Застосування тривимірної комп’ютерної томографії обличчя при візуалізації області голови та шиї - огляд
Прогрес технології 3d-комп'ютерної томографії обличчя в діагностиці, як фактор, що покращує результати лікування. Вплив обмеження звичайних методів візуалізації на можливості й помилки в лікуванні. Огляд переваг та недоліків комп'ютерної томографії.
Рубрика | Медицина |
Вид | статья |
Язык | украинский |
Дата добавления | 29.09.2024 |
Размер файла | 262,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Застосування тривимірної комп'ютерної томографії обличчя при візуалізації області голови та шиї - огляд
Karthik Shunmugavelu,
Harish Kannapan,
P. Vaishnavi,
Evangeline Cynthia Dhinakaran,
S. Lavanya,
Barun Kumar
Прогрес технології 30-комп'ютерної томографії обличчя зробило революцію в діагностиці, що дозволяє покращити результати лікування. Обмеження звичайних 20-методів візуалізації звужують терапевтичні можливості й часом зумовлюють помилки в лікуванні. Незважаючи на економічну затратність 30-комп'ютерної томографії, її переваги переважують недоліки. Метод використовується, зокрема, в хірургії, ортодонтії, протезуванні та криміналістиці.
Ключові слова: 3D-KT обличчя, протезування, ортодонтія.
K. Shunmugavelu'K, H. Kannapan2, P. Vaishnavi3, E. C. Dhinakaran2, S. Lavanya4, B. Kumar5
APPLICATIONS OF THREE DIMENSIONAL FACIAL COMPUTED TOMOGRAPHY IN HEAD AND NECK REGION - A REVIEW
3D facial CT has evolved and revolutionized diagnosis leading to better management. The limitations of conventional 2D methods limit the therapeutic options related to leading to an erroneous treatment. Although 3D facial CT is expensive, its advantages outweigh the cons. They are used in surgery, prosthetic replacement, orthodontics and forensics.
Key words: 3D facial CT, prosthetic, orthodontics.
INTRODUCTION
CT scan or computed tomography uses computer- processed combinations of multiple X-ray measurements taken from different angles to produce tomographic (cross-sectional) images (virtual «slices») of a body. Computed tomography was first introduced 30 years ago. It has since revolutionized diagnosis [1, 2]. CT has resulted in better surgery, diagnosis, treatment of cancer, trauma, stroke and cardiac conditions [3--5]. 3D images provide accurate and more detailed information for the diagnosis and treatment planning of facial asymmetry quantitative measurement and comparison between the right and left sides of the structures [6, 7].
2 AND 3 DIMENSIONS
The limitations of conventional 2D methods limit the therapeutic options related to leading to an erroneous treatment. 3D CT allows the exact determination and visualization of both the skeletal structures and soft tissues paradigm in 3D without the superimposition of anatomical structures [8, 9]. 3D images can also be reconstructed using a process of creating digital representations of objects from multiple 2D images. Non- rigid models can be constructed using statistical techniques described as learning-based algorithms, 3D `morphable'-model algorithms and coupled basis function network algorithms [10, 11]. Agarwal et al. [12] studied the efficiency of CT scan and their 3D images for evaluating maxillofacial trauma as compared to conventional radiographs and reported that CT scan provides the most effective, safe and reasonably rapid diagnosis of the complex pattern of multiple fractures of facial skeleton along with soft tissue injuries along with intracranial and cervical spine injury as compared to conventional radiographs. Markose et al. [13] evaluated the accuracy of measurements and dimensions in 3D CT reconstruction and reported that, analysis on 3D CT reconstructed images by means of a CAD software caused fewer identification problems, and was accurate and reliable.
3D CT SYSTEM
Three dimensional (3D) computed tomography imaging is a technique that uses conventional CT data to reconstruct an image for viewing all three planes of viewing. Computer tomography (CT) measures the amount of X-ray transmission through an object in three dimensions. The digital data generated are matched to a density scale to display a pre-determined image layer on a monitor. The beam rotates around the patient, the computer then collates and combines all the readings from the detectors to a 3D digital image matrix of pixels [14]. Using 3D CT areas of clinical interest can be isolated by volume rendering technique from the patient and viewed in a variety of orientations, which is not possible using other methods and in complex anatomical images such as facial bones [15, 16].
ADVANTAGES OF 3D FACIAL CT
It provides the most effective, safe and reasonably rapid diagnosis of the complex pattern of multiple fractures of facial skeleton along with soft tissue [12], (Fig. 1, 2). All raw data can be obtained in a single turn. Patient's length of stay is reduced increasing patient's satisfaction [17]. Reliable imaging information is necessary to elucidate emergent injuries, to pre- operatively plan reconstruction of functional areas [18]. Reduces amount of radiation exposure is an important advantage since the time required to obtain the images is also reduced. Inclusion of soft-tissue landmarks, particularly those around the eye in the assessment of facial asymmetry granted an effective means of instituting a more precise facial midline in 3D facial CT image reorientation [19], (Fig. 3). Tyndal et al. [20] reported that 3D CT is more accurate when testing the validity and reliability of 3D CT for quantification of positional changes of the condyle in a dried human skull and that 3D CT measurement techniques were superior to those in which measurement obtained directly from the original CT slices.
Figure 1. Three dimensional frontal view
LIMITATIONS OF 3D FACIAL CT
The equipment is expensive, and not available in every hospital. Lesions far away from the sections can be skipped. Another major limitation is foreign objects like restoration and prosthetics can create artefacts. In addition, the data may be insufficient compared with other soft-tissue imaging techniques construct maxillofacial prosthetics.
Figure 2. Three dimensional left lateral view
Figure 3. Three dimensional oblique view
In Orthodontics, when used in conjunction with standardised intraoral photographs, the initial 3D intraoral scans can be used to monitor tooth movement and alert the clinician when certain treatment milestones have been reached and when concerns arise regarding treatment progress [11--21]. 3D-CT can be used to asses cranio- metric patterns for individual identification in forensic dentistry [22]. It can also be used for post-mortem identification which can show internal findings related to the cause of death [23].
APPLICATIONS OF CONE BEAM COMPUTED TOMOGRAPHY
Implant position, anatomy of residual ridge, bone density evaluation, edentulous are visualization, bucco-lingual width of alveolar bone and cortical plate can be assessed in relation to implant dentistry. Proximity of vital structures, mandibular canal visualization-mapping, location of incisive canal, mental foramen, lingual foramen, submandibular fossa, maxillary sinus, greater palatine foramen, unerupted third molars and their proximity to mandibular canal can be delineated for presurgical evaluation. Paranasal sinuses such as sphenoid, ethmoid, maxillary and frontal, anatomy, pathology, opacities, proximity to vital structures can studied in detailed manner. In orthodontics, buccolingual root position, root resorption, cephalometric analysis, skeletal jaw relationships and cross sectional view without superimposition can be done. Airway analyses of nasal cavity, nasopharynx, oropharynx, hypopharynx and nasal cavity, in patients with obstructive sleep apnoea and in case of neoplasms, enlarged pharyngeal and palatine tonsils can be done. In endodontics, tooth morphology, location, number of pulp canals, size of pulp chamber, calcification, root morphology, fracture, and dental caries can be assessed.
ADVANTAGES OF CBCT
Image accuracy, limitation of xray beam, dose reduction, rapid scan time, reduction of image artifact and imaging display modes for maxillofacial region are the main advantages of CBCT over conventional CT [24].
APPLICATIONS OF 3D FACIAL CT
3D facial is used clinically to monitor facial growth and development in three dimensions, aid in planning surgical cases including cosmetic surgery of the face and neck, aid diagnosis and correction of craniofacial deformities including cleft lip and palate, and help
CONCLUSION
3d-комп'ютерна томографія обличчя
Three dimensional facial computed tomography plays an important role as a primary investigation from the hospital point of view and mindset of patient. Pathology of bony tissue which might be of congenital or traumatic in origin along with exact bony architecture renders an immense help for clinician from treatment point of view. Majority of the emergency medicine departments in colleges or hospitals prefer three dimensional facial computed tomography than two dimensional panoramic radiography. Correction of facial asymmetry in relation to maxilla and mandible relies largely upon the three dimensional units of skeletal system which can be accurately screened by 3D facial CT. Reduced data acquisition and reconstruction times are major boon for 3D facial CT in relation to maxillofacial injuries, complexe mandibular-midfacial trauma, oral-maxillofacial pathologies and skeletal-dental asymmetry.
REFERENCES
1. Garvey CJ, Hanlon R. Computed tomography in clinical practice. BMJ. 2002;324(7345):1077-1080. doi: 10.1136/bmj.324.7345.1077.
2. Hounsfield GN. Computerized transverse axial scanning (tomography). Description of system. Br J Radiol. 1973;46(552):1016-1022. doi: 10.1259/0007-1285-46-552-1016.
3. van Randen A, Bipat S, Zwinderman AH, Ubbink DT, Stoker J,Boermeester MA. Acute appendicitis: meta-analysis of diagnosticperformance of CT and graded compression US related to prevalence of disease. Radiology. 2008;249(1):97-106. doi: 10.1148/radiol.2483071652.
4. Hricak H, Brenner DJ, Adelstein SJ, Frush DP, Hall EJ, HowellRW, et al. Managing radiation use in medical imaging: a multifaceted challenge. Radiology. 2011;258(3):889-905. doi: 10.1148/radiol.10101157
5. Power SP, Moloney F, Twomey M, James K, O'Connor OJ, Maher MM. Computed tomography and patient risk: Facts, perceptions and uncertainties. World J Radiol. 2016;8(12):902-915. doi: 10.4329/wjr.v8.i12.902.
6. Fuhrmann RA, Schnappauf A, Diedrich PR. Three-dimensional imaging of craniomaxillofacial structures with a standard personal computer. Dentomaxillofac Radiol. 1995;24(4):260-263. doi: 10.1259/dmfr.24.4.9161172.
7. Akhil G, Senthil Kumar KP, Raja S, Janardhanan K. Three-dimensional assessment of facial asymmetry: A systematic review. J Pharm Bioall Sci. 2015;7(Suppl 2):S433-437. doi: 10.4103/0975-7406.163491.
8. Cavalcanti MG, Haller JW, Vannier MW. Three-dimensional computed tomography landmark measurement in craniofacial surgical planning: Experimental validation in vitro. J Oral Maxillofac Surg. 1999;57(6):690-694. doi: 10.1016/s0278-2391(99)90434-2.
9. Harrell WE Jr, Hatcher DC, Bolt RL. In search of anatomic truth:3?dimensional digital modeling and the future of orthodontics. Am J Orthod Dentofacial Orthop. 2002;122(3):325-330. doi: 10.1067/mod.2002.126147.
10. Zhang Y, Gibson GM, Hay R, Bowman RW, Padgett MJ, Edgar MP. A fast 3D reconstruction system with a low-cost camera accessory. Sci Rep. 2015;(5):10909. doi: 10.1038/srep10909.
11. Freezer S, Fricker J. 3D facial and dento-alveolar imaging. Aust Orthod J. 2017 Feb;Spec No:73-86.
12. Agarwal A, Kumar N, Sharma N. 2D and 3D CT scan - A diagnostic adjunct or necessity in maxillofacial trauma. Indian Journal of Dentistry. 2012;3(4):185-189. doi: 10.1016/j.ijd.2012.03.016.
13. Markose E, Vikraman B, Veerabahu M. Three dimensional CT reconstruction: a comparison between 2D, 3D CT and original anatomical structures. J Maxillofac Oral Surg. 2009;8(1):8-12. doi: 10.1007/s12663-009-0002-2.
14. Scarfe W. Orthodontic radiography. In: Fricker J, ed. Orthodontics and Dentofacial Orthopaedics. Canberra: Tidbinbilla; 1998. p. 85-108.
15. Gillespie JE, Isherwood I, Barker GR, Quayle AA. Isherwood in the assessment of facial trauma. Clin Radiol. 1987;38(5):523-526. doi: 10.1016/S0009-9260(87)80144-7.
16. Kaur J, Chopra R. Three dimensional CT reconstruction for the evaluation and surgical planning of mid face fractures: a 100 case study. J Maxillofac Oral Surg. 2010;9(4):323-328. doi: 10.1007/s12663-010-0137-1.
17. Harorli A, Akgul M, Dagistan S. Radiology in Dentistry. Ataturk University Press; 2006.
18. McCollough CH, Zink FE. Performance evaluation of a multi-slice CT system. Med Phys. 1999;26(11):2223-2230. doi: 10.1118/1.598777.
19. Lee JK, Jung PK, Moon CH. Three?dimensional cone beam computed tomographic image reorientation using soft tissues as reference for facial asymmetry diagnosis. Angle Orthod. 2014;84(1):38-47. doi: 10.2319/112112-890.1.
20. Tyndall DA, Renner JB, Phillips C, Matteson SR. Postitional changes of the mandibular condyle assessed by three-dimensional computed tomography. J Oral Maxillofac Surg. 1992;50(11):1164-1172. doi: 10.1016/0278-2391(92)90147-R
21. Freezer S, Matsumoto T, Mienik M, Dreyer C. Photo reconstruction. Unpublished data. The University of Adelaide; 2016.
22. Rocha Sdos S, Ramos DL, Cavalcanti Mde G. Applicability of 3D-CT facial reconstruction for forensic individual identification. Pesqui Odontol Bras. 2003;17(1):24-28. doi: 10.1590/s1517-74912003000100005.
23. Sakuma A, Ishii M, Yamamoto S, Shimofusa R, Kobayashi K, Motani H, et al. Application of postmortem 3D-CT facial reconstruction for personal identification. J Forensic Sci. 2010;55(6):1624-1629. doi: 10.1111/j.1556-4029.2010.01526.x.
24. Venkatesh E, Elluru SV. Cone beam computed tomography: basics and applications in dentistry. J Istanb Univ Fac Dent. 2017;51(3 Suppl 1): S102-S121. doi: 10.17096/jiufd.00289.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Розвиток комп'ютерної томографії. Принципи утворення пошарового зображення. Специфіка отримання комп'ютерної томограми, прийоми регулювання зображення. Опис комп’ютерного томографа Brilliance iCT, особливості системи його електронного управління.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 16.12.2012Поняття рентгенівської комп'ютерної томографії, її фізичні принципи. Особливості технологій і методики візуалізації з використанням рентгенівських променів. Діагностика за допомогою КТ. Переваги томографії перед звичайним рентгенологічним дослідженням.
реферат [2,6 M], добавлен 01.10.2010Призначення систем дозиметричного планування, їх застосування при проведенні променевої терапії. Переваги комп'ютерних томограм внутрішніх органів, кісток, м'яких тканин і кровоносних судин над рентгенівськими дослідженнями. Види комп'ютерної томографії.
презентация [9,0 M], добавлен 11.12.2016Характеристика комп’ютерної томографії (КТ), її загальні принципи. Особливості здійснення КТ головного мозку. Гіперостоз лобової кістки (синдром Стюарта-Морела). Диференціальна діагностика різних типів внутрішньочерепних крововиливів, інсульту та ін.
презентация [7,8 M], добавлен 30.09.2017Особливості використання комп'ютера у сфері медицини. Системи комп'ютерної діагностики як помічники для лікаря - для навчання та оптимізації роботи. Комп'ютерна томографія, рентгенологія та УЗД. Комп'ютерні технології в стоматології та офтальмології.
презентация [4,4 M], добавлен 01.12.2013Рентгенологічне обстеження шлунково-кишкового тракта. Отримання за допомогою комп’ютерної томографії зображення поперечних зрізів людського тіла на різних рівнях. Ендоскопічні методи дослідження. Радіоізотопна діагностика, її підрозділи та методи.
презентация [1,8 M], добавлен 12.03.2014Клініко-імунологічні варіанти перебігу хронічного обструктивного захворювання легень І-ІІ ступенів. Схеми оптимізації базисного лікування хворих. Діагностика легеневої гіпертензії з застосуванням доплерокардіографії та спіральної комп’ютерної томографії.
автореферат [60,9 K], добавлен 18.03.2009Аналіз методів реєстрації ЕКГ та кардіостимуляція. Дослідження роботи комп’ютерного діагностичного комплексу "Cardio Spectrum" та математичної моделі роботи серця, визначення його основних переваг та можливих недоліків. Програмне забезпечення комплексу.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 11.03.2011Особливості надходження та виписки пацієнтів в лікувальних закладах охорони здоров’я Збройних Сил України. Математична модель завантаження, алгоритми та програмне забезпечення комп’ютерної реалізації та її придатність для практичного застосування.
автореферат [1,4 M], добавлен 03.04.2009Розробка та впровадження методики навчання біології учнів 8-9 класів з використанням комп’ютерних технологій. Місце та роль комп’ютерних технологій у навчальному процесі, дидактичні та методичні можливості їх застосування. Програмно-педагогічні засоби.
автореферат [81,6 K], добавлен 29.03.2009Радіонуклідний метод діагностики. Емісійна комп’ютерна томографія. Однофотона емісійна КТ. Позитронна емісійна томографія (ПЕТ). Радіоімунні (in vitro) методи діагностики. Метод магнітно-резонасной томографії. Протипоказання і потенційні небезпеки МРТ.
реферат [39,4 K], добавлен 27.02.2011Характеристика сучасних методів візуалізації в променевій діагностиці. Етапи проведення рентгенологічного методу дослідження. Рентгенівські апарати та оцінка їх можливостей, призначення та особливості застосування, використання цифрових технологій.
реферат [19,3 K], добавлен 15.03.2010У чому полягає фізична природа процесу томографування. Фізичний принцип дії рентгенівського комп'ютерного томографа. Принципова схема роботи комп'ютерного томографа. Сканування і отримання зображення. Математична реконструкція коефіцієнтів поглинання.
презентация [3,6 M], добавлен 24.11.2016Поняття та призначення масажу. Прийоми гігієнічного масажу і правила їх застосування. Процеси в організмі, які відбуваються під впливом масажу. Косметичний масаж як комплекс масажних прийомів, що передбачають вплив на область голови, шиї й обличчя.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 21.09.2010Розробка методу усунення дефектів і деформацій м’яких тканин обличчя, шляхом ін’єкційного пошарового введення в м’які тканини поліакриламідного гелю в комплексі з адаптаційною та імунокоригувальною терапією "Траумелем-С". Аналіз результатів лікування.
автореферат [37,3 K], добавлен 18.03.2009Фактори ризику формування та прогресування стоматологічних захворювань у дітей, які потребують ортодонтичного лікування в залежності від стану загальносоматичного здоров’я. Індивідуалізовані комплекси профілактичних заходів та комп’ютерна діагностика.
автореферат [37,8 K], добавлен 10.04.2009Огляд літературних даних, що відображають сучасний погляд на проблему лікування і реабілітації суглобових патологій. Аналіз результатів сучасних клінічних досліджень і систематичних оглядів щодо застосування різних методів фізіотерапії для їх лікування.
статья [23,1 K], добавлен 27.08.2017Основні фактори, що призводять до порушення роботи опорно-рухового апарату учнів під час роботи за комп’ютером: типи хвороб, норми роботи. Методи профілактики захворювань: комплекс вправ для зняття м’язового напруження; фізкультхвилинки для школярів.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 19.05.2011Аналіз критеріїв ефективності використання фізіотерапевтичних методів лікування у стоматологічній практиці, їх систематизація та оцінка можливості уніфікації підходу їх застосування у різних клінічних ситуаціях. Реабілітація стоматологічних пацієнтів.
статья [25,9 K], добавлен 22.02.2018Підвищення ефективності діагностики пухлин головного мозку за рахунок використання ОФЕКТ в комплексі з іншими томографічними методами нейровізуалізації. Застосування комплексного сцинтиграфічного дослідження пацієнтів з церебральними метастазами.
автореферат [44,5 K], добавлен 04.04.2009