Studien zur Artefaktreduktion in der Digitalen Volumentomographie - Vorbereitungen zur digitalen Generierung von Bissschienen

Grundlegend für die durchgeführten Untersuchungen war der Ansatz, OP-Splints basierend auf 3D-Bilddaten eines digitalen Volumentomographen zu erstellen. Häufig sind DVT-Daten jedoch durch kieferorthopädische Implantate oder Zahnfüllungen sehr artefaktbelastet und können infolgedessen nicht zur Generierung von OP-Splints herangezogen werden. Ziel dieser Studie war es daher, die Möglichkeiten der Artefaktreduktion in DVT-Aufnahmen zu prüfen und damit zur Entwicklung von DVT-basierten OP-Splints beizutragen. Anhand von drei Röntgenphantomen (zwei Alderson-Phantome und einem Knochen-Silikon-Phantom) wurde untersucht, ob ein geneigter Aufnahmewinkel sich positiv auf die Abbildungsqualität der Okklusionsebene auswirkt. Ferner wurden Einflüsse von Implantatmaterial und -geometrie, von Strahlungsintensität sowie von den einzelnen Phantomen geprüft. Es wurden insgesamt 61 DVT-Aufnahmen von 14 unabhängigen Gutachtern in Form von 4270 Einzelnoten bewertet. Die Bewertungsergebnisse waren für alle Einflussgrößen stark signifikant (p < 2*10-16 bis p < 4,35*10-8). Bei allen Phantomen zeigten sich bessere Benotungen (Note 1 = sehr gut bis Note 5 = schlecht) in seitwärts geneigter Aufnahmeposition: Alderson-Phantom 1: 2,20 vs. 3,21, Alderson-Phantom 2: 2,53 vs. 2,76, Knochen-Silikon-Phantom 2,50 vs. 3,56. Im Materialvergleich wurden die durch Amalgam hervorgerufen Artefakte stärker bewertet (2,83), als die durch Stahl hervorgerufenen (2,18). Testkörper in Form von kieferorthopädischen Brackets führten zu schwereren Artefakten als zylinderförmige (2,46 vs. 2,18). Hinsichtlich der Strahlungsintensität wurden die Aufnahmen bei höherer Intensität (3,8 mA) schlechter (3,24) als bei niederer (1,0 mA) bewertet (2,96). Über alle Aufnahmen gemittelt wurden die Alderson-Phantome besser (Al.-Ph 1: 2,74, Al.-Ph. 2: 2,94) als das Knochen-Silikon-Phantom bewertet (3,21). Die aus den Ergebnissen gefolgerten Möglichkeiten der Artefaktreduktion wurden anhand einer zusätzlichen Anwendungsstudie verifiziert. Von einem weiteren Schädelphantom mit nivellierten Zahnstatus wurden DVT-Aufnahmen erstellt. Diese erfolgten ohne und mit kieferorthopädischen Brackets als Testkörper, in horizontaler und seitlich geneigter Aufnahmeposition. Von allen Aufnahmen wurden OP-Splints gefertigt und diese hinsichtlich ihrer Passgenauigkeit auf dem Gebiss des Phantoms verglichen. Auch hier zeigte sich eine deutlich verbesserte Abbildungsgenauigkeit bei den geneigten Aufnahmen, die sich in größerer Passgenauigkeit der Splints äußerte. Sowohl durch die Phantomstudien als auch durch die Anwendungsuntersuchung konnte somit gezeigt werden, dass sich die Artefaktbelastung der Okklusionsebene in DVT-Aufnahmen durch geneigte Aufnahmepositionen vermindern lässt. Zudem lassen sich Artefakte durch eine gezielte Wahl von Zahnsanierungsmaterialien sowie durch Verwendung spezieller kieferorthopädischer Implantate reduzieren. Unter idealisierten Bedingungen ließen sich so DVT-basierte OP-Splints erstellen.