Vergleichende Untersuchungen zur kephalometrischen Auswertbarkeit von konventionellen Fernröntgenseitenbildern und aus IADR-DVT-Datensätzen rekonstruierten Fernröntgenansichten (IADR-DVT = indikationsabhängige dosisreduzierte Digitale Volumentomographie)

Abstract

Bei der Digitalen Volumentomographie (DVT) ist die Strahlendosisreduktion für einen routinemäßigen Einsatz in der Kieferorthopädie heutzutage unerlässlich. Allerdings kann die effektive Strahlendosis bei vielen Geräten und Scan-Protokollen nicht angemessen reduziert werden, zumal befürchtet wird, dass bei einer starken Verringerung der Strahlendosis die Bildqualität für die diagnostische Auswertung nicht ausreicht. Ziel dieser Studie ist es, zweidimensionale Fernröntgenansichten, die aus indikationsabhängigen dosisreduzierten DVT-Datensätzen (IADR-DVT-Datensätzen) generiert wurden, hinsichtlich ihrer Bildqualität und somit ihrer Verwendbarkeit in der kieferorthopädischen Diagnostik zu überprüfen. Für diese Studie wurden konventionelle digitale Fernröntgenseitenbilder von 20 jugendlichen Patienten und jeweils drei aus IADR-DVT-Datensätzen generierte Fernröntgenansichten in den Bildmodi Xray + Soft Tissue, Soft + Bone und MIP miteinander verglichen. Die effektive Strahlendosis betrug mit 12,3 µSv eine um ca. 50 % geringere Strahlenbelastung als die ca. 26─35,5 µSv der konventionellen orthodontischen Röntgenaufnahmen (KOR). Als Messinstrument dienten sowohl intra- als auch interindividuelle Winkel- und Streckenmessungen einer standardisierten FRS-Analyse durch drei Behandler (B1, B2 und B3). Die statistische Analyse der Messdaten erfolgte mittels Äquivalenztest. Lagen die Konfidenzintervalle der Mittelwertdifferenzen innerhalb des Äquivalenzbereichs, wurde auf Gleichheit der Messungen, eine reproduzierbare Identifikation der kephalometrischen Referenzpunkte und folglich auf eine gute Bildqualität geschlossen. Im konventionellen FRS sind die intraindividuellen Vergleiche der Winkel- und Streckenmessungen ausnahmslos statistisch signifikant gleich. In den Fernröntgenansichten der IADR-DVT-Datensätze sind die Messungen, abgesehen vom Nasolabialwinkel, ebenfalls signifikant gleich. Im konventionellen FRS sind im interindividuellen Vergleich B1 – B3 95,2 % der Messungen signifikant gleich, wobei 92,9 % der Winkel- und 100 % der Streckenmessungen gleich sind. Bei der IADR-DVT führt dieser Behandlervergleich mit 84,1 % ebenfalls zu sehr hohen Übereinstimmungen. Der Gerätevergleich weist im Bildmodus Xray + Soft Tissue die meisten Übereinstimmungen mit dem konventionellen FRS auf. Hier sind 85,7 % (B1) bzw. 81,0 % (B3) aller gemessenen Winkel und Strecken signifikant gleich. In den Bildmodi Soft + Bone und MIP werden noch jeweils 57,1 % (B1) bzw. 52,4 % (B3) signifikant gleiche Ergebnisse gefunden. Trotz einer Strahlendosisreduktion von über 50 % gegenüber KOR führt die kephalometrische Auswertung der IADR-DVT-Datensätze zu vielversprechenden Ergebnissen. Intra- und interindividuell konnten, insbesondere im Bildmodus Xray + Soft Tissue, weitgehende Übereinstimmungen nachgewiesen werden. Im Hinblick auf die klinische Verwendbarkeit kommt die Bildqualität hier der des konventionellen FRS also sehr nah. Es ist jedoch zu berücksichtigen, dass vergleichbare Studien noch ausstehen. Zur Untermauerung der gewonnenen Ergebnisse sollten daher weitere Analysen, beispielsweise mit einer größeren Anzahl an Behandlern und Röntgenbildern, durchgeführt werden.

Radiation dose reduction of cone-beam CT (CBCT) is vital for the daily routine in orthodontics. Yet many CBCT-scanners and scan protocols do not allow adequate effective dose reduction fearing poor image quality and, subsequently, difficulty in diagnostics. The aim of this study is the evaluation of two-dimensional lateral images obtained from CBCT scans with IDDR-settings (IDDR = Indication-Dependent Dose Reduction) regarding image quality and therefore their usability in orthodontic diagnostics. Methods Conventional lateral cephalograms of 20 juvenile patients were compared to two-dimensional lateral images obtained from CBCT-scans with IDDR-settings using three different presets: Xray + Soft Tissue, Soft + Bone and MIP. The effective dose was 12.3 μSv, which means an average reduction of 50 % or more compared to conventional orthodontic radiographs (COR), whose effective dose ranges from 26─35.5 μSv. Intra- and interindividual equivalence was tested by three observers (B1, B2 and B3) using linear and angular measurements of a standardized cephalometric analysis. The statistical test used in this study was the analysis of equivalence. Differences of means within a defined equivalence limit lead to the conclusion of equivalence of measurements, reproducibility of cephalometric landmark identification and, consequently, good image quality. Results Intraindividually, equivalence regarding conventional lateral cephalograms is statistically significant without exception. The same goes for the IDDR-CBCT-scans, except for the nasolabial angle. Interindividually, 95.2 % of the measurements were equal on conventional lateral cephalograms when comparing observers B1 – B3. This result comprises 92.9 % of the angular and 100 % of the linear measurements. Considering the interindividual results of the IDDR-CBCT-scans, 84.1 % equal measurements were obtained. The comparison of conventional cephalographs and cone-beam computertomographs shows the highest equivalence when using the preset Xray + Soft Tissue: 85.7 % (B1), resp. 81.0 % (B3) of the angular and linear measurements are significantly equal. In the presets Soft + Bone and MIP 57.1 % (B1), resp. 52.4 % (B3) significantly equal results are generated. Conclusion Not withstanding an effective radiation dose reduction of more than 50 % compared to COR, the cephalometric evaluation of the IDDR-CBCT-scans shows promising results. Intra- and interindividually a large similarity was proven, particularly when using the preset Xray + Soft Tissue. In this respect the image quality resembles that of the conventional lateral cephalogram. Still further studies should be performed in order to enforce the present results, for example studies involving a higher amount of observers and images.