3D-Diagnostik mit SimPlant™

Die Computertomographie hat sich als Methode zur exakten räumlichen Analyse von Gewebebeschaffenheit und -dimension durchgesetzt, die Digitale Volumentomographie (DVT) ersetzt sie nach und nach in der Zahnmedizin. Diese Methoden werden zunehmend in der Diagnostik, präoperativen Planung und postoperativen Beurteilung in Chirurgie und Implantologie eingesetzt und halten ihren Einzug in die moderne zahnärztliche Praxis.

Screenshot SimPlant Master 12.03, die führende Implantatplanungssoftware 

Wesentliche Aufgaben der präoperativen Planung sind die exakte Bestimmung der Gewebedimension in allen drei Raumrichtungen am geplanten Eingriffsort sowie die Ortung wichtiger limitierender anatomischer Strukturen wie Nervlage, Sinusausdehnung und Knochenstrukturen relativ zum Eingriffsort. Diese Aufgaben wurden bislang üblicherweise mittels zweidimensionalen Röntgenaufnahmen und Modelldiagnostik angegangen.

Zu den Nachteilen konventioneller Röntgenaufnahmen zählt naturgemäß die fehlende dritte Dimension, der "räumliche Eindruck", der selbst durch Anfertigung mehrerer Aufnahmen aus verschiedenen Projektionsrichtungen nur unvollständig produziert werden kann. Weiterhin liefern diese Verfahren (z.B. Panorama-Schichtaufnahmen) keine maßhaltigen Bilder, die systemimmanenten Verzerrungen können selbst durch aufwendige nachträgliche elektronische Entzerrung nicht vollständig aufgehoben werden. Eine Einschätzung der Knochenbeschaffenheit ist anhand dieser Bilder ebenfalls nicht zuverlässig möglich, da einem bestimmten Grauwert nicht eine bestimmte Knochendichte zugeordnet werden kann. Ein Grauwert entsteht anhand der Summation der Absorbtionswerte aller im Strahlengang gelegenen Strukturen. Dadurch ist eine Eichung auf eine vorgegebene Grauskala und damit die Bestimmung der absoluten Röntgenabsorbtion an einem bestimmten Punkt nicht möglich.

Demgegenüber ermöglicht die Computertomographie die maßhaltige dreidimensionale Erfassung der zu beurteilenden Gewebestrukturen. Aus den einmal durch den CT-Scan erfaßten Daten lassen sich nachträglich am Bildschirm beliebige zwei- oder dreidimensionale Ansichten in allen erdenklichen Raumebenen erzeugen, die eine exakte räumliche Orientierung ermöglichen. Die erzeugten Bilder sind maßhaltig und verzerrungsfrei, ein am Bild ermitteltes Längen-, Winkel-, Flächen-, oder Volumenmaß entspricht mit großer Genauigkeit den tatsächlichen Werten am Patienten. Metrisch genaue 3D-Analysen werden somit möglich. Da es sich bei diesem Verfahren einerseits um "echte" Schnitte und keine Summationsbilder handelt und andererseits die Zuordnung Gewebedichte <-> Grauwert reproduzierbar möglich ist (die Computertomographieanlage ist auf Standardwerte Luft=-1000 HE, Wasser=0 HE geeicht) können anhand der Bilder Rückschlüsse auf die Dichte der dargestellten Strukturen gezogen werden; es kann z.B. im Vorfeld einer Implantation abgeschätzt werden, ob der Knochen an der geplanten Implantationsstelle ausreichend fest ist.

Das Aufnehmen der Computertomographie sowie das Erzeugen und interaktive Bearbeiten der Bilder war in Vergangenheit der radiologischen Praxis bzw. Klinik vorbehalten, da nur diese über die notwendige technische Ausstattung verfügten. Die Beantwortung spezieller Fragestellungen waren selbst unter Einsatz sog. "Dental"-Programme für den Behandler nur bedingt, die räumliche Simulation von Eingriffen am Bildschirm jedoch gar nicht möglich.

Die Daten, die beim Scannen (so nennt man den Aufnahmevorgang) eines Patienten entstehen, werden in einer von CT-Hersteller zu CT-Hersteller differierenden Codierung auf Datenträger gespeichert. Nach dem Dechiffrieren dieser Codierungen werden die Daten so umgewandelt, daß sie auf einem handelsüblichen Praxisrechner verwertbar sind. Diese Umwandlung der beim Radiologen erhobenen CT-Daten geschieht in einem darauf spezialisierten Rechenzentrum. Nach erfolgter Konvertierung erhält der Behandler die aufbereiteten Daten seines Patienten auf Datenträger oder per Datenfernübertragung.

Die konvertierten Daten werden dann in den Praxisrechner eingelesen und können anschließend in einem CT-Planungsprogramm namens "SimPlant™" interaktiv bearbeitet werden. Dadurch ist es dem Behandler möglich, die CT-Daten seines Patienten auf seinem Praxiscomputer selbst auszuwerten, beliebige Schnittbilder zu erzeugen, genaue Messungen vorzunehmen und Eingriffe zu simulieren. Die CT-Planung ist jederzeit in allen Schritten im Maßstab 1:1 ausdruckbar und kann wie ein Röntgenbild jedem Behandler zugänglich gemacht werden. Besitzt der Behandler (noch) keinen Praxiscomputer oder das SimPlant™-Programm, kann er vom Rechenzentrum die Bilddaten als maßstabsgetreuen Ausdruck mit allen benötigten Schnittebenen anfordern. Falls gewünscht, wird auch die Implantatsimulation beim Rechenzentrum vorgenommen, die daraus resultierenden Ausdrucke werden dem Behandler zugesandt.

Die Übertragung der computertomographisch ermittelten Messwerte in die konkrete OP-Situation am Patienten erfolgt u.a. mit dem pst-Schablonensystem. Das System basiert auf Schablonen mit eingebrachten Referenzkörpern, deren Positionen computertomographisch vermessen werden, um als Ausgangsbasis für die implantologische und implantatprothetische Planung zu dienen.

Ti-Tubes, zusammengesetzte, teleskopierende Titanröhrchen, dienen sowohl als Referenzkörper las auch als Bohrerführung in Implantatschablonen

Die gewonnenen Erkenntnisse werden anschließend mit einem speziellen Gerät, dem 3D-Finder, in eine Bohrschablone übertragen. Diese führt den Implantatbohrer im vorausberechneten Winkel an den vorausberechneten Ort und ermöglicht somit einen präzisen und minimalinvasiven Eingriff.

3D-Finder, das benutzerfreundliche Gerät zum Positionieren von Röhrchen in Implantatschablonen

Eine weitere Möglichkeit, die computertomografisch ermittelten Implantatpositionen bzw. Schnittführungen vom Bildschirm in die OP-Situation zu übertragen, stellen stereolithografische Schablonen, wie die SurgiGuide-Technik vom SimPlant-Hersteller Materialise dar. Hierbei wird in einer Kunststofftröpfchentechnik stereolithografisch Tröpfchen für Tröpfchen ein dreidimensionales Objekt (z.B. ein Kiefer oder eine darauf passende Schablone) aufgetragen, mit einem Laserstrahl gehärtet (und sogar auf Wunsch eingefärbt, um z.B. Nervverläufe im ansonsten durchsichtigen Modell darzustellen). Die SurgiGuide® Übertragungs- bzw. Bohrschablonen für die Implantation werden mit dem zu implantierenden Kieferabschnitt als stereolithografisches Modell sowie bis zu 3 stereolithografisch hergestellte Schablonen mit eingebauten Führungsröhrchen unterschiedlichen Durchmessers passend zur Bohrersequenz des vom Operateur verwendeten Implantatsystems ausgeliefert und sind damit herstellerunabhängig.

stereolithographisch hergestellte, knochengetragene SurgiGuide Implantatschablone von Materialise Dental

Technische Voraussetzungen für den 3D-Workflow

Der Radiologe muß über einen Computertomographen verfügen, der hochauflösende Schichten in ausreichend dünnen Schichten mit einer kurzen Scanzeit und geringer Dosis erzeugen kann. Die meisten Geräte der dritten und vierten Generation verfügen über diese Möglichkeiten. Es wird kein aufwändiges "Dental"-Programm benötigt, zusätzliche Investitionen sind nicht notwendig. Wir verfügen über Listen entsprechend ausgestatteter Radiologen, mit denen die Details bereits im Vorfeld geklärt sind.

Die in letzter Zeit gehäuft auftretenden "Volumentomografie"-Geräte (sog. DVT (Digitale VolumentTomografie), in englischen Sprachgebrauch auch CBCT (ConeBeam CT) genannt) bieten leider noch nicht die für direkte Schablonentechniken wie die knochenbasierte SurgiGuide oder die NobelGuide, die auf sog. Flächenrendering und "Thresholding" basieren, ausreichende Bildqualität.

Hier sind indirekte Schablonentechniken wie unsere Telekopröhrchen bzw. Röntgenreferenzröhrchen oder die Mukosa- bzw. Zahn-basierten SurgiGuides zu bevorzugen. Im Zweifelsfalle können Sie sich gerne mit uns zwecks Klärung von Detailfragen in Verbindung setzen.

Der Behandler sollte über einen Rechner verfügen, auf dem MS Windows™ lauffähig installiert ist. Die Mindestausstattung wird von heute marktüblichen PC's bei weitem überboten.

Weitere Einsatzmöglichkeiten der CT bzw. DVT

  • Klassifizierung der Knochendichte

  • Abschätzung der Zeitraumes vor Freilegung und Belastung

  • unblutige Messung der Knochendichte nach augmentativen Techniken

  • präoperative Auswahl der geeigneten Operationstechnik

  • forensische Absicherung

  • Diagnostik postimplantologischer Komplikationen

  • Früherkennung anatomischer Variationen (z.B. Doppelanlage N. mandibularis, Knochenlakunen etc.), die im "normalen" OPG nicht immer erkennbar sind.

  • Kiefergelenksdiagnostik

  • Parodontologie

  • Osteodensitometrie

  • Endodontie

 

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