhält man einen Voxeldatensatz, welcher in seinen Voxeln die dortigen Absorptionswerte des Objektes recht gut repräsentiert. Wichtig ist hierbei, nicht zu vergessen, dass alles, was man später sieht, nämlich den Voxeldatensatz, auf mathematischen Berechnungen und vielen vereinfachten Annahmen beruht. Dabei schleichen sich zahlreiche Fehler ein, das heißt Abweichungen von den wirklichen Absorptionswerten im untersuchten Objekt, welche wir als Artefakte bezeichnen. Hierzu später mehr.

Indikationen der DVT in der Implantologie

Grob unterteilt kann man die prä- und postoperative DVT-Diagnostik differenzieren. Aufgrund der relativ hohen Dosisbelastung sind Aufnahmen intraoperativ zum Beispiel im Sinne einer online-Navigation derzeit in der zahnärztlichen Implantologie nicht üblich. Bei der präimplantologischen Diagnostik kann die DVT nicht nur zur Abschätzung des Knochenangebotes an der geplanten Implantationsstelle verwendet werden, sondern z. B. auch zur Abklärung einer eventuellen Kieferhöhlenpathologie (Abb. 3) im Vorfeld einer geplanten Sinusbodenelevation, wenn sich klinische Anhaltspunkte für das Vorliegen einer derartigen Pathologie ergeben. Selbiges kann auch für intraossäre pathologische Veränderungen gelten, beispielsweise zur Abklärung röntgenologischer Anhaltspunkte für eine bisphosphonat-assoziierte Kieferknochennekrose. Typischerweise wird die DVT in der präimplantologischen Planung zur Evaluation der Knochensituation am geplanten Implantationsort eingesetzt. Da die Darstellung knöcherner Strukturen in der DVT suffizient möglich ist, ersetzt die Technik hier immer mehr die konventionelle CT.

  • Abb. 2: Bei der 3D-Rekonstruktion aus den vielen, zirkulär um das Objekt angeordneten Projektionsaufnahmen, verwendet man das Prinzip der „Rückprojektion“. Kennt man die geometrische Anordnung für jede einzelne aufgenommene Projektionsaufnahme exakt (und nur dann funktioniert die D-Rekonstruktion), dann kann man die  Strahlen von der Röntgenquelle durch das virtuelle Voxelgitter zurückverfolgen.  Rückprojektion bedeutet dann, dass man den gemessenen Intensitätswert (Grauwert) auf dem entsprechenden Detektor-Pixel sozusagen durch die von diesem Röntgenpfad getroffenen Voxel zurück in Richtung Röntgenquelle „verschmiert“. Macht man dies für sehr sehr viele Projektionsaufnahmen, erhält man für jedes Voxel einen Mittelwert, der ungefähr dem Absorptionswert der in diesem Voxel abgebildeten Struktur entspricht.
  • Abb. 3: DVT einer Mukozele, d. h. einer echten epithelial ausgekleideten Zyste in der Kieferhöhle, wie sie typischerweise als Spätkomplikation nach Operationen an der Kieferhöhle vorkommt. Die echte Mukozele darf hierbei nicht verwechselt werden mit den Extravasations-Pseudozysten  (Schleimretentionszysten) der kleinen Speicheldrüsen, die sehr häufig als  Zufallsbefund in Kieferhöhlen vorgefunden werden.
  • Abb. 2: Bei der 3D-Rekonstruktion aus den vielen, zirkulär um das Objekt angeordneten Projektionsaufnahmen, verwendet man das Prinzip der „Rückprojektion“. Kennt man die geometrische Anordnung für jede einzelne aufgenommene Projektionsaufnahme exakt (und nur dann funktioniert die D-Rekonstruktion), dann kann man die Strahlen von der Röntgenquelle durch das virtuelle Voxelgitter zurückverfolgen. Rückprojektion bedeutet dann, dass man den gemessenen Intensitätswert (Grauwert) auf dem entsprechenden Detektor-Pixel sozusagen durch die von diesem Röntgenpfad getroffenen Voxel zurück in Richtung Röntgenquelle „verschmiert“. Macht man dies für sehr sehr viele Projektionsaufnahmen, erhält man für jedes Voxel einen Mittelwert, der ungefähr dem Absorptionswert der in diesem Voxel abgebildeten Struktur entspricht.
  • Abb. 3: DVT einer Mukozele, d. h. einer echten epithelial ausgekleideten Zyste in der Kieferhöhle, wie sie typischerweise als Spätkomplikation nach Operationen an der Kieferhöhle vorkommt. Die echte Mukozele darf hierbei nicht verwechselt werden mit den Extravasations-Pseudozysten (Schleimretentionszysten) der kleinen Speicheldrüsen, die sehr häufig als Zufallsbefund in Kieferhöhlen vorgefunden werden.

Präoperative Planung

Diese kann lediglich die Planung durch Vermessung des vorhandenen Knochenangebotes auf der 3D-Aufnahme beinhalten. Obwohl die reine Abschätzung des Knochenangebotes in drei Dimensionen offensichtlich vorteilhaft ist, im Vergleich zur Planung auf planaren, zweidimensionalen Röntgenaufnahmen, bringt diese Art der Planung das Problem mit sich, die röntgenologisch dargestellte und vermessene Situation auf den Operationssitus manuell übertragen zu müssen. Ein erfahrener Operateur mit guten Kenntnissen in der 3D-Diagnostik mag in der Tat in der Lage sein, die röntgenologisch dargestellte Situation auf die operative Situation ungefähr zu übertragen, jedoch ist anzunehmen, dass die hierdurch entstehenden Fehler dennoch im Durchschnitt größer sein werden als bei einer mechanischen Übertragung. Von grundsätzlicher Bedeutung ist hierbei auch die Gefahr von Schrägmessungen, die eine größere Knochendimension vorgaukeln, als in realiter vorhanden (Abb. 4). Da die erste Orientierung der Schnittebenen auf dem Bildschirm nach erfolgter 3D-Rekonstruktion durch die Position des Patienten bei der Aufnahme vorgegeben ist, korrespondieren die dargestellten Schnittebenen zumeist nicht wirklich mit den Köperhauptebenen (Sagittalebene, Axialebene, Koronalebene). Wenn man dann z. B. in einem transversalen Schnittbild das Knochenangebot oberhalb des Canalis mandibularis vermisst, ohne diese schräge Orientierung des Unterkiefers relativ zur Axialebene zu beachten, ergeben sich deutlich längere Messstrecken (s. Abb. 4). Der dadurch entstehende Planungsfehler ist durch die Anwendung des Satzes nach Pythagoras leicht zu berechnen. Er liegt bei typischen Implantatlängen (zwischen 6 mm und 12 mm) bei einer im Vergleich zur intendierten Messstrecke lediglich um 2 mm schrägen Strecke bereits zwischen 0,2 mm und 0,3 mm, bei einer um 3 mm schrägen Strecke sogar zwischen 0,4 mm und 0,7 mm. Allein dieser Einzelfehler zeigt schon, dass wirklich submillimetergenaues Arbeiten kaum zu verwirklichen ist, zumal sich technische Fehler leider in einigen Fällen insgesamt addieren.

  • Abb. 4: Typischer Messfehler auf dreidimensionalen Aufnahmen durch nicht korrekte Ausrichtung der zu vermessenden Struktur in den drei Schnittebenen. In den axialen Schnitten (untere Reihe) erkennt man die schräge Messung, die durch die schräge Anordnung der zu vermessenden Struktur entsteht (s. Abb. oben rechts) nicht. Dadurch vermisst man fälschlich eine Strecke (rot), die im Vergleich zur korrekten Messstrecke (grün) um eine über den Satz des Pythagoras verknüpfte Strecke zu lang ist. Dieser Fehler kann sich gerade in der Implantologie durch die entstehende Überschätzung der Knochendimension fatal auswirken.
  • Abb. 5: Typische Scanschablone, bei der die Registrierung der DVT-Daten auf den Patienten über den an der Schablone fest angebrachten Legostein erfolgt. Wichtig ist der exakte Sitz der Schablone im Patienten, der unbedingt vor der Aufnahme genau überprüft werden muss. Hier entstehende Fehler gehen direkt in die späteren Fehler der angefertigten Bohrschablone ein.
  • Abb. 4: Typischer Messfehler auf dreidimensionalen Aufnahmen durch nicht korrekte Ausrichtung der zu vermessenden Struktur in den drei Schnittebenen. In den axialen Schnitten (untere Reihe) erkennt man die schräge Messung, die durch die schräge Anordnung der zu vermessenden Struktur entsteht (s. Abb. oben rechts) nicht. Dadurch vermisst man fälschlich eine Strecke (rot), die im Vergleich zur korrekten Messstrecke (grün) um eine über den Satz des Pythagoras verknüpfte Strecke zu lang ist. Dieser Fehler kann sich gerade in der Implantologie durch die entstehende Überschätzung der Knochendimension fatal auswirken.
  • Abb. 5: Typische Scanschablone, bei der die Registrierung der DVT-Daten auf den Patienten über den an der Schablone fest angebrachten Legostein erfolgt. Wichtig ist der exakte Sitz der Schablone im Patienten, der unbedingt vor der Aufnahme genau überprüft werden muss. Hier entstehende Fehler gehen direkt in die späteren Fehler der angefertigten Bohrschablone ein.


Eine verbesserte Übertragungsgenauigkeit wird durch die sog. schablonengestützte oder auch „offline navigierte“ Implantation erreicht. Dieses Verfahren findet immer mehr Anhänger und es ergeben sich auch in der wissenschaftlichen Literatur viele Hinweise darauf, dass es am Patienten erfolgreich angewandt werden kann. Kernstück dieser Technik ist die mechanische Übertragung der röntgenologisch dargestellten Situation in den Operationssitus. Dies erfolgt über eine präformierte bzw. laborgefertigte Scanschablone (Abb. 5), welche während der DVT-Aufnahme in den Mund des Patienten eingesetzt wird. Da die Position der Schablone während der DVT-Aufnahme mit der während der Implantat-Insertion übereinstimmen muss, ist der korrekte Sitz der Scanschablone von eminenter Bedeutung. Die Schablone wird zur Implantation mit Bohrlöchern und entsprechenden Führungshülsen ausgestattet, die an den virtuell, d. h. am PC im DVT-Datensatz, geplanten Insertionspositionen lokalisiert sind. Damit eine Übertragung der im 3D-Röntgenbild abgebildeten Situation auf den Operationssitus möglich wird, muss die exakte Position der Abbildung der Schablone (und damit auch der Schablone selbst) im DVT ermittelt werden. Dies geschieht derzeit mit bestimmten eingearbeiteten Markern, etwa einem Legostein bekannter Größe oder röntgenopaken Punkten, die an/in der Scanschablone fest angebracht und sowohl röntgenologisch als auch in realiter gut erkennbar sind. Dieser „Matching-Vorgang“ (technisch korrekt wäre „Registrierung“) ist kritisch, da hier gemachte Fehler sich unmittelbar auf die Präszision der Lage der Bohrhülsen und damit auch die der späteren Implantate beim Patienten auswirken. Nach dem semiautomatischen oder auch vollautomatischen Matching-Prozess plant dann der Operateur am PC im DVT-Datensatz mithilfe virtueller Implantatkörper die spätere Position der Implantate. Wenn dies zur Zufriedenheit des Operateurs durchgeführt und abgeschlossen ist, werden die Koordinaten der Implantate von der Software in unterschiedlicher Form an die weiterverarbeitende Einrichtung ausgegeben. Die Weiterverarbeitung/Umarbeitung der Scanschablone zur Bohrschablone wird entweder in einem zahntechnischen Labor oder in einer zentralen Fertigungsanlage der Systemhersteller selbst vorgenommen. Schließlich erhält der operierende Zahnarzt eine Schablone, die er in den Mund des Patienten einsetzt und die ihm dann damit die zu erfolgenden Bohrungen in Position und wünschenswerterweise auch in der Tiefe vorgibt.

Postoperative Diagnostik

Nach Implantation kann die Lage der Implantate hinsichtlich kritischer Strukturen ebenfalls über ein DVT abgeklärt werden. So ist z. B. eine unabsichtliche Position innerhalb des Canalis mandibularis, wie in Abbildung 6 erkennbar, sicher zu diagnostizieren. Dies ist sicherlich ein Vorteil gegenüber der herkömmlichen 2D-Diagnostik, in der – bedingt durch die Summation in Strahlengangsrichtung – eine Lage der Implantate vestibulär oder lingual nicht sicher ausgeschlossen werden kann. Allerdings ist die Diagnostik der periimplantären Situation um Implantate in der DVT nur sehr eingeschränkt möglich. Dies liegt an den starken Aufhärtungsartefakten in Strahlengangsrichtung, die dazu führen, dass die Grauwerte in unmittelbarer Implantatumgebung (in Strahlengangsrichtung!) absolut nicht sicher rekonstruiert werden können8. Das bedeutet: die Abbildung der periimplantären Situation ist in Strahlengangsrichtung völlig unzuverlässig (Abb. 7). Je näher man dem Implantat kommt, umso weniger verlässlich wird die Abbildung. Es lässt sich aus technischer Sicht nachweisen, dass das Implantat-Knochen-Interface mit dieser Technik (das gilt auch für die CT!) nicht rekonstruierbar ist8.

  • Abb. 6: Nachkontrolle nach einer andernorts erfolgten Implantation, nach der  sich die Patientin mit konsekutiver Sensibilitätsstörung im Versorgungsgebiet des N. mentalis vorstellte. Es ergeben sich deutliche Hinweise auf die intrakanaläre Lage beider Implantat-Apices. Die transversale Darstellung (rechts) zeigt einen nur mehr auf ein geringes Restlumen eingeengten Canalis mandibularis kaudal der Implantat-Apices. Zu beachten ist hierbei die kaum mögliche Beurteilung der periimplantären Strukturen durch die Aufhärtungsartefakte (s. auch Abb. 7).
  • Abb. 7: Derselbe Patientenfall wie in Abb. 6. Hier werden explizit die immer in Strahlengangsrichtung auftretenden Aufhärtungsartefakte dargestellt, die sich hier als hypodense (dunkle) Zonen um die Implantate bzw. zwischen den Implantaten darstellen. Diese Strukturen sind einfach Gebiete, in denen die 3D-Rekonstruktion aufgrund der durch die Implantate bedingten relativen Aufhärtung des Strahlenbündels falsche Absorptionswerte berechnet. Beim sitzenden/stehenden Patienten und auch beim normalen CT sind diese Artefakte horizontal um die Implantatabbildungen verteilt, da dies der Richtung des Strahlengangs entspricht.
  • Abb. 6: Nachkontrolle nach einer andernorts erfolgten Implantation, nach der sich die Patientin mit konsekutiver Sensibilitätsstörung im Versorgungsgebiet des N. mentalis vorstellte. Es ergeben sich deutliche Hinweise auf die intrakanaläre Lage beider Implantat-Apices. Die transversale Darstellung (rechts) zeigt einen nur mehr auf ein geringes Restlumen eingeengten Canalis mandibularis kaudal der Implantat-Apices. Zu beachten ist hierbei die kaum mögliche Beurteilung der periimplantären Strukturen durch die Aufhärtungsartefakte (s. auch Abb. 7).
  • Abb. 7: Derselbe Patientenfall wie in Abb. 6. Hier werden explizit die immer in Strahlengangsrichtung auftretenden Aufhärtungsartefakte dargestellt, die sich hier als hypodense (dunkle) Zonen um die Implantate bzw. zwischen den Implantaten darstellen. Diese Strukturen sind einfach Gebiete, in denen die 3D-Rekonstruktion aufgrund der durch die Implantate bedingten relativen Aufhärtung des Strahlenbündels falsche Absorptionswerte berechnet. Beim sitzenden/stehenden Patienten und auch beim normalen CT sind diese Artefakte horizontal um die Implantatabbildungen verteilt, da dies der Richtung des Strahlengangs entspricht.

  • Abb. 8: Nachkontrolle nach einer ebenfalls andernorts erfolgten Implantation, nach der der Patient über sinusitische Beschwerden klagte. Die Kieferhöhle ist im DVT-Scan  ebenfalls deutlich komplett hyperdens gefüllt. Trotz der selbstverständlich auch hier zu erkennenden Aufhärtungsartefakte (Pfeile rechtes Bild), kann man sowohl im koronalen (links) als auch im sagittalen Schnitt (rechts) erahnen, dass das vertikale Knochenangebot um die Implantate sehr gering ist und deutlich unter fünf Millimetern liegt. Die klinisch vorliegende Mund-Antrum-Verbindung ist zu erahnen, kann jedoch aufgrund der Artefakte nicht mit absoluter Sicherheit auf den Aufnahmen verifiziert werden.
  • Abb. 8: Nachkontrolle nach einer ebenfalls andernorts erfolgten Implantation, nach der der Patient über sinusitische Beschwerden klagte. Die Kieferhöhle ist im DVT-Scan ebenfalls deutlich komplett hyperdens gefüllt. Trotz der selbstverständlich auch hier zu erkennenden Aufhärtungsartefakte (Pfeile rechtes Bild), kann man sowohl im koronalen (links) als auch im sagittalen Schnitt (rechts) erahnen, dass das vertikale Knochenangebot um die Implantate sehr gering ist und deutlich unter fünf Millimetern liegt. Die klinisch vorliegende Mund-Antrum-Verbindung ist zu erahnen, kann jedoch aufgrund der Artefakte nicht mit absoluter Sicherheit auf den Aufnahmen verifiziert werden.

Unter anderem führt auch dieser Effekt dazu, dass z. B. dünne, bedeckende Knochenlamellen nicht sicher rekonstruierbar sind. Ein Fehlen der Darstellung der vestibulären Kompakta in der DVT bedeutet also nicht unbedingt auch ein Fehlen der Kompakta in der Realität! Wichtig ist jedoch zu erkennen, dass diese Artefakte in Strahlengangsrichtung verlaufen müssen, also bei einem axialen Scan (und so orientieren alle derzeitigen DVT-Geräte ihre Scanrichtung) horizontal um die Implantate herum verlaufend. Oberhalb und unterhalb der Implantate sind zwar aus Gründen der limitierten optischen Auflösung dünne Knochenstrukturen ebenfalls nicht sicher erkennbar, jedoch sind die Grauwerte hier abgesehen von dieser Einschränkung recht verlässlich. Die Lage einer Implantatspitze innerhalb des Kieferhöhlenlumens kann also ziemlich sicher auf der DVT diagnostiziert werden. Dies gilt jedoch nicht für eine mögliche knöcherne Perforation neben dem Implantat im Sinne einer Mund-Antrum-Verbindung (Abb. 8), da hier die genannten Aufhärtungsartefakte wiederum keine verlässliche Aussage erlauben.

Bedeutung und Trugschluss der optischen Auflösung

Die optische Auflösung (oder technisch gesehen besser: die Ortsauflösung) der Datensätze besagt, wie klein ein Detail sein darf, damit es gerade noch vom System abgebildet werden kann. Zwar ist die Ortsauflösung logischerweise unmittelbar an die Voxelgröße gekoppelt, doch bedeutet eine kleine Voxelgröße nicht unbedingt, dass diese Auflösung tatsächlich auch erreicht wird. Derzeitige Werbeaussagen suggerieren fälschlich oft immer höher auflösende DVT-Geräte, was jedoch aufgrund der sehr langen Umlauf- und Scanzeiten völlig an der Realität vorbeigeht. Bei den derzeit üblichen und hardwareseitig limitierten Scanzeiten von vielen Sekunden werden die Patienten nicht komplett ruhig in ihrer Position verweilen können. Leider gehen aber alle derzeit verwendeten Rekonstruktionsalgorithmen von dieser statischen Annahme aus. Eine Voxelgröße von 0,08 mm (also 80 Mikrometern!) bedeutet, dass ein Patient über viele Sekunden hinweg nicht in dieser Größenordnung wackeln oder sich anderweitig bewegen darf, da sonst bei der statischen Rückprojektion ganz einfach die Pixelwerte der Projektionsaufnahmen in die falschen (weil nicht der Patientenbewegung folgenden) Voxel eingetragen werden. Betrachtet man diese geringen Größenordnungen und die langen Umlaufzeiten, dann erscheint schon aus rein logischen Gründen eine Ortsauflösung von unter 200 bis 300 Mikrometern am lebenden Patienten unrealistisch. Erste bisher unveröffentlichte Ergebnisse einer eigenen Studie mit automatisierter Auswertung der für die Rekonstruktion verwendeten Projektionsaufnahmen bestätigen diese Annahme dahingehend, dass nahezu jeder Patient objektiv nachweislich wackelt. Eine nominelle Ortsauflösung von 0,08 mm ist daher in vivo mit den derzeitigen Geräten nicht zu erreichen. Unsere bisherigen, demnächst zur Veröffentlichung anstehenden Ergebnisse lassen darauf schließen, dass maximal eine realistische Ortsauflösung von 0,2 bis 0,3 mm mit den üblichen Umlaufzeiten tatsächlich erreicht werden kann. Außerdem muss hierbei angemerkt werden, dass höhere Ortsauflösungen immer die Dosis erhöhen, da man für kleinere Detektor-Pixel mehr Photonen benötigt, um ein ausreichendes Signal zu erzeugen. Die Voxelgröße geht zudem auch in der dritten Potenz in die Datensatzgröße ein, sodass zum Beispiel eine Halbierung der Voxelkantenlänge in jeder Raumrichtung zum 23 = 8-Fachen an vorhandenen Voxeln führt. Letzteres gilt selbstverständlich für die rein nominelle Ortsauflösung, unabhängig davon, dass die tatsächliche Ortsauflösung aus den genannten Gründen weit darunter liegt.

Konklusion

Die 3D-Röntgendiagnostik mithilfe der DVT hat für die präimplantologische Diagnostik den Vorteil, die Dreidimensionalität der knöchernen Ausgangslage eben auch in drei Dimensionen darstellen zu können. Dies ermöglicht eine im Vergleich zu zweidimensionalen Röntgenaufnahmen wesentlich genauere Diagnostik der Ausgangssituation. Wenn diese Diagnostik noch mit einer schablonenbasierten Implantation verknüpft ist, kann die DVT-geplante Lage und Position der Implantate auch mit einiger Sicherheit auf den Operationssitus und damit auf den Patienten übertragen werden. Es müssen jedoch auch hierbei einige Millimeter an Sicherheitsmargen eingehalten werden6, da sich nicht vermeidbare Fehler in der Planungskette zu deutlichen, im Bereich mehrerer Millimeter liegenden Ungenauigkeiten addieren können.
Die postoperative DVT-Diagnostik an inserierten Implantaten muss auf die hierbei notwendigerweise auftretenden Bildfehler, nämlich die durch die Implantate selbst verursachten Aufhärtungsartefakte, abgestimmt sein. Peripher um Implantate herum ist keine verlässliche Aussage möglich, oberhalb und unterhalb der Implantate treten diese Artefakte jedoch bei den üblichen orthogonal zur Körperlängsachse verlaufenden Umlaufbahnen nicht auf. Wegen dieser ausgeprägten Artefakte ist es sicherlich nicht sinnvoll, eine Osseointegration auf einer DVT erkennen zu wollen.

Fazit

Wird die DVT sinnvoll eingesetzt, stellt sie gerade in der zahnärztlichen Implantologie einen Gewinn für Behandler und Patient dar. Zwar gibt es bisher keine Studien, die einen wirklichen Benefit für den Patienten im Vergleich zu herkömmlich geplanten Implantationen nachweisen, doch rein logische Gründe sprechen für einen vorhandenen Informationsgewinn für die Implantation selbst, der auch eine bessere Voraussagbarkeit der Implantation gewährleisten sollte.

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Näheres zum Autor des Fachbeitrages: PD Dr. Ralf Schulze

Bilder soweit nicht anders deklariert: PD Dr. Ralf Schulze


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