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L’IMAGING 3D CONE BEAM – del Dr. Enrico Dante Casalini

LA TECNOLOGIA CONE BEAM NELL’IMAGING RADIOLOGICO 3D del Dr. Enrico Dante Casalini

Introdotta nell’ambito della diagnosi per immagini verso la fine degli anni Settanta, la tomografia computerizzata è stata la prima metodica radiologica a consentire la diretta visualizzazione sul piano assiale di strutture anatomiche caratterizzate da densità tra loro molto diverse, con rispetto delle proporzioni geometriche e con possibilità di misurarne direttamente dimensioni e valori di densità. L’uso, dapprima neuroradiologico, si è presto esteso allo studio del corpo e delle articolazioni.

Nel maggio del 2000, la Società Americana di Radiologia Odontoiatrica e Maxillofacciale ha pubblicato una relazione sui criteri di selezione delle metodiche radiologiche utili nello studio preliminare dei pazienti deputati ad implantologia dentale, nella quale si raccomanda l’utilizzo di metodiche che offrano informazioni anatomiche acquisite sui tre piani spaziali.
Mentre i radiogrammi tradizionali iuxtagengivali, le ortopantomografie, le teleradiografie del cranio generano studi bidimensionali (2 D), gli esami condotti con tomografia computerizzata o risonanza magnetica offrono un imaging a 3 dimensioni delle strutture anatomiche di interesse.
La tomografia assiale computerizzata tradizionale utilizza un fascio di raggi X altamente collimato che ruota attorno al paziente con piccoli avanzamenti dopo ogni rotazione:dal punto di vista dosimetrico uno studio completo della mandibola prevede una dose di circa 3000 microsevert contro i circa 6,7 di una ortopantomografia (OPT).
La tecnologia Cone Beam (CBCT), relativamente nuova, invece di eseguire sezioni assiali multiple, genera emissioni di radiazioni “pulsate” nel corso di una singola rotazione intorno al paziente che dura tra i 20 e i 40 secondi.

Il pennello di raggi X utilizzato ha una forma geometrica conica e copre generalmente tutta l’area di interesse con la possibilità di scegliere diversi campi di vista (FOV), in relazione all’ampiezza della regione da esaminare.
I dati così ottenuti sono elaborati dal computer e quantificati in piccoli “cubi” detti voxel che costituiscono le informazioni elementari; questi hanno dimensioni, nel caso della tecnologia CBCT, anche inferiori a 0.15 mm di lato, nettamente più piccoli di quelli utilizzati dalle macchine CT per scopi generali, non dedicati, e sono chiamati ricostruzioni primarie.

Le immagini acquisite sono ovviamente ad altissima definizione, indispensabili in uno studio implantologico dove i valori di riferimento sono millimetrici o submillimetrici.
Il software del computer è in grado, scegliendo una sequenza a piacere di voxel e variandone la disposizione spaziale con un semplice cursore, di produrre sezioni sui tre piani ortogonali: assiali,coronali e sagittali, che sono dette ricostruzioni secondarie o multiplanari.
A loro volta, le ricostruzioni multiplanari offrono la possibilità di ridistribuire i voxel su molti altri piani consentendo anche la loro curvatura, sino ad ottenere immagini similpanoramiche della mandibola o di altre strutture di interesse, nonché vere e proprie ricostruzioni tridimensionali.
Le immagini anatomiche sezionali assiali,cross,sagittali e le ricostruzioni 3D portano alla completa previsione implantologia ed alla realizzazione di idonee guide chirurgiche che riducono drasticamente il rischio di danni a strutture anatomiche vitali.
La possibilità di esportazione diretta dei dati digitali consente anche l’utilizzo nei simulatori dedicati all’implantologia (software di chirurgia guidata).
Caratteristica apparentemente secondaria, ma di grande utilità pratica, è infine la documentazione su carta di alta qualità a più colori, in modo tale che le immagini possono essere ispezionate dall’odontoiatra durante il trattamento del paziente, senza necessità di possedere visori di dimensioni estese.

L’apparecchiatura CBTC utilizza chilovoltaggi elevati (90-110 kV) con emissione pulsata di radiazioni per ridurre l’assorbimento da parte dei tessuti molli: in una scansione di 20 secondi, l’esposizione totale è limitata a circa 3,5 secondi, con una dose stimata di soli 0,035-0,10 mS; dose che approssimativamente equivalente a quella di 2-8 OPT tradizionali, considerevolmente ridotta rispetto alla TC spirale, superiore di circa 200-300 volte.
I sistemi CBCT sono di ridotte dimensioni rispetto ai convenzionali scanner CT multidetettore, sono più economici ed emettono dosi inferiori di radiazioni ionizzanti: alcuni studi indicano che le dosi assorbite con esami CBCT sono tra le linee era 10 volte superiori rispetto a una OPT. Queste apparecchiature offrono una eccellente risoluzione dovuta alle piccole dimensioni e geometria dei suoi voxel. Inoltre, la risoluzione longitudinale della CT convenzionale è relativamente bassa se paragonata a quella assiale, in quanto ottenuta per sommatoria di quelle assiali. Alcuni autori hanno evidenziato un grado di errore ridotto per le apparecchiature CBCT nelle misurazioni lineari rispetto alle apparecchiature tradizionali.
Dato che l’acquisizione dei dati avviene in un volume e non per scansioni contigue, è possibile ottenere sezioni dello spessore desiderato con angolatura perfetta e sui tutti i piani ritenuti necessari (assiale, coronale, sagittale e obliqui). Inoltre, grazie alla contestuale evoluzione del software di trattamento delle immagini, tutto ciò avviene in tempo reale.

Nella pratica diagnostica odontoiatrica, le apparecchiature CBCT trovano utilità in campo implantologico dentale e nello studio del volume osseo in campo chirurgico e nello staging dopo impianti ossei.
L’utilità della tecnologia CBCT è ormai di routine nella valutazione delle lesioni apicali, nella patologia del periodonto e dell’alveo lo è nella valutazione dei terzi molari ritenuti; altre applicazioni valide nel campo urto d’un picco, negli elementi dentari ectopici, sovrannumerari, inclusi.
Lo studio delle articolazioni temporomandibolari se ne avvantaggia moltissimo, malgrado la concorrenza in questo ambito della RM ; quasi insostituibile nella valutazione dei seni paranasali.
Tra i vantaggi più evidenti offerti dalla tecnica CBCT vi sono:
-dosi radianti ridotte
-tempi brevi di scansione
-apparecchiature di costo ridotto
-software che consentono studi di e tridimensionali, valutazioni preimplantologiche e studi cefalometrici.

L’autore
Enrico Dante Canalini è laureato in medicina e chirurgia, con specializzazione in radiodiagnostica. La sua esperienza professionale si esplica nell’ambito della radiologia generale tradizionale, della mammografia, ecografia generale, TAC Body, RMN osteoarticolare e angiografia.
Svolge attività di consulenza presso l’Ambulatorio di Radiologia Dentale Exel di Monza.

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