Возможности микрофокусной радиовизиографии в оценке структуры костной ткани и костно-пластического материала в эксперименте

УДК 611.018.4:616-073.759 А. Ю. Васильев, В. В. Петровская

Возможности

микрофокусной радиовизиографии в оценке структуры костной ткани и костно-пластического материала в эксперименте

Ключевые слова: микрофокусная радиовизиография, трабекулярная структура костной ткани, портативные рентгенодиаг-ностические аппараты.

Keywords: microfocal radidography, imaging of trabecular bone sructure, portable X-Ray device.

В практике стоматолога радиовизиография является основной рентгенологической методикой в определении состояния зубов. Проведено экспериментальное обоснование возможностей рентгенологических аппаратов в визуализации структуры костной ткани и костнопластических материалов. Исследование проводилось при помощи настенного радиовизиографа и портативных рентгеновских аппаратов для стоматологии. Доказано преимущество портативного микрофокусного радиовизиографа «Пардус-Стома», который превосходит свои аналоги по техническим и диагностическим критериям в визуализации костной структуры и костно-пластического материала.

Введение

Рентгенологический метод лучевого обследования в стоматологической практике является одним из основных в оценке состояния зубов, количества корневых каналов, выявлении деструктивных изменений в периапикальной области [2, 4].

Сегодня существует широкий выбор радиовизио-графических аппаратов, которые используются амбулаторно и поликлинически. Использование рентгенологического контроля при стоматологическом лечении пациентов потребовало разработки радиовизиографического аппарата с высоким разрешением и минимальной лучевой нагрузкой [1, 3].

Качество изображения напрямую зависит от технических характеристик аппарата и режима исследования. Применение портативных аппаратов в стоматологии позволяет улучшить качество лечения [1, 2].

Цель эксперимента

Сравнение эффективности трех дентальных рент-генодиагностических аппаратов в оценке структуры костной ткани и костно-пластического материала при разных технических параметрах исследования.

Материалы и методы исследования

Для эксперимента был взят выщелоченный фрагмент нижней челюсти, где в лунки удаленных ранее зубов 4.8, 4.7, 4.6, 4.5 помещены образцы костно-пластического материала: в область зуба 4.8 — «Блок»; зуба 4.7 — МР3; на уровне лунки дис-тального корня зуба 4.6 — Gen-oss; проксимального корня зуба 4.6 — Sinth-Graft; зуба 4.5 — Apatos.

Рентгенологическое исследование выполняли на портативном микрофокусном рентгенодиаг-ностическом комплексе «Пардус-Стома» (Санкт-Петербург), портативном рентгенодиагностическом аппарате X-Ray (Корея) и настенном радиовизиогра-фе (Kodak 2000, Франция). В качестве приемника рентгеновского изображения использовали внутри-ротовые датчики на основе CCD-матрицы разных размеров с разрешающей способностью 10-12 пар линий на 1 мм. Постпроцессорную обработку проводили на персональном компьютере.

Результаты исследования и их обсуждение

В ходе исследования сравнивали технические параметры рентгеновских аппаратов и полученных изображений. Сравнение технических параметров дентальных рентгенодиагностических аппаратов представлено в таблице.

биотехносфера

| № 4(34)/2014

Та,блица Сравнение технических параметров дентальных рентгенодиагностических аппаратов

Параметр Радиовизиограф

Напряжение, кВ 60, 70 50-70 60

Средний ток,мА 4 0,1 2

Диаметр фокусного пятна, мм 0,7 < 0,1 0,8

Время экспозиции, с 0,075-0,964 0,05-5 0,01-2

Максимальная мощность дозы, мЗв/ч 1,2 0,03 1,0

В ходе исследования выявлено, что мощность дозы на рабочем месте при выполнении рентгенографии на аппарате «Пардус-Стома» в несколько десятков раз меньше, чем при исследовании на других аппаратах. Основным критерием лучевой нагрузки является размер фокусного пятна рентгеновской трубки. У портативного аппарата «Пардус-Сто-ма» размер фокусного пятна не превышает 0,1 мм, что позволяет отнести его к разряду микрофокусных. Размер фокусного пятна является основным фактором, влияющим на разрешение рентгеновского изображения и способность различать отдельные детали.

Высокая резкость изображения, детальная визуализация трабекулярной структуры костной ткани и матрикса костно-пластического материала выявлены при использовании «Пардус-Стома». Снижение резкости изображения наблюдалось при рентгенографии при помощи аппарата Рог^Х II (Корея).

По данным микрофокусной радиовизиографии в лунке удаленного зуба 4.8 хорошо визуализировался костно-пластический материал «Блок», который имеет остеоматрикс с параллельно идущими костными трабекулами. По результатам гистограммы показатели плотности составили 200-225. В лунке удаленного зуба 4.7 костно-пластический материал МР3 был представлен небольшими гранулами, плотно и равномерно заполняющими лунку.

По результатам гистограммы плотность костной ткани в данной области составила 245-250.

В лунке дистального корня зуба 4.6 располагался костно-пластический материал Gen-oss и на уровне проксимального корня зуба 4.6 — Sinth-Graft. Данные материалы имеют наиболее плотные гранулы, показатели гистограммы составили 255-260. В лунке зуба 4.5 был костно-пластический материал Apatos, который имел структуру костно-пластиче-ского материала, трудноразличимого от окружающей костной ткани. По результатам гистограммы плотность составила 240 (рис. 1).

По результатам рентгеновского изображения, полученного при помощи радиовизиографа «Kodak», выявлена недостаточная дифференцировка структуры мелкого костного пластического материала Sinth-Graft и Apatos. При увеличении времени экспозиции отмечалось снижение качества изображения (рис. 2).

При рентгенографии на портативном рентгено-диагностическом аппарате Port-X II была выявлена низкая дифференцировка структуры кости и кост-но-пластического материала. А также количество изображений с динамической и геометрической нерезкостью было больше, чем при использовании других аппаратов (рис. 3).

При использовании специального программного обеспечения была проведена сравнительная оценка

а)

б)

а)

б)

Рис. 1

Микрофокусные рентгенограммы, выполненные на портативном аппарате «Пардус-Стома»: а — в лунке удаленного зуба 4.8 определяется костнопластический материал «Блок», показатель гистограммы — до 225; б — в лунке зуба 4.5 определяется костно-пластический материал Apatos, показатель гистограммы — до 240

Рис. 2

Рентгенограммы, полученные на радиовизиографе Kodak: а — в лунке удаленного зуба 4.5 определяется костно-пластический материал Apatos, нечеткость визуализации структуры костной ткани и гранул; б — в лунке удаленных зубов 4.5, 4.6 нечетко визуализируются гранулы Apatos и Synth-Graft и трабекулярная структура костной ткани

№ 4(34)/2014 |

биотехносфера

а)

б)

Рис. 3 Рентгенограммы получены на портативном рентге нодиагностическом аппарате Port-X II: а — в лунке удаленного зуба 4.8 определяется костнопластический материал «Блок», нечетко визуализируются структуры костной ткани и материала; б — в лунке удаленного зуба 4.5 нечетко визуализируется структура гранул Apatos

качества визуализации структуры костной ткани, характера и качества прилегания костно-пластиче-ского материала «Блок», полученных на радиови-зиографах Kodak 2000, «Пардус-Стома», Port-X II (рис. 4).

При использовании программного обеспечения «оптическое увеличение изображения — ZOOM» была проведена сравнительная оценка качества визуализации трабекулярной структуры костной ткани с определением характера прилегания кост-но-пластического материала на снимках с увеличением. При оптическом увеличении фрагмента

а)

б)

Рис. 4

Рентгенограммы нижней челюсти в области лунки зуба 4.8 с костно-пластическим материалом «Блок», полученные на рентгенодиагностических аппаратах: а — «Пардус-Стома»; б — Port-X II; в — радио-визиографе Kodak

Рис.5 Микрофокусная рентгенограмма, полученная при использовании аппарата «Пардус-Стома»: 1 —лунка зуба 4.8 с костно-пластическим материалом «Блок»; 2 —ZOOM структуры костной ткани; 3 —ZOOM гранул костно-пластического материала

костной ткани определяется хорошая разрешающая способность изображений, полученных с аппарата «Пардус-Стома» (рис. 5).

На рентгенограммах, полученных на портативном рентгенодиагностическом аппарате Port-X II, при увеличении рентгеновского изображения костная структура была различима значительно хуже по сравнению с изображением, полученным на микрофокусном рентгенодиагностическом аппарате «Пардус-Стома» (рис. 6).

На радиовизиографе Kodak при оптическом увеличении рентгенодиагностического изображения были видны лишь размытые тени костной структуры, а костно-пластический материал представлен недифференцируемым плотным субстратом (рис. 7).

Рис. 6

Рентгенограммы, полученные при использовании аппарата Port-X II:

1 — лунка зуба 4.5 с костно-пластическим матери-

алом Apatos; 2 — ZOOM структур костной ткани;

3 — ZOOM гранул костно-пластического материала

биотехносфера

I № 4(34)/2014

Рис. 7

Радиовизиограмма, полученная с аппарата Kodak: 1 — лунка удаленного зуба 4.5 с костнопластическим материалом Apatos; 2 — ZOOM структуры костной ткани; 3 — ZOOM гранул костно-пластиче-ского материала

При оценке участка костно-пластического материала, приближенного ZOOM, можно было проследить во всех случаях тенденцию к недостаточной визуализации мелкоструктурной текстуры самого материала, где размер гранул в среднем составляет 800 мкм.

Выводы

Рентгенодиагностический комплекс «Пардус-Сто-ма» является микрофокусным рентгенодиагностиче-ским аппаратом, который обладает рядом существенных преимуществ по сравнению с зарубежными аналогами. При сравнении качества микрофокусных рентгенограмм, получаемых с «Пардус-Стома» без и с оптическим увеличением, ZOOM подтвердила лучшую визуализацию структуры костной ткани и костно-пла-стического материала. Микрофокусная рентгенография является методом выбора в изучении структуры костной ткани и костно-пластического материала.

Литература

1. Малодозовая микрофокусная рентгенография в стоматологии и челюстно-лицевой хирургии / А. Ю. Васильев, В. В. Петровская, Н. Г. Перова [и др.]// Радиология-практика. 2011. № 6. C. 26-33.

2. Грудянов А. И., Чупахин П. В. Методика направленной регенерации тканей. Подсадочные материалы. М.: Мед. ин-форм. агентство. 2007. 64 с.

3. Потрахов Е. Н. Портативные рентгенодиагностические комплексы семейства «Пардус» // Вестн. Рос. воен.-мор. академии. 2009. № 4 (28). С. 99-101.

4. A comparative study of Microfocus CT and histomorphometry in the evaluation of bone augmentation in rat calvarium/Go Kochi, Shuichi Sato, Hajime Ebihara, Jiro Hirano. Yoshinori Arai an Koichi Ito Nihon University School of Dentistry. Tokyo, Japan. 2010. N 25.

^ Л

Уважаемые авторы!

Для полноценной работы ссылок в Научной Электронной Библиотеке (НЭБ) просим вас предоставлять в статьях точные библиографические сведения об источниках цитирования.

Ссылки должны быть составлены согласно ГОСТ 7.0.5.-2008. Особое внимание просим уделять написанию названий издательств и журналов. Предпочтение отдается полной форме. В случае сокращенного написания, пожалуйста, сверяйтесь с принятой формой сокращения наименования данного журнала или издательства в НЭБ (в случае, если они зарегистрированы). В противном случае НЭБ не сможет идентифицировать ссылку. Ответственность за предоставляемую информацию несет автор.

С уважением, редакция журнала «Биотехносфера»

№ 4(34)/2014 I

биотехносфера