ORTODONTİDE GÖRÜNTÜLEME YÖNTEMLERİ BİTİRME TEZİ. Stj.Diş Hekimi Uğur KANAT. Danışman Öğretim Üyesi : Prof. Dr. Alev ÇINSAR

Transkript

1 T.C. EGE ÜNİVERSİTESİ DİŞ HEKİMLİĞİ FAKÜLTESİ ORTODONTİ ANABİLİM DALI ORTODONTİDE GÖRÜNTÜLEME YÖNTEMLERİ BİTİRME TEZİ Stj.Diş Hekimi Uğur KANAT Danışman Öğretim Üyesi : Prof. Dr. Alev ÇINSAR İZMİR-2015

2 İÇİNDEKİLER 1. ÖNSÖZ 2. GİRİŞ 3. TARİHÇE GÖRÜNTÜLEME AMAÇLARI DİJİTAL GÖRÜNTÜLEME YÖNTEMLERİ Dijital Modelleme Dijital Modellemenin Avantajları Dijital Modellemenin Dezavantajları Dijital Fotoğrafçılık Dijital Fotoğrafçılığın Avantajları Dijital Fotoğrafçılığın Dezavantajları Dijital Radyografi Dijital Görüntünün Özellikleri Direk Dijital Radyografi (DDR) Indirekt Dijital Radyografi Dijital Radyografik Görüntüleme Teknikleri Dijital Panoramik Radyografi Dijital Sefalometrik Radyografi Üç Boyutlu Görüntüleme Teknikleri Üç Boyutlu Görüntüleme Yöntemleri Bilgisayarlı Tomografi (Computed Tomography: CT) Konik Işınlı 3 Boyutlu Dental Volumetrik Tomografi (Cone Beam Computed Tomography:CBCT) CBCT nin Ortodontide Kulanım Alanları 22

3 Cone-Beam Dijital Volumetrik Tomografinin Avantajları Cone-Beam Dijital Volumetrik Tomografinin Dezavantajları Mikro Tomografi (Microcomputed Tomography: Mikro CT) Tuned-Aperture Computed Tomography (TACT) Yapısal Işık (Structured Light) Üç Boyutlu Lazer Tarama (3D Lazer Scanning) Sterofotogrametri Diğer Dijital Görüntüleme Teknikleri Manyetik Rezonans Görüntüleme (MRI) Ultrasonografi Radyonükleid Görüntüleme (Sintigrafi) Teleradyoloji KAYNAKLAR ÖZGEÇMİŞ....44

4 ÖNSÖZ Ortodontide görüntüleme yöntemleri adlı tezimde bilgi ve tecrübelerinde yararlandığım çok değerli hocam Prof. Dr. Alev ÇINSAR a ve bütün yaşamım boyunca her zaman yanımda olan öncelikle annem, babama ve tüm aileme manevi ve maddi destekleri için teşekkür ederim. İzmir Stj.Diş Hekimi Uğur KANAT

5 2.GİRİŞ Görüntüleme, ortodontistlerin, kraniyofasiyal yapıların boyut ve formlarını ölçmek ve kaydetmek için kullandığı en yaygın yöntemlerden biridir. Görüntüleme, geleneksel olarak, ortodontide gruplandırılmış anatomik yapıların güncel durumlarını kaydetmek ve daha sonra bunları teşhis ve tedavide değerlendirmek için kullanılır. Günümüzde avantajları olan çeşitli kullanılabilir görüntülere rağmen, görüntü tipleri ve standartları, pratikte hastalardaki zarar ve yararları dengelemek üzere benimsenmiştir.bu amaç ile anatomi, dişler için çekilen fotoğraflar, periapikal ve panaromik radyografiler, temporomandibular eklem (TME) için çekilen tomografi ve magnetik rezonans görüntülemeleri (MRI), fasiyal iskelet için çekilen sefalometrik radyografiler ve kemik yaşı değerlendirilmesi için el-bilek radyografileri gibi spesifik görüntülerle belirlenir. Spesifik görüntülemeler, detayları zenginleştirmesine rağmen, tüm yapının gözlenmesi için aynı zamanda görüntünün parçalara bölünmüş halinin birleştirilmesiyle anatomi segmente edilir. Segmente edilmiş anatomik parçalar, noktasal görünüme dayanan anatomik yapıyı ve görünümün geometrik görüntülemesini verir (Graber ve Vanarsdall, 1994). 3 boyutlu görüntülemede 3 adım söz konusudur: a) Modelleme : gerçeğe benzer görüntüler yapmaktır. Farklı modelleme yöntemleri ve programları vardır. Günümüzde sanal ortamda en yaygın olarak kullanılan modelleme şekli nurbs (doğal) ve polygon (çokgen) modellemedir. İnsanlar, bilimsel yöntemin henüz tanımlanmadığı ilk çağlardan bu yana karşılaştıkları problemlerle başa çıkma, evreni anlama ve doğaya hakim olma, daha rahat ve güvenli yaşama isteği doğrultusunda; ya sistemin kendisi üzerinde veya soyut/somut bir modeli üzerinde deneyler yapma ihtiyacı hissetmişlerdir. Modeller bizim mekanizmasını bilmediğimiz olayları anlamamıza, kurguladığımız hipotezleri test etmemize yardımcı olurlar. Bu nedenle bilim alanında model kullanımı kaçınılmazdır. Ancak, bu çalışmalardan elde edilen verilerin çok büyük bir titizlikle değerlendirilmesi gerekir. Model seçiminde,

6 bulguların genelleştirilebilme ve insana uyarlanabilme özelliği de mutlaka göz önüne alınmalıdır. b) Işık Gölge (İtalyanca: Chiaroscuro), sanatta karanlık ve aydınlığın oluşturduğu zıtlık için kullanılan bir terimdir. Terim çoğunlukla tüm düzenlemeyi etkileyen, vurgulanmış zıtlıklar için kullanılır. Fakat ressamlar ve sanat tarihçileri vücut gibi üç boyutlu nesnelere hacim kazandırmak için yapılan, güçlü olmayan etkiler için de kullanırlar. c) Render, (bilgisayarda) çizilmiş olan ham modeli bir program aracılığıyla işleyip resim haline çevirmektir. Bu işlemi gerçekleştirmek için çeşitli bilgisayar yazılımlarına ihtiyaç duyulur. Bu işlemi yapan yazılımlara İngilizcede renderer denir. Render işlemi mimarlık,bilgisayar oyunları, simülatörler, sinema ve televizyon gibi sektörlerde ağırlıkla kullanılır. Bunların dışında bilgisayar ile tasarım yapılan bütün sektörlerde gerçekleştiren bir işlemdir.

7 3.TARİHÇE Sefalometrik analiz, kafa ve yüz kemiklerinin büyüklüklerinin, birbirlerine göre duruşlarının değerlendirildiği, boyut olarak başın büyüklüğüne eşit büyüklükte çekilen özel grafilerdir te Röntgen tarafından yapılan x-ray ın keşfi, dişhekimliği ve tıp alanında büyük bir devrim yarattı. Yaklaşık 36 yıl sonra, röntgenografik sefalometri olarak bilinen iki boyutlu geleneksel sefalometri, Broadbent tarafından dental camiaya tanıtıldı ve hala nispeten değişmemiş olarak varlığını korumaktadır (Broadbent, 1931). İlk yıllardan beri, sefalogramlar, tedavi ve kraniyofasiyal büyüme-gelişme çalışmalarında araştırma ve klinik aracı olarak yaygın şekilde kullanılmaktadır. Bununla birlikte, geleneksel iki boyutlu sefalometrinin kendine özgü hatalı tahminlerinden dolayı, tedavi planına karar vermede çeşitli kliniksel bilgiler elde etmek için bu metodun kullanımı sorgulanmaktadır (Bookstein, 1983 ve Harrell ve ark., 2003 ve Hixon, 1956 ve Moyer ve Bookstein 1979). Aşağıdakiler, tedavi planlamasında kullanılan klinik bilgileri sağlamak için kullanılan iki boyutlu sefalometrinin geçerliliğiyle ilgili tartışmalardır. a) Sefalometrik analizlerde, orta sagittal düzlemde sağ ve sol kenarların süperpozisyonuna rastlanır. Daha önce tanımlandığı gibi sağ ve sol kenarların nispeten yer değiştirmesinden dolayı ve fasiyal simetrinin nadir olmasından ötürü süperpozisyon sıklıkla gözlenir. Kendine özgü teknik limitasyonları, fasial asimetri ve kraniyofasial anomalilerin doğru değerlendirilmesini önler. b) Konvensiyonel bir kafa filmi, üç boyutlu objelerin iki boyutlu görünümüdür. Üç boyutlu objeler iki boyutlu gösterildiğinde, görüntülenen yapılar, vertikal ve horizontal olarak yer değiştirir. Yer değiştiren şekillerin miktarı, kayıt düzlemi ya da filmden, şekle olan mesafeyle orantılıdır (Athanasious, 1997). c) Projeksiyon geometrisi, x-ray ışını yönünde doğru boyut bilgisinin alınmasını imkansız kılar. 2

8 d) Radyografik projeksiyon olarak bilinen eksternal hatanın önemli miktarı, elde edilen görüntüyle ilgilidir. Bu hata, film-hasta-fokus geometrik ilişkisine bağlı projektif distorsiyonu, hasta pozisyonlandırılmasındaki hata ve ölçüm magnifikasyonlarını içerir. e) Manual data koleksiyonu ve sefalometrik analizdeki parçalar, düşük doğruluk ve tahmin göstermektedir (Macri ve Athansious, 1997). f) İyi tanımlanan anatomik hatların eksikliği, zor ayırd edilen kenar ve gölgeler ile hasta pozisyonunun çeşitliliğinden dolayı, anatomik noktaların yerlerinin belirsizliğiyle ilgili olarak anlamlılık hatası meydana gelir (Athanasious, 1997). Böyle nokta tespitlerinde hata yapılmasının, sefalometrik hataların en büyük kaynağı olduğu düşünülür (Baumrind ve Frantz, 1971 ve Joffe, 2004). Sefalometrinin bu tür limitasyonlarına rağmen, bazı sefalometrik analizler, dentofasiyal deformiteler ve iskeletsel maloklüzyonların diagnozunu sağlayacak şekilde geliştirilmiştir. Ayrıca, birkaç araştırmacı böyle analizlerin bilimsel geçerliliğini tartışmışlardır. Vig, kullanılan analizlerde anlamlılığı değiştiren aynı sefalogramlardan elde edilen sonuçlarda gösterildiği gibi sefalometrik analiz geçerliliğinin eksik olduğunu bildirmiştir (Vig, 1991). Biyometrisyen Fred Backstein e göre, geleneksel sefalometriler, geçerli biyolojik parametreler ya da geçerli biyometrik tahminler sunmazlar. Geleneksel iki boyutlu sefalometriklerle ilgili kümülatif hatalarda, tedavi planı ve diagnozunu etkileyecek anlamlılığın olduğu bildirilmiştir (Hixon, 1956). Hataları düzeltmek için bilgisayarlar kullanılmaya başlamıştır. Bununla birlikte bilgisayarlar ayrıca, piksel ölçümü, renk ve kontrast bilgisinin kaybı ve tamamlanmamış kapasiteden kaynaklanan hataları gösterebilir. Bu gelişigüzel ve sistematik hataları elimine etme yaklaşımında, kraniyofasiyal kompleksin üç boyutlu görünümünü sağlamak için metodlar geliştirilmiştir. İlk görüş, Broadbent ve röntgenografik sefalogramı tanıtan ve 1931 lerde üç boyutlu görünümünü vurgulayan Bolton tarafından önerilmiştir. Bu araştırmacılar, lateral ve posterioanterior kafa filmlerindeki geometrik hataları azaltmaya çalışan Orientator u azaltmaya çalışmışlardır. Bununla birlikte, Orientator bütün kısıtlamaların ve iki boyutlu sefalograma özgü kısıtlamaların üstesinden gelemez. Orientator metodunun 3

9 rezidual hatası, iki farklı sefalogramın aynı noktalarının tespitindeki varyasyonları ve iki görünümün diferansiyel büyütülmesini içerir. Azaltılmış hatalardaki ve kraniyofasiyal kompleksin doğru üç boyutlu görünümünü sağlamadaki çağdaş çalışmalar, bilgisayar tomografisi (BT) ve bilgisayar yardımıyla dizayn edilmiş yazılımları içermektedir. Ortodonti pratiğinde 1990 larda bilgisayar teknolojisinin gelişimi ile önemli değişimler olmuştur. Dijital fotoğrafları, radyografları ve 3 boyutlu çalışma modellerini içeren dijital görüntüleme yöntemleri; ortodonti pratiğinde önemli ve köklü değişiklikler meydana getirmiştir (Bookstein, 1983). 4.GÖRÜNTÜLEME AMAÇLARI Görüntülemede amaç; hem statik hem de fonksiyonel durumdaki 3 boyutlu anatominin gösterilmesi yani anatomik gerçeğin (anatomic truth) tam olarak yansıtılmasıdır (Harrell ve ark, 2003). Görüntüleme protokolünün dizaynı esnasında aşağıdaki görüntülemenin genel amaçları hedef alınmalıdır. 1- İlgili alanın tamamen görüntülenmesi. 2- En az iki düzlemde ilgili alanın izlenmesi. 3- Minimal süperpozisyon, minimal distorsiyon ve maksimum detayla, görüntülerin elde edilmesi. 4- Görüntüleme çalışmasının diagnostik değeri, elde edilen çalışmayla ilgili risk ve maliyet açısından dengede olmasıdır. (Graber ve Vanarsdall, 1994) Klinik olarak karar verilmiş görüntüleme amaçlarını incelediğimizde ise değinilmesi gereken birçok konu mevcuttur. Genel olarak, kraniyofasiyal görüntülemenin amacı özellikli, kliniksel problemlerin çözümüne yardımcı olmaktır. 4

10 Kraniyofasiyal görüntüleme, aşağıdaki iki veya daha fazla kategoride bilgi sağlanmasıyla, tedavi, gelişim ve kraniyofasiyal veriler arasındaki karmaşık ilişkiyi yorumlamak amacıyla veya verilerin aşağıdaki kategorilerinin bir veya daha fazla bağımsız çözümü için kullanılmaktadır. a) Normal ve anormal anatominin tespiti. b) Kök uzunluğu, kök hizalanmasına, kök kırıklarına ve kök rezorpsiyonlarına karar vermede c) Çene boyutu ve gerekli diş mesafesi arasındaki ilişkiyi saptama. d) Uzaysal maksillo-mandibular ilişkinin tespiti. e) Temporomandibular eklemin durumunun tespiti f) Eski, şimdi ve beklenen kraniyofasiyal gelişme boyutu ve yönünün tespiti g) Kraniyofasiyal anatomide tedavinin etkilerini saptama h) Supernumerer ve gömük dişlerin tespiti ve lokalizasyonu (Graber ve Vanarsdall, 1994). Ayrıca i) Solunum yolu değerlendirilmesi j) Dudak damak yarığı k) Yumuşak doku değerlendirilmesi l) Asimetrilerin değerlendirilmesi m) Ortodontik açıdan geçici ankraj (mini-implant) uygulamasının değerlendirilmesinde 5

11 5.DİJİTAL GÖRÜNTÜLEME YÖNTEMLERİ Dijital görüntüleme yöntemleri genel olarak 3 başlık altında toplanabilir: 1. Dijital modelleme 2. Dijital fotoğrafçılık 3. Dijital radyografi olmak üzere 3 ana başlık halinde incelenmektedir. Fotoğrafçılık ve modelleme hakkında kısa bilgiler verildikten sonra daha detaylı olarak radyografi üzerinde durulacaktır Dijital Modelleme Piyasada çeşitli firmalar tarafından geliştirilen yazılımlar sayesinde (Örn; OrthoCAD, OrthoModel) modellerin 3 boyutlu olarak kolay ve hızlı bir şekilde görüntülenebilmesi, ölçülebilmesi ve analizi sağlanmaktadır. 3 boyutlu dijital modellerin elde edilebilmesi için maksillanın ve mandibulanın aljinat, polivinil silikon ya da politeter ile alınmış ölçüleri ve mumlu kapanış yeterli olmaktadır 14. Öte yandan, günümüzde geliştirilen ağız içi tarayıcılar sayesinde, (örneğin; 3M ESPE Lava CAD/CAM Crown and Bridge system, OraScanner Suresmile ) hastalardan ölçü alınmadan alt ve üst dental arkların 3 boyutlu görüntüsü elde edilebilmektedir. Modellerin dijital ortama taşınmasının çok sayıda avantajı bulunmaktadır. 6

12 Dijital Modellemenin Avantajları Orijinal modellerin kaybolması, kırılması, tozlanması, saklanması için yer ihtiyacı gibi problemler ortadan kalkmaktadır Dijital modeller üzerinde ölçümler, kolay ve doğru bir şekilde yapılabilmektedir. Modellerin dijital ortama aktarılması sayesinde arşivleme yapılabilmektedir. Modellerin dijital ortama aktarılması ile çekim boşluklarının kapatılması, dişlerin dikleştirilmesi ya da keser retraksiyonu, simülasyon ile hastalara gösterilebilmektedir. Ark tellerinin 3 boyutlu olarak prefabrikasyonu sağlanabilmektedir. Dijital modelleme ile 3 boyutlu aligner lar üretilebilmektedir.(örn; Invisalign, Align Technology, Inc.) (Hajeer ve ark, 2004) Bilgisayar destekli programlar sayesinde braketler dijital modeller üzerinde konumlandırılıp indirekt bonding sistemi için kalıplar hazırlanabilir (Joffe, 2004). Ayrıca dijital görüntülerin internet aracılığı ile gönderilmesi ile meslektaşlar arasında iletişim sağlanabilmektedir (Paredes ve ark, 2006) Dijital Modellemenin Dezavantajları Çok sayıda avantajı olmasına rağmen karma dişlenme döneminde görüntü alınması ve ölçüm yapılması dijital modelleme ile zordur (Paredes ve ark, 2006). Yapılan çalışmalarda dijital modeller üzerinde yapılan ölçümlerin ve analizlerin alçı modeller üzerinde yapılan ölçümler kadar güvenilir ve doğru olduğu sonucuna varılmıştır (Garino, 2002 ve Quimby ve ark, 2004) Dijital Fotoğrafçılık 7

13 Dental fotoğrafçılık, tedavi planlamasının yapılması ve tedavi öncesi-sonrası kayıtların tutulması açısından mesleki gelişime ve iletişime önemli katkılar sağlamaktadır. Fotoğrafçılık alanında son yıllarda yaşanan gelişmeler ve özellikle dijital fotoğrafçılığın kullanımının yaygınlaşması ile bu önemli kayıtların alınması çok daha kolaylaşmıştır. Ağız içi ve ağız dışı fotoğrafların dijital olarak alınmasının konvansiyonel yönteme göre pek çok avantajı bulunmaktadır Dijital Fotoğrafçılığın Avantajları Görüntünün kamera ekranında ya da bilgisayar ekranında hemen görülebilmesini sağlar. Bu sayede klinisyen, fotoğrafın tekrarlanıp tekrarlanmaması gerektiğine karar verebilir (Hutchinson ve Williams, 1999) Çekilen fotoğrafların hastaya gösterilmesi ile hasta motivasyonu sağlanabilmektedir (Paredes ve ark, 2006). Konvansiyonel yöntemlerde olduğu gibi film ve filmin işlenmesi gibi prosedürlerin olmayışı maliyeti azaltmaktadır. Kayıtların elektronik ortamda saklanması, yıllar sonra tekrar incelenebilmesine olanak sağlamaktadır. Görüntünün kopyalanması otomatik olarak ve herhangi bir ekonomik maliyet olmadan yapılabilmektedir (Paredes ve ark, 2006). Dijital fotoğraflar orijinalleri korunarak başka yerlere gönderilebilmektedir. Görüntülerde zaman içinde meydana gelebilecek tozlanma, çizilme gibi problemlerin ortadan kalkmaktadır. Dijital kayıtlar; sunumlarda, eğitim amaçlı olarak kolaylıkla kullanılabilmektedir. Yardımcı personelin eğitilmesi ile klinisyen için zaman kaybı önlenmiş olur. Laboratuar ve diğer hekimler ile daha kolay ve daha hızlı olarak iletişim kurulabilmektedir Dijital Fotoğrafçılığın Dezavantajları 8

14 Kamera fiyatları pahalıdır fakat teknolojide meydana gelen gelişmeler sayesinde fiyatlarda azalma olmaktadır. Dijital görüntülerde photoshop ile düzeltmelerin yapılması bunların daha sonra olası hukuki amaçlı kullanımını engelleyebilmektedir. Dişhekimleri dental amaçlı fotoğraf kayıtları elde etmek amacıyla, dijital SLR (single lens reflex) kameralar ve daha basit olan point- and shoot (compact kamera; pocket kamera) modellerini tercih edebilmektedir. Bunların ayrı avantaj ve dezavantajları bulunmaktadır. Point-and-shoot dijital kameralarda(compact kamera), lens ve flaş bir aradadır. Compact kameralar SLR kameralara göre daha ekonomik olup SLR kameralar compact kameralara göre daha büyük ve daha ağırdır. SLR (single lens reflex) kameralarda aksesuarlar (lensler ve flaşlar) değiştirilebilmektedir. Digital SLR kamera ile mükemmel görüntü kalitesi sağlamaktadır. SLR kameralar büyük ccd/cmos sensör kullanmaları nedeni ile az ışıkta flaşsız çekimde karlanma olmadan daha hassas görüntü verirler. SLR kameraların pil ömrü LCD ekranların sınırlı kullanımına bağlı olarak compact kameralara göre daha fazladır. Fakat SLR kameraların arkalarında bulunan LCD ekran kompaktlarda olduğu gibi çekim anında görüntüyü göstermemektedir. LCD ekran sadece çekilmiş olan fotoğrafların incelenmesi için kullanılabilmektedir. Compact kameralar ile yakın çekim dental fotoğrafların alınamamasının nedeni kameranın flaşı ile ilgilidir. Flaşın konumu tüm compact kameralarda sabittir. SLR kameraların üzerindeki point flaş lensin etrafında dönecek şeklide dizayn edilmiştir (ring flash). Böylece farklı görüntüler için flaştan gelen ışık tam olarak ayarlanabilmektedir. SLR ve compact makineler arasındaki diğer bir farklılık da enstantanedir. Enstantane; ışığın film düzlemine düşmesini sağlayan perdenin açık kalma süresi, 9

15 pozlama süresi olarak da isimlendirilebilir. Enstantane ne kadar uzunsa o kadar çok ışık içeri gireceğinden film o kadar çok pozlanacaktır. Enstantane ile diyafram açıklığı fotoğraf filminin üzerine düşen ışık miktarını belirler. Bu iki değişkenin alacağı farklı değerler fotoğrafta değişik efektlere yol açar. Profesyonel ve yarı profesyonel makinelerde enstantane aralığı geniştir. Ancak amatör, kompakt makinelerde ise enstantane değeri ayarlanamaz ve sabittir (Paredes ve ark, 2006). Günümüzde SLR fotoğraf makinelerini dijital olanlarına DSLR makineler denir. DSLR ile çekmiş olduğumuz karemizi anlık izleyebilir ve silebiliriz. SLR da bu mümkün değildir. Sonucu ancak tab ettirdikten sonra görebilirsiniz. DSLR da fotoğraf üzerinde oynama imkanımız vardır. İster makina üzerinde istersek çekim sonrasında bilgisayarımızda istediğimiz değişiklikleri yapabiliriz. SLR da bu karanlık oda teknikleri ile kadrajlama, parlatma, yakma, ve bazı özel teknikler ile fotoğraf üzerinde oynama yapılabilir. Ancak bu sistemler tamamen kimyasal tepkilerle meydana gelir ve farklı uzmanlık ister Dijital Radyografi Günümüzde bilgisayar teknolojisinde görülen büyük gelişme, dijital radyolojik sistemlerin de aynı hızda gelişmesini sağlamış, farklı birçok dijital radyolojik yöntem geliştirilmiştir. Dijital görüntü reseptörlerinin konvansiyonel filmin yerini aldığı dijital radyografide en önemli avantaj, hastaya ulaşan radyasyon dozunun konvansiyonel filmlere kıyasla %80 90 oranında azaltılması ve görüntü kalitesinin çeşitli işlemler ile arttırılabilmesidir (Yoshiura ve ark, 2001). Dijital radyografide de konvansiyonel radyografide olduğu gibi x-ışını kullanılmaktadır ancak görüntü banyo işlemini gerektiren film yerine bilgisayar ekranında oluşur. Ayrıca görüntü, konvansiyonel radyografideki gümüş halid 10

16 kristallerinin yerine pikseller ya da ışığa duyarlı küçük elemanlar tarafından oluşturulur (Brennan, 2002) Dijital Görüntünün Özellikleri Dijital görüntü bilgisayar ortamında üretilen ya da bilgisayar ortamına taşınan görüntüdür (Akgül, 2010). Piksel(picture element) de dijital görüntünün en küçük parçasıdır (Hatcher ve Aboudara, 2004). Dijital görüntü kare ya da dikdörtgen şeklinde olup, yatay ve düşey sıradaki piksellerin çarpımı sonucu toplam piksel sayısı hesaplanmaktadır. Buna da matriks adı verilir. Dijital görüntü küçük karelerden oluşan bir matrikstir. Her bir küçük kare bir pikseli oluşturur. Her pikselin bir boyutu, rengi, yoğunluk değeri ve görüntü içinde bir yeri vardır (Hatcher ve Aboudara, 2004). Bir dijital görüntünün pikseli ne kadar çok ise o görüntünün detayı da o kadar fazladır. Görüntünün çözünürlüğü (resolution); bir sistemin bir objeyi görüntüleyebilme yeteneği veya ayırt edebilme gücüdür. Piksel sayısının artması çözünürlüğü arttırırken piksel boyutunun azalması ise çözünürlüğü azaltır. Piksel derinliği(dynamic range) ; her bir pikseli tanımlayan gri ya da renk tonlarının sayısıdır (2 n ). Bu sayının artması görüntüyü zenginleştirir. Piksel derinliği artarsa kontrast çözünürlüğü ve dosya büyüklüğü artar. Bazı dijital görüntüleme cihazları dijital volume ya da 3 boyutlu görüntü oluştururlar. Voxel (volume element) 3 boyutlu bir görüntünün en küçük parçasıdır. Her bir voxelin yüksekliği, genişliği ve kalınlığı vardır (Hatcher ve Aboudara, 2004). Dijital görüntünün elde edilmesinde 2 yöntem bulunmaktadır, 1. Direkt dijital radyografi (DDR) 2. İndirekt dijital radyografi (Brennan, 2002) (Haring ve Jansen, 2000) 11

17 Direk Dijital Radyografi (DDR) Direk dijital görüntünün elde edilmesinde 2 sistem mevcuttur. Birincisinde görüntü ışınlama sonrası ekranda hemen oluşur, diğer sistemde ise ara bir faz vardır ve görüntü lazer ile tarandıktan sonra ekranda oluşur. Bu yarı direkt görüntüleme olarak da isimlendirilebilen bir sistemdir (Parks ve Williamson, 2002). Dijital radyografi; X-ışını enerjisini elektrik sinyallerine dönüştüren sensörleri içeren bir tekniktir (Er ve ark, 2002). Direkt dijital radyografik görüntünün elde edilmesinde kullanılan sensörler de 2 ye ayrılmaktadır (Van der Stelt, 2000 ve Hildebolt, 2000). a) Photostimulable phosphor plates (PSP) olarak adlandırılan fosfor plaklar(spp) b) Charge-coupled device (CCD) ya da complementary metal oxide semiconductor (CMOS) gibi silikon esaslı sensörler a. Fosfor plak sistemi-psp: Yarı direkt yöntemde PSP kullanılır (Baumrind ve ark, 1983). X ışınlarına duyarlı fosfor kaplı plastik bir plakadır (phosphor-coated plate). Bu plakaya photostimulable phosphor da denir (Halazonetis, 2005). PSP sisteminde kaset içinde filme göre farklı kalınlıklarda ve boyutlarda olan fosfor kaplı plaka kullanılmaktadır(wenzel ve Gotfredsen, 2002). Kaset daha sonra konvansiyonel yöntemler ile x-ışınına maruz bırakılır. Fosfor kaplı plak daha sonra taranır ve elde edilen veriler bilgisayar gönderilir (Hildebolt ve ark, 2000). b. CCD ve CMOS sensörler: CCD; üretimi pahalı olan özel fabrikasyon işlemi gerektiren bir teknolojidir. CCD sensör sisteminde bilgisayara bağlı olan sensör tarafından görüntü alınır ve daha sonra bilgisayar ekranında görüntülenir. CCD sensörleri, x-ışınına ve ışığa karşı 12

18 hassas olan silikon bir çip içermektedir. CCD sensörlerin görüntü kalitesi yüksektir (Haring, 2000). CMOS/APS sensör (Complementary metal oxide semiconductor/active pixel sensör) sistemleri ise CCD sensörler ile benzerdir. Yeni nesil CMOS bazlı sensörlerin üretimi CCD sensörlere göre daha ucuzdur ve daha uzun ömre sahiptir. Ancak bu sensörlerin aktif alanı daha küçüktür (Parks ve Williamson, 2002). Fosfor plaklarının rezolüsyonu daha fazla olduğu için, tanı koymada daha etkindirler. Son zamanlarda üretilen sensörlerin çözünürlüğü 6-22 lp/mm arasındadır. Ama insan gözü 8-10 lp/mm ye kadar ayırt edebilir bu nedenle 10 lp/mm nin üzerindeki sensörler pratik olarak fazla anlam ifade edemez (Harorlı ve ark, 2006) Indirekt Dijital Radyografi Konvansiyonel radyografların flatbed scanner lar ya da CCD(charged coupled device) kameralar ile taranması yoluyla dijital görüntü elde edilir (Brennan, 2002). CCD kamera ya da flat bed scanner ile görüntü taranır ve bilgisayar ekranında görüntülenir. Indirekt dijital görüntüleme, direkt dijital görüntülemeye göre ikinci kalitedir çünkü sonuç görüntü orijinal görüntünün kopyasına benzer (Er ve ark, 2002). Dijital radyografinin konvansiyonel yönteme göre pek çok avantajı bulunmaktadır. Dijital radyografinin avantajları çoktur. Konvansiyonel radyografide elde edilen görüntü, analog bir görüntüdür. Burada görüntü bir röntgen filmi üzerindedir ve elde edildikten sonra üzerinde değişiklik yapılamaz, taşınması ve saklanması zordur. Dijital radyolojide ise bu sorunlar aşılmıştır. Radyografik görüntü bilgisayarın hafızasında saklanabilmekte ve elde edilen görüntü üzerinde, bilgisayar teknolojisinin tüm özellikleri kullanılarak oynanabilmektedir. Film tekrarı sorunu çözümlenmiştir. Dijital röntgen görüntüleri elektronik olarak taşınabilmektedir. Bu sayede filmin taşınma sorunu da yoktur. Ayrıca; 13

19 Dijital sensörlerin filmlere kıyasla x-ışınlarına karşı daha duyarlı olması sonucu, hastaya verilen dozda %50 den %95 varan oranlarda azalma olur. CCD esaslı bir dijital panoramik cihazı olan Orthopantomograph OP- DigiPan ın hastaya verdiği doz test edilmiş ve yaklaşık %70 azalma gösterilmiştir (Farman ve ark, 1997). Kullanımı kolaydır. Filmlerin işlenmesi için gereken karanlık oda, banyo solüsyonu ve banyo sisteminin gerektirdiği gereçlere ihtiyaç yoktur ve dolayısıyla çok kısa sürede görüntü elde edilir. Bu sayede maliyet de azalmaktadır. Banyo işleminin ortadan kalkması sonucunda herhangi bir kimyasal atık oluşmaz, çapraz kontaminasyon riski de önemli ölçüde ortadan kalkar (Brennan, 2002). Elde edilen görüntülerin kontrastını ve parlaklığını değiştirmek, görüntüyü renklendirmek, zoom modu ile görüntünün istenilen bölgesini büyütüp ayrıntılı inceleme yapmak, görüntüler üzerinde açı ve uzunluk ölçümü yapmak mümkündür (Wenzel ve Gotfredsen, 2002). Standardizasyon sağlanarak elektronik arşivleme yapılabilir. Böylece tedavi öncesi ve tedavi sonrası görüntüleri karşılaştırma imkânı doğar. Ekran üzerinde ölçümler yapılabilir, mikro karelere bölünerek ayrıntılar incelenebilir. Görüntü yazıcı vasıtasıyla kâğıda dökülebilir veya slayt hazırlanabilir (Harorlı ve ark, 2006) Dijital Radyografik Görüntüleme Teknikleri Dijital Panoramik Radyografi Dijital panoramik görüntünün elde edilmesi için fosfor plakları, CCD sensörleri kullanılmaktadır. 14

20 Panoramik dijital görüntünün PSP metodu ile alınması konvansiyonel filme çok benzemektedir. Fark, radyografik filmin ve yoğunlaştırıcı(intensifying) ekranın fosfor plakları ile yer değiştirmiş olmasıdır. Görüntü fosfor plaklarda analog veri olarak kaydedilir plakların özel lazer tarayıcıları ile taranmasından sonra digital hale dönüştürülür (Brennan, 2002). CCD sensörlerini kullanıldığı dijital panoramik cihazlarında film ve film tutucu(kaset) elektronik sensörler ile yer değiştirmiştir. Ayrıca indirekt görüntüleme ile de görüntü elde edilebilir. Konvansiyonel panoramik radyografın dijital hale dönüştürülmesi indirekt görüntüleme ya da digitization olarak adlandırılmaktadır. Konvansiyonel panoramik radyografların dijital hale dönüştürmesi laser tarayıcıları, dijital kamera ya da şeffaf adaptör içeren flat-bed scannerlar ile olmaktadır. Panoramik radyografiler; mandibular asimetri, kayıp ya da süpernümere dişler, dental yaş, erüpsiyon sırası ve limitli de olsa periodontal sağlık, sinüsler, kök paralelliği ve TME hakkında bilgi verir (Graber ve Vanarsdall, 1994). Panoramik görüntülerin magnifikasyonu gerçek boyutlarla tam uyumluluk taşımaz, farklılıklar içerir. Özellikle kök hizalanması açısından en yanlış yorumlama yapılan bölge; her iki arkın kanin ve 1. premolar ile lateral ve kanin arası sahalarıdır (McKee ve ark, 2002) Dijital Sefalometrik Radyografi Dijital sefalometrik görüntünün elde edilmesinde de fosfor plakları ve CCD sensörleri kullanılmaktadır. Dijital sefalometrik filmler sefalometrik analizlerin ve çakıştırmaların kolay ve hızlı bir şekilde yapılabilmesini sağlar. 15

21 Yapılan incelemelerde sefalometrik noktaların tanımlanması için PSP ile alınmış sefalometrik filmler üzerinde doz azaltılmasının etkilerini incelemişler ve %75 e kadar doz azaltımının sefalometrik noktaların yerini etkilemediğini bulmuşlardır (Stampanoni ve ark, 2002). Üç boyutlu detayı göstermedikleri için eleştirilseler de, bilgisayar tomografileri dâhil bütün diğer görüntüleme yöntemlerinden daha yüksek projeksiyonel çözümler sunmaktadırlar. Kemik anatomisindeki ince detaylar belirgindir ve eğitimli bir göz 0,1 mm den daha küçük yapıları bile çözebilir (Mankovich ve ark., 1994). Bunun yanında postero-anterior sefalogramlar özellikle iskeletsel ve dental asimetrileri değerlendirmek için kullanılırlar. Morfolojiyi, gelişimi tanımlamak, anomalileri saptamak, tedaviyi planlamak, tedavi sonucunu değerlendirmek, tedavi edilmiş-edilmemiş popülâsyonları incelemek, zamanla değişen paternleri tespit etmek gibi birçok amaçla kullanılırlar (Moyer ve Bookstein, 1979). 5.5.Üç Boyutlu Görüntüleme Tekniği 3 boyutlu (3D) görüntüleme tekniği son 20 yılda büyük oranda gelişme göstermiştir. Bu yöntem ortodonti, oral ve maksillofasiyal cerrahide kullanılabilecek birçok uygulama tekniği bulunmuştur. 3 boyutlu görüntülemede öncelikle teşhiste kullanılacak ekipmanlarla önceden belirlenmiş anatomik veriler toplanır, bunlar bir bilgisayara aktarılırlar. Sonra 2D bir monitörde bu görüntülere derinlik eklenerek görüntülerin 3D görünmesi sağlanmış olur. (Hajeer ve ark. 2004) Ortodontide 3D görüntüleme uygulamaları, tedavi öncesi ve tedavi sonrası dentoiskeletsel ilişkilerin, fasiyal estetiğin, 3D tedavi planını ve yumuşak-sert dokularda meydana gelebilecek olası değişimlerin değerlendirilmesi(simülasyon) içerir Üç Boyutlu Görüntüleme Yöntemleri 16

22 5.6.1 Bilgisayarlı Tomografi (Computed Tomography: CT) CT görüntüleri, dairesel bir cihaza yerleştirilen X ışını üreten bir kaynak ile onun karşısına konumlandırılan algılayıcının hastanın çevresinde dönerek elde ettiği verilerin bilgisayar algoritmaları kullanarak işlenmesiyle elde edilirler (Mankovich ve ark, 1994). Bilgisayarlı tomografi cihazının ilk prototipi Godfrey Hounsfield tarafından geliştirilmiştir. Allen Cormack adlı araştırmacı ise Hounsfield den bağımsız olarak matematiksel çözümlemelerini yapmış olup 1979 yılında Hounsfield ile birlikte Nobel tıp ödülünü almıştır. Tomos yunanca kesit anlamına gelmektedir. CT cihazları, X ışınının yayılım geometrisine göre, fan-beam (yelpaze biçiminde) ve cone-beam (konik biçimde) olarak ikiye ayrılır (Aboudara ve ark, 2003). Konvansiyonel fan beam kullanan CT cihazlarında, X ışını kaynağını ve algılayıcıları taşıyan dairesel metal iskelet (gantri) hastanın çevresinde döner. Hastadan geçerek algılayıcıya ulaşan X ışını ile görüntüleme yapılır. Hasta genellikle aksiyal düzlemde arka arkaya alınan kesitlerle taranır, bu kesitler birleştirildiğinde istenilen görüntü ortaya çıkar. Spiral hareket yapan ancak yelpaze biçiminde ışın yayan gelişmiş CT'lerde bir seferde 64 ve/veya 128 kesit elde etmek mümkündür(multislice CT). Bu durum algılayıcı sayısını arttırarak elde edildiğinden sistem daha pahalıdır, ancak daha kısa sürede ve düşük dozda çekim yapılabilir (Aboudara ve ark, 2003). Bu teknikte kesit alınması nedeniyle doku ve organların birbiri üzerine süperpoze olmaları söz konusu değildir. Elde edilen kesitsel görüntü bilgisayar vasıtasıyla görüntülenir. Kesit belirlendikten sonra X ışını demetinin kalınlığı, kesit kalınlığına eşit hale getirilir. Böylece hastanın maruz kalacağı radyasyon azaltılmış olur. Dişhekimliğinde kullanma alanı oldukça geniştir. Patolojilerin tanısında, sınırlarının ve hatta içeriklerinin (katı mı sıvı mı jelöz mü) belirlenmesinde, tükrük bezi incelemelerinde, TME yapısının incelenmesi, TME ankilozu veya 17

23 fraktürlerinde, maksiller sinüs incelemesinde, çene-yüz bölgesi travma ve fraktürlerinde ve implant uygulamaları için sıkça kullanılır. Pahalı olması, her merkezde bulunmaması, kesitlerden uzak olan lezyonları atlaması ve restorasyon, protez gibi yabancı cisimlerin artefakt oluşturması gibi dezavantajları da mevcuttur. Ayrıca yumuşak doku görüntülemesinde diğer tekniklere göre yetersizdir (Harorlı ve ark, 2006). Şekil Dental amaçla alınmış bir alt çene bilgisayarlı tomografi görüntüsü Konik Işınlı 3 Boyutlu Dental Volumetrik Tomografi (Cone Beam Computed Tomography:CBCT) Kraniyofasiyal CBCT ler konvansiyonel CT tarama cihazlarının bazı kısıtlamalarını karşılamak için dizayn edilmişlerdir (Halazonetis, 2005). Cone-beam computed tomography(cbct) dental radyolojiye ilk olarak NewTom QR-DVT 9000 (NIM s.r.l,verona, Italy) ile 1998 yılında tanıtılmıştır (Mozzo ve ark., 1998). Bu yöntem ayrıca dijital volume tomografisi (DVT) olarak da adlandırılmaktadır. BT den ayrılan iki önemli özelliği; dedektör kaynaklı görüntüleme farklılığı ve veri sağlayan özelliklerin farklılığıdır. BT için x ışını kaynağı yüksek verimle 18

24 dönen anot jeneratörüdür, hâlbuki burada ise dental panoramik cihazlardaki gibi düşük enerjili anot tüpüdür. BT de görüntüyü kaydetmek ve elde etmek için fan şeklinde x ışınları kullanılır ama burada koni şekilli x ışınları cihazı ve solid sensörler kullanılır (Mah ve ark, 2003). CBCT hacimsel tomografi kavramına dayanır. Dentomaksillofasiyal radyolojide son on yıldır sık sık sözü geçse de kuramsal olarak yeni bir teknik değildir. Bu yöntemin etkin kullanımı ilk defa 1982 yılında anjiografi amacıyla gerçekleştirilmiştir (Robb, 1982). Bu sistemde kullanılan algılayıcılar(flat panel) iki boyutludur. Üç boyutlu konik yayılımlı x-ışını bu bölgeye düştüğünde gantrinin tek bir dönüşünde geniş bir alan taranabilmektedir. Cone-beam tekniği; dedektörün ve X ışını kaynağının, başı bir tutucuyla sabitlenen hastanın çevresinde eş zamanlı olarak 360 'lik bir tarama yapmasıyla uygulanır (Sukovic, 2003). Bu dönüş sırasında belirli açılarla izdüşümleri elde edilir. Daha sonra bu izdüşümleri, bilgisayar yazılımlarıyla işlenir. Multislice CT lerde kullanılan x-ışını fan-beam (yelpaze biçiminde) olduğu için hastadan görüntünün alınabilmesi için hastanın kademeli olarak cihazın içinde hareket ettirilmesi gerekmektedir. CBCT lerde ise konik biçimli x ışını kullanıldığı için cihazın tek bir dönüşünde geniş bir alan taranabilmekte ve çok sayıda kesit alınabilmektedir. Dentomaksillofasiyal görüntüleme amaçlı CBCT; x-ışını tüplerinin ucuzlaması, algılayıcı kalitesinin artması ve bilgisayarların işlem yeteneklerinin gelişmesi sayesinde ancak 1990'lı yılların sonunda satışa sunulmuştur (Aboudara ve ark, 2003). Günümüzde bu teknolojiden yararlanılarak üretilen cihazlardan bazıları: 3D Accuitomo FPD XYZ Slice View Tomograph (J. Morita USA, Irvine, CA) 3D X-ray CT Scanner Alphard Series (Asahi, Kyoto, Japan) Quolis Alphard Alphard-3030-Cone-Beam (Belmont Equipment, Somerset, NJ) CB MercuRay ( Hitachi Medical Systems America, Twinsburg, Ohio) 19

25 Galileos 3D ( Sirona Dental Systems, Charlotte, NC) i-cat ( Imaging Sciences International, Hatfield, PA) Iluma Ultra Cone Beam CT Scanner (Carestream, Rochester, NY) NewTom 3G and VG (AFP Imaging, Elmsford, NY) Picasso (E-woo Technology, Houston) PreXion 3D ( TeraRecon, San Mateo, CA) ProMax 3D ( Planmeca, Roselle, IL) Scanora 3D ( Soredex, Tuusula, Finland ) CBCT cihazları hasta konumlandırılması, tarama zamanı, çözünürlük, radyasyon dozu, kesit alanı ve klinik kullanım kolaylığı açısından farklılık göstermektedir (Kau ve ark, 2005 ve Cevidanes, 2006). Ayrıca bazı CBCT cihazları ile tüm kafa bölgesi taranırken bazı cihazlarda ise sadece çene bölgesi taranmaktadır. NewTom 3G (Quantitative Radiology, Verona, Italy) cihazı ile diğer cihazlardan farklı olarak hastadan supine pozisyonunda görüntü alınır (Parks ve ark, 2002). Radyasyon dozları açısından, konvansiyonel dental radyograflarla benzer şekilde usv değerlerindedir. Bu değer radyasyon dozimetresi perspektifinde iyi karşılanır (Yamamoto ve ark, 2003 ve Ramesh ve ark, 2002). Cone beam, Volumetrik, Tomografi Panoramik ve Üç boyutlu görüntü radyolojik kavramların yanlış kullanımları da söz konusudur. Cone beam ışının yayılımı ile ilgili bir terimdir. Volumetrik ise, voxellerden oluşan hacimsel verinin ifadesidir. Tomografi ideal olarak 360º hasta etrafında dönmeli ve her bir derecede bir görüntü elde edebilmelidir. Panoramik görüntüleme, alt ve üst çeneyi tek bir düzlem üzerinde iki boyutlu görüntüleme tekniğidir, bu teknikte cihazlar hastanın çevresinde 360º dönmezler. Üç boyutlu görüntü ise elde edilen verilerden oluşturulan bir rekonstruksiyondur, bilgisayar yazılımları ile yapılır. Panoramik radyografi için üretilmiş cihazlardan elde edilen veriler ile üç boyutlu görüntüler oluşturulabilir. Ancak, bu verilerin tek bir düzlemden elde edilmesi ve dönüş açısının 360º olmaması ulaşılmak istenen gerçek üç boyutlu görüntüyü vermemekte, açısal olarak eksik kalan kısımlar için olasılık algoritmaları kullanılmaktadır. Diğer yandan, 20

26 360º dönebilen tomografi cihazlarında da veriler voxel olarak elde edilmezler. Bu nedenle hem panoramik hem de tomografi cihazlarının elde ettiği üç boyutlu görüntüler CBCT lerin elde ettiklerine gore daha fazla olasılık hesabı içerirler. Gerçeğe en yakın üç boyutlu rekonstruksiyonu; cone-beam teknolojisi kullanan volumetrik veri işleyen tomografik kesit elde edebilen cihazlar verebilir (Yoshiura ve ark, 2001). 21

27 Şekil Konik ışınlı volümetrik tomografiyle elde edilen, hastanın bazı farklı görüntü resimleri A, panoromik görünüm B, implant C, TME görünümü D, mandibular 3. molar ve inferior alveol kanalla ilişkisi E, kesitsel ark görünümü F-G, bazı havayolu görünümlerinin örnekleri CBCT nin Ortodontide Kulanım Alanları Literatürde klinik olarak CBCT nin birçok kullanım alanı gösterilmiştir (Sukovic, 2003). a) Gömük dişler ve ağıziçi anomaliler Ektopik kaninlerin konumlarının doğru bir şekilde belirlenebilmesi ve yapılacak olan invaziv cerrahinin minimum düzeyde olmasını sağlayacak tedavi stratejilerinin geliştirilmesi için CBCT kullanılabilmektedir (Mah, 2003). Ektopik dişler ve çevresinde bulunan yapılar tarafından oluşturulan patolojiler konvansiyonel radagraflar ile de belirlenebilmesine rağmen,3 boyutlu konvansiyonel CT taramaları ile yapılmış olan çalışmalarda komşu dişlerde meydana gelen kök rezorpsiyonunun gerçekte daha fazla olduğunu gösterilmiştir (Chaushu ve ark, 2004 ve Ericson ve Kurol, 2000). CBCT nin diğer bir kullanım alanı da hastalardaki ağıziçi anomalilerin konumlarının belirlenmesidir. ABD deki bazı merkezler rutin dental muayenelerinde CBCT yi kullanmaya başlamışlardır. Yapılan çalışmalar CBCT nin kulanımından sonra oral anomalilerin insidansının eskiye oranla arttığını bildirmiştir(oral kistler, ektoipik/gömük dişler ve süpernümerer dişler) (Hamada ve ark, 2005). 22

28 Şekil konik bilgisayarlı tomografi ile eldee edilmiş birr meziodens b) Havayolu analizi CBCT teknolojisi ile havayolu analizinde büyük gelişme sağlanmıştır. Havayolu analizi için kullanılann lateral sefalogramlar 2 boyutlu görüntü sağladıkları için her zaman tam olarak doğru u sonuçlar elde edilememektedir. Lateral sefalogramlar vee CBCT kullanarak 111 hasta üzerinde yapılan bir çalışmadaa üst havayolu alan ve hacim ölçümleri arasında ortaa düzeyde farklılık gösterilmiştir (Aboudara ve ark, 2003). NewTom 3G ile havayoluu değerlendirmesi yaparken dikkat edilmelidir çünkü havayolu boşluğununn morfolojisi hasta yatar pozisyonda olduğuu için azalmaktadır (Cevidanes ve ark, 2006). c) Alveoler kemik yüksekliği ve hacmininn değerlendirilmesi CBCT implant tedavisinde kullanılmakla beraber, ortodontide dudak damak yarıklı hastalarda alveoler cerrahiyi takiben kemik kalitesinin klinikk olarak değerlendirilmesinde de kullanılmaktadır (Hamada ve v ark, 2005). CBCT ile elde dilen görüntüler, kemik bölgelerinin daha iyi değerlendirilmesine ve ayrıca onarılmış alveol kemiğine dişlerin ortodontik olarak hareket ettirilip ettirilmeyeceği ile ilgili karar verilmesine yardımcı olmaktadır (Kau ve ark, 2005). 23

29 d) Temporomandibuler eklem (TME) morfolojisi CBCT ile kondil başlarının boyutları, şekli ve pozisyonları, eklem boşluğu değerlendirilebilmektedir (Cevidanes ve ark, 2006). Lateral sefalometrik filmlerde kondil sadece lateralden görüntülenebilirken CBCT de kondilin frontal ve axial kesitleri de alınabilmektedir. CBCT teşhis ve büyümenin tedavi değişikliklerinin ve stabilitenin değerlendirilmesi amacıyla da kullanılmaktadır. Ayrıca CBCT, kök eğimi ve torku, mini-vidaların yerleştirilmesi düşünülen yerlerdeki kemik kalınlığı ve morfolojisi, cerrahi planlamada osteotomi bölgeleri hakkında da bilgi vermektedir (Cevidanes ve ark, 2006). 3 boyutlu görüntüler ayrıca retraksiyon sırasında palatal kortikal kemiğe göre maksiller keserlerin köklerinin pozisyonları, distalizasyon için maksillanın posteriorunda bulunan kemik miktarı, dental ekspansiyonda için maksiller bukkal segmentlerdeki mevcut kemik miktarı, maksiller sinüsle maksiller köklerin komşuluğu, mandibuler keser köklerinin kemik içindeki pozisyonu gibi birçok konuda önemli bilgiler verir. Şekil Koni ışınlı bilgisayar tomografisiyle elde edilen örnek görüntü. 24

30 Cone-Beam Dijital Volumetrik Tomografinin Avantajları Radyasyon dozunun azaltılması: Konvansiyonel BT'lerle karşılaştırıldığında CBCT'lerin en önemli avantajlarından biridir. Farklı çalışmalardan elde edilen sonuçlara göre, CT'lere göre aynı görüntüleri elde etmek için %98'e varan oranda daha az radyasyon uygulanmaktadır (Scarfe ve ark, 2001). Radyasyon dozu; kullanılan ayarlara (kvp ve ma) görüntüsü alınmak istenen alanın büyüklüğüne ve kesit kalınlığı gibi faktörlere bağlıdır. CBCT'de ortalama microsievert (μsv) dozunda radyasyon kullanılırken konvansiyonel fan beam CT lerde mandibula için ortalama 1,320 3,324 μsv; maxilla için ortalama 1,031 1,420 μsv dozunda ışın verilir. Bu dozlar, yaklaşık olarak bir seri apikal film çekiminde ( μsv) ya da 4-15 adet panoramik radyografi çekiminde ( μsv) hastanın aldığı radyasyon dozuna eşittir. Konvansiyonel CT kullanımının çocuklarda kanser riskini arttırdığının bildirilmesinden sonra CT lerde yeniden doz ayarlaması yapılmıştır (Yip ve ark., 2004). En yüksek ayarlarda ve en iyi görüntü kalitesinde bile CBCT cihazlarının hiçbirinde konvansiyonel CT ler kadar yüksek değerler bulunmamaktadır (Foo ve ark., 2007). Hızlı tarama: CBCT cihazları, tek bir dönüşle tüm ham verileri elde ettiği için tarama zamanı hızlıdır ve hızları multislice CT lerle benzerdir (10 70 sn). Bu sayede hastanın cihazda kalış süresi azalır ve hasta memnuniyeti artar. Ayrıca klostrofobi gibi rahatsızlıklarda kontrollü çekim yapılabilmesini sağlar. Boyutlu Rekonstruksiyon özelliği: CBCT'den elde edilen veri setleri kullanılarak; bilgisayar ekranında detaylı ve hızlı bir şekilde üç boyutlu, renklendirilebilen görüntüler yaratılabilir. Görüntüler bilgisayar ortamında her yöne rahatlıkla döndürülebildiğinden patolojilerin izlenmesi kolaylaşır. Görüntüler üzerinde implant yönlendiriciler, yapay greft hacimlerinin hesaplanması, otojen kemik greftlerinin boyutlarının belirlenmesi gibi operasyon öncesi hazırlık yöntemleri uygulanabilir. 25

31 Maliyet: Konvansiyonel BT tarayıcıların aksine fiyatları daha uygundur, az yer kaplarlar, bakımları daha kolaydır ve görüntü işlemleri üretici firmaya göre değişmekle beraber baş ve yüz bölgesi ile sınırlı olduğu için daha kolaydır. Görüntü kalitesi: CBCT ile elde edilen görüntüler voksel adı verilen kubik şekilli üç boyutlu yapılar halinde saklanır. Bu voxellerin boyutları görüntünün çözünürlüğünü belirler. Konvansiyonel CT'lerde voxeller dikdörtgen şeklindedir ve genellikle aksiyal kesitlerden elde edilirler. Bu yüzden voxellerin boyutları eş değildir. CBCT de ise voxeller her üç boyutu da (uzunluğu, genişliği, derinliği) eşit görüntü verir. Bu sayede detay ve görüntü kalitesi artar (Scarfe ve ark, 2006) Cone-Beam Dijital Volumetrik Tomografinin Dezavantajları a) CBCT yumuşak doku görüntüleri, derinin gerçek rengini yakalayamamaktadır. Bu yüzden fotoğrafik kalitede çözünürlük için görüntülerin maniplasyonu gerekmektedir (Scarfe ve ark, 2006). b) İstenmeyen hasta hareketleri nedeniyle görüntü bozuklukları oluşabilmektedir. Bu amaçla başın sabitlenmesi için parçalar geliştirilmiştir. c) Fiyatları konvansiyonel röntgen cihazlarına göre daha pahalı olup, bu cihazlar için daha fazla yer gerekmektedir (Scarfe ve ark, 2006). d) Radyasyon saçılımına bağlı olarak noise( Görüntünün izlenmesine engel olan, radyografik dansitedeki istenmeyen değişiklikler) meydana gelebilmektedir. e) Metal restorasyonlar ya da braketler sonucu artefakt meydana gelebilmektedir. f) Ayrıca görüntüleri yorumlanabilmesi için eğitime ihtiyaç vardır. Yumuşak dokuların görüntülenmesinde sınırlı olması bir yana bırakılırsa; CBCT ler baş ve yüz bölgesinin sert dokularının incelenmesinde tartışmasız bir yere sahiptir Mikro Tomografi (Microcomputed Tomography: Mikro CT) 26

32 Hastalar üzerinde kullanımı olmayan Micro-CT, kesitlerin daha küçük bir alanla sınırlandırılması hariç prensip olarak CT ler ile benzerdir. Konvansiyonel CT ler ile en ince 0,012 mm lik kesitler alınabilirken Micro-CT ile nano boyutlarda kesitler alınabilmektedir. Mineralize dokuların analizi için kullanılan micro-computed tomography (micro CT) invaziv ve destrüktüf olmayan bir tekniktir. Micro CT nin trabeküler kemik içindeki mikron boyutlarında yapıları doğru bir şekilde analiz ettiği bilinmesine rağmen kortikal kemiğin ve implant çevresindeki kemiğin görüntülenmesinde kullanımı yenidir (Stamponi ve ark, 2002). Micro-computed tomography (micro CT) mineralize dokulardaki kemik modellinginin ve remodellinginin değerlendirilmesinde rutin olarak kullanılan histolojik kesit alma ve mikroradyografiye alternatif olarak sunulmuştur (Renghini ve ark, 2009). X-ışını kaynaklarındaki ve dedektörlerdeki modern teknolojinin kullanımı ile micro CT ile tıbbi CT tarayıcılarına göre kat daha fazla çözünürlük sağlama kapasitesine sahiptir (Sasov, 2002). Sistem bir mikrofocus x-ışını kaynağı, CCD kamera, sistemin kontrolü için kişisel bilgisayardan oluşmaktadır (Harris ve ark, 2006). Objeye minimum 10 µm fokal spot boyutuna sahip X ışını kaynağı ile radyasyon uygulanır. CCD kamera yüksek çözünürlüklü görüntüler elde etmek için kullanılır. Obje her adımda 0.9 olacak şekilde 180 döndürülür ve toplamda 200 görüntü elde edilir. Her bir pozisyonda görüntü alınıp bilgisayar tarafından kaydedilir. Obje vakuma ya da herhangi bir destrüktif preparasyona maruz kalmadan taranmış olur. Bilgisayar, tomografik algoritmalar ile elde edilen görüntülerden taranan objenin internal mikroyapısını oluşturur (Mozzo ve ark, 1998). Micro CT nin medikal araştırmalarda kullanılması ile ortopedide, mikrovasküler araştırmalarda ve yara iyileşmesinde önemli bilgiler elde edilmiştir. Son zamanlarda endodonti, protez, temporomandibular eklem, ve diş çürükleriyle ilgili araştırmalarda da micro-ct ler kullanılmaktadır. 27

33 Bu metot ortodontide klinik olarak osteoblastik/osteoklastik alveoler remodeling ile birlikte kemik dehisensi ve ortodontik tedavi uygulanıp çekilmiş dişlerdeki kök rezopsiyonunu değerlendirmek için kullanılmaktadır (Yamamoto ve ark, 2002 ve Stampanoni ve ark, 2002). Ortodontide ankraj amaçlı kullanılan osteointegre implantların etrafındaki kemik desteği de micro-ct ile değerlendirilebilmektedir. Şekil Mikro CT cihazında(a ve c) ve standart bir klinik CT cihazında(b ve d) aynı dişin taranıp konstrükte edilmiş hali. Kabaca bir bakışla bile aradaki ciddi detay farkları görülebilmektedir ki bunlar klinik CT cihazında gözükmeyen dişteki sayısız erozyon çatlaklarıdır Tuned-Aperture Computed Tomography (TACT) Tuned-Aperture Computed Tomography ya da TACT 1996 da Dr. Richard Webber (Wake Forest University, School of Medicine, Winston-Salem, North 28

34 Caroline, USA) tarafından geliştirilmiştir. Aslında tıpta kullanılan bir yöntem olmasına rağmen dişhekimliğinde de kullanım alanı bulunmaktadır. TACT; düşük dozlu,3 boyutlu bir görüntüleme sistemidir. Bu sistem sadece dento-alveoler görüntülemede değil, dijital mamografide de kulanılmaktadır. TACT ın dental amaçlı kullanımı pek çok çalışmada gösterilmiştir. TACT çürük teşhisinde, gömük dişlerin teşhisinde ve implant öncesi görüntülerin değerlendirilmesinde kullanılmaktadır (Ferner ve ark., 1982 ve Laurel ve ark., 1987 ve Tasaki ve Vestesson, 1993). Ortodontide TACT sistemi ileride kök rezorpsiyonunun tespitinde, dentoalveoler kemiğin ve TME nin değerlendirilmesinde kullanılacaktır (Bookstein, 1983) Yapısal Işık ( Structured Light) Structured light taraması iyonize edici radyasyon olmadan yüzün; kas ve kemik gibi derin dokuların incelenmesi yapılmadan 3 boyutlu olarak görütülenmesi amacıyla kullanılmaktadır. Sonuç yüzün 3 boyutlu olarak bilgisayar ekranında görülmesidir. Yapısal ışık tekniğinde, görüntüsü alınmak istenen alan ışık ile aydınlatılır ve tek bir görüntü yeterli olmaktadır. Elde edilen görüntüdeki aydınlatılmış noktaların konumu, görüntüsü alınan nesnenin 3 boyutlu rekonstrüksiyonu için gerekmektedir (Farkas, 1994). Bu sistemlerde sadece bir perspektif ya da kamera görüş açısı olduğundan yüzün frontal, sağ ve sol görüntülerini elde etmek te gerekir. Bu modellerle tüm yüzün kulaktan kulağa modelini elde etmede bu farklı yöntemler kombine edilir. Yapısal ışığın ağız içinde kullanımı ile ayrıca dişlerin 3 boyutlu görüntüleri de elde edilmektedir. Yapısal ışık braketlerin doğru konumlarının belirlenmesinde kullanılabilir. Ora-Scanner (ilk 3D hand-held intra-oral scanner) OraMetrix 29

35 Company tarafından geliştirilmiş olup bu cihaz structured light tekniğine dayanmaktadır. Bu sistemde beyaz ışık kullanılmaktadır. 30

36 Şekil Yapısal ışık görüntülemeleri, A-C Eyetronics ten elde edilen temel sistem, yüzey planı yaratmak ve yüzün ön ve yan açılarının görüntü kaydı için yaygın dijital kamera ve grid paternini korumak için 3-5 mm lik slayt projektör kullanır. D-F, madde üretmek için dikiş olarak adlandırılan bir yöntemde farklı perspektifler kombine edilir Üç Boyutlu Lazer Tarama (3 D Laser Scanning) Lazer ile tarama metodu üç boyutlu görüntülemede kullanılan yöntemlerden biridir. Ortodontik tedavinin ya da ortodontik-ortognatik cerrahi tedavinin planlanmasında ya da sonuçlarının değerlendirilmesinde ve yüzün 3 boyutlu görüntülenmesinde lazer kullanılabilmektedir. Ayrıca lazer taramaları ile dijital modeller de oluşturulabilmektedir. Bu yöntemde, tarayıcı hastanın başının etrafında dönerken, 1dk veya daha fazla süre boyunca kişinin aynı şekilde durması gerekmektedir. Bu yüzden dijital modellerin elde edilmesinde intra-oral laser scanning kullanımı olası hasta hareketi nedeniyle ve laser ile ilgili güvenlik konuları nedeni ile zordur. Yöntemin yavaş olması ve bunun sonucunda distorsiyon oluşturma ihtimalini arttırması, özellikle büyüme döneminde olan çocuklarda lazerin göze olan etkileri, yumuşak doku yüzey özelliklerinin kaydedilmesinde yetersiz kalması gibi dezavantajları bulunmaktadır (Hajeer ve ark, 2004) Stereofotogrametri Stereofotogrametri görüntünün 3 boyutlu olarak rekonstrüksiyonunu sağlamak için 3 boyutlu bir objenin 2 farklı eş düzlemli açıdan fotoğraflanması esasına dayanır. Bu tekniğin yüzün görüntülenmesinde çok etkili olduğunu kanıtlanmıştır. Stereofotogrametrinin klinik kullanımı ilk olarak 1944 yılında Thalmann-Degan tarafından yapılmış olup, ortodontik tedaviler sonucunda yüzde meydana gelen meydana gelen değişimleri kaydetmiştir. Ras ve arkadaşları herhangi bir fasiyal noktanın 3 boyutlu koordinatını veren bir stereo-photogrammetric sistem geliştirmişlerdir. Bu sistem aralarında 50 cm olan ve 15 lik açıyla yerleştirilmiş senkronize 2 kamera içermektedir (Joffe, 2004). 31

37 Üç boyutlu yüz taramalarının güncel durumu ve geleceğine baktığımızda ise olumlu gelişmelerin beklendiğini söyleyebiliriz. Doku yansımaları, saç ve kaşın araya girmesi, farklı görünümler arasındaki postür değişikliği ve görüntüleme sırasındaki hareketlerden dolayı en doğru fasiyel görüntüleri elde etme olasılığı düşmekte ve dikkatli, hataya mahal vermeyecek yaklaşımlar gerektirmektedir. Ayrıca aşırı andırkatlı ve yansımalı yüzeylere lazer veya ışık giremediğinden (örneğin göz ve kulaklar) belli yapılardan iyi görüntü alınamaz. 21.yüzyılın başlarında dijital görüntüleme teknolojisinde hızlı gelişmeler olmasına rağmen, kullanılan her tekniğin farklı avantaj ve dezavantajarı bulumaktadır. Yüzün 3 boyutlu olarak görüntülenmesinde structured light(yapısal ışık), 3D laser scanning ve stereo photogrammetry gibi görüntüleme yöntemleri günümüzde rutin olarak kullanılmamaktadır. Yumuşak dokuların görüntülenmesinde ise sınırlı olan CBCT nin bu teknikler ile birlikte kullanılması, gelecekte baş ve bölgesinin hem sert hem yumuşak dokularının 3 boyutlu olarak incelenebilmesini sağlayacaktır (Graber ve Vanarsdall, 1994). Şekil Q firmasının geliştirmiş olduğu sistemden elde edilmiş olan görüntüler. 32

38 Diğer Dijital Görüntüleme Teknikleri Manyetik Rezonans Görüntüleme (MRI) TME hastalıklarının tanısında kullanılan manyetik rezonans görüntüleme (MRG) yöntemi, doku kontrast çözünürlüğü en yüksek olan tıbbi görüntüleme tekniğidir (Pieshilinger ve ark, 1995). Bu inceleme tekniğinde manyetik bir alan içerisinde incelenmek istenilen bölgeye radyo dalgaları gönderilir. Radyo dalgalarının uyardığı hücrelerdeki hidrojen atomlarının ürettiği enerji sayılara dönüştürüldükten ve bir bilgisayarca işlendikten sonra bir görüntüye dönüştürülür. MRI, TME incelemelerindeki kullanımı diğer metotlara göre daha kısa geçmişe sahip bir teknik olmasına rağmen, mevcut avantajları nedeniyle TME görüntülenmesinde altın standart olarak kabul edilmektedir. Artiküler disk, adezyon, perforasyon veya eklem efüzyonu ile ilgili detay bilgiler gerektiğinde MRI tercih edilir. Verdiği bilgilerle MRI, kondil erezyonu, osteopites ve disk pozisyonunun tespitinde %90 civarında başarı sağlamaktadır (Ras ve ark, 1996) MRI; Hastayı radyasyona maruz bırakmadan, mükemmel yumuşak doku çözünürlüğü ile disk pozisyonu ve morfolojisi hakkında bilgi verir. Sinyal yoğunluklarındaki değişiklikleri temel alarak osseöz dokuları da ayrıntılı olarak görüntüleyebilmektedir. Kontrast madde enjeksiyonu gerektirmeden ve hasta repoze edilmeden görüntülerin elde edilebilmesini sağlar. Ayrıca TME'deki enflamatuar durumları ve skar dokularını da inceleme imkânı sağlar. Ancak tüm bu avantajlarına rağmen, o Pahalı ve ileri donanım gerektirmesi, o Her medikal merkezde ve dental ofiste bulunmayışı, o TME'deki kullanımının uzun zaman alması, 33

39 o Klostrofobi varlığında kontraendike olması da dezavantajlarıdır (Larheirn, 1995 ve Sadowsky, 1988 ve Tasaki, 1993 ve Nguyen ve ark, 2003) Protez yapımında ve ortodontik braketlerde kullanılan paslanmaz çeliğin ve diğer metallerin artefakt oluşturduğu bildirilmiştir (Mah ve Bumann, 2003). Bu yüzden ortodontik tedavi gören hastaların MRI ihtiyaçları çok iyi değerlendirilmelidir. Ortodontik tedavi görüp MRI ihtiyacı olan hastalarda ark telleri gibi değiştirilebilen parçalar çıkartılıp braketlerin stabiliteleri kontrol edilmelidir. MRI, iyonize radyasyon, ağrı ve doku distorsiyonu olmadan görüntü elde edilmesi açısından avantajlıdır ama maliyetinin fazla olmasından dolayı ortodontide kullanımı yaygın değildir (Graber ve Vanarsdall, 1994). Şekil TME nin MR görüntü örnekleri Ultrasonografi Bu yöntemde kullanılan kaynak, kulağın duyma sınırından çok yüksek frekanstaki ses dalgasıdır(ultrases). Bu yüksek ses dalgaları farklı dokulardan geçerken absorbsiyon, yansıma, kırılma ve saçılma gibi fiziksel etkileşimlere uğrar ve enerji kaybederler. Bu sistemde temel etken yansımadır. Cihazda ultrases oluşturulur, dokuya gönderilir, dokudan sesler yansır ve bunlar prob (transducer) vasıtasıyla algılanıp elektrik enerjisine dönüştürülür. Bu prob hastanın incelenecek 34

40 bölgesinde gezdirilir ve daha iyi ses algılanması için deri yüzeyine jel sürülür. İyonize radyasyon kullanılmaması, bu nedenle çok sayıda görüntü alınabilmesi, pahalı olmaması ve yumuşak dokuları iyi ayırt edebilmesi avantajlarına sahipken, görüntüleri yorumlamanın zorluğu, şişman hastalarda başarılı sonuçlar vermemesi, hava içeren yapılar ve kemikteki etkisizliği ve baş bölgesinde kullanım sınırlılığı gibi dezavantajlara da sahiptir. Dişhekimliğinde submandibular ve parotis bezlerinin süperpozisyonsuz görüntülenmesinde kullanılabilir. Ayrıca tükrük bezi hastalıklarının tanısında, tükrük taşlarının tespitinde, yumuşak dokulardaki yabancı cisimlerin tespitinde, kas, ödem ve hematom incelemesinde de tercih edilebilir. Dopler ultrason ise enerji frekanslarındaki değişikliği algılayan, bunu görüntüleyen ve bu tespitte bulunan fizikçi C. Dopler in adıyla anılan bir yöntemdir. Mesela vücut içinde hareket eden kalp, damar içinde akan kan gibi yapılar görüntülenebilir. Bu nedenle daha çok dokulardaki patolojik kanlanmalar incelenerek malignite durumuna bakılır (Harorlı ve ark, 2006). Şekil Dopler ultrasonun çalışma şeması Şekil Dopler ultrason örneği 35

41 Radyonükleid Görüntüleme (Sintigrafi) Bu teknikte radyoaktif gama ışınları kullanılarak daha çok biyokimyasal değişimler incelenerek hastalık semptomları oluşmadan önlenebilir. Bu teknikte en çok Tc (techtenium) kullanılırken I (iodine), Ga (gallium) ve Se (selenium) da kullanılabilir. Radyoaktif madde vücuda intravenöz veya ventilasyon yoluyla verilir ve incelenecek dokudaki dağılımına bakılır. Daha çok malign tümörler ve kemik metastazlarının tespitinde rutin olarak kullanılır. Dişhekimliğinde tükrük bezi, kemik greftlerinin başarısının, kırık iyileşmesi durumlarında tercih edilebilir (Harorlı ve ark, 2006). Şekil Kemik sintigrafisi örneği 36