TC CONE BEAM IN PEDIATRIA

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1 TC CONE BEAM IN PEDIATRIA

2 Luca Reggiani 10 Giugno 2017 CISEF Gaslini Genova

3 Radiologia : Scienza Giovane La Radiologia ha una data precisa d inizio. L 11 Novembre 1895 C.W. Roentgen presenta la sua scoperta di una nuova quanto misteriosa forma di energia radiante che viene denominata RADIAZIONE X

4 Le prime radiografie endorali risalgono ai primi del 1900 Negli anni 70 c e stata l introduzione dell Ortopantomografia Inseguito la TAC, con l applicazione Dentascan, ha risolto molti problemi chirurgici, implantologici e ortodontici

5 1) METODICHE RADIOLOGICHE IN ODONTOIATRIA METODICHE CHE IMPIEGANO RADIAZIONI IONIZZANTI METODICHE CHE NON IMPIEGANO RADIAZIONI IONIZZANTI

6 DIAGNOSTICA PER IMMAGINI IN ODONTOIATRIA CON IMPIEGO DI RADIAZIONI IONIZZANTI RX ENDORALI ORTOPANTOMOGRAFIA TELERADIOGRAFIA TC CONE BEAM TC MULTI SLICE (PET, ANGIOGRAFIA, SCINTIGRAFIA)

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10 DIAGNOSTICA PER IMMAGINI IN ODONTOIATRIA SENZA IMPIEGO DI RADIAZIONI IONIZZANTI ECOGRAFIA RM

11 ECOGRAFIA IN ODONTOIATRIA Uso prevalentemente limitato allo studio dei tessuti molli del viso e del collo E stata utilizzata per lo studio delle ATM Esame di prima istanza nelle patologie delle ghiandole salivari maggiori

12 ECOGRAFIA DELLE ATM

13 RISONANZA MAGNETICA Nessuna esposizione radiante Imaging triplanare Imaging dinamico (seq. Movie) Ottima risoluzione (con MdC) Contemporanea visualizzazione di osso e tessuti molli articolari/periarticolari.

14 RM DELLE ATM Sequenze GE dinamiche, in progressiva apertura, consentono di valutare l'escursione dei condili, i legamenti, le fibrocartilagini meniscali e il trofismo muscolare

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16 La RM evidenzia direttamente il versamento intra-articolare con le Sequenze T2 pesate

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18 La densità dei tessuti da studiare in Odontoiatria (osso e denti) ha fatto si che le metodiche di uso prevalente siano tuttora quelle che sfruttano le proprietà dei raggi x, rispetto a quelle non x

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20 2) TC CONE BEAM FUNZIONAMENTO

21 TC CONE BEAM COS E LA TC CONE BEAM?

22 TC CONE BEAM CBCT (Cone Beam Computed Tomography) CBVI (Cone Beam Volumetric Imaging) Cone Beam vuol dire "fascio conico". La TCCB emette un fascio di radiazione di forma conica, mentre gli apparecchi TC convenzionali o multislice adottano un fascio radiante a ventaglio fan beam

23 TCCB acquisisce coni radiali di un determinato volume TC CONE BEAM Asse di rotazione Flat panel detector object X-ray source che sono poi riformattati a formare l immagine volumetrica dell oggetto stesso, senza distorsione.

24 MSCT Movement of translation and axis of rotation X-ray source object Line detector MSTC acquisisce sottili fette lineari elicoidali di un determinato volume Le sottili fette elicoidali a ventaglio sono riformattate a formare l immagine volumetrica senza, significativa distorsione sull asse Z.

25 MSTC TCCB

26 CONE BEAM = FASCIO CONICO

27 TC Fan Beam TC Cone Beam

28 TC CONE BEAM: come funziona?

29 TC CONE BEAM: come funziona? EFFETTO STROBOSCOPICO : immagini acquisite con brevi impulsi durante la scansione Tempo effettivo esposizione 3-15 sec per scansione di 18 sec

30 TC CONE BEAM: COME FUNZIONA? Il fascio di raggi x attraversa il capo del paziente e colpisce il detettore flat pannel Il detettore diretto del flat pannel trasforma i fotoni X in immagini digitali Durante la scansione si ottengono alcune centinaia immagini bidimensionali, chiamate Frame

31 TC CONE BEAM: come funziona? L insieme dei frame e detto projection data I dati digitali delle proiezioni sono elaborati da speciali algoritmi di ricostruzione, fino alla formazione di un volume digitale Da qui il nome di TC Volumetrica

32 VOLUME ISOTROPICO

33 TC CONE BEAM: come funziona? Elemento base del volume e il Voxel (pixel 3d) Voxel e isotropico, cioe larghezza, altezza e profondita sono uguali

34 La TCCB ha un voxel isotropico mm

35 TC CONE BEAM: come Piu piccolo e il Voxel migliore e la definizione delle immagini Il Voxel isotropico permette di estrarre dal volume acquisito qualsiasi immagine, in 2D o 3D, senza distorsioni o ingrandimenti funziona?

36 DIMENSIONI DEL VOLUME

37 TC CONE BEAM :come funziona? ll volume acquisito contiene una enorme mole di dati ( Row Data) Tali dati possono essere visualizzati con software proprietari forniti insieme all esame ( viewer) E possibile anche utilizzare anche altri programmi non proprietari di rielaborazione in 2D o 3D

38 Elaborazione dei dati del volume

39 Corpo estraneo tessuti molli

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41 Imaging condilare RX TCCB MSTC

42 Lesione apicale di 16 nei tre piani dello spazio

43 3) Parametri d impostazione TCCB in relazione alle esigenze cliniche Necessaria costante attenzione alla dose di radiazioni, soprattutto in eta Pediatrica

44 ALARA DOSE DI RADIAZIONI AS LOW AS REASONABLE ACHIEVABLE Solo le informazioni necessarie all uso clinico Dose ragionevolmente più bassa possibile Gli esami radiografici devono essere ottimizzati e giustificati

45 3) Parametri d impostazione TCCB in relazione alle esigenze cliniche FOV ( field of view) mas KVp Tempo di esposiziome ( stroboscopisco) Voxel Macchia focale Angolo di rotazione Detettore

46 SCELTA DEL FOV IN RAPPORTO ALL ESIGENZA CLINICA Small, Mediun, Large, Extra Large Denti, Arcata, Faccia, Cranio da 5x5 a 24x16

47 SCELTA DEL FOV

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49 FOV Cilindrico

50 IMPOSTAZIONI TCCB mas e kvp sono due parametri poco conosciuti ma molto importanti Insieme alla scelta del FOV sono i mezzi che l operatore ha a disposizione per agire sull apparecchio TCCB ed ottimizzare l esame in rapporto alle esigenze cliniche

51 IMPOSTAZIONI TCCB mas mas corrisponde all intensità di corrente elettrica nel tubo radiogeno (ma) per il tempo di esposizione (s) definisce la densita ottica, cioe quanto l immagine sia scura o chiara. Aumentando l intensità (ma) si aumenta la nitidezza dell immagine, ma si aumenta la dose

52 IMPOSTAZIONI TCCB KVp La tensione di corrente influenza la SCALA DEI GRIGI

53 IMPOSTAZIONI TCCB Aumentando il kvp si riduce il contrasto, allargando la scala di grigi Si ottengono cosi immagini con più dettagli, ma con aumento della dose

54 Necessaria attenta valutazione clinica del caso in oggetto, per impostare FOV, mas e KVp idonei. Compromesso tra qualita diagnostica delle immagini e dose ALARA

55 ALARA Qualita delle immagini rapportata alle necessita cliniche ed alla dose somministrata

56 IMPOSTAZIONE DELLA RISOLUZIONE Bassa Definizione (90 kvp, 6 ma, 2.8 sec) Normale (90 KVP, 10 ma, 12 sec) Alta Definzione (90 Kvp, 10 ma, 15 sec) (Ultra Low Dose )

57 Dose efficace (µsv) Esame radiografico endorale 1 8 Ortopantomografia Esame CBCT piccoli volumi Esame CBCT grandi volumi

58 ETA DEL PAZIENTE L assorbimento radiogeno è differente tra adulto e bambino, ma anche tra bambino e adolescente

59 DOSE DI RADIAZIONI MSTC ottimizzata per pazienti pediatrici in base al peso/età, e con care dose, permette una dose piu bassa rispetto TCCB non ottimizzata per pazienti pediatrici (impiego di FOV ampi, mas e KVp alti) Nella TCCB,utilizzando FOV piccoli, la dose è riducibile fino al 50%

60 DOSE TCCB vs MSTC A parita di volume la dose TCCB e minore da 3 a 10 volte circa rispetto alla MSTC La MSTC ottimizzata per pazienti pediatrici e con protocollo care dose riduce queste differenze Necessaria quindi grande attenzione alle impostazioni

61 Effective doses of different Effective dose imaging modalities (msv) Conventional maxillofacial CT 3,10 4,10 Film-based cephalogram 1,00 1,2 Film-based orthopantogram 0.5 TCCB 0,40 1,6 Digital cephalogram 0,5 0.7 Digital orthopantogram 0,3 1,1

62 DOSE EQUIVALENTE Fondo naturale di radiazione/anno: 2,5-3 msv Radiografia convenzionale: 1 msv TCCB : msv MSCT: 3-4 msv PET : msv Scintigrafia: 10 ~ 20 msv Radioterapia: 10 ~ 40 Sv

63 È importante quindi che il clinico conosca quali sono i punti chiave da tener presente quando richiede un esame TCCB.

64 da Pauwels et al. (2012). Dati ottenuti comparando molti macchinari CBCT e posizionando i sensori in maniera diversa. I risultati sono stati poi accettati dall European Commission of Radiation Protection 2012

65 TCCB IN PATOLOGIA TRAUMATICA Ottima dimostrazione delle fratture sia condilari che delle branche mandibolari Ottima dimostrazione delle fratture e/o lussazioni radicolari Risparmio di dose rispetto MSTC non ottimizzata MSTC piu precisa nel dimostrare patologie associate

66 TCCB vs MSTC PATOLOGIA TRAUMATICA Traumi maggiori politraumi MSTC Traumi minori TCCB Bambini non collaboranti MSTC Bambini collaboranti TCCB

67 Frattura mandibolare

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69 TCCB vs MSTC nell imaging degli elementi ritenuti Bassa dose rispetto alla MSTC non ottimizzata < costo di acquisizione e < manutenzione rispetto alla MSTC < impatto sui pazienti pediatrici e profilo dei tessuti molli più fisiologico (rispetto a MSTC: paziente in ortostasi) Imaging interattivo mediante software di visualizzazione e ricostruzioni MPR e radiali isotropiche

70 ELEMENTI RITENUTI TCCB e MSCT si equivalgono nella valutazione degli elementi ritenuti TCCB ha costi minori ed è meglio tollerata dai bambini rispetto MSCT TCCB comporta minore dose radiante rispetto alla MSCT non ottimizzata

71 Nella valutazione degli elementi ritenuti possiamo ridurre il FOV con risparmio di dose

72 Valutazione elementi ritenuti

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74 Studio dei canini inclusi

75 Valutazione elementi ritenuti

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77 DAP 1283=1,283 msv

78 DAP 1643=1,643 msv

79 21 disodontiasico ritenuto con sovrannumerario DLP 109xFC = 0,3488x2=0,698 msv

80 DLP 109xFC = 0,3488x2=0,69876 msv

81 DLP102 x FC =0,3264x2=0,6528 msv 23 ritenuto

82 Didodontiasi e ritenzione di 13 e 23 DLP 113xFC=0,3616x2=0,7232 msv

83 Didodontiasi e ritenzione di 13 e 23 DLP 113xFC=0,3616x2=0,7232 msv

84 IMPLANTOLOGIA Con l esame TC Cone Beam e possibile valutare con precisione la sede di un possibile impianto I programmi di post processing e implantologia computer guidata presenti sul mercato permettono di simulare con grande affidabilita i trattamenti

85 IMPLANTOLOGIA

86 IMPLANTOLOGIA

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91 Cefalometria 3D con TCCB 1. Con una sola acquisizione si ottiene un volume ruotabile nei tre piani dello spazio. 2. Ottima risoluzione di contrasto per l osso, per i denti e per i tessuti molli 3. Assenza di sovrapposizione di strutture anatomiche e risoluzione spaziale 1:1 4. Ottima confrontabilita nel follow up ortodontico

92 Cefalometria 3D TCCB

93 Cefalometria proiezione AP Asimmetria facciale: CBVT

94 Cefalometria 3D TCCB msv

95 Cefalometria proiezione LL 0,5-0.7 msv

96 2D Vs 3D 0.5-0,7 msv 0,7-1.5 msv

97 CEFALOMETRIA TCCB sarebbe l imaging ottimale per la cefalometria TCCB comporta maggiore esposizione radiante rispetto alla teleradiografia, che quindi, allo stato attuale, e l esame da preferire

98 TC CONE BEAM Evoluzione della TC per l'odontoiatria. VANTAGGI Risparmio di dose Esame rapido e ben tollerato Grande possibilita di post processing per il radiologo e l odontoiatra Costo accessibile

99 TC CONE BEAM SVANTAGGI Necessita di curva di apprendimento Possibile sovraesposizione radiogena per uso non corretto o poco attento alla clinica Rapida evoluzione tecnologica e conseguente dotazione informatica adeguata

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101 Immagini a ultra basso dosaggio Caso ortodontico Planmeca ProMax 3D Max - FOV Ø 85 x 50 mm. - Dimensioni voxel 400 µm - Dosaggio effettivo del paziente 4,0 µsv

102 Immagini a ultra basso dosaggio Caso ortodontico Planmeca ProMax 3D Max - FOV Ø 85 x 50 mm. - Dimensioni voxel 400 µm - Dosaggio effettivo del paziente 7,9 µsv

103 CONCLUSIONI 1 Eseguire un esame TC Cone Beam e abbastanza semplice Ottenere un buon esame TC Cone Beam e molto difficile E necessario disporre di operatori esperti e formati alla Radiologia Odontoiatrica

104 CONCLUSIONI 2 Lo sviluppo e l ottimizzazione delle metodiche di imaging in Radiologia Odontoiatrica deve sempre basarsi su una stretta collaborazione tra Radiologo e Odontoiatra A trarne giovamento saranno sempre e soprattutto i nostri piccoli pazienti

105 grazie

106 Grazie a.. Gian Michele Magnano e Nicola Laffi, per avermi invitato e supportato Gian Michele Magnano per alcune sue bellissime immagini I miei collaboratori per avermi sopportato durante la preparazione della relazione