Diagnostica per immagini in odontostomatologia: ultimi

Diagnostica
per immagini
in odontostomatologia:
ultimi aggiornamenti
Giampietro Farronato*
Renato Nessi*
Lucia Tettamanti**
Lorenzo Azzi**
Francesca Bellincioni*
Angelo Tagliabue**
Francesco Spadari*
* Università degli Studi di Milano
** Università degli Studi dell’Insubria
INTRODUZIONE
Entrambe completano le possibilità dia- Come si producono i raggi x
gnostiche della radiologia e, nel coma radiologia costitui- plesso, sono comprese nella disciplina I raggi x impiegati in medicina vengono
sce, fin dall’epoca del- denominata Diagnostica per immagini.
prodotti in appositi apparecchi tramite un
la scoperta dei raggi x
processo controllato dall’uomo: si genealla fine dell’Ottocento,
rano dal bombardamento di un metallo
uno dei principali stru- FISICA E TECNOLOGIA
pesante da parte di un fascio di elettroni.
menti a disposizione DELLA RADIOLOGIA
Il tubo radiogeno è un’ampolla di vetro a
dell’odontoiatra per la
vuoto spinto nella quale una spiralina indiagnosi del paziente e per la valutazio- Cosa sono i raggi x
candescente emette un fascio di elettroni
ne del proprio lavoro. Il dente e l’osso
che viene accelerato in un campo elettrico
alveolare, infatti, per il loro elevato con- Per l’esecuzione degli esami radiografi- ad alto potenziale. Gli elettroni acquistano
tenuto minerale, sono fra le strutture del ci viene utilizzata l’interazione del corpo così energia cinetica e vengono diretti su
corpo umano che meglio si prestano alla umano con fasci di onde elettromagne- una placca di metallo pesante (tungsteno,
rappresentazione radiografica. Molte tiche dette raggi x. Da un punto di vista molibdeno) dalla quale, tramite fenomeni
malattie odontostomatologiche determi- fisico, i raggi x sono delle radiazioni ana- fisici assai complessi, hanno origine i ragnano una perdita o una disorganizzazio- loghe alle onde radio, radar e luminose, gi x. Fra la spiralina (polo negativo - cane dei componenti del dente o dell’osso dotate però di una lunghezza d’onda todo) e la placca metallica (polo positivo
che lo circonda e quindi si traducono in molto minore. È importante ricordare - anodo) è applicata una differenza di pomodificazioni caratteristiche della loro che per tutte le onde elettromagnetiche, tenziale elettrico molto elevata, da 30.000
immagine radiografica. Spesso queste e quindi anche per i raggi x, l’energia è a 120.000 Volt (30-120 kV).
alterazioni sono solo sospettabili all’esa- inversamente proporzionale alla lun- Oltre a far passare la corrente determime clinico e la loro certezza diagnostica ghezza d’onda. Per questo motivo gli nando l’emissione di raggi x, l’operatore
richiede l’esecuzione di radiografie.
effetti fisici e biologici determinati dalle può regolare elettricamente alcuni paraNegli ultimi decenni alle tecniche ra- radiazioni aumentano di importanza con metri che determinano il tipo di radiografia
diografiche propriamente dette si sono il diminuire della loro lunghezza d’onda. eseguita. Si può variare la durata dell’eaffiancate, grazie al progresso dell’in- Nel caso dei raggi x, l’energia è talmente missione dei raggi e l’intensità della corformatica, altre indagini diagnostiche elevata che le onde interagiscono con la rente che attraversa la spiralina. Aumenche forniscono immagini delle struttu- materia determinandone la ionizzazione, tando l’intensità di corrente, aumenta in
re interne del corpo umano utilizzando cioè la separazione di un elettrone dall’a- modo proporzionale la quantità di elettrodifferenti forme di energia: ultrasuoni tomo con formazione di una coppia di ni che vengono accelerati verso il metallo.
(ecografia) e onde radio in un campo ioni. Questo processo è alla base dei loro Si ottiene così un aumento dell’intensità
magnetico (risonanza magnetica - RM). numerosi effetti fisici, chimici e biologici. del fascio di raggi x e quindi dell’esposi-
L
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zione del paziente e del rivelatore. Questo
fattore di regolazione è espresso in mA
(milliampère) e si combina con il tempo
di accensione del tubo, poiché entrambi determinano la quantità complessiva
di radiazioni emesse dall’apparecchio.
Si può anche modificare la differenza di
potenziale del campo elettrico presente
all’interno del tubo: questo fattore di regolazione è espresso in kV (kilovolt). Variare
i kV significa modificare l’energia cinetica
con cui gli elettroni colpiscono gli atomi
del bersaglio. Aumentando i kV cresce
l’energia dei fotoni di raggi x emessi dal
tubo e quindi aumenta il loro potere di
penetrazione. In questo modo cambia notevolmente l’aspetto dell’immagine radiografica finale e si determina la capacità di
ottenere radiografie di parti del corpo di
diverso spessore (fig. 1).
Come si forma l’immagine
radiografica
I raggi x prodotti dal tubo radiogeno
interagiscono con la materia secondo
alcuni processi che ne determinano l’assorbimento, completo o parziale. In questo modo giunge al rivelatore un fascio
di raggi più o meno attenuato, in maniera diversa da punto a punto a seconda
dello spessore e del contenuto fisicochimico del corpo. Questi fenomeni, assai complessi, comportano alcune conseguenze fondamentali:
› l’interazione dei raggi x con la materia determina sempre la ionizzazione
degli atomi con formazione di radicali
liberi, i responsabili degli importanti
effetti fisico-chimici e biologici delle
radiazioni;
› nel corso della loro interazione con
la materia, non tutti i fotoni di raggi
x vengono arrestati completamente; soprattutto in presenza di raggi
x di energia elevata, una parte viene
solo attenuata dal corpo e prosegue
il suo cammino con direzione deviata
ed energia ridotta; questo fenomeno
determina la formazione di una radiazione diffusa che causa una degradazione della qualità dell’immagine finale
con formazione di un effetto nebbia. In
questi casi per ottenere delle immagini valide diviene indispensabile fare
ricorso a sistemi per il contenimento
della radiazione diffusa, presenti ad
esempio nelle apparecchiature impiegate per le indagini radiografiche del
cranio; inoltre, la radiazione diffusa ha
un orientamento casuale nello spazio
e questo complica notevolmente i problemi di radioprotezione; infatti, qualsiasi corpo colpito dai raggi x diviene
la fonte di una radiazione secondaria
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che si dirige in tutte le direzioni e per
questo motivo non è sufficiente evitare di esporsi direttamente al fascio di
raggi, ma è indispensabile proteggersi
integralmente impiegando schermi o
barriere;
› l’immagine radiografica tradizionale
(non la tomografia computerizzata o
TC) è sempre il risultato della proiezione di un fascio di raggi x modificato
dal suo passaggio attraverso il paziente: per questo motivo la radiologia tradizionale è detta radiologia proiettiva
e la formazione dell’immagine radiografica obbedisce alle leggi della geometria proiettiva; una conseguenza
importantissima delle leggi della proiezione è che l’immagine proiettata, e
quindi anche la radiografia, è sempre
più grande dell’oggetto che l’ha prodotta; questo ingrandimento proiettivo
è tanto maggiore quanto più il fascio
di raggi si origina vicino all’oggetto ovvero quanto più l’immagine viene formata a distanza dall’oggetto.
Poiché l’ingrandimento proiettivo delle
immagini radiografiche è un fattore di
disturbo in molte situazioni nelle quali si
ha bisogno di immagini su cui eseguire
delle misure precise, come avviene in
odontoiatria, diviene necessario fare ricorso a sistemi che riducano e rendano
costante l’ingrandimento. In primo luogo
è importante proiettare l’immagine radiografica su un rivelatore posto il più
vicino possibile all’oggetto da esaminare. Questo principio dovrebbe essere la
regola, ma non sempre si può realizzare
in maniera rigorosa. Un altro sistema
per ridurre l’ingrandimento proiettivo
consiste nell’allontanare il più possibile
dal corpo la sorgente di raggi: questa
tecnica è detta teleradiografia ed ha
applicazioni molto importanti in campo
ortognatodontico (fig. 1). Un’altra sua
applicazione, nel settore delle indagini endorali, è costituita dalla tecnica “a
cono lungo”.
Creazione dell’immagine
radiografica visibile
Dopo aver attraversato il corpo del paziente il fascio di raggi x deve essere
rivelato, cioè convertito in un’immagine
visibile. I sistemi di rivelazione di impiego
corrente in odontostomatologia sono di
due tipi: pellicola radiografica e rivelatori
digitali. A fianco di questi andrà ricordata, per le sue crescenti applicazioni, la
Tomografia Computerizzata (TC).
La pellicola radiografica è il sistema di
rivelazione più antico, oggi però in progressivo disuso. Se ne forniscono qui
pertanto solo alcuni cenni.
Principio dei rivelatori
su pellicola
L’impiego della pellicola come rivelatore
radiografico si basa sugli effetti fotochimici delle radiazioni, in particolare sulla
loro azione sui cristalli dei sali d’argento. Si utilizzano dei cristalli di bromuro di
argento (BrAg) che vengono spalmati
sulla pellicola all’interno di una gelatina
legante (emulsione sensibile).
Il principio di formazione e di rivelazione dell’immagine delle pellicole radiografiche è del tutto identico a quello
delle pellicole fotografiche in bianco e
nero.
I cristalli di BrAg posti all’interno dell’emulsione sensibile modificano la loro
struttura per effetto dell’interazione con
i quanti di radiazione luminosa o ionizzante. L’immagine latente così ottenuta
viene trasformata in immagine visibile
con un processo fotochimico che utilizza un agente ossido-riduttore (idrochinone). Questo ne determina la riduzione
ad argento metallico nei punti in cui i
cristalli sono stati colpiti dai raggi. L’argento metallico raccoglie sotto forma di
emulsione nera, determinando così l’annerimento delle aree del film che hanno
ricevuto luce o raggi (sviluppo).
Successivamente un bagno di fissaggio
contenente iposolfito di sodio provvede
ad allontanare i cristalli che non sono
stati ridotti ad argento metallico: questi
infatti andrebbero incontro ad annerimento se la pellicola venisse esposta
alla luce. Un bagno di lavaggio e una
asciugatura del film completano il processo.
Il passaggio delle pellicole deve sempre
avvenire dallo sviluppo al fissaggio, perché anche piccole gocce di fissaggio nel
bagno di sviluppo ne determinano inattivazione irreversibile. Inoltre, tutti i bagni
e i prodotti chimici utilizzati per lo sviluppo sono irritanti e inquinanti e costituiscono un rifiuto speciale da registrare e
smaltire ai sensi di legge.
I rivelatori digitali
La radiologia digitale o numerica (da
digit = numero) è l’applicazione delle
tecniche informatiche all’acquisizione,
rielaborazione e archiviazione delle radiografie. Essa utilizza immagini diagnostiche gestite da un computer, mentre le
immagini naturali sono dette analogiche.
In radiologia odontostomatologica hanno trovato applicazione le seguenti tecniche digitali: piastre di fosfòri a memoria, sensori ad accoppiamento di cariche,
oltre alla Tomografia Computerizzata
(TC).
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Fig. 1 Radiografia del cranio in proiezione latero-laterale per ortodonzia (teleradiografia ortodontica).
In questa immagine è stato impiegato un sistema particolare di filtrazione del fascio di raggi x che fa sì che
radiazioni meno penetranti colpiscano la parte anteriore del cranio, mentre la regione centrale e posteriore è
attraversata da radiazioni più penetranti. Questo ha lo scopo di rendere visibili i tessuti molli e superficiali del
viso, di minore densità e spessore, conservando la visibilità delle formazioni ossee della base cranica.
Figg. 2A e 2B Scansioni TC della mandibola sulle quali sono state
effettuate ricostruzioni multiplanari dentalscan per valutare la sede di un impianto.
Sull’immagine preliminare che rappresenta la mandibola (2A) nella sua sezione
orizzontale (scanogramma o “scout view”) l’operatore ha segnato le linee che
seguono il tracciato curvilineo dell’arcata, linee che indicano al computer il
piano su cui elaborare le ricostruzioni simil-panoramiche: su queste vengono poi
condotte le perpendicolari che forniscono le sezioni radiali dell’osso (2B).
Le piastre di fosfòri a memoria, dette
anche imaging plates (IP), sono lamine
contenenti particolari cristalli capaci di
registrare le radiazioni ricevute nei vari
punti. Questi dati vengono conservati nella loro struttura cristallina per un
certo tempo e possono venire letti nelle
ore successive ad opera di un apparecchio laser collegato ad un computer. In
questo modo è possibile utilizzare i sensori digitali in maniera indipendente dal
computer, con i diversi apparecchi radiografici presenti in un reparto.
I sensori ad accoppiamento di cariche
(CCD) sono collegati direttamente via
cavo al computer. Assai simili a quelli
già da tempo in uso nelle videocamere
amatoriali, convertono punto per punto i fotoni x o luminosi in un segnale
elettrico che viene letto ed analizzato
dall’elaboratore. L’immagine viene fornita sul monitor del computer quasi in
tempo reale, con vantaggio da un punto di vista diagnostico e clinico. Questa
tecnica viene utilizzata da molti anni in
campo endorale, ove è nota anche come
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radiovideografia (RVG): essa ha però il
limite causato dalla presenza del cavo
di collegamento fra sensore endorale e
computer.
Di recente la tecnica di acquisizione digitale con CCD è stata perfezionata, con
aumento delle dimensioni dei sensori e
del loro potere di risoluzione. Questo
ha consentito l’applicazione anche alla
diagnostica extraorale, con creazione di
ortopantomografi digitali e di cefalografi
digitali per teleradiografia.
La Tomografia Computerizzata - TC
Negli apparecchi per Tomografia Computerizzata o TC l’immagine finale è il
risultato della rielaborazione di un insieme di misure dell’attenuazione subìta dal
fascio di raggi x, rilevate da sensori posti
nell’apparecchio intorno al paziente. In
pratica, la TC utilizza un tubo radiogeno
che ruota intorno al paziente emettendo
un fascio di raggi x. I raggi che hanno
attraversato il corpo vanno ad incidere
su dei sensori posti dal lato opposto:
questi registrano l’intensità della radiazione in uscita. I dati di assorbimento
radiografico così raccolti vengono trasmessi al computer dell’apparecchio, il
quale li rielabora tenendo conto della
loro intensità e dell’angolo attraverso il
quale sono stati registrati. Tramite metodi di matematica superiore è possibile
ricostruire da questi dati la mappa delle
densità all’interno della sezione circolare
attraversata dai raggi.
I dati numerici acquisiti dall’apparecchio
nel corso dell’esame sono presenti nella
memoria dell’elaboratore anche dopo il
termine dell’indagine e possono essere
recuperati più tardi. È pertanto possibile
rivedere e rielaborare, in tutto o in parte,
le immagini TC anche a distanza di tempo, modificandone luminosità e contrasto (scelta della finestra TC), rendendo
più o meno visibili determinate strutture ed eseguendo ricostruzioni secondo
diversi piani. Queste ricostruzioni multiplanari sono dette comunemente dentalscan e sono molto importanti nelle
TC eseguite per la programmazione chi-
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Figg. 3A e 3B
Scansioni TC-cone beam della
porzione centrale dell’arcata
superiore eseguite in presenza di
mesiodens ritenuto e retroposto
agli incisivi centrali: sezione
assiale (2A) e radiale (2B). I
programmi di gestione di questi
apparecchi consentono di
muoversi liberamente e in tempo
reale all’interno del volume
esaminato, rappresentandolo
secondo qualsiasi piano e
ricercando le sezioni di maggiore
interesse (navigazione virtuale).
rurgica e implantologica. Esse vengono
programmate dal radiologo su un’immagine panoramica della sezione esaminata detta scanogramma (scout view), che
risulta fondamentale per la loro localizzazione e corretta lettura (fig. 2).
Recentemente sono stati introdotti apparecchi TC di ultima generazione, destinati allo specifico impiego in campo
odontostomatologico. Si tratta di TC basate sull’impiego di un fascio di raggi x
a larga apertura (fascio conico – cone
beam) e di sensori a grande campo.
Esse raccolgono i dati radiografici delle
strutture dentomascellari nel loro volume complessivo e sono per questo denominate TC-volumetriche o TC-cone
beam. Da questi dati volumetrici si ricavano, grazie ai programmi forniti con gli
apparecchi, immagini secondo qualsiasi
piano di sezione o volume di ricostruzione modificabili in tempo reale (navigazione virtuale). Esse sono anche la base
per effettuare programmazioni preimplantari realistiche, ricostruzioni tridimensionali virtuali del volume esaminato
(rendering 3D - endoscopia virtuale) e
per guidare la creazione di modelli solidi
delle parti anatomiche a fini implantologici e chirurgici (stereolitografia).
Si ricordi anche che le tecniche TCcone beam comportano quasi sempre la
somministrazione di una dose di radiazioni inferiore rispetto alla TC standard,
a parità di condizioni di impiego (fig. 3).
LE INDAGINI
RADIOGRAFICHE DENTARIE
Lo studio radiografico dei denti e
dell’apparato stomatognatico può avvenire secondo due tipi di tecniche differenti fra loro, a seconda che il rivelatore
sia posto all’interno o all’esterno del
cavo orale.
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Nel primo caso, sarà necessario disporre di sistemi atti a consentire l’introduzione e il posizionamento della pellicola
o del rivelatore internamente alla bocca
assicurandone nel contempo igiene e
sterilità. Queste tecniche sono dette endorali e vengono eseguite quasi sempre
in ambiente odontoiatrico utilizzando dei
rivelatori (pellicole o sensori digitali) di
piccole dimensioni, la poltrona dentistica
e il tubo radiologico annesso.
Nella seconda situazione, si dovrà fare
uso di apparecchi radiografici nei quali
il tubo e il sistema di rivelazione si trovino entrambi al di fuori della bocca del
paziente. Queste tecniche sono quindi
chiamate extraorali e richiedono necessariamente l’impiego di sensori di
maggiori dimensioni e di apparecchiature radiologiche di maggiore potenza e
complessità.
Un gruppo ulteriore di indagini comprende quelle che utilizzano le grandi
macchine diagnostiche, quali la TC e la
RM, che sono di pertinenza radiologica
specialistica.
Radiografie endorali
Le tecniche endorali vengono suddivise
secondo la classificazione seguente:
› periapicali: tecnica a raggi paralleli o a
cono lungo e tecnica della bisettrice;
› bite-wing o coronali;
› occlusali.
da esaminare e il tubo radiogeno dovrà
trovarsi all’esterno della bocca.
Pertanto:
› se il sensore viene appoggiato strettamente alla gengiva, in modo da essere il più vicino possibile al dente,
esso risulterà inclinato rispetto all’asse del dente e quindi l’immagine sarà
deformata;
› se il rivelatore viene posto in direzione parallela all’asse del dente, dovrà
essere distanziato e quindi l’immagine
risulterà ingrandita; inoltre, si avrà la
necessità di un supporto per reggere
il rivelatore nel cavo orale a distanza
dalla gengiva (fig. 4).
A seconda dei sistemi utilizzati per superare queste difficoltà sono state messe a punto negli anni due tecniche per
l’esecuzione di indagini periapicali: la
tecnica a raggi paralleli o “a cono lungo”
e la tecnica della bisettrice.
Tecnica a raggi paralleli
Viene anche chiamata tecnica del cono
lungo o tecnica dell’angolo retto e si
basa sul principio di evitare la deformazione proiettiva dell’immagine ponendo
il rivelatore all’interno del cavo orale con
direzione parallela all’asse del dente.
Di necessità, il rivelatore risulterà più
o meno distanziato rispetto alla superficie linguale del dente a causa della
curvatura del versante interno delle
arcate e dovrà essere sorretto da un
apposito centratore. Per ridurre il conseguente ingrandimento proiettivo si
allontanerà il più possibile la sorgente
dei raggi (cosiddetto principio del parallelismo dei raggi) applicando al tubo
radiogeno un limitatore (cono lungo)
misurante circa 30-40 cm di lunghezza
(fig. 5).
Radiografie periapicali
L’obiettivo delle indagini radiologiche
periapicali è ottenere un’immagine del
dente nel suo insieme, in particolar
modo della corona, del colletto, della radice e dell’apice. Questo si scontra con
alcune difficoltà tecnico-anatomiche.
Per l’esecuzione delle radiografie periapicali è necessario porre il sensore sul Tecnica della bisettrice
versante linguale dell’arcata nella zona La tecnica della bisettrice, molto utilizza-
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Fig. 4 Schema delle tecniche radiografiche periapicali.
Nella tecnica della bisettrice (a sinistra) il sensore è posto a
contatto della gengiva e risulta pertanto inclinato rispetto all’asse
del dente: per compensare la deformazione proiettiva si fa incidere
il fascio di raggi perpendicolarmente alla bisettrice dell’angolo
formato fra dente e sensore. Nella tecnica a raggi paralleli
(a destra) non si creano deformazioni proiettive perché il sensore
è tenuto in direzione parallela all’asse del dente: per ridurre
l’ingrandimento dovuto alla maggiore distanza fra dente e sensore
si allontana convenientemente il tubo (tecnica del cono lungo).
DENTI
SUPERIORI
INFERIORI
INCISIVI
+ 40°
- 15°
CANINI
+ 45°
- 20°
PREMOLARI
+ 30°
- 10°
MOLARI
+ 20°
- 5°
Tab. 1 Angolazione del tubo per l’esecuzione della tecnica della bisettrice nei diversi gruppi di denti.
È posto uguale a 0 il piano occlusale orizzontale e assumono valori positivi le inclinazioni del raggio
dall’alto verso il basso.
Fig. 5 Radiografia periapicale in sede incisiva inferiore. Sono ben evidenti l’opacità dello smalto,
maggiore di quella della dentina, i canali radicolari e il profilo del legamento parodontale, ovunque ben
demarcato dalla sottile banda radiopaca della lamina dura che è a sua volta circondata dalla trabecolatura
propria dell’osso alveolare.
ta in passato, prevede l’appoggio diretto
del sensore sulla gengiva e compensa la
diversa inclinazione del film e dell’asse
del dente facendo ricorso a differenti inclinazioni del tubo e del fascio dei raggi
secondo una regola geometrica.
Essa si basa infatti sul teorema di isometria o di Cieszynski, secondo il quale
sono uguali due triangoli che abbiano
un lato in comune e due angoli uguali: sono quindi uguali, nel nostro caso,
i due triangoli aventi per lati il dente e
la bisettrice e la bisettrice e il sensore.
Di conseguenza, risulterà isometrica la
proiezione del dente sul piano del rivelatore e le grandezze saranno uguali.
Per realizzare questa condizione si fa
incidere il fascio di raggi x perpendicolarmente al piano della bisettrice: la
proiezione delle strutture dentarie non
risulterà ingrandita. L’angolazione verticale del tubo radiografico varia per i
diversi settori dentali poiché diverse
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sono le angolazioni dell’asse dentario e visibilità nitida che è lo scopo principale
della curvatura della gengiva da settore per cui si esegue l’esame.
a settore (tab. 1).
Lo status radiografico
Lo status radiografico o panoramica di
Tecnica bite-wing
La tecnica bite-wing, detta anche radio- endorali consiste nello studio di tutta la
grafia coronale o tecnica “a mordere”, dentatura con una serie completa di rapermette di osservare bene le corone diogrammi endorali. La sua esecuzione
e le superfici interprossimali dei denti richiede quindi la ripresa di numerose
contrapposti. Utilizza sensori posti oriz- radiografie endorali e impegna in mazontalmente sul versante interno delle niera non trascurabile l’operatore e il
corone dei denti e non pone particolari paziente.
problemi di ingrandimento o di deforma- Il vantaggio dello status radiografico rispetto alla ortopantomografia consiste
zione proiettiva delle immagini.
Il tubo deve essere orientato in modo nel maggior dettaglio delle immagini. Gli
che il fascio di raggi sia perpendicolare svantaggi riguardano il maggiore impealla faccia vestibolare del dente: in par- gno di tempo, costi e apparecchiature
ticolar modo, è importante che i raggi ma soprattutto l’esposizione alle radiasiano paralleli al decorso degli spazi in- zioni molto più elevata (almeno 10 volte)
terprossimali dei denti da esaminare. In rispetto all’ortopantomografia. Per quecaso contrario, si avrebbe sovrapposizio- sti motivi lo status radiografico non trova
ne proiettiva delle facce interprossimali nessuna applicazione nella prima valudei denti contigui, con perdita della loro tazione radiografica del paziente e tan-
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to meno del soggetto giovane. La sua
indicazione elettiva, grazie all’elevata finezza dei suoi dettagli ossei, è costituita
dal bilancio della malattia parodontale
dell’adulto e dell’anziano e nel controllo
a distanza dei suoi trattamenti.
Radiografie extraorali
Le radiografie extraorali comprendono
gli esami radiografici effettuati posizionando tubo e rivelatore esternamente
al cavo orale del paziente. Tutte queste
indagini utilizzano apparecchiature radiografiche di potenza, dimensioni, complessità e costo molto maggiori degli
apparecchi endorali e fanno parte delle
prestazioni comunemente eseguite nei
servizi e negli ambulatori di radiologia
professionale specialistica.
Le principali indagini radiografiche extraorali sono:
› ortopantomografia;
› proiezioni craniche;
› teleradiografie cefalometriche;
› TC tradizionale e volumetrica (cone
beam).
Ortopantomografia
L’ortopantomografia (OPT) o panoramica extraorale è un’indagine apparentemente semplice, in realtà basata su una
tecnologia raffinata, e pertanto esposta
a numerose possibilità di artefatti e di
errori.
Scopo dell’ortopantomografia è fornire
l’immagine nitida e senza sovrapposizioni di uno strato curvilineo, cioè delle arcate dentarie e delle strutture accessorie adiacenti. Ma le arcate non giacciono
su un piano e si sviluppano secondo una
forma approssimativamente ovoidale, e
quindi fornirne una proiezione nitida direttamente su un piano utilizzando una
sorgente di raggi posta all’esterno del
corpo non è geometricamente possibile.
Per ottenere un’immagine nitida delle
strutture contenute nel piano curvilineo delle arcate si fa ricorso all’impiego
combinato di due princìpi tecnici: tomografia rotatoria e radiografia a fessura.
La tomografia o stratigrafia consiste in
una ripresa radiografica eseguita durante movimento sincrono e opposto di
tubo e sensore allo scopo di cancellare
o comunque sfumare le immagini delle
strutture poste in un piano diverso da
quello in cui giace il centro di simmetria
del movimento.
Nella tomografia rotatoria, il movimento del tubo e del sensore avviene sotto
forma di una rotazione attorno al cranio
del paziente. Ma la sola rotazione di tubo
e rivelatore, impiegando un normale fascio di raggi x, non avrebbe affatto il
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risultato di creare una proiezione nitida
delle arcate: anzi, essa darebbe origine
alla formazione di un’immagine “mossa”
e indistinta. La soluzione è costituita
dall’impiego di un fascio di raggi collimato assai sottile, che attraversa volta a
volta una sola piccola porzione del corpo
da esaminare: questo è il principio della
radiografia a fessura.
Il tubo radiogeno ruota attorno al capo
del paziente emettendo un sottile fascio
di raggi. Contemporaneamente, il sensore ruota dal lato opposto del cranio
del paziente. Si noti che, nello stesso
tempo, il sensore ruota o si sposta su se
stesso, offrendo al fascio di raggi una
incidenza ogni volta diversa. Per ogni
posizione del complesso tubo-sensore
si avrà quindi il passaggio del sottile
pennello di raggi attraverso una sola
porzione delle arcate e la sua immagine
utile si proietterà su un’unica porzione
del rivelatore. Negli apparecchi digitali
utilizzanti un sensore a CCD, questo è
foggiato “a bacchetta” ed è posto verticalmente di fronte al pennello di raggi.
Entrambi ruotano in maniera sincrona
e i dati di intensità radiografica raccolti
dal sensore per ogni posizione vengono
integrati dal computer in un’immagine
finale completa (fig. 6).
Modalità di esecuzione dell’ortopantomografia
L’ortopantomografia è un esame semplice da eseguire, rapido, poco irradiante
e non fastidioso per il paziente. La sua
esecuzione corretta richiede tuttavia
molta attenzione e precisione nel rispetto di alcune norme fondamentali, pena
la formazione di immagini scadenti e
viziate da artefatti. Un operatore radiologo esperto ha sicuramente molta più
facilità e rapidità nell’esecuzione di riprese ortopantomografiche affidabili e
tecnicamente corrette.
L’esame viene sempre eseguito con
il cranio in posizione verticale e con il
paziente in stazione eretta. Per l’esecuzione dell’ortopantomografia è indispensabile, come per tutti gli esami
radiografici, che la parte da esaminare
sia libera da elementi estranei, quali indumenti, copricapi, monili, orecchini e
parrucche. Devono essere rimossi anche tutti gli apparecchi protesici dentari
mobili. Il paziente così preparato viene
posto all’interno dell’apparecchio con il
piano di Francoforte in posizione orizzontale fissa, grazie all’impiego di supporti di appoggio per il cranio, e viene
invitato a mordere un bite di plastica
solidale con l’apparecchio: è importante
che il paziente mantenga il collo esteso
con la testa arretrata (posizione dello
sciatore d’acqua).
La ripresa ortopantomografica propriamente detta richiede, a seconda degli
apparecchi, da 12 a circa 18 secondi, nei
quali avviene la rotazione di tubo e pellicola e il passaggio dei raggi. Il paziente
dovrà essere avvertito di questo movimento che avviene attorno alla sua testa
e ovviamente dovrà rimanere assolutamente immobile, pena la non riuscita
dell’esame. La dose di radiazioni impartita al paziente con i sistemi più moderni è
assai modesta ed è dello stesso ordine
di grandezza della dose somministrata
in molti esami radiografici di comune
impiego, come la radiografia del cranio:
essa risulta molto inferiore rispetto a
quella impartita con una serie completa
di endorali (status radiografico) (fig. 7).
Limiti e artefatti dell’ortopantomografia
Le arcate dentarie non sono poste su di
un arco di cerchio ma hanno una forma
ogivale non regolare e i loro elementi costitutivi non hanno tutti lo stesso
spessore e non giacciono tutti sul medesimo piano: vi sono cioè denti più o
meno spostati in senso vestibolo-linguale. L’ortopantomografia deve quindi poter fornire la proiezione di una struttura
ovale e immagini nitide di una zona di un
certo spessore.
La curvatura ogivale delle arcate viene
compensata dal particolare movimento
del complesso tubo-pellicola, che avviene su più centri di rotazione. Negli
apparecchi più moderni, un computer
regola la forma della curvatura del movimento conoscendo, grazie alla posizione
del morso e alla distanza dei supporti, i
parametri fondamentali della forma del
cranio del paziente.
L’immagine ortopantomografica è il
frutto della proiezione di strutture che
sono più o meno distanti dal piano del
sensore a seconda della posizione del
paziente, della conformazione della bocca e della posizione dei diversi denti. La
distanza incostante delle diverse strutture esaminate dal piano di rivelazione
fa sì che la loro proiezione avvenga con
un ingrandimento incostante e imprevedibile.
Tutte le tomografie contengono, oltre
alle immagini dello strato nitido, anche
le sovrapposizioni delle strutture poste
al di fuori della zona focale, sotto forma
di sfumature mal definite dette ombre di
trasporto. Le ombre di trasporto in ortopantomografia sono molteplici, a causa
principalmente del rachide cervicale,
della posizione centrale e della radiopacità elevata. Questa ombra del rachide
cervicale si produce se il paziente non
mantiene il collo in posizione corretta e
255
corso fad
Fig. 6 Schema dell’esecuzione dell’ortopantomografia. Il tubo radiogeno
ruota successivamente dalla posizione F1 a F2 eccetera, mentre la pellicola
ruota dal lato opposto del cranio del paziente dalla posizione P1 a P2 eccetera:
contemporaneamente la pellicola si sposta dietro a un sottile diaframma. In questo
modo il fascio sottile di raggi x intercetta una sola volta ciascun componente delle
arcate e ne proietta l’immagine su una sola striscia della pellicola.
Fig. 7 Ortopantomografia di un soggetto normale giovane con dentizione
completa. Sono ben riconoscibili, oltre agli elementi dentari, la mandibola con il
condilo mandibolare, l’incisura semilunare e il canale del nervo alveolare. Sopra
l’arcata superiore si riconoscono il profilo del palato duro e le cavità aeree dei seni
mascellari. L’osso ioide si proietta in due porzioni sugli angoli mandibolari.
può sovrapporsi alle immagini dei denti centrali. Se poi l’immobilità non viene
rispettata nel corso del tempo di rotazione dell’apparecchio, l’immagine ortopantomografica viene viziata da artefatti
da movimento. Questo problema si presenta in maniera importante nei soggetti incapaci di collaborare o comunque di
rimanere fermi per almeno 15 secondi,
principalmente i bambini al di sotto dei 5
anni e i disabili con problematiche neuropsichiche.
Proiezioni craniche
Lo studio radiografico del cranio segue
la legge delle due proiezioni ortogonali che è propria di tutta la radiologia: la
sua particolare mobilità ne permette
anche lo studio secondo incidenze assiali e semiassiali. Queste radiografie
sono prevalentemente di competenza
radiologica specialistica, richiedono apparecchiature di maggiore potenza e
non verranno qui trattate nel dettaglio.
Ricordiamo solo le principali:
› proiezione postero-anteriore;
› proiezione latero-laterale;
› proiezione semiassiale o di Waters
per lo studio dei seni paranasali;
› proiezione assiale o sub-mento-verti-
256
ce per lo studio della base cranica.
Teleradiografie cefalometriche
Una particolare tecnica di studio radiografico del cranio, che trova applicazione nell’attività odontoiatrica, è costituita
dalle teleradiografie cefalometriche,
proiezioni craniche effettuate nel rispetto di alcuni presupposti tecnici, fondamentali per eseguire le misurazioni cefalometriche per ortodonzia.
Infatti, in ortodonzia è necessario, per la
programmazione e il controllo a distanza
dei trattamenti, poter disporre di radiografie con le seguenti caratteristiche:
› ingrandimento trascurabile e costante;
› proiezione precisa nei tre assi dello
spazio;
› proiezione ripetibile a distanza di tempo;
› visibilità di strutture ossee della base
del cranio, della faccia e dei tessuti
molli del profilo del viso.
Nelle teleradiografie cefalometriche
l’ingrandimento proiettivo dell’immagine
viene ridotto a valori trascurabili grazie
all’impiego della teleradiografia, che
consiste nell’esecuzione della ripresa
radiografica con una distanza elevata e
costante del tubo dalla pellicola, pari ad
almeno 1,5 m o anche 2 m.
La precisione proiettiva e la sua ripetibilità sono assicurate dall’immobilizzazione del cranio in un cefalostato solidale
con l’apparecchio.
La visibilità dei tessuti molli del profilo
del viso è resa possibile da un’adeguata filtrazione del fascio di raggi in corrispondenza del versante anteriore del
cranio, con impiego in questa zona di
radiazioni meno penetranti.
Le teleradiografie cefalometriche si
possono eseguire nelle tre proiezioni
ortogonali dello spazio, latero-laterale,
postero-anteriore e assiale sub-mentovertice, ma l’incidenza di base, eseguita
di gran lunga più comunemente e per
tutti i tracciati cefalometrici, è la teleradiografia latero-laterale (fig. 1).
APPLICAZIONI
DELLA TC CONE-BEAM
IN CHIRURGIA ORALE
La metodica CBCT (Cone Beam Computed Tomography), più esattamente
definita di recente CB3D, ha rivoluzionato la diagnostica radiologica odon-
MARZO 2013 XXIV (3)
CORSO FAD
toiatrica e maxillofacciale rendendo
disponibili ricostruzioni 3D delle strutture anatomiche esaminate. La Cone
Beam 3D è una tecnica radiologica di
scansione tomografica utilizzata per
acquisire dati e immagini di uno specifico volume del massiccio facciale o
del cranio. Grazie a specifici e potenti
software di elaborazione, offre immagini
diagnostiche sui tre piani dello spazio e
Volume Rendering (cioè immagini volumetriche), esponendo il paziente a dosi
radianti relativamente basse. La CB3D
rappresenta l’ultima generazione delle macchine per imaging radiologico in
campo odontoiatrico e riunisce, oltre ai
suoi specifici pregi, quelli di altre metodiche ormai consolidate come l’OPT
(ortopantomografia o panoramica) e le
radiografie del cranio in latero-laterale e
postero-anteriore, a uso cefalometrico,
rappresentazioni che sono direttamente
realizzabili con i software applicativi.
Si è dimostrata insostituibile nella programmazione d’interventi di avulsione
di elementi dentari inclusi sia nell’adulto sia in età pediatrica. In implantologia
permette di valutare qualità e quantità
di osso disponibile e prevedere possibili cause di insuccesso. In ortodonzia
consente una migliore programmazione
clinica e in campo oncologico permette di definire l’estensione di processi
espansivi e compromissioni di anatomiche vitale.
D’altra parte, il campo applicativo della
CBCT presenta ogni giorno nuove prospettive e indicazioni e rappresenta uno
strumento potente e indispensabile per
l’odontoiatra ed il chirurgo maxillofacciale. Offre numerosi vantaggi rispetto alla
TC tradizionale in ordine di costi ridotti,
accuratezza, praticità di esecuzione.
La sorgente di raggi x ruota attorno al
massiccio facciale del paziente, mentre
un detettore cattura le immagini relative
alla sua anatomia, inviandole alla work
station per l’elaborazione (processing).
L’emissione del fascio radiante può essere continua o pulsata. In particolare,
quest’ultima consente di ridurre l’esposizione. Alla fine dell’esame si disporrà
di un insieme di 360 esposizioni o immagini immagazzinate nel computer: la cosiddetta “ricostruzione primaria”. Questo
volume d’informazioni viene elaborato
e presentato graficamente sotto forma
di immagini anatomiche utili a fini diagnostici: sono sezioni della mandibola
o del mascellare rappresentate nei tre
piani spaziali, in sagittale, coronale e assiale. È inoltre possibile realizzare visioni
d’insieme e rendere l’osso più o meno
trasparente per evidenziare strutture al
suo interno.
XXIV (3)
MARZO 2013
Differenze tra TC spirale
e TC Cone-Beam
Le differenze tecniche consistono sostanzialmente nel fatto che la CB3D
utilizza un fascio radiante conico ed un
detettore di ampia area, acquisendo
così un ampio volume di immagini in una
sola rotazione. La TC tradizionale, invece, usa un fascio molto sottile di raggi
x che ruota più volte intorno alla testa
del paziente e sensibilizza una serie di
detettori, mentre il corpo del paziente
viene fatto avanzare in continuazione.
Il FOV (Field of View), cioè l’ampiezza
dell’area esposta ai raggi x, nelle applicazioni CB3D è piuttosto piccolo e si
limita alla sola area di interesse clinico,
contrariamente agli ampi FOV della TC
tradizionale che include generalmente
almeno tutto il cranio del paziente. Queste differenze di metodologia ci fanno
capire che vi sono differenti esposizioni per i pazienti: numerosi studi clinici e
sperimentali hanno ormai confermato
che con TC tradizionale, in uno studio
della mandibola o del mascellare superiore, l’esposizione al paziente è rispettivamente di 200-500 microsivierts
e di 100-300 microsivierts, in base alla
macchina e tecnica utilizzata. Utilizzando
macchine CB3D, questi valori scendono
a 30-100 microsivierts complessivi nel
caso di esposizione doppia e simultanea di mandibola e mascellare. Inoltre,
gli artefatti tecnici dovuti alla presenza
di metallo nelle protesi a ponte o negli
impianti risultano particolarmente accentuati nella TC tradizionale e spesso
danneggiano irreparabilmente la qualità
dell’esame. Proprio per le sue caratteristiche intrinseche, questo inconveniente
è invece praticamente inesistente utilizzando la tecnica Cone Beam 3D.
In conclusione, relativamente alle applicazioni in campo odontoiatrico e
maxillofacciale, la tecnica Cone Beam
3D si dimostra superiore alla TC tradizionale per la maggior definizione delle
sue immagini, perché permette migliori
contrasti tra strutture di diversa densità
(gengiva-osso), per la minore esposizione alle dosi radianti, perché l’esame è
generalmente più breve, con il paziente
in posizione più comoda.
Tutti i dati esposti sono ampiamente disponibili in letteratura, discussi ed
accettati dagli autori più autorevoli nel
campo specifico.
In chirurgia orale l’introduzione della
TC ha consentito al clinico di disporre
di un’analisi radiologica affidabile per la
progettazione degli interventi di maggiore difficoltà, quale l’avulsione di elementi
dentari inclusi, l’enucleazione di lesioni
cistiche, il recupero ortodontico-chirurgico di elementi inclusi o ritenuti.
I terzi molari inclusi inferiori contraggono spesso rapporti di contiguità
anatomica con il nervo alveolare inferiore e il nervo linguale. Le manovre di
ostectomia, odontotomia, lussazione ed
avulsione necessarie per rimuovere un
terzo molare incluso inferiore possono
ledere il nervo alveolare inferiore, con
conseguenze importanti per la qualità
della vita del paziente e per le ripercussioni medico legali che si ripercuotono
sull’odontoiatra, oggi sempre di più in
aumento.
Le tecniche radiografiche tradizionali,
quale l’ortopantomografia, sono spesso
insufficienti per progettare l’intervento
chirurgico, perché rappresentano un’indagine bidimensionale che peraltro soprattutto nei settori posteriori delle ossa
mascellari, forniscono una rappresentazione non in scala 1:1 delle strutture ossee prese in esame.
Lo stesso problema si riscontra per l’avulsione dei terzi molari inclusi superiori,
che si trovano spesso in rapporti di vicinanza con il seno mascellare e la fossa
pterigo-palatina. Una manovra sbagliata
in questa regione può comportare la
migrazione dell’elemento dentario all’interno di queste strutture o creare una
comunicazione oroantrale che, se non
correttamente gestita, può portare a situazioni gravi quali la pansinusite.
Ancora più emblematico è il caso delle
lesioni cistiche delle ossa mascellari di
dimensioni maggiori, che seppure dislocano le strutture nobili senza infiltrarle,
possono rappresentare per il clinico una
vera sfida perché durante l’intervento di
enucleazione si può facilmente entrare
in contatto con nervi e cavità naso-paranasali.
Nel campo del recupero ortodonticochirurgico degli elementi ritenuti o inclusi, quali i canini superiori, un’indagine tridimensionale permette al chirurgo
di individuare la strada più semplice e
meno invasiva per raggiungere l’elemento dentario e all’ortodontista di programmare i vettori di forza da applicare
per trazionare l’elemento.
Alla luce di questi elementi, oggi diventa
impensabile effettuare un intervento di
chirurgia orale senza una progettazione
eseguita su un’immagine tridimensionale che consenta di visualizzare nei tre
piani dello spazio le strutture chirurgiche
da aggredire e i rapporti con le strutture
anatomiche viciniori da evitare o proteggere.
Spesso però la figura dell’odontoiatra
ha mostrato reticenza a prescrivere al
paziente indagini radiologiche di se-
257
corso fad
condo livello, che comportano un alto
assorbimento di radiazioni ionizzanti, e
ha limitato l’uso di questo esame ai casi
strettamente necessari. La letteratura
scientifica riporta casi clinici e studi retrospettivi di complicanze chirurgiche e
di lesioni di strutture nobili che non era
possibile prevedere da una semplice
analisi bidimensionale radiologica.
L’avvento della TC Cone-Beam ha rappresentato un passo in avanti e ha permesso che l’esame TC diventasse un
esame di routine in chirurgia orale.
Nel campo della chirurgia implantare la
metodica trova indicazione selettiva per
la progettazione di interventi chirurgici
mediante protocollo “a doppia scansione”. Attraverso questa procedura, l’odontoiatra può effettuare un percorso diagnostico approfondito e programmare
il posizionamento di impianti osteointegrati con un software di elaborazione di
dati tomografici.
Il vantaggio principale è la possibilità
di inserimento dei dispositivi implantari
mediante chirurgia “flap-less” o a cielo
coperto: con l’ausilio di una mascherina
chirurgica di guida, realizzata sulla base
del progetto digitale, diventa possibile
inserire gli impianti nella posizione desiderata senza necessariamente allestire
un lembo chirurgico. Ne conseguono
minor dolore postoperatorio, minor edema, assenza di punti di sutura, inserimento preciso dei dispositivi implantari.
Il protocollo prevede una doppia scansione:
› del cranio del paziente che indossa
una dima diagnostica costruita sulla
base del progetto protesico finale desiderato;
› della dima diagnostica all’esterno della bocca del paziente.
Questo procedimento permette di migliorare il dettaglio dell’immagine radiologica con un’acquisizione del dettaglio
dentale più preciso, e consente all’operatore di programmare a computer la
posizione degli impianti più consona al
progetto protesico.
La sovrapposizione delle due immagini
è resa possibile dalla presenza di reperi asimmetrici radiopachi in guttaperca
all’interno della dima diagnostica. Un
software dedicato dell’apparecchiatura
TC Cone-Beam riconosce i reperi radiopachi e sovrappone le immagini.
Viene presentato un caso clinico esemplare: il paziente che si sottopone a
grande riabilitazione implantare è affetto
da HIV. La chirurgia flap-less consente
di realizzare una grande riabilitazione
implantoprotesica con minor rischi di
complicanze chirurgiche per il paziente
e con più comfort e minor rischi profes-
258
sionali per l’operatore che esegue l’in- chirurgico rappresenta un’evoluzione
rispetto alle tecniche diagnostiche tratervento (figg. 8-15).
dizionali. Inoltre questa indagine diventa
uno strumento indispensabile di collaborazione interdisciplinare attorno a un
APPLICAZIONI
progetto di trattamento completo anaDELLA TC CONE-BEAM IN
ORTODONZIA E CHIRURGIA lizzato, progettato e simulato con una
sola esposizione radiologica, con tutti i
ORTOGNATICA
vantaggi che ne conseguono per i cliLa chirurgia ortognatica si propone di nici, che non devono più fronteggiare la
correggere le disgnazie del complesso distorsione delle immagini degli esami
maxillo-mandibolare, i cosiddetti dismor- bidimensionali, e per il paziente, che viene sottoposto a una dose complessiva
fismi dentofacciali.
Il piano di trattamento ortodontico-chirur- di radiazioni ioniche minore.
gico richiede un approccio multidisciplinare che coinvolge l’ortognatodontista nelle
fasi iniziali e finali del trattamento, il chi- Protocollo
rurgo orale nei casi in cui debbano esse- di trattamento
re effettuate procedure di chirurgia orale ortodontico-chirurgico
minor durante il periodo di preparazione secondo
all’intervento, il chirurgo maxillofacciale, lo la scuola di milano
gnatologo, che ha il compito di individuare
eventuali DCCM e correggerli e/o moni- Viene di seguito illustrato il nuovo prototorarli durante il periodo di trattamento.
collo di impostazione di un piano di tratIl processo diagnostico riguardante una tamento ortodontico-chirurgico, messo
disgnazia è molto più complesso di quel- a punto dalla Scuola di Milano, mediante
lo che può sembrare a una prima analisi: l’utilizzo di CBCT.
si può parlare di II o III Classe scheletri- Tale protocollo prevede i seguenti step:
ca sul piano sagittale, ma il quadro clini- › registrazione del morso di costruco di ogni singolo paziente va inglobato
zione tramite Reference Aligner:
in una visione tridimensionale: i problemi
viene registrato il morso di costruziosagittali si confrontano con quelli vertine del paziente tramite un Reference
cali e trasversali. Solo da un’analisi tridiAligner format da cera molto dura
mensionale si può indicare una diagnosupportata da un arco rigido con tre
si completa e valutare di conseguenza
sfere radiopache;
quale sia la miglior strategia terapeutica, › impronte e realizzazione dei moil suo timing e soprattutto la prognosi di
delli: vengono prese delle impronte di
un trattamento ortodontico-chirurgico.
precisione in polivinilsilossano, che è
La ricerca della tridimensionalità è staun materiale che consente la doppia
ta, fin dalle origini della chirurgia ortocolatura; in questo modo è possibile
gnatica, una condizione imprescindibile
effettuare una prima colatura per reanell’elaborazione del piano di trattamenlizzare dei modelli in gesso e una seto di un dismorfismo dentofacciale.
conda colatura per ottenere dei monRadiografie del cranio in proiezione lateconi sfilabili e visualizzare al meglio i
ro-laterale, postero-anteriore e submenpunti di contatto interdentali;
to-vertice, ortopantomografie, tomo- › prima scansione CBCT: si esegue
grafie assiali computerizzate di vecchia
quindi la TC Cone Beam con la Refegenerazione, stratigrafie condilari: sono
rence Aligner interposta tra le arcate
tutti esami dai quali si possono ricavare
del paziente;
informazioni che vanno confrontate tra › scansione dei modelli con tecnololoro, trattandosi di immagini bidimensiogia CAD-CAM: la Reference Aligner
nali nella maggior parte dei casi.
viene posizionata tra i modelli che poi
Con la tecnologia CBCT si può rinunciavengono scansionati con tecnologia
re alle vecchie indagini radiografiche biCAD-CAM;
dimensionali multiple perché permette di › sovrapposizione della CBCT-3D
individuare una disgnazia e di analizzarla
con i modelli digitali: la posizione
globalmente nei tre piani dello spazio.
delle tre sfere radiopache viene ricoDiventa di conseguenza possibile effettuanosciuta da un software dedicato che
re un’analisi cefalometrica su modello 3D
sovrappone i modelli scansionati con
del cranio del paziente, progettare gli spola CBCT;
stamenti ortodontici di preparazione all’in- › simulazione dei movimenti ortotervento, simulare le linee osteotomiche e
dontici prechirurgici: l’identificagli spostamenti delle basi ossee mascellari.
zione dei punti consente di ottenere
L’introduzione della tecnologia CBCT
misure lineari e angolari nei piani vernel piano di trattamento ortodonticoticale, sagittale e trasverso; si simula-
MARZO 2013 XXIV (3)
CORSO FAD
Figg. 8 Il paziente, di sesso femminile, con infezione
da HIV, presenta un collasso dei tessuti molli periorali in
seguito alla perdita di dimensione verticale, con notevoli
ripercussioni anche a livello dell’aspetto psicologico e sociocomportamentale. Edentulia totale superiore e inferiore.
Il paziente desidera una riabilitazione completa fissa su
impianti.
Figg. 9 Vengono allestite, sulla base del disegno
protesico finale, due dime diagnostiche in resina trasparente
contenenti reperi asimmetrici radiopachi in guttaperca.
Figg. 10 Viene eseguita una “doppia scansione”:
una scansione della paziente mentre indossa le dime
diagnostiche con un stop in silicone e una scansione delle
sole dime.
Fig. 11 Con un software dedicato è possibile progettare
l’inserimento di ogni singolo impianto nelle tre posizioni
dello spazio.
Progetto definitivo dell’arcata inferiore e dell’arcata
superiore. Si prevedono quattro impianti inferiormente e sei
impianti superiori per supportare protesi tipo Toronto.
XXIV (3)
MARZO 2013
259
corso fad
Fig. 12 Sulla base del progetto implantare vengono
realizzate le dime chirurgiche, inferiore e superiore, di guida
all’inserimento implantare mediante chirurgia “flap-less”.
Figg. 13 Intervento dell’arcata inferiore. Posizionata la
dima chirurgica dopo l’anestesia locoregionale, si stabilizza
la dima stessa mediante l’inserimento di tre pin avvitati
attraverso tre fori vestibolari. Successivamente si procede
all’inserimento dei quattro impianti attraverso i fori guida
seguendo lo schema delle frese precostituito. Al termine
dell’intervento si rimuove la dima chirurgica con i tre pin
di fissazione, si posizionano le viti di guarigione sui quattro
impianti. Non essendo stato allestito lembo chirurgico, non
sono necessari i punti di sutura.
Figg. 14 Con la stessa modalità si esegue
l’intervento a carico dell’arcata mascellare superiore con il
posizionamento di sei impianti.
Figg. 15 Al termine del protocollo la paziente ha
recuperato motivazione nei rapporti sociali e ha ottenuto
un sostegno ai tessuti molli periorali con ringiovanimento
dell’aspetto estetico del terzo inferiore del viso.
Sorriso finale al termine del trattamento.
260
MARZO 2013 XXIV (3)
CORSO FAD
Fig. 16 Immagini radiografiche convenzionali in
proiezione latero-laterale, postero-anteriore e submentovertice. Le misurazioni effettuate su queste immagini sono
proiezioni di strutture tridimensionali su un piano, quindi
un’immagine alterata a due dimensioni.
Fig. 17 Con la metodica CBCT è possibile recuperare,
con un solo esame radiologico, la visione panoramica delle
arcate dentarie e le proiezioni del cranio del paziente.
Risulta inoltre possibile osservare le strutture anatomiche
da qualsiasi altra prospettiva desiderata ed effettuare
ricostruzioni tridimensionali (volume rendering). Si possono
anche evidenziare approssimativamente le ricostruzioni dei
tessuti molli facciali del paziente.
Fig. 18 È possibile eseguire con un software dedicato
l’analisi cefalometrica secondo la prospettiva desiderata.
L’analisi cefalometrica può essere eseguita inoltre su una
ricostruzione tridimensionale, con il vantaggio di ottenere
una reale misurazione delle strutture anatomiche di
interesse e delle distanze lineari e angolari ricercate, senza
incorrere nell’inconveniente di una proiezione alterata su
un piano bidimensionale come nel caso delle radiografie
convenzionali.
rurgica per valutare i movimenti denno quindi i movimenti dell’ortodonzia
tari effettuati e quelli ancora da effetprechirurgica;
› set-up ortodontico: si esegue quindi tuare (figg. 16-22).
il set-up ortodontico con identificazione del risultato occlusale di decompensazione finale da raggiungere pri- USO DELLA RMN
ma dell’intervento chirurgic;
DI ULTIMA GENERAZIONE
› realizzazione delle mascherine IN ODONTOSTOMATOLOGIA
termostampate: la tecnologia CAD
consente di creare delle mascherine Nel campo della diagnostica per immaprechirurgiche che verranno utilizzate gini, in odontostomatologia, si stanno
durante la fase di ortodonzia prechi- aprendo interessanti prospettive grazie
XXIV (3)
MARZO 2013
all’introduzione delle nuove tecnologie
“High Field MRI”, l’ultima evoluzione della Risonanza Magnetica Nucleare.
L’uso della Risonanza Magnetica Nucleare in campo odontoiatrico ha fino ad
oggi riscontrato una scarsa applicazione.
La maggior parte dell’attività clinica
dell’odontoiatra si svolge sugli elementi
dentari o sul tessuto osseo dei processi
alveolari delle ossa mascellari. Per queste strutture anatomiche, caratterizzate
261
corso fad
Figg. 19 Mediante un dispositivo di trasferimento
di posizione (Reference Aligner) il paziente viene invitato
a effettuare una prima scansione TC. Lo stesso Reference
Aligner viene utilizzato per effettuare una seconda
scansione dei modelli diagnostici in gesso del paziente. I
tre punti di repere del Reference Aligner (sfere radiopache)
vengono utillizzati dal software della CBCT per realizzare
la sovrapposizione delle strutture e migliorare il dettaglio
dentale.
Figg. 20 Nel caso clinico presentato si evidenzia
un’anomalia dento-facciale causata da una perdita precoce
degli elementi dentari dell’emiarcata superiore di sinistra in
età precoce.
Fig. 21 Dopo l’acquisizione di immagini CBCT con
la tecnologia CAD-CAM è possibile progettare il piano di
trattamento ortodontico prechirurgico e realizzare delle
mascherine termostampate di guida e verifica dei risultati
raggiunti durante la preparazione all’intervento di chirurgia
ortognatica.
Fig. 22 Mediante un secondo esame radiologico CBCT
e l’uso della tecnologia CAD-CAM è possibile progettare
l’intervento chirurgico bimascellare e realizzare gli splint
intermedio e finale.
Sequenza chirurgica: situazione iniziale; situazione dopo
osteotomia del mascellare superiore e posizionamento di
splint intermedio; situazione dopo osteotomia mandibolare
e posizionamento di splint finale; situazione finale prevista
dopo intervento chirurgico ortognatico.
262
MARZO 2013 XXIV (3)
CORSO FAD
Figg. 23 Neoformazione del pavimento del cavo
orale, di consistenza elastica e colore giallastro, compatibile
con sospetto diagnostico di lipoma, neoplasia benigna del
tessuto adiposo. La Risonanza Magnetica Nucleare evidenzia
l’estensione della lesione e i rapporti anatomici con i
tessuti molli e le strutture anatomiche viciniori (ghiandola
sottolinguale, muscolo milo-ioideo, dotto di Warthon).
Figg. 24 Immagini RMN e ricostruzione
tridimensionali di mandibola. Si evidenziano molto bene il
nervo alveolare inferiore e i suoi rapporti con gli elementi
dentari circostanti. Questo tipo di indagine assume lo stesso
potenziale diagnostico della CBCT, ma comporta l’assenza
totale di radiazioni per il paziente. Necessita tuttavia di
ulteriori studi.
da una consistenza dura e da una alta
mineralizzazione, le indagini radiografiche e l’uso delle radiazioni ionizzanti
hanno sempre rappresentato la scelta di
primo livello (radiografie endorali, ortopantomografia, tomografia computerizzata).
L’uso della Risonanza Magnetica Nucleare era confinato a ristretti campi di interesse, quali la patologia delle mucose
del cavo orale, le neoplasie dei tessuti
molli, la patologia delle ghiandole salivari e lo studio dell’articolazione temporomandibolare (fig. 23).
L’avvento della Risonanza Magnetica
Nucleare di ultima generazione costituisce un preziosa occasione per rilanciare
il ruolo di questo strumento diagnostico
quale indagine di primo livello.
La diagnostica per immagini, soprattutto in campo ortognatodontico, richiede
performance sempre più elevate e l’analisi del complesso craniofacciale dei
soggetti presi in esame attraverso immagini tridimensionali. L’avvento della
CBCT ha sicuramente soppiantato l’uso
delle vecchie tradizionali immagini radiografiche bidimensionali, ma costituisce
un problema perché, seppur il numero di
radiazioni assorbite dai pazienti è minore rispetto ai tradizionali protocolli TC, è
sicuramente superiore alle immagini radiografiche come la teleradiografia del
cranio.
La definizione anatomica delle strutture
scheletriche da parte di una Risonanza
magnetica Nucleare è sicuramente ancora inferiore rispetto a quella ottenibile
con un esame CBCT, ma le differenze
sono statisticamente irrilevanti ai fini di
XXIV (3)
MARZO 2013
una applicazione di analisi cefalometrica
con misurazioni lineari e angolari.
Il principale vantaggio di questa tecnica
è l’assenza totale di radiazioni ionizzanti assorbite dai soggetti presi in esame,
soprattutto se si tratta di pazienti in fase
di crescita.
Si rendono necessari ulteriori trial clinici
di conferma, ma l’avvento della Risonanza Magnetica Nucleare in odontostomatologia aprirebbe nuove interessanti
prospettive anche nel campo della chirurgia orale, dal momento che le principali misurazioni utili al clinico sono
l’identificazione delle strutture anatomiche a rischio da evitare, come il nervo
alveolare inferiore e il seno mascellare i
quali, trattandosi di tessuti molli, vengono visualizzati con maggior risoluzione
da parte dell’indagine RMN (fig. 24).
LA RADIOLOGIA
E LA LEGGE:
RADIOPROTEZIONE
E NORMATIVE
Effetti biologici dei raggi x
L’interazione dei raggi x con la materia
causa numerosi e importanti effetti sugli
organismi viventi. La base di tutti questi
effetti è la ionizzazione degli atomi colpiti dai raggi, con formazione di radicali
liberi che reagiscono con le molecole
adiacenti e ne modificano la struttura
biochimica. Come conseguenza di questo fenomeno può venire compromessa
l’attività delle proteine enzimatiche delle
cellule, ma soprattutto la capacità di du-
plicazione del DNA.
Per questo motivo le fasi del ciclo cellulare maggiormente colpite dalle radiazioni riguardano la replicazione cellulare
e la sintesi proteica e le cellule più radiosensibili sono quelle in maggior attività mitotica e metabolica.
I tessuti maggiormente sensibili al danno di radiazioni sono pertanto quelli a
più intenso ciclo riproduttivo: le cellule
emo e linfopoietiche, le cellule riproduttive maschili, le mucose, in particolar
modo la mucosa intestinale. Relativamente meno radiosensibili sono invece
i tessuti a lento ricambio cellulare: tessuto fibroso e connettivale di sostegno
e tessuto nervoso. Sono radiosensibili
anche i processi patologici che comportano attivazione rapida dei fenomeni di
moltiplicazione cellulare come le neoplasie maligne: questo fatto è alla base
dell’impiego terapeutico delle radiazioni
ionizzanti sotto forma di radioterapia.
I danni da radiazioni
Per dosi di radiazioni molto elevate, che
non si verificano mai in radiologia diagnostica ma solo in radioterapia oncologica, pari a migliaia di volte la dose somministrata per una radiografia dentaria, i
tessuti colpiti vanno incontro ad una sofferenza acuta con eritema, distrofie ed
eventuale necrosi con morte cellulare.
Queste sono le conseguenze che spesso si verificano, in maniera più o meno
marcata, nella mucosa del cavo orale dei
soggetti irradiati per tumori della bocca
o del massiccio facciale. Dosi minori di
radiazioni, anche se somministrate all’or-
263
corso fad
ganismo intero, non causano danni acuti
visibili ma si traducono statisticamente
in un aumento della probabilità di sviluppare a distanza malattie gravi, in primo
luogo tumori maligni. Questo rischio si
riduce con la diminuzione della dose e
con la riduzione del volume irradiato,
fino a giungere ad una dose-soglia, al di
sotto della quale non esiste la dimostrazione sperimentale e clinica di un danno
a distanza.
Questa dose-soglia è molto superiore
alle dosi di radiazioni impiegate anche
per i più impegnativi esami radiologici.
Non esiste, però, la prova sicura di una
innocuità delle radiazioni al di sotto di
questo livello di dose-soglia. Per questo motivo, nel dubbio, si considerano
potenzialmente lesive, sia da un punto
di vista di danno tardivo che di lesioni
genetiche, le radiazioni ionizzanti anche
a dosi minime.
La radioprotezione
L’utilizzazione dei raggi x va quindi sempre effettuata nel rispetto di alcune norme fondamentali, dirette a realizzare una
irradiazione del paziente il più possibile
limitata e a ridurre, e se possibile abolire, l’esposizione radiante del personale
addetto e dell’ambiente. Queste norme
di radioprotezione sono oggi raccolte in
forma di regolamenti e leggi, delle quali
è fondamentale il D.L. 187/2000, che è a
sua volta attuazione della direttiva 97/43
della Euratom. Una importante precisazione successiva che riguarda soprattutto l’impiego delle apparecchiature per
TC volumetrica è costituita dal D.M. del
29/5/2010.
In primo luogo, l’impiego dei raggi x va
riservato alle sole situazioni in cui esso
sia realmente necessario (principio di
giustificazione). In particolare, gli esami radiologici sono da impiegare solo
quando non siano utilizzabili metodiche
diagnostiche non irradianti alternative
egualmente valide (RM, ecografia eccetera). Devono essere impiegati tutti i
sistemi atti a ridurre la dose al paziente, evitando la ripetizione ingiustificata
degli esami, diaframmando il fascio di
raggi e utilizzando rivelatori ad alta sensibilità (principio di ottimizzazione). È poi
assolutamente da evitare l’effettuazione
di esami radiografici non a scopo salvavita nella donna nel primo trimestre di
gravidanza.
L’uso medico delle radiazioni ionizzanti
è soggetto a una stretta regolamentazione legale, che lo riserva a operatori
in possesso di determinati requisiti, ed
è soggetto ad autorizzazioni e controlli
da parte delle autorità sanitarie. L’utilizzo
264
di apparecchiature radiologiche per uso
professionale specialistico è riservato
ai soli laureati in Medicina specialisti in
Radiologia. Al medico non specialista e
all’odontoiatra è consentita l’esecuzione
di indagini radiologiche complementari
come ausilio all’attività clinica sui propri
pazienti. Il D.M. 29/5/2010 precisa che
queste radiografie devono essere:
› coerenti e integrate all’atto clinico;
› effettuate sui propri pazienti;
› indilazionabili.
Mentre l’impiego di apparecchi radiografici endorali nello studio odontoiatrico rientra pienamente in queste condizioni,
l’esecuzione di ortopantomografie può
risultare discutibile. Molto al di fuori di
queste norme è poi l’utilizzo da parte
dell’odontoiatra di macchine diagnostiche maggiormente irradianti, come la
TC, volumetrica o nelle sue varie forme.
Qualunque sia il tipo di apparecchiature
impiegate, la responsabilità della sorveglianza fisica della radioprotezione di un
reparto o studio è affidata dalla legge
a una particolare figura professionale: il
fisico Esperto Qualificato (EQ). Questo
è un laureato in fisica in possesso di uno
speciale diploma conseguito a livello
nazionale. Spetta all’Esperto Qualificato
valutare l’entità dell’irraggiamento, stabilire la posizione e le caratteristiche delle
barriere di protezione anti-x, ispezionare i locali, controllare le caratteristiche
dell’apparecchio radiografico, misurare
e registrare le esposizioni mediante dosimetri e definire quali operatori sanitari
siano esposti professionalmente alle radiazioni.
Il possesso e l’impiego di un apparecchio radiologico richiede obbligatoriamente la sua denuncia all’autorità
sanitaria (ASL). Questa denuncia deve
essere accompagnata dalle relazioni
fisica, di radioprotezione e di qualità,
redatte dall’Esperto Qualificato: le ispezioni dell’autorità sanitaria verificheranno, nel corso del tempo, l’esistenza e il
mantenimento dei requisiti di sicurezza
riportati nella relazione del fisico.
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MARZO 2013 XXIV (3)
CORSO FAD
Test di apprendimento
ziente per ridurre il margine di errore dia8) La TC volumetrica può essere utilizzata:
gnostico
a.al posto di una normale TC tradizionale del
b.eseguire una scansione del paziente in due
cranio
piani diversi
b.solo per esami limitati alla regione maxilloc.migliorare il dettaglio dentale mediante l’acfacciale
quisizione di un modello o dima diagnostica
c. solo per esami dentari
con riferimenti radiopachi
d.solo per esami ortodontici
d.eseguire una scansione del paziente con la
dima chirurgica e una senza dima intraorale
9) Lo scanogramma (scout-view) della TC
deve essere sempre effettuato perché:
15) La simulazione del piano di trattamena.fornisce un’immagine simil-panoramica
b.è l’immagine su cui il radiologo effettua la to ortodontico prechirurgico viene effet2) L’intensità di una radiazione è:
tuata con:
rielaborazione dei dati
a. direttamente proporzionale al quadrato della
c. è l’immagine su cui il radiologo programma i a.tecnologia iCAT
sua lunghezza d’onda
b.software di lettura file DICOM
piani delle sezioni
b.direttamente proporzionale alla lunghezza
d. consente di programmare i dati di esposizio- c. software di acquisizione file DICOM
d’onda
d.tecnologia CAD-CAM
ne dell’esame
c.inversamente proporzionale alla lunghezza
d’onda
d.inversamente proporzionale al quadrato del- 10) L’ortopantomografia consente la pro- 16) Le mascherine termostampate in ortoiezione di una superficie curvilinea (le ar- donzia possono essere utili per:
la sua lunghezza d’onda
a.effettuare spostamenti ortodontici con un
cate) su di un piano grazie a:
dispositivo estetico
3) In una ortopantomografia è comparsa a.un movimento tomografico rotatorio
una banda radiopaca sovrapposta ai denti b.la combinazione di tomografia rotatoria e di b.verificare il raggiungimento degli obiettivi
finali previsti
radiografia a fessura
centrali. Questo artefatto può essere doc.una scansione orizzontale delle strutture c.rappresentare la situazione iniziale di parvuto a:
tenza prima del piano di trattamento
craniche
a.scarso potere penetrante delle radiazioni
d.migliorare il dettaglio dentale durante la
b.rotazione del capo del paziente verso sini- d.un movimento tomografico spirale
scansione del cranio del paziente
stra
c. insufficiente estensione del collo del pazien- 11) In ortopantomografia è importante,
per evitare sovrapposizione da parte delle 17) L’uso della Risonanza Magnetica
te
Nucleare in ortodonzia offre come prinvertebre cervicali, che il paziente:
d.movimento del paziente
a.morda il bite di posizionamento con i soli in- cipale vantaggio rispetto alla CBCT:
a.migliore dettaglio anatomico delle struttucisivi laterali
4) L’ortopantomografia è un esempio di
re scheletriche craniofacciali
b.mantenga il piano di Francoforte inclinato
indagine radiologica:
b.assenza di radiazioni ionizzanti assorbite
verso il basso
a.proiettiva
dal paziente
c.mantenga il rachide cervicale in posizione
b.protettiva
c.
visualizzazione dei rapporti anatomici
iperflessa (posizione del filosofo)
c.ricostruttiva
dentali
d.mantenga il rachide cervicale in posizione
d.restaurativa
iperestesa (posizione dello sciatore d’acqua) d.minor durata dell’esame
5) Quale dei seguenti non è un requisito
indispensabile per una corretta teleradio- 12) Mediante l’utilizzo di una CBCT in vista 18) Cosa significa: principio di giustifidi un intervento di avulsione di terzi molari cazione?
grafia del cranio?
a.ogni indagine radiologica deve essere
inclusi inferiori è possibile:
a. visibilità dell’occipite
eseguita solo in presenza di una motivaa.evidenziare i rapporti di contiguità tridimenb.visibilità del profilo delle parti molli del viso
zione clinica
sionali fra elemento incluso e nervo linguale
c. visibilità della sella turcica
b.evidenziare i rapporti di contiguità tridimen- b.ogni indagine radiologica deve essere
d.occlusione dentaria
eseguita solo in presenza di una giustifisionali fra elemento incluso e nervo alveolacazione fisica
re inferiore
6) Nella TC volumetrica (cone-beam) l’acquisizione di immagine avviene mediante: c.evidenziare i rapporti di contiguità tridimen- c.ogni indagine radiologica deve essere
eseguita solo in presenza di una motivasionali fra elemento incluso e arteria faciale
a. rotazione del tubo e misurazione dell’intensizione clinica e in assenza di una indagine
d.evidenziare i rapporti di contiguità tridimentà dei raggi x da parte di numerosi sensori
non irradiante egualmente valida
sionali fra elemento incluso e arteria milob.rotazione del tubo, contemporaneo avanzad.ogni indagine radiologica deve essere
ioidea
mento del lettino e misurazione dell’intensità
eseguita prima di una indagine egualdei raggi x da parte di sensori
mente valida e meno irradiante
c.rotazione del tubo e raccolta delle immagini 13) Con l’utilizzo della CBCT non è possibile progettare:
da parte di un sensore a grande campo
d.rotazione del tubo, successivo avanzamen- a.interventi di chirurgia dei tessuti molli del 19) La responsabilità della sorveglianza
fisica della radioprotezione di un reparto
cavo orale
to del lettino e misurazione dell’intensità dei
o studio è affidata per legge:
b.interventi di chirurgia implantare
raggi x da parte di sensori
c.interventi di recupero ortodontico-chirurgici a.al Direttore Sanitario della struttura
b.al coordinatore del personale assistente
di canini superiori inclusi
7) La radiazione diffusa complica notevold.interventi di enucleazione di lesioni cistiche c.ad un Esperto Qualificato (EQ)
mente la radioprotezione perché:
d) alla ditta produttrice delle apparecchiatudelle ossa mascellari
a.produce raggi x molto penetranti
re radiografiche
b.produce raggi x di maggiore intensità
c.produce raggi x a direzione casuale nello 14) Il protocollo di “doppia scansione”
CBCT è utilizzato per:
spazio
a.eseguire una seconda scansione del pad.produce raggi gamma
1) La tecnica endorale a raggi paralleli
(cono lungo) utilizza:
a. un limitatore a cono lungo e il dito del paziente per fermare la pellicola
b.una pellicola di maggiori dimensioni (5x7
cm) morsa nel piano occlusale
c.un limitatore a cono lungo e un centratore
per fissare la pellicola
d.un tubo a distanza di 1,5 m (teleradiografia)
e un centratore per fissare la pellicola
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