تصویربرداری دیجیتال

تصویربرداری دیجیتال

تصویربرداری دیجیتال

در بخش نخست سری مقالات کاربردهای دندانپزشکی دیجیتال ، تصویر برداری دیجیتال ( رادیوگرافی دیجیتال ) در دو مقاله مورد بررسی قرار می گیرد. در مقاله نخست ابتدا تصویربرداری های مرسوم و تصویربرداری دیجیتال را بررسی خواهیم کرد و مقطع نگاری رایانه ای cbct با توجه به اهمیت بالایش در دندانپزشکی دیجیتال در بخش بعدی به صورت مجزا بررسی خواهیم کرد.

از اولین علومی که تصویربرداری در آن کاربرد گسترده پیدا کرد، دندانپزشکی بود. فقط 14 روز پس از کشف اشعه ایکس در سال 1896، اولین تصویر از دندان‌ها منتشر شد. در حدود 120 سالی که از اولین رادیوگرافی ( تصویربرداری ) می‌گذرد ، تصویربرداری پیشرفت‌های قابل توجهی کرده است و روش های مختلفی در اختیار دندانپزشکان قرار گرفته شده است که می توان به روش های زیر اشاره کرد.

  • تصویربرداری مرسوم
  • تصویربرداری دیجیتال مستقیم – CMOS sensor
  • تصویربرداری دیجیتال غیر مستقیم – PSP
  • تصویربرداری رایانه‌ای با اشعه مخروطی – CBCT

 

تصویربرداری مرسوم

در تصویربرداری مرسوم رایج‌ترین کلاس فیلم‌ها از لحاظ حساسیت یا سرعت، D-speed است. به طور میانگین، دوز اشعه مورد نیاز برای رادیوگرافی با D-speed دو برابر F-speed است. میزان اشعه‌ای که پوست هنگام استفاده از D-speed در معرضش قرار می‌گیرد، حدودا ۲/۲ mGy است. این مقدار برای فیلم F-speed ، حدود 1.3 mGy و برای رادیوگرافی دیجیتال 0.8  mGy است. به نظر می‌رسد دندانپزشکانی که از F-speed  استفاده می‌کنند ، عموما فیلم را در معرض اشعه زیادتر ار حد نیاز قرار می‌دهند و آن را به خوبی ظاهر نمی‌کنند. این باعث می‌شود کیفیت F-speed از D-speed کم‌تر بشود.

تصویربرداری مرسوم

 

چرا جدا شدن از D-speed و روی آوردن به رادیوگرافی دیجیتال دشوار است؟ دندانپزشکان مدت زیادی از تحصیل خود را صرف یاد گرفتن نحوه کار کردن با سیستم‌هایی که در مطب به آنها نیاز دارند می‌گذرانند. این تغییر به معنای دور ریختن آموخته‌های پیشین و صرف وقت برای یاد گرفتن کار کردن با سیستم‌های مرتبط به رادیوگرافی دیجیتال و حتی پذیرفتن ریسک اختلال احتمالی در درک دندانپزشک از وضعیت بیمار و متعاقبا پیچیدن نسخه اشتباه است. با این وجود به 2 دلیل استفاده از دوز کمتر پرتو رادیوگرافی و متداول شدن استفاده از کامپیوتر در مطب ها این تغییر امکان پذیر تر از قبل شده است.

 

فهرست مقالات کاربردهای دندانپزشکی دیجیتال

 

رادیوگرافی دیجیتال – مستقیم و غیر مستقیم

از آن جایی که در این بخش از عباراتی استفاده می‌شوند که گاها جدید هستند ، خوب است ابتدا نگاهی به واژگان مهم داشته باشیم. در رادیوگرافی مرسوم و سنتی ، فوتون‌های اشعه ایکس مستقیما به کریستال‌های برمید نقره تابیده می‌شوند تا تصویر را ایجاد کنند. سنسورهای اشعه ایکس در شیوه رادیوگرافی دیجیتال مستقیم، به طور عام به یک اکسید فلزی نیمه رسانا مکمل ( CMOS ) اشاره می‌کند که از طریق پورت USB به کامپیوتر وصل می‌شود. هنگام تابش ، فوتون‌های اشعه ایکس توسط سزیم یدید یا اکسید گادولینیوم داخل سنسور شناسایی شده و بعد ، فوتون‌های نور منتشر می‌شوند که در سنسور به صورت پیکسلی دریافت می‌شوند . این روش اجازه می‌دهد تصویر تقریبا به صورت آنی گرفته و بر کامپیوتر ظاهر گردد. از نظر متخصصان، این بزرگ‌ترین مزیت تصویربرداری دیجیتال مستقیم است.

گزینه دیگر برای رادیوگرافی دیجیتال، یک تکنیک غیر مستقیم به نام PSP است. صفحات PSP در ظاهر و نحوه استفاده در کلینیک به فیلم سنتی شبیه اند . هنگام قرار گرفتن صفحه در معرض تابش ، تصویر توسط الکترون‌های فسفر ثبت می‌شود . بعد با استفاده از لیزر ، نور قرمز به این فسفرهای برانگیخته تابانده می‌شود و انرژی ذخیره شده به صورت نوز سبز آزاد می‌شود که ذخیره و پردازش می‌شود . از آن جایی که یک قدم اضافی در پردازش صفحات نسبت به CMOS در روش PSP برداشته می‌شود ، این روش غیر مستقیم است. جذاب‌ترین جنبه PSP شباهت آن به رادیوگرافی سنتی است که باعث می‌شود دندانپزشکان و متخصصان با آن احساس راحتی بیش‌تری بکنند.

 

تصویربرداری دیجیتال

 

در تصویربرداری پانورامیک ، از تصویربرداری مستقیم دیجیتال به صورت گسترده استفاده می‌شود. اشعه ایکس به صورت پانورامیک تابانده می‌شود و بعد موازی می‌شود. سنسور دیجیتال مستقیم چندین پیکسل عرض دارد و اشعه ایکس را که توسط دستگاهی که دور سر بیمار می‌چرخد تابانده می‌شود را دریافت می‌کند. متخصصانی که از رسپتورهای دیجیتال مستقیم استفاده می‌کنند، عموما سیستم تصویربرداری پانورامیک دیجیتال مستقیم را انتخاب می‌کنند تا نیازی به تهیه پردازنده PSP برای سیستم پانورامیک‌ شان نداشته باشند.

ارتودونتیست‌ها به سیستم سفالومتریک نیاز دارند و هنگام گذار از روش سنتی به دیجیتال ، دو انتخاب دارند: تصویر برداری دیجیتال مستقیم و غیر مستقیم . روش مستقیم تصویر را تقریبا آنی آماده می‌کند و هزینه بیش‌تری دارد. از طرفی خریدن و نگهداری کردن از پردازنده PSP هم دشواری‌ها و هزینه‌های خودش را دارد. بنابراین هر چه تعداد مراجعین بیش‌تر باشد، دستگاه دیجیتال مستقیم صرفه اقتصادی بیش‌تری دارد.

 

مقایسه رادیوگرافی دیجیتال مستقیم و غیر مستقیم

 

بسیاری از دندانپزشکان به دنبال سرعت بیشتر هستند، برای همین سراغ رادیوگرافی دیجیتال مستقیم می‌روند. اما آیا در کیفیت هم تقاوتی قابل توجهی دارند؟ جواب خیر است؛ با دستگاه‌های جدید، تشخیص بیماری و تصویربرداری با کیفیت یکسانی انجام می‌شود. مطالعات متعددی برای بررسی تاثیر روش مستقیم و غیر مستقیم بر تشخیص پوسیدگی که یکی از رایج‌ترین و روزمره‌ترین تشخیص‌های یک دندانپزشک است، انجام شده و مشخص شده که هیج کدام برتری‌ای به دیگری در کیفیت تشخیص ندارند و هر دو به اندازه کافی مناسبند.

یکی از ملاحظات مهم، بررسی bit depth تصویر است. Bit depth به تعداد سابه‌های خاکستری که در تولید تصویر به کار رفته است اشاره می‌کند ( رابطه نمایی است ).  سیستم‌های اولیه دیجیتال، bit depth 8 داشتند که یعنی 256 سایه خاکستری تولید می‌کردند. این مقدار شاید به نظر کافی باشد. از طرفی ، چشم انسان می‌تواند فقط حدود 20 الی 30 سایه خاکستری را در یک تصویر تشخیص بدهد. با این وجود، امروزه bit depth بیش‌تر سیستم‌های دیجیتال 12 الی 16 است و این یعنی 4096 تا 65536 سایه مختلف و بهره گرفتن مناسب از آن در گرو پردازش خوب تصویر است . رادیوگرافی سنتی در تعداد سایه‌های تولید محدودیتی ندارد ، زیرا شدت رنگ به تعداد اتم‌های نقره فعال شده بستگی دارد. بنابراین هنگام مقایسه سیستم‌ها، bit depth عامل مهمی است. این را هم باید در نظر گرفت که هر چه bit depth تصاویر بیش‌تر شود، به حافظه بیش‌تری برای ذخیره‌سازی نیاز است. در آینده، بیش‌تر سیستم‌ها حداقل 12 bit depth خواهند داشت، اگر چه همین حالا بسیاری از کیفیت 16  bit depth بهره می‌برند.

 

میزان اشعه مورد نیاز برای تصویر دیجیتال مستقیم و غیر مستقیم

یکی دیگه از فاکتورهای مهم در تصمیم‌گیری، میزان اشعه مورد نیاز هر سیستم است. برای پاسخ به این سوال، متخصصان از عبارت گستره دینامیک استفاده می‌کنند. گستره دینامیک، عملکرد رسپتورهای سیستم را نسبت به اشعه مورد نیاز برای تهیه تصویری با کیفیت دلخواه را بررسی می‌کند. PSP بیشترین گستره را دارد (حتی بیشتر از فیلم‌ها) ؛ این یعنی PSP به تابش‌های کم حساسیت بیش‌تری دارد و نسبت به CMOS و فیلم، در تابش بسیار بالاتری می‌سوزد. این می‌تواند نکته مثبتی باشد، اما از لحاظ امنیت بیمار امکان دارد مشکل‌زا باشد و اپراتور باید کاملا مراقب باشد تا دستگاه به خوبی کالیبره شده باشد تا بیمار در معرض تابش بالا قرار نگیرد.

 

ایمنی در برابر پرتو در رادیوگرافی دیجیتال و دوزیمتری

برای بیان میزان تابشی که توسط پوست یا اندام‌های داخلی جذب می‌شود، از واحد میکروگری  ( μGy ) استفاده می‌شود. بافت‌های گوناگونی در بدن وجود دارند که هر کدام پاسخ و حساسیت خاصی به تابش دارند. بنابراین برای مقایسه تابش بر بافت‌های مختلف از دوز معادل ( با واحد میکروسیور ) استفاده می‌شود. اما اگر بیماری از ریسک رادیوگرافی بپرسد، شاید استفاده از این عبارات برای توضیح ریسک مناسب نباشد و فقط بیمار را گیج کند. برای همین می‌توان برای تبیین از احتمال سرطان گرفتن استفاده کرد. مطابق داده‌های انجمن سرطان آمریکا، یک فرد آمریکایی به احتمال 40% سرطان خواهد گرفت و نیمی از این بیماران از دنیا خواهند رفت. اگر فردی در معرض تابش از دستگاه پانورامیک قرار بگیرد، احتمال سرطان گرفتنش 0.9 میلیونیم بیش‌تر می‌شود. مقدار تابش در عکس‌برداری پانورامیک حدود 16 میکروسیور است که دو برابر اشعه‌ای که هر فردی به طور روزانه دریافت می‌کند. بنابراین، ریسک به طور کلی بسیار کم است.

ایمنی پرتو در تصویربرداری دیجیتال

 

فهرست مقالات کاربردهای دندانپزشکی دیجیتال

 

کاربرد کلینیکی – تشخیص پوسیدگی

تشخیص پوسیدگی یکی از اساسی‌ترین کارها در دندانپزشکی است. این کار به ظاهر آسان است؛ باید به دنبال کاهش در مواد معدنی دندان بود اما با این وجود، فقط 60% تشخیص‌ها کاملا درستند. علاوه بر این، هنوز تشخیص نحوه و سرعت پیش‌روی پوسیدگی هنوز بسیار سخت و ناممکن است. بنابراین پزشکان به فکر کمک گرفتن از کامپیوترها افتادند. دو راه برای این کار هست: 1- کامپیوتر بدون هیچ دخالت انسانی، تحلیل را انجام داده و تشخیص را اعلام کند 2- انسان هم دخالت داشته باشد و نتایج را بررسی و در آن‌ها اعمال نظر کند. این ایده پشت سیستم لاجیکان (  Logicon system ) است. این نرم‌افزار در سال 1998 برای اولین بار عرضه شد. در دیتابیس آن، تعداد زیادی تصویر، رادیوگراف و الگوهای شناخته شده پوسیدگی است که عکس‌ها را با آن‌ها تطابق می‌دهد. سپس، نرم‌افزار جداول و نسبت‌های لازم را در اختیار پزشک قرار می‌دهد و پزشک آن‌ها را بررسی و تحلیل می‌کند تا به تشخیص نهایی برسد. تحقیقات نشان می‌دهد که با استفاده از این نرم‌افزار، پزشکان 69% پوسیدگی‌ها را توانسته‌اند تشخیص بدهند در حالی که بدون آن، این مقدار فقط 39% بوده است.

البته تشخیص پوسیدگی دندان به جز روش تصویربرداری و رادیوگرافی هم امکان پذیر است. دندان‌ها به طور طبیعی تابش فلورسنت دارند. می‌توان از آن‌ها تصویربرداری کرد و با مقایسه تابش آن‌ها با حالت عادی و استاندارد، پوسیدگی را تشخیص داد .(روشQLF: Quantitive Light-induced Fluorescence) این سیستم قابل اعتماد است و این مزیت را هم دارد که نتیجه مثبت اشتباهی نمی‌دهد، یعنی دندان غیر پوسیده را پوسیده اعلام نمی‌کند. در روش Laser Fluorescence از مقایسه تابش نور از دندان سالم و پوسیده استفاده می‌شود. با استفاده از لیزر، نوری با طول موج 650 نانومتر به ناحیه مورد نظر تابیده می‌شود. بعد یک فیبر نوری بازتاب را جمع‌آوری می‌کند و یک فیلتر، طول موج‌های بالاتر را حذف می‌کند و نهایتا نورهای کم بسامد فلورسانت باقی می‌مانند. این نور تحلیل می‌شود و نتیجه بر این اساس اعلام می‌شود. ایراد این سیستم، جواب‌های مثبت اشتباهی است. زیرا پلاک، لکه‌ها، سوراخ‌های موجود که ارتباطی به پوسیدگی ندارند و برخی از مواد به کار رفته در بازسازی دندان‌ها را به عنوان پوسیدگی اعلام می‌کند. و در نهایت در روش رسانایی الکتریکی ایده این است که اگر دندان خراب شده باشد، بزاق به داخل این سوراخ‌ها و آسیب‌ها نفوذ پیدا می‌کند و این رسانایی را افزایش می‌دهد که می‌توان از آن برای تشخیص استفاده کرد. از این ایده در دسنگاه‌های ECM استفاده می‌شد که هنوز اطمینانی درباره قابل اعتماد بودن تشخیص آن‌ها نداریم. و در نهایت دستگاهی دیگر به نام CarieScan هست که قسمتی از دندان که مورد نظر هست را ایزوله و از بزاق پاک می‌کند. سپس الکترولیتی بر دندان ریخته می‌شود و رسانیی الکتریکی بررسی می‌شود. این روش اما پتانسیل خوبی از خود نشان داده است.

Quantitive Light induced

laser fluorescence

ECM

ECM

 

فهرست مقالات کاربردهای دندانپزشکی دیجیتال

درباره نویسنده

Ramin Fesharaki

بدون دیدگاه

گذاشتن دیدگاه

کاربردهای دندانپزشکی دیجیتالDigital dental technology