Zerstörungsfreie präklinische Evaluation der Wurzelkanalanatomie menschlicher Zähne mittels Flächendetektor-Volumen-CT (FD-VCT)

Zusammenfassung

Ziel: Grundlage erfolgreicher endodontischer Diagnostik und Therapie ist die adäquate Darstellung der Wurzelkanalanatomie mit bildgebenden Verfahren. Ziel dieser Studie ist die Evaluation der Darstellung des Endodonts mit einem flächendetektorbasierten Volumen-CT (FD-VCT). Material und Methoden: 13 humane Zähne wurden mit einem Prototyp eines FD-VCT untersucht. Nach Aufarbeitung der Volumendatensätze in sog. Volume-Rendering-Technik (VRT) wurden die erhobenen Befunde mit konventionellen Zahnfilmaufnahmen und Schliffpräparaten der betreffenden Zähne verglichen. Ergebnisse: Anatomische Strukturen des Endodonts wie Wurzelkanäle, Seitenkanäle, Kommunikationen zwischen Wurzelkanälen und Dentikel sind mit dem FD-VCT sehr gut detektierbar. Auch die Länge gekrümmter Wurzelkanäle lässt sich präzise bestimmen. Die Ortsauflösung des Systems beträgt ca. 140 µm. Lediglich ca. 73 % der im FD-VCT detektierten Hauptkanäle und ca. 87 % der Wurzeln konnten in der konventionellen Röntgendiagnostik (Zahnfilm) dargestellt werden. Keiner der im FD-VCT erfassten Seitenkanäle war im Zahnfilm erkennbar. In allen Fällen ließen sich Schmelz und Dentin der Zähne sehr gut voneinander differenzieren. Die Qualität der Darstellung gelagerter und frisch extrahierter Zähne unterschied sich ebenso wenig voneinander wie die der von Zähnen der ersten und zweiten Dentition. Schlussfolgerung: Die FD-VCT stellt im präklinisch-experimentellen Einsatz ein innovatives diagnostisches Verfahren zur zerstörungsfreien dreidimensionalen Analyse von Zähnen dar. Durch die hohe isotrope Ortsauflösung können im Gegensatz zu herkömmlichen zweidimensionalen Diagnoseverfahren auch mikroskopisch kleine Strukturen wie Seitenkanäle sicher detektiert und beurteilt werden. Anwendungsbereiche in der Endodontie sind die Diagnostik und die Beurteilung aller Arbeitsschritte von der Trepanation über die Längenbestimmung bis hin zu der Aufbereitung und den Fülltechniken.

Abstract

Purpose: Successful endodontic diagnostics and therapy call for adequate depiction of the root canal anatomy with multimodal diagnostic imaging. The aim of the present study is to evaluate visualization of the endodont with flat-panel detector volume CT (FD-VCT). Materials and Methods: 13 human teeth were examined with the prototype of a FD-VCT. After data acquisition and generation of volume data sets in volume rendering technology (VRT), the findings obtained were compared to conventional X-rays and cross-section preparations of the teeth. Results: The anatomical structures of the endodont such as root canals, side canals and communications between different root canals as well as denticles could be detected precisely with FD-VCT. The length of curved root canals was also determined accurately. The spatial resolution of the system is around 140 µm. Only around 73 % of the main root canals detected with FD-VCT and 87 % of the roots could be visualized with conventional dental X-rays. None of the side canals, shown with FD-VCT, was detectable on conventional X-rays. In all cases the enamel and dentin of the teeth could be well delineated. No differences in image quality could be discerned between stored and freshly extracted teeth, or between primary and adult teeth. Conclusion: FD-VCT is an innovative diagnostic modality in preclinical and experimental use for non-destructive three-dimensional analysis of teeth. Thanks to the high isotropic spatial resolution compared with conventional X-rays, even the minutest structures, such as side canals, can be detected and evaluated. Potential applications in endodontics include diagnostics and evaluation of all steps of root canal treatment, ranging from trepanation through determination of the length of the root canal to obturation.

Key words

Anatomy - experimental study - tissue characterization - high-resolution CT - head/neck - mouth

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