Tomografia computerizzata cone beam

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Esculaap4.svg Tomografia computerizzata cone beam Esculaap4.svg
Procedura diagnostica CBCT image 02.png
Immagine realizzata tramite tecnologia CBCT
Tipo Radiologia
Classificazione e risorse esterne
MeSH D054894

La tomografia computerizzata cone beam (in lingua inglese cone beam computed tomography, CBCT) o tomografia computerizzata a fascio conico è una tecnica di imaging biomedico in cui una tomografia computerizzata viene realizzata mediate dei raggi x a forma di cono.[1]

La CT cone beam è diventata sempre più importante nella pianificazione del trattamento e nella diagnosi nell'implantologia ed in particolare è indispensabile nelle tecniche di implantologia computer assistita. Questa tecnologia sta trovando sempre più impiego anche in altri campi dell'odontoiatria, come ad esempio l'endodonzia e l'ortodonzia. Vi sono dei primi accenni per l'utilizzo in campo osteoarticolare e veterinario.

Durante una scansione cone beam, lo scanner ruota attorno alla testa del paziente, ottenendo fino a quasi 600 immagini distinte. Il software di scansione raccoglie i dati e ricostruisce le immagini, producendo un volume digitale composto da voxel di dimensione isotropica dei dati anatomici del paziente, che possono poi essere manipolati e visualizzati con software appropriati.[2]

Storia[modifica | modifica wikitesto]

Prototipo del primo dispositivo che usava la tecnologia della tomografia computerizzata realizzato da Sir Godfrey Hounsfield

L'introduzione delle radiografie panoramiche all'inizio degli anni 1960 e la loro rapida diffusione nei decenni seguenti, ha permesso ai clinici di avere in una singola immagine tutte le strutture maxillofacciali. Questa tecnica diagnostica rimase per molti anni il gold standard per la radiologia odontoiatrica. Nel 1967 Sir Godfrey Hounsfield, un ingegnere della EMI, realizzò il primo prototipo di tomografo computerizzato, che gli varrà il premio Nobel per la Medicina nel 1979. I lavori di Hounsfield si concretizzarono nel 1972 quando il primo tomografo assiale computerizzato (TAC) venne immesso nel mercato. Nel decennio seguente si assistette ad un progressivo miglioramento di tale tecnologia, con l'introduzione di sistemi definiti di “seconda generazione” (nel 1975), di “terza generazione” e di ”quarta generazione” (entrambi nel 1976). Nel 1978 alla Mayo Clinic venne installato il primo scanner tomografico 3D volumetrico con tecnica Dynamic Spatial Reconstructor.[3]

Nel frattempo altri gruppi di ricerca si stavano concentrando sullo sviluppo di sistemi simili ma sostanzialmente dotati di un fascio radiante di forma conica, invece che uno a pennello come nei tomografi TC.

Questa nuova tecnologia prenderà il nome di Cone Beam Computed Tomography – CBCT. I primi problemi che i ricercatori si trovarono a risolvere erano relativi all'ottenimento di una soddisfacente risoluzione di contrasto e spaziale, obbiettivi che in una tecnologia così giovane non erano ancora stati raggiunti. Il primo tomografo CBCT introdotto nella pratica clinica fu sviluppato per l'angiografia dalla Mayo Clinic nel 1982.[4] Questo primo sistema consisteva in un arco a C, dotato di un intensificatore di immagine, utilizzabile nelle procedure angiografiche. Nel 1992 iniziarono i primi esperimenti nell'introduzione della CBCT come simulatore per la pianificazione della radioterapia.[5] Successivamente un sistema CBCT, installato dentro un gantry, fu sviluppato presso la divisione francese della General Electric Medical Systems. Questo sistema era pensato per lo studio vascolare e vantava un sistema software per la sottrazione digitale delle immagini.[6] Più tardi due ricercatori, Jaffy e Siewerdsen, del dipartimento di radioterapia del “William Beaumont Hospital” (MichiganUSA), svilupparono un sistema CBCT per la guida dei trattamenti radioterapici basato su un rilevatore flat panel realizzato con silicio amorfo (a-Si:H).[7]

Prime scansioni assiali realizzate con tecnica CBCT presso QR di Verona.

Nonostante che la tecnologia cone beam CT stesse progredendo velocemente e fosse impiegata in sempre più numerosi ambiti clinici, il suo vero potenziale era ancora ampiamente sottovalutato. Verso metà degli anni 90, dei ricercatori appartenenti ai Dipartimenti di Fisica Medica e di Radiologia dell'Policlinico Universitario G.B Rossi di Verona, iniziarono a proporre l'utilizzo della CBCT in ambito dento-maxillo-facciale.[8]

Le loro ricerche furono pubblicate nel 1998 e culminarono con l'immissione nel mercato un prodotto dedicato. L'applicazione di questa tecnologia nel campo dento-maxillo-facciale ebbe fin da subito un ottimo riscontro. Se confrontata con i tradizionali scanner tomografici TAC, la relativa economicità e ingombro dell'apparecchiatura CBCT, la crescente disponibilità di detettori flat panel sempre più efficienti, una dose minore di radiazioni somministrate al paziente e l'alta risoluzione spaziale ottenibile, furono le principali motivazioni dietro questo successo.[9]

Nel 2000, l'apparecchiatura veronese fu la prima Cone Bean CT approvata dalla statunitense Food and Drug Administration (FDA) per l'uso in odontoiatria. A partire dall'anno successivo tali apparecchi furono introdotti nel mercato statunitense diventandone presto uno standard di riferimento. Nel maggio del 2000, la American Academy of Oral and Maxillofacial Radiology pubblicò una relazione sui criteri di selezione delle metodiche radiologiche utili nello studio preliminare dei pazienti deputati ad implantologia dentale, nella quale si raccomandava l’utilizzo di metodiche che offrano informazioni anatomiche acquisite sui tre piani spaziali. Tali raccomandazioni sono state ribadite, nel 2012, in un documento di revisione, edito dalla stessa società, in cui si pone sempre maggior interesse verso la CBCT per la diagnosi in odontoiatria e come strumento indispensabile nella pianificazione pre-implantologica.[10]

Grazie alle sue peculiarità, la CBCT è diventata una scelta naturale per l'imaging dento-maxillo-facciale. Queste stesse caratteristiche stanno introducendo tale tecnologia anche in altri settori. Già negli ultimi anni alcuni studi propongono la CBCT negli ambulatori di otorinolaringoiatria per lo studio dei seni mascellari e temporali. In un futuro già annunciato, l'integrazione della CBCT con sistemi di chirurgia guidata con le immagini sarà utilizzata per interventi di chirurgi endoscopica funzionale dei seni paranasali per il trattamento delle patologie disventilatorie naso-sinusali, sinusopatie acute complicate, sinusiti ricorrenti o rinosinusiti croniche con o senza poliposi naso-sinusale.

Ulteriori apparecchiature di imaging 3D basate su CBCT e nuove applicazioni cliniche sono in fase di sviluppo.[11] Notevole interesse suscita l'uso della Cone Beam nello studio dell'orecchio interno e nel post-operatorio degli interventi di impianto cocleare, in quanto si possono sfruttare i vantaggi della poca dose radiante e della bassa suscettibilità agli artefatti metallici dell'impianto stesso, a cui la TAC è particolarmente sensile.[12][13][14] Non si può tralasciare lo sviluppo che può avere nella radiologia veterinaria.[15][16]

Principi tecnici[modifica | modifica wikitesto]

Principio di funzionamento di una CBCT

La Cone Beam Computed Tomography (CBCT) è una tecnologia di imaging radiologico che impiega una sorgente a raggi-X, di forma conica o piramidale (da qui il nome “cone beam”), che compie un unico giro completo di 360° gradi intorno all'oggetto da esaminare. I raggi che lo hanno quindi attraversato vengono poi acquisiti da un detettore (solitamente realizzato con tecnologia allo stato solido) posto dietro l'oggetto e quindi seguirà un processo di analisi e ricostruzione dei dati, al fine di ottenere una serie di immagini diagnosticamente valide su qualsiasi piano di osservazione. La sorgente può emettere una radiazione continua durante la scansione, oppure pulsata, come avviene nella maggior parte dei casi al fine di limitare la dose somministrata al paziente.

La particolarità di avere un fascio conico, invece che a “spazzola” come nei tomografi TC, permette ad ogni esposizione di coprire l'intero campo di vista (Field of view o FOV) e quindi in un unico giro acquisire una serie immagini bidimensionali complete della parte anatomica in esame, nelle diverse proiezioni. Questa serie di immagini prende il nome di projection data. Il numero di immagini, o frame rate, è variabile e dipende dalle scelte dell'operatore e dalle caratteristiche del sistema: più immagini vengono acquisite, più si avrà una miglior qualità del risultato finale a scapito, tuttavia, di una maggior esposizione del paziente alle radiazioni ionizzanti. La serie di proiezioni acquisite verranno poi elaborate da un software che produrrà un set tridimensionale che servirà da base per successive rielaborazioni che porteranno alle ricostruzioni nei tre piani ortogonali (assiale, sagittale, coronale). Il risultato finale è un'immagine tridimensionale, composta da una serie di voxel la cui dimensione è corrispondente alla risoluzione spaziale ed è intrinsecamente correlata con la dimensione dei pixel del detettore. Solitamente la risoluzione è nell'ordine dei 0,09-0,4 mm. e questo determina la dimensione del voxel che generalmente assume la caratteristica di essere isotropico e questo permette di poter ricostruire l'immagine su ulteriori piani o realizzare modelli grafici tridimensionali.

Generazione del fascio a raggi X[modifica | modifica wikitesto]

Una apparecchiatura CBCT utilizzata in ambito dento-maxillo-facciale.

La sorgente di raggi X in un sistema CBCT è costituita da un tubo radiogeno in grado di compiere un giro di 360° intorno alla parte anatomica di interesse. Caratteristica peculiare del fascio prodotto è la sua forma: conica o piramidale, in grado di prendere istantaneamente tutta la parte anatomica di interesse in una proiezione. Intuitivamente si può pensare che l'erogazione del fascio sia continua per tutto il percorso di 360° dell'esposizione. Tuttavia, per ragioni squisitamente legate alla riduzione di dose al paziente, l'erogazione avviene in maniera pulsata. In questo modo la durata dell'esposizione è inferiore alla durata totale della scansione.

Al 2015, la grande maggioranza dei modelli in commercio utilizza una tensione di 110 KV per alimentare il tubo radiogeno. Rispetto ai primi modelli sono invece diminuiti notevolmente i mA (milliAmpere) e i secondi di esposizione reale, quantificabili tra i 2 e i 7 secondi per i modelli più attenti alla dose somministrata al paziente.

Dimensioni del campo di vista[modifica | modifica wikitesto]

Come già detto, il fascio conico tipico della CBCT è in grado di coprire tutto il Field of View (FOV), ovvero l'intera parte anatomica di interesse. Tuttavia è necessario che quest'ultimo, per ragioni legate alla minor dose di radiazioni da somministrare al paziente, sia perfettamente collimato in base alle reali necessità cliniche del paziente in esame. Per questo motivo, la maggior parte delle apparecchiature CBCT sono in grado di operare con FOV di dimensioni diverse, impostati dall'opertore; per esempio per un esame che necessiti solo di un'indagine di una singola regione Dento-alveolare o dell'articolazione temporo-mandibolare sarà sufficiente un campo di vista inferiore ai 5 cm, per una mascella o mandibola tra i 5 cm e i 7 cm, mentre per l'intera regione cranio-facciale si dovrà avere un FOV superiore ai 15 cm.

Per via dell'alto costo rappresentato dai detettori flat panel di grandi dimensioni, è difficile poter disporer di FOV maggiori con la tecnologia CBCT. Per ovviare a questo limite, alcune apparrecchiature, dispongono di un sistema software in grado di ricostruire l'immagine congiungendo (matching) quelle ottenute con due giri del tubo radiogeno e quindi circa raddoppiando il FOV massimo disponibile.[17]

Acquisizione dell'immagine[modifica | modifica wikitesto]

I modelli di CBCT attualmente presenti sul mercato, possono essere divisi grossolanamente in due gruppi, a seconda della tecnologia su cui è basato il loro detettore: un tubo intensificatore di immagine accoppiato con un dispositivo ad accoppiamento di carica (IIT/CCD), oppure a tecnologia [[detettore flat panel|flat panel.

La configurazione IIT/CCD (image intensifier tube/charge-coupled devices), consiste in un intensificatore di immagine accoppiato ad un circuito formato da una fila, o da una griglia, di elementi semiconduttori in grado di accumulare una carica elettrica proporzionale all'intensità della radiazione elettromagnetica che li colpisce. Quando il dispositivo riceve un impulso, in questo caso sotto forma di radiazione X, si ottiene in uscita un segnale elettrico grazie al quale è possibile ricostruire la matrice dei pixel che compongono l'immagine proiettata sulla superficie del CCD stesso.

Il detettore flat panel consiste invece in uno scintillatore (in genere realizzato allo ioduro di cesio) ed un fotosensore, composto da fotodiodi. Lo scintillatore converte i raggi X in un segnale ottico che il fotodiodo converte in un segnale elettrico, sfruttando l'effetto fotoelettrico, che a sua volta viene letto da un sistema di switching.

I detettori a flat panel garantiscono performance e risultati qualitativamente maggiori rispetto alla tecnologia IIT/CCD. Gli intensificatori di immagine possono creare distorsioni geometriche, dovute al percorso degli elettroni all'interno del tubo, che devono essere corrette dai software di post-processing. Diversamente, i rilevatori flat panel non sono suscettibili a questo problema. Tuttavia, quest'ultimi presentano alcune limitazioni dovute alla non sempre perfetta linearità in risposta allo spettro di radiazione incidente, alla non sempre ottimale uniformità dell'immagine e alla possibile presenza dei cosiddetti “bad pixel”. Questi difetti sono comunque riducibili grazie all'esecuzione di frequenti calibrazioni della macchina e all'aiuto di software che correggono la linearità e la presenza di bad pixel grazie a calcoli sulla deviazione standard dei valori dei pixel rilevati e all'interpolazione degli stessi.[18]

Durante la scansione vengono acquisite immagini bidimensionali, chiamate frame, che insieme andranno a formare la projection data. Il numero totale delle immagini è determinato dal frame rate, ovvero il numero di proiezioni acquisite per secondo, moltiplicato poi per il tempo di scansione. Alcune apparecchiature permettono di settare manualmente il frame rate, per altre ciò avviene automaticamente calcolato dal software della macchina. Più proiezioni verranno acquisite, più si avranno maggiore qualità dell'immagine finale, maggiore risoluzione spaziale e minori artefatti da radiazione diffusa, in particolare a quelli dovuti alla presenza di oggetti metallici compresi nel FOV. Tuttavia, l'aumento del numero di proiezioni comporta un aumento proporzionale della dose di radiazione X somministrata al paziente.[19][20]

La risoluzione finale dell'immagine dipenderà principalmente dalle dimensioni dei pixel del detettore dell'immagine, in qualunque tecnologia esso sia realizzato. Ciò a differenza delle TC tradizionali che dipende dallo spessore di fetta. Le dimensioni del pixel sono nell'ordine del centesimo di millimetro, generalmente in valori compresi tra i 0,09 e i 0,4 mm. L'acquisizione dell'immagine è generalmente controllata da un rivelatore automatico dell'esposizione (Automatic exposure control – AEC) in grado di selezionare autonomamente l'intensità del fascio radiante in base alle fattezze del paziente e di cambiarlo durante l'acquisizione.[21]

Ricostruzione dell'immagine[modifica | modifica wikitesto]

Una volta che i dati delle proiezioni sono stati acquisiti (dati grezzi o raw data), è necessario passare ad una ricostruzione dell'immagine utilizzando degli specifici software. Il problema matematico della ricostruzione di un'immagine a partire dalle sue proiezioni è ben noto da molti anni e molte tecniche sono state proposte ed utilizzate Si possono, infatti, trovare metodologie basate sul calcolo algebrico, sulle trasformate integrali o su calcoli statistici. Il metodo più comunemente usato dai software implementati nelle apparecchiature CBCT fa uso di una trasformata integrale, conosciuta come “antitrasformata di Radon”, a cui viene applicato un processo, sempre matematico, di filtrazione. Tale metodologia prende il nome di “algoritmo di retroproiezione filtrata”. In esso si afferma che, avendo a disposizione un numero infinito di proiezioni monodimensionali di un oggetto, acquisite da diverse e infinite angolature, si può risalire alla forma esatta dell'oggetto studiato.[22]

L'antitrasformata di Radon è:

[f(x, y)] = \frac{1}{2 \pi} \int_{-\infty}^{\infty} \frac{d}{dy} \mathcal{H}[\mathcal{U}(m, y - m x)] dm

dove H è la trasformata di Hilbert.

Tuttavia il teorema appena enunciato (teorema della proiezione), sperimentalmente mostra dei limiti dovuti alla presenza di “rumore” (un segnale stocastico che si somma nei casi reali al segnale acquisito), che rende i risultati di tale elaborazione alquanto instabili. Per questo motivo è necessario operare un filtraggio di convoluzione sui dati ottenuti, al fine di poter ottenere una ricostruzione di ottima qualità.[23][22] Al termine della ricostruzione di una tipica scansione CBCT il software avrà digitalizzato circa 400 immagini assiali che andranno a costituire le fette, dello spessore variabile tra i 0,1 e i 0,5 mm, del volume complessivo della porzione anatomica in esame. L'immagine sarà poi virtualmente scomposta in voxel (volumetric picture element) ovvero elementi di volume, l'analogo tridimensionale del pixel. Molte apparecchiature CBCT fanno ricorso a voxel isotropici, cioè con i lati di uguale dimensione, permettendo così di rielaborare l'immagine in post-processing su qualsiasi piano dello spazio, fino a realizzare ricostruzioni tridimensionali della struttura acquisita.[24]

Visualizzazione e archiviazioni delle immagini[modifica | modifica wikitesto]

L'indiscusso vantaggio della Cone Bean CT, a confronto con la tradizionale ortopantomografia, è la grande quantità di modi in cui il diagnosta è in grado di visualizzare le immagini acquisite. Il risultato finale dell'acqusizione è un data set volumetrico composto da voxel, nella maggior parte dei casi isotropici, che possono essere rielaborati a seconda delle esigenze. Ad ogni singolo voxel è assegnato un valore in bit (generalmente 16) che codifica per una certa densità della regione anatomica rappresentata e a cui corrisponderà una gradazione cromatica sull'immagine visualizzata.

La tecnica più comune per realizzare questa ricostruzione è la SSD, Smooth Signed Distance, che consiste nello stabilire un valore massimo e minimo sui valori dei voxel, in modo da comprendere solo quelli relativi al tessuto che si vuole visualizzare e quindi escludere tutti gli altri. Infine il software aggiunge algoritmi di ombreggiatura e di luce, oltre a falsi colori, per rendere la ricostruzione il più realistica possibile. La ricostruzione tridimensionale trova una grande utilità nello studio preimplantare per lo studio del decorso del nervo nel nervo mandibolare, nello studio della patologia peridentaria, nell'analisi dei denti inclusi, in traumatologia e nella chirugia maxillo-facciale.[25]

Un'altra modalità di visualizzazione permessa dalla CBCT e realizzata attraverso software è la Multi Planar Reformation (MPR). Questa tecnica possiede un validissimo significato diagnostico, in quanto permette di ricostruire e visualizzare la parte anatomica esaminata sia sui tre classici piani (sagittale, coronale e assiale) sia su altri piani trasversali. Ciò permette al diagnosta una visione di insieme e la possibilità di orientarsi su eventuali altri piani anatomicamente significativi. Infine, i dati acquisiti con la CBCT sono rielaborabili secondo i protocolli dentascan, al fine di ottenere le immagini sui piani caratteristici di questa tipologia di esami, ovvero le cosiddette panoramex (o similpanoramiche) e le cross.[26]

I software di gestione delle immagini, oltre a permettere il post-processing e la visualizzazione, consentono di archiviare o esportare le immagini su svariati supporti: cartaceo, CD/DVD, email o altri dispositivi digitali. Il formato dei file è solitamente il DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine), uno standard mondiale che permette l'esportazione delle immagini verso un vasto numero di software indipendenti.[27]

Utilizzo in diagnostica dento-maxillo facciale[modifica | modifica wikitesto]

Nonostante che fino ai primi decenni dalla messa a punto della tecnologia con beam essa fosse utilizzata in molti ambiti clinici (angiografia, radioterapia,...) la disciplina radiologica che ne ha decretato il maggior successo è quella realtiva al distretto dento-maxillo-facciale. La relativa economicità dell'apparecchiatura, la possibilità di installazione in piccoli studi medici, l'alta risoluzione spaziale, la possibilità di ricostruire l'immagine sui tre piani dello spazio e su sezioni trasversali e la non eccessiva dose di radiazione somministrata ai pazienti, hanno fatto si che il suo impiego sia, in determinati casi, uno standard della pratica comune.[10][28]

Certamente, la CBCT, ha rivoluzionato la diagnostica odontoiatrica, fornendo uno strumento in grado di dare informazioni altrimenti difficilmente ottenibili con gli strumenti convenzionali (ortopantomografia, radiografia intraorale, cefalometria,...) con una dose di radiazioni non eccessiva. Grazie a questa tecnologia si ha la possibilità di ottenere misure molto precise dell'anatomia del paziente, di visualizzare con estrema precisione e senza sovrapposizioni le varie strutture e i loro rapporti e poter studiare radici e denti sui vari piani e in sezione.[29] I campi di applicazione sono vasti e in continua evoluzione. Tra di essi possiamo citare lo studio delle patologie mascellari (come cisti, tumori, lesioni), lo studio dei seni paranasali e dei componenti ossei dell'articolazione temporo-mandibolare, la valutazione dei traumi facciali, la pianificazione e la valutazionedegli impianti e dei trattamenti ortodontici. Tuttavia, ad oggi, non esistono delle linee guida ben definite e accettate internazionalmente che identifichino inequivocabilmente quali casi possano trarre beneficio e quali no dall'impiego di questa tecnologia.[29]

Studio della articolazione temporo-mandibolare[modifica | modifica wikitesto]

Le articolazioni temporo-mandibolari (ATM) sono spesso oggetto di indagine nei pazienti che lamentano, in questa regione, dolore o problemi funzionali. Spesso di ricorrere, dunque, all'imaging per valutare alterazioni patologiche, quali la formazione di osteofiti, la presenza di erosione, di fratture, di anchilosi o altre anomalie dello sviluppo, nonché per studiare la posizione del condilo mandibolare, sia a bocca chiusa che aperta. Con le convenzionali tecniche radiologiche, la completa visualizzazione delle ATM risulta difficoltosa a causa della sovrapposizione dell'osso temporale.[29] In particolare, l'ortopantomografia e la tomografia convenzionale possono condurre a risultati non soddisfacenti. Negli ultimi anni il ricorso alla la tomografia computerizzata e alla risonanza magnetica nucleare ha fornito immagini molto dettagliate, rispettivamente delle componenti ossee e del disco intrarticolare. Tuttavia il costo elevato della risonanza magnetica rende proibitivo questo esame come un approccio di routine e la tomografia computerizzata comporta una notevole esposizione alle radiazioni ionizzanti.

Alcuni studi, effettuati su campioni autoptici, hanno messo a confronto immagini ottenute con la CBCT rispetto a quelle realizzate con TC spirale, per la valutazione delle strutture ossee e le anomalie delle ATM. Tale confronto ha mostrato che la cone beam aveva prodotto immagini di qualità superiore. Tuttavia, nella maggior parte dei casi, le anomalie ossee erano state rilevate con entrambe le modalità e si erano riscontrati pochi falsi positivi con la TC.[30]

Applicazioni nell'endodonzia[modifica | modifica wikitesto]

Vi sono vasti potenziali benefici della CBCT nell'endodonzia: ad esempio, si è dimostrata significativamente più sensibile nella diagnosi di parodontite apicale rispetto alla radiografia convenzionale. Grazie ad uno studio che ha confrontato la prevalenza di questa patologia nei pazienti sottoposti a radiografia periapicale e CBCT, si è dimostrato che quest'ultima permetteva di rilevare le lesioni periapicali nel 62% dei casi in più rispetto alla radiografia. Questi risultati sono stati poi confermati in studi analoghi anche con campioni di popolazione dimensionalmente molto più grandi.[31] La CBCT si dimostra molto utile anche nella valutazione anatomica e morfologica del canale radicolare non potendo, spesso, le radiografie convenzionali rivelare l'esatto numero di canali esistenti.[32] La mancanza di identificazione dei canali accessori può influenzare negativamente l'esito del trattamento. Numerosi studi effettuato su modelli umani ex vivo hanno dimostrato la superiorità delle immagini CBCT rispetto alle altre metodiche convenzionali nel rilevare la presenza di canali supplementari; infatti le radiografie bidimensionali non sono riuscite a identificare almeno un canale radicolare in 4 denti esaminati su 10.[33]

La capacità della CBCT di rilevare la distruzione ossea associata alla parodontite apicale prima che il danno sia evidente sulle radiografie convenzionali, è stata una scoperta incoraggiante. Il trattamento endodontico può avere risultati migliori se esso viene eseguito con tempestività e prima che compaiano i segni radiografici convenzionali della malattia.

Inoltre, uno studio clinico effettuato su esseri umani, ha evidenziato un tasso di successo della terapia canalare dell'87% quando la valutazione post-trattamento era stata fatta tramite radiografia convenzionale, mentre quando vi è stata una valutazione tramite CBCT questo dato era sceso al 74%.[34] Ciò dimostra che probabilmente molti casi di parodontite apicale ritenuti guariti e valutati tramite radiografie convenzionali, non fossero in realtà risolti in pieno.[32]

Applicazioni in ortognatodonzia[modifica | modifica wikitesto]

L'ortognatodonzia è la branca della odontoiatria che si occupa di studiare le diverseanomalie della costituzione, sviluppo e posizione dei denti e delle ossa mascellari. L'intervento ortodontico ha come obiettivo la correzione del posizionamento dei denti e avviene in genere attraverso un apparecchio dentale meccanico, mentre l'ortognatica interviene con un approccio chirurgico per riposizionare le arcate dentarie per una corretta occlusione.

La cone beam CT può essere di grande aiuto per la corretta pianificazione e nella valutazione in intinere dell'intervento. Tuttavia, la maggior parte della letteratura non la consiglia come esame di routine: una ortopantomografia e un esame cefalometrico sono tuttora il gold standard per iniziare il processo di valutazione del caso. Solo nel caso che questo primo approccio non fosse esplicativo della situazione, si può procedere ad un esame CBCT.[35]

La CBCT appare invece un esame appropriato se si riscontrano complessità nell'anatomia del paziente o se fosse necessario studiare elementi dentari ritenuti, ectopici, sovrannumerari, per valutare la quntità di osso disponibile o quando vi può essere un coinvolgimento della articolazione temporo-mandibolare. Può essere utile anche per il follow-up ortodontico, tuttavia sempre limitatamente ai casi più complessi.[34]

Nei complessi casi di interventi chirurgici ortognatici, il ricorso alla CBCT è quasi sempre ampiamente giustificato dalla necessità di pianificare l'operazione con dettagli anatomici il più precisi possibile. La realizzazione di modelli virtuali, ottenibili grazie a questa tecnologia, permette di simulare e testare le opzioni di trattamento, costruire innesti anatomicamente corretti e, in ultima analisi, avere un importate ausilio durante la procedura chirurgica.[36] Il ricorso alla modellazione virtale, tuttavia, non è ancora riconosciuta come una tecnologia completamente affidabile per la previsione ortognatica, sebbene il suo ricorso possa essere utile nel facilitare la comunicazione con il paziente nell'illustrargli il risultato che ci si aspetta dell'intervento.[37]

Utilizzo in implantologia[modifica | modifica wikitesto]

Una scansione a fascio conico sull'arcata dentale offre preziose informazioni per quanto riguarda la valutazione e la progettazione degli impianti chirurgici. L'American Academy of Oral and Maxillofacial Radiology suggerisce la CBCT come il metodo d'elezione per la valutazione pre-chirurgica dei siti implantari.[38]

Diagnosi di alcune patologie[modifica | modifica wikitesto]

Le due malattie più comuni che colpiscono gli esseri umani sono la carie dentale e la malattia parodontale. La carie dentale è dovuta alla demineralizzazione del rivestimento di smalto esterno di un dente e solitamente della dentina interna. Piccole lesioni, che sono più suscettibili di terapia medicinale piuttosto che del trattamento odontoiatrico, sono difficili da individuare clinicamente o con radiografie dentali convenzionali. Uno studio ha dimostrato che immagini ricostruite trasversalmente realizzate tramite CBCT, grazie alla loro alta risoluzione spaziale, offrono uno strumento promettente per migliorare la rilevazione e il monitoraggio delle lesioni cariose prossimali.[39]

La malattia parodontale, innescata da batteri che portano ad una risposta infiammatoria, comporta a lungo andare al riassorbimento dell'osso sottostante di supporto del dente. Le tradizionali radiografie dentarie, essendo esse proiezioni bidimensionali, in genere sottovalutano la portata di tale perdita di massa ossea. Le immagini CBCT offrono vantaggi significativi rispetto ad esse, grazie all'elevato dettaglio e alla tridimensionalità. Questo facilita la diagnosi di osteoporosi e la pianificazione del trattamento chirurgico.[40]

Sebbene l'imaging cone beam non fornisca i valori di densità dei tessuti specifici, alcuni studi hanno riportato che l'analisi densitometrica del contenuto delle lesioni periapicali tramite CBCT possa essere utile per distinguere tra tessuto solido (come nel caso di tumori) e la presenza di fluido (come ad esempio nel caso di una cisti).[41]

Anche ne caso di estrazione dei terzi molari inferiori, la CBCT può portare a benefici. Infatti, essi spesso giacciono in prossimità del nervo mandibolare che rischia di essere lesionato durante l'intervento, con conseguetne di sensibilità o intorpidimento. L'imaging CBCT può aiutare fornendo una visualizzazione multiplanare dei rapporti tra il dente e il nervo, consentendo un'estrazione con maggior sicurezza.

Vi sono, inoltre, una varietà di condizioni mediche meno comuni in cui la CBCT si dimostra molto utile. L'osteomielite è un'infezione dell'osso e che può essere ben dimostrata utilizzando questa tecnica. I pazienti con palatoschisi trattata possono trarre beneficio da una documentazione che fornisca immagini tridimensionali al fine di poter documentare con maggior accuratezza i rapporti anatomici intorno ai margini della fessura originale aiutando nella pianificazione dei successivi trattamenti odontoiatrici.

Talvolta la CBCT può essere utilizzata per studiare semplici eventi traumatici sui denti o sul massiccio facciale. Tuttavia, la tomografia computerizzata tradizionale rimane il gold standard per i casi più complessi.[42]

In letteratura si trovano esempi di utilizzo della cone beam CT anche per la valutazione della struttura delle alte vie aeree nei pazienti con apnea ostruttiva del sonno o per valutare l'età dentale di un individuo.[40]

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ Technical Description of CBCT from University of Manchester. Citing: J Can Dent Assoc 2006; 72(1); 75-80
  2. ^ Hatcher DC, Operational principles for cone-beam computed tomography in J Am Dent Assoc, 141 Suppl 3, 2010, pp. 3S–6S, PMID 20884933.
  3. ^ Wood EH, Noninvasive three-dimensional viewing of the motion and anatomical structure of the heart, lungs, and circulatory system by high speed computerized X-ray tomography in CRC Crit. Rev. Biochem., vol. 7, nº 2, 1979, pp. 161–86, PMID 389549.
  4. ^ Robb RA. The Dynamic Spatial Reconstructor: An X-Ray Video-Fluoroscopic CT Scanner for Dynamic Volume Imaging of Moving Organs. IEEE Trans Med Imaging. 1982;1(1):22-33.
  5. ^ M. Silver, M. Yahata, Y. Saito, E. A. Sivers, S. R. Huang, B. Drawert, T. Judd Volume CT of anthropomorphic phantoms using a radiation therapy simulator Proc. SPIE 1651, Medical Imaging VI: Instrumentation, 197 (June 1, 1992); doi:10.1117/12.59398.
  6. ^ Saint-Félix D, Trousset Y, Picard C, Ponchut C, Roméas R, Rougée A, In vivo evaluation of a new system for 3D computerized angiography in Phys Med Biol, vol. 39, nº 3, 1994, pp. 583–95, PMID 15551600.
  7. ^ Jaffray DA, Siewerdsen JH, Cone-beam computed tomography with a flat-panel imager: initial performance characterization in Med Phys, vol. 27, nº 6, 2000, pp. 1311–23, PMID 10902561.
  8. ^ Mozzo P, Procacci C, Tacconi A, Martini PT, Andreis IA, A new volumetric CT machine for dental imaging based on the cone-beam technique: preliminary results in Eur Radiol, vol. 8, nº 9, 1998, pp. 1558–64, PMID 9866761.
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