Digitale Volumentomographie

Medizinische Expertise: Dr. med. Nonnenmacher
Qualitätssicherung: Dipl.-Biol. Elke Löbel, Dr. rer nat. Frank Meyer

Letzte Aktualisierung am: 13. November 2021

Dieser Artikel wurde unter Maßgabe medizinischer Fachliteratur und wissenschaftlicher Quellen geprüft.

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Die digitale Volumentomographie, abgekürzt DVT, ist ein Tomographieverfahren, das mit Hilfe von Röntgenstrahlen dreidimensionale Bilder des Mund-, Kiefer- und Gesichtsbereichs liefert. Das Hauptanwendungsgebiet ist die Zahnmedizin. Außerdem wird es in der Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie sowie in der Nasen-Ohren-Medizin verwendet.

Was ist die digitale Volumentomographie?

Die digitale Volumentomographie, abgekürzt DVT, ist ein Tomographieverfahren, das mit Hilfe von Röntgenstrahlen dreidimensionale Bilder des Mund-, Kiefer- und Gesichtsbereichs liefert.

Um den stehenden, sitzenden oder liegenden Patienten rotiert eine Röntgenröhre und ein ihr gegenüberliegender digitaler Bildsensor. Dieser Bildsensor ist mit einer gegen Röntgenstrahlen empfindlichen Szintillator-Schicht versehen.

Die Röntgenröhre sendet einen gepulsten, kegelförmigen Röntgenstrahl aus, der das Untersuchungsgebiet durchdringt und ein Grauwert-Röntgenbild als 2D-Parallelprojektion erzeugt. Die Objekte, die außerhalb der Fokusebene liegen, werden mit größer werdender Entfernung zunehmend unscharf abgebildet. Während eines Umlaufs um das Beobachtungsgebiet werden zahlreiche zweidimensionale Einzelbilder aufgenommen.

Je nach verwendetem Gerät entstehen so 200 bis 600 Bilder. Diese Einzelbilder werden anschließend zu einem 2D-Panoramabild zusammengesetzt, das eine 360°-Darstellung bietet. Durch eine nachträgliche Bearbeitung der Bilder mittels mathematischer Verfahren kann das Rauschen verringert und die gewünschte Tiefenschärfe eingestellt werden.

Um aus diesen 2D-Bildern eine Volumengrafik zu erstellen, sind weitere mathematische Bearbeitungen am Computer erforderlich, bei denen die Grauwert-Bilder in die drei Raumebenen projiziert werden. Das Ergebnis ist eine Volumengrafik, deren kleinstes Element das meist würfelförmige Voxel ist.

Dieses Volumen kann durch senkrecht zueinander stehende Ebenen zerlegt werden. So entstehen axiale, sagittale und koronale Ansichten des Untersuchungsgebiets. Eine axiale Ansicht ermöglicht einen Blick von oben bzw. von unten in das Gebiet hineinschauen, die sagittale Ansicht bietet eine Ansicht von der Seite und die koronale Ansicht ermöglicht es, von vorne in das Gebiet hineinzuschauen. Diese Ansichten können zusätzlich in verschiedenen Farben dargestellt werden. Ob dies einen diagnostischen Wert hat, ist umstritten.

Funktion, Wirkung & Ziele

Auch die Untersuchung der Kieferhöhlen vor einer geplanten Implantation ist mit Hilfe der digitalen Volumentomographie möglich. In der Oberkieferhöhle wird dabei nach Veränderungen der Kieferhöhle und der sie auskleidenden Schleimhaut gesucht. Im Unterkiefer ist vor allem die Abbildung des Mandibularkanals hilfreich. Auch in der Kieferchirurgie wird die digitale Volumentomographie zur Planung von Operationen eingesetzt. Mit ihrer Hilfe können Wurzelfrakturen, Verletzungen der Kiefergelenke und Kieferbrüche einwandfrei festgestellt werden. In der Kieferorthopädie dient sie zur Feststellung von Zahnfehlstellungen und ihren Ursachen. Auch zur Vorbereitung der Entfernung verlagerter oder nicht durchgebrochener Zähne ist dieses Verfahren sehr nützlich.

Eine weitere Anwendung ist die Planung von Wurzelkanalfüllungen, die durch die dreidimensionale Darstellung wesentlich erleichtert werden. Durch die genaue Darstellung der anatomischen Verhältnisse und der benachbarten Strukturen können Kieferhöhlenboden, Nasenboden, Nerven, Weichteile und benachbarte Zähne geschont werden. Mit Hilfe dieses Verfahrens können auch Kariesherde sowie Erkrankungen des Zahnfleischs und des Kieferhalteapparats genau lokalisiert werden.

Ebenso dient es zur Erkennung von Knochendefekten, die durch chronische Entzündungen, Tumore oder Zysten hervorgerufen werden. Auch in der Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde wird die digitale Volumentomografie vermehrt eingesetzt. Mit ihrer Hilfe lassen sich Nasennebenhöhlenentzündungen, die von den Zähnen ausgehen gut von solchen unterscheiden, die durch die Nasenschleimhaut hervorgerufen werden. Außerhalb des medizinischen Bereiches wird das Verfahren in der Materialprüfung angewendet. Dort allerdings mit höheren Strahlendosen.

Risiken, Nebenwirkungen & Gefahren

Allerdings ist die Belastung mit Röntgenstrahlen bei der digitalen Volumentomographie wesentlich geringer als bei herkömmlichen Röntgenaufnahmen oder einer CT-Aufnahme. Bei der DVT liegt die Strahlenbelastung je nach verwendetem Gerät zwischen 20 und 300 μS. Eine CT-Aufnahme würde eine Strahlenbelastung zwischen 500 und 1.500 μS hervorrufen. Zum Vergleich: Bei einer Flugreise von Frankfurt nach New York wird der Passagier mit einer Strahlung von ca. 90 μS belastet und der Mensch ist in Deutschland durch natürliche und menschengemachte Strahlung aus der Umwelt einer durchschnittlichen jährlichen Strahlendosis von 4.000 μS ausgesetzt.

Bei der Verwendung der digitalen Volumentomographie ist zu beachten, dass metallische Objekte, z. B. Zahnplomben, die Bildqualität beeinflussen können. Sie absorbieren den Röntgenstrahl ganz oder teilweise. Dies führt zu einer Verschattung dahinter liegender Gebiete und kann so Phantomobjekte auf den Bildern hervorrufen. Außerdem ist zu beachten, dass Weichgewebe durch ionisierende Strahlung, wie die Röntgenstrahlung, nur wenig kontrastreich dargestellt wird. Die digitale Volumentomographie ist für den Patienten wesentlich angenehmer als eine CT-Untersuchung. Er muss keine Spezialpraxis aufsuchen und sich auch nicht in eine enge Röhre begeben, was für manche Patienten ein echtes Problem darstellt.

Außerdem liegen die Ergebnisse sehr schnell vor. Die Untersuchung dauert in der Regel nur 10 Minuten. Für den Arzt bietet das Verfahren den zusätzlichen Vorteil, dass die zugehörige Planungssoftware eine Simulation der Operation ermöglicht. Somit werden unangenehme Überraschungen während der Operation vermieden. Durch die gute Vorbereitung kann die Dauer der Operation reduziert werden und damit das Risiko der Nebenwirkung der Anästhesie, von Schwellungen im Operationsbereich und von Infektionen. Wer dieses Verfahren anwenden will, muss einen Nachweis über die entsprechende Sachkunde erbringen.

Quellen

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