Digitale volumetomografie in de orthopedie

Digitale volumetomografie (DVT; synoniemen: digitale volumetomografie; kegelstraal computertomografie, cone beam CT, CBCT) in orthopedie is een radiologische beeldvormingsprocedure die afbeeldt botten en gewrichten in drie dimensies en kan zo een belangrijke bijdrage leveren aan preoperatieve en posttraumatische diagnostiek. De procedure maakt een uitstekende visualisatie van botstructuren mogelijk vanwege het hoge contrast met lucht en zachte weefsels. DVT kwam in 1998 in de tandheelkunde en heeft bepaalde voordelen ten opzichte van andere radiografische technieken. Het kan bijvoorbeeld de benige structuren van het gezicht weergeven schedel zelfs uitgebreider dan de gebruikelijke pantomogrammen (panoramische tomogrammen, orthopantomogrammen, radiografische overzichten van de kaken). Na de introductie van DVT in de tandheelkunde heeft de procedure ook zijn weg gevonden naar KNO-diagnostiek en orthopedische diagnostiek. Bij orthopedische diagnostiek wordt DVT gebruikt om botweefsel af te beelden en gewrichten​ In wezen is DVT een variant van computertomografie (CT) met hogere resolutie van botweefsels bij DVT.

Indicaties

De diagnostische problemen die het verkrijgen van een DVT rechtvaardigen, zijn breed. De procedure wordt in principe altijd aangegeven wanneer een driedimensionale weergave van een constructie voor verder van belang is therapie, dat wil zeggen wanneer een uitgebreide eerste diagnose nuttig lijkt, bijvoorbeeld:

  • Beeldvorming van botweefsel: extremiteiten en gewrichten (Bv pols, voet en enkel).
  • Posttraumatische beoordeling (na ongeval) van verwondingen aan handen, voeten, ellebogen, knieën of enkels.

Contra-indicaties

Vanwege de radiobiologische effecten van röntgenstralen in weefsels, doen zich de volgende contra-indicaties voor:

  • Zwaartekracht (zwangerschap), tenzij er een wezenlijke dreiging is.
  • Ontbreken van een rechtvaardigende indicatie

Voor het onderzoek

Aangezien DVT een radiologische procedure is, moeten passende voorzorgsmaatregelen worden genomen om de patiënt en het behandelteam te beschermen tegen röntgenstraling:

  • Vrouwen in de vruchtbare leeftijd ondervragen over mogelijk zwangerschap.
  • Informeren over recent gemaakte röntgenfoto's
  • Het beschermen van lichaamsdelen die niet mogen worden afgebeeld met een loden schort of schild
  • Correcte aanpassingstechniek op de patiënt en alle technische parameters om herhaalde blootstelling te vermijden….

De procedure

Digitale volumetomografie, zoals computertomografie (CT), is een plakbeeldvormingstechniek waarmee een driedimensionale reconstructie op de computer kan worden gemaakt. De procedure wordt gebruikt bij orthopedische diagnostiek bij staande en zittende patiënten. Het te onderzoeken lichaamsgebied wordt in het apparaat voortbewogen. In het geval van dwarsdoorsnedebeelden van de voet en enkelwordt de diagnose gesteld bij de staande patiënt, zoals bij röntgenfoto's. Dit heeft tot gevolg dat het gehele lichaamsgewicht op de te onderzoeken gewrichten drukt. Als resultaat gedetailleerde 3D-afbeeldingen van een spanning situatie van de gewrichten zijn mogelijk. Voor beeldvorming wordt het gebied van de te onderzoeken patiënt in het zogenaamde isocentrum gepositioneerd. Een Röntgenstraal buis en een tegenoverliggende vlakke beelddetector draaien synchroon 360 ° rond die van de patiënt hoofd​ Een 3D-object wordt virtueel door de computer gereconstrueerd uit de 360 ​​(tot 400) afzonderlijke afbeeldingen die tijdens een enkele rotatie zijn geproduceerd. Daarbij wordt een beeldresolutie bereikt die tot 4 keer hoger is dan die van conventionele CT-apparaten. Hierdoor zijn afbeeldingen van harde weefselstructuren met een ultrahoge resolutie mogelijk met een voxelgrootte (gelijk aan één pixel in een 2D-afbeelding) tot 75 μm. Dit maakt zelfs de fijnste haarlijnfracturen in de extremiteiten of vroegtijdig mogelijk artritis (gewrichtsontsteking) op te sporen. In tegenstelling tot conventionele CT, die een waaiervormige straal gebruikt en dunne afzonderlijke lagen van het lichaam vangt, is de straal van de DVT kegelvormig, wat het Engelse synoniem van cone-beam CT (CBCT) verklaart. De straalkegel vangt de volume van de te onderzoeken harde weefselstructuren in drie dimensies, wat resulteert in een zogenaamd Field of View (FOV; maximale doorsnede die het apparaat kan weergeven), die meestal cilindrisch van vorm is en 4 cm x 4 cm tot 19 cm meet x 24 cm Tijdens het onderzoek is er maar één circulatie van de balken, die het hele te onderzoeken gebied in een kegelvorm bedekken. De straling wordt door het weefsel gereflecteerd, een detector (CCD-detector) meet de gereflecteerde straling en zet deze om in beelden. De nieuwste generatie DVT-apparaten heeft ook een Hounsfield-kalibratie. Hier zijn de waarden van verschillende Röntgenstraal dichtheden worden omgezet in gestandaardiseerde Hounsfield-eenheden (hounsfield-eenheden = HU). Opmerking: De schaal van Hounsfield beschrijft de verzwakking van röntgenstralen in weefsel en wordt weergegeven in grijswaardenafbeeldingen. De waarden kunnen dus worden toegewezen aan weefseltypen en pathologische afwijkingen kunnen worden gedetecteerd Beeldreconstructie door de computer maakt het mogelijk om elke plak vanuit bijna elke richting te bekijken, evenals het driedimensionale object. DVT-technologie, in combinatie met een contrastmediumdisplay, maakt het ook mogelijk visualisatie van de binnenkant van het gewricht (driedimensionaal arthrografieBovendien maakt de procedure ook functionele diagnostiek mogelijk, dwz functioneel Röntgenstraal onderzoek en podometrie (voetdrukmeting). Blootstelling aan straling

Bij orthopedische diagnostiek resulteert DVT-diagnostiek in stralingsblootstelling in de orde van 50% of minder van een normaal CT-onderzoek.

Na het onderzoek

DVT wordt gevolgd door hoogwaardige digitale beeldverwerking en documentatie van de beeldvormingsparameters, en uiteindelijk hun diagnostische evaluatie.

Mogelijke complicaties

Mogelijke complicaties komen voort uit onder meer procedurefouten zoals een verkeerde positionering van de patiënt, onjuiste instelling van belichtingsparameters of computerstoringen. Zij zouden leiden om blootstellingen te herhalen en dus tot verhoogde blootstelling aan straling voor de patiënt.