Computed Tomography
CONE-BEAM COMPUTED TOMOGRAPHY
Cone-beam computed tomography merupakan
teknologi terbaru yang pada awalnya dikembangan untuk angiografi tahun 1982 dan
kemudian diaplikasikan untuk gambaran maksilofasial. Teknologi ini menggunakan
sumber radiasi ionisasi divergent atau bentuk kerucut dan detektor 2 dimensi
untuk menentukan lintasan putar untuk mendapatkan gambar proyeksi
beberapa bagian pada sekali scan pada area yang diperiksa. 4 faktor teknologi
yang mendukung daintaranya:
1. Perkembangan array
detector panel datar compact high-quality .
2. Murahnya harga
komputer yang sesuai dengan rekonstruksi gambar.
3. Perkembangan tabung
x-ray yang murah yang dapat digunakan exposure kontinu.
4. Scanning pada
jumlah yang terbatas (ex: head and neck), pengurangan kebutuhan kecepatan
lintasan putar setiap subsecond.
·
Prinsip Kerja CBCT
CT scanner dengan sumber sinar x-ray
dan detector dimounting pada rotating gantry. Selama gantry berputar, reseptor
mendeteksi x-ray yang dipancarkan pada pasien. Kemudian hasilnya direkonstruksi
oleh computer untuk menghasilkan gambar cross sectional (pixel). CT dibedakan
dalam 2 kategori berdasarkan akuisisi x-ray beam geometry yakni fan beam dan
cone beam.
Cone beam menggunakan 2D digital array namun dapat dikombinasi dengan 3D x-ray dengan circular collimation.
Cone beam menggunakan 2D digital array namun dapat dikombinasi dengan 3D x-ray dengan circular collimation.
·
Image Aquisition
Saat dilakukan
proyeksi cone-beam, sinar exposure membuat interval,dan menghasilkan gambar
proyeksi tunggal disebut basis image. Kurang
lebih sama seperti gambar yang dihasilkan sefalometri. 4 akuisisi CBCT :
1. X-ray Generation
Walaupun CBCT secara teknis lebih
sederhana namun ada beberapa hal yang harus diperhatikan, diantaranya adalah:
·
Posisi pasien
Posisi pasien CBCT dapat pada 3
posisi, yaitu posisi duduk,berdiri, dan telentang. Hal-hal yang dibutuhkan
pasien pada posisi telentang adalah area permukaan yang lebih luas atau
footprint fisikal dan tidak dapat diakses untuk pasien dengan beberapa
disabilitas. Pada posisi berdiri, tidak dapat digunakan pada pasien yang
memakai kursi roda. Unit untuk duduk adalah posisi yang paling nyaman bagi
pasien, walaupun terkadang tidak semua pasien disabilitas atau pasien yang
memakai kursi roda dapat diterapkan secara optimal. Dengan segala sistem suatu
hal yang penting adalah tidak dengan menggerakkan kepala pasien pada saat
exposure, karena dapat mengakibatkan beberapa pergerakan yang dapat mengurangi
hasil kualitas gambar.
·
X-ray Generator
Secara teknis, metode yang paling
mudah untuk exposure pasien adalah dengan menggunakan sinar radiasi konstan
selama berputar dan membiarkan x-ray detector untuk membuat sampel sinar yang
mengecil pada trayektor. Detektor sampel sinar dapat meningkatkan efektifitas
karena jika dilakukan pemaparan sinar berkelanjutan, tidak semua pemparan dapat
membentuk suatu gambaran. Dengan adanya sample/contoh ini dapat mengurangi
pemaparan radiasi pada pasien.
Prinsip ALARA (As Low As Reasonably achieveable) mengharuskan
pengoptimalan dari pemaparan CBCT dengan menyesuaikan ukuran dari pasien. Dapat
disesuaikan denga pemilihan dari tube current (milliamperes
[mA]), tube voltage (kilovolts peak [kVp]), atau
keduanya. Pada beberapa CBCT dapat otomatis menyesuaikan, biasanya disebut
dengan kontrol pemaparan otomatis (automatic exposure control).
·
Scan Volume
Dimensi ini dapat mengcover
tergantung pada ukuran dan bentuk dari detektor, geometri proyeksi sinar, dan
kemampuan kolimasi dari sinar. Bentuk dari scan volume dapat silinder atau
berbentuk bola. Karena pada pemaparan kraniofasial membutuhkan area yang luas
maka dapat digunakan software tambahan pada 2 scan rotasional untuk memproduksi
volume tunggal dengan tinggi 22 cm.
·
Scan Factors
Kecepatan dari gambaran individual
yang diperoleh dapat disebut frame rate dan dapat diukur dlam frame, gambar
yang terproyeksi, setiap detiknya. Laju frame yang maksimum dari detektor dan
kecepatan rotasional menentukan jumlah dari proyeksi yang dapat diperoleh.
Jumlah dari proyeksi gambar berisikan scan tunggal yang dapat divariasikan.
Dengan laju frame yang lebih tinggi, informasi lebih dapat tersedia untuk
merekonstruksi gambar, rekonstruksi primer dapat naik/bertambah.
Sistem gambar pada kebanyakan CBCT
menggunakal trajektori sirkular yang komplit atau lengkung scan dari 360
derajat untuk memperoleh data proyeksi. Kebutuhan fisikal ini biasanya
diperlukan untuk memproduksi proyeksi yang adekuat untuk rekonstruksi 3D.
Bagaimanapun, secara teori mungkin saja untuk mereduksi kelengkapan dari
penelusura sekilas lintasan/trajektori yang kurang dari lingkaran lengkap dan
masih rekonstruksi data set volumetris. Dengan cara ini dapat mereduksi waktu
scan dan secara mekanis lebih mudah. Untuk mereduksi waktu scan CBCT dengan
cara mereduksi pergerakan artifak yang menghasilkan pergerakan subjek. Dapat
juga dengan menaikkan laju frame detektor, mereduksi jumlah dari proyeksi, atau
mereduksi lengkung scan nya.
2. Image Detection System
Dapat dibagi menjadi 2 kelompok
berdasarkan dari tipe detektornya, yaitu tabung pengintensif gambar atau
kombinasi alat charger berpasangan atau gambaran pipih panel. Pembentuk
konfigurasi dapat berisi gambar pengintensif gambar x-ray atau kombinasi alat
charger berpasangan tersebut beserta serat optik. Kebanyakan panel pipih
konfigurasi tersebut terdiri dari cesium iodide scintillator yang diaplikasikan
pada transistor film yang dibuat dari silikon yang tidak berbentuk.
Tergantung oleh titik fokus dari
tabung x-ray, konfigurasi geometris x-ray, dan matriks serta ukuran piksel dari
detektor solid. Kedua titik fokus dan ukuran piksel dan konfigurasi geometris
dari sumber x-ray menentukan derajat dari ketidaktajaman geometris, faktor yang
terbatas dari resolusi tersebut.
Biaya dari CBCT makin bertambah jika titik fokusnya makin kecil ukurannya. Pengurangan dari jarak objek ke detektor dan kenaikan dari jarak sumber sinar ke objek juga meminimalkan ketidaktajaman geometris. Pada maksilofasial, posisi detektor CBCT terbatas karena terlokasi jauh dari kepala pasien, oleh karena itu dapat berotasi secara bebas dan membebaskan bahu dari pasien. Keterbatasan juga dapat meluas dari jarak sumber ke objek disebabkan oleh kenaikan dari ukuran unit CBCT. Bagaimanapun, reduksi dari jarak sumber sinar ke obyek dapat memproduksi gambar besar yang terproyeksi pada detektor, dengan menaikkan resolusi secara potensial.
·
Grayscale
Kemampuan dari CBCT
diantaranya ditunjukkan dengan kemampuan mendeteksi perbedaan kontras secara
halus. Parameternya biasa disebut dengan bit depth.
3. Image Reconstruction
Rekonstruksi waktu bervariasi
tergantung pada parameter diantaranya ukuran voxel, ukuran dari area gambar,
dan jumlah dari proyeksi, sekaligus perangkat keras dan perangkat lunaknya.
Proses rekonstruksi dapat terdiri
dari 2 tahap:
1. Acquisition stage
Pada tahapan ini ditunjukkan oleh
kemahiran komputer.
2. Reconstruction stage
Gambaran yang benar
dikonversikan ke representasi spesial yang disebut sinogram. Proses yang
terlibat biasa disebut dengan radon transformation.
4. Image Display
Suatu set data volumetrik adalah
sebuah kompilasi dari seluruh voxel yang tersedia dan kebanyakan pada alat
CBCT, menunjukkan pada klinisi di suatu layar sebagai rekonstruksi gambar
sekunder pada 3 bidang ortogonal, yaitu aksial, sagital, dan koronal. Biasanya
pada ketebalan pada umumnya sampai dengan resolusi yang tidak umum. Visualisasi
yang optimal dari gambaran rekonstruksi tergantung dari penyelarasan level
window dan lebar dari window serta aplikasi dari filter.
·
Multiplanar reformation
Data set dapat
terbagi secara nonorthogonal. Kebanyakan perangkat lunak menyediakan berbagai
gambaran 2 dimensi non aksial, atau biasa disebut multiplanar reformation
(MPR). Gambaran multiplanar dapat ditebalkan dengan menaikkan jumah dari
voxel yang berdekatan termasuk didalam display. Dapat membuat gambar yang
merepresentasikan volume yang spesifik dari pasien, biasa disebut dengan ray sum. Ketebalan penuh ray sumdapat digunakan untuk menstimulasi proyeksi dari
gambaran lateral sefalometrik. Tidak seperti radiografi konvensional, gambaran
ini menggunakan data volumetrik dan intepretasi dari masalah anatomis,
diantaranya superimposisi dari multipel struktur.
·
Three Dimensional Volume Rendering
Volume rendering sama seperti teknik
yang mengijinkan visualisasi dari data 3D dengan integrasi dari volume yang
luas dari voxel-voxel yang berdekatan dan tampilan yang selektif. Dua teknik
yang spesifik telah tersedia. Yaitu, indirect volume rendering dan direct
volume rendering. Indirect volume rendering adalah proses komplesk yang
membutuhkan seleksi dari intensitas atau densitas dari level grayscale dari
voxel untuk ditampilkan dengan adanya data set, yang disebut segmentasi.
Sedangkan direct volume rendering adalah proses yang lebih sederhana. Eknik
yang paling banyak digunakan adalah maximum intensity projection (MIP).
Visualisasi MIP dapat terjangkau dengan mengevaluasi setiap nilai voxel
sepanjang proyeksi .
·
Pertimbangan Klinis
1. Kriteria pemilihan
pasien
Pada cone beam pemaparan radiasi
lebih banyak dibandingkan dengan dental radiograf lainnya. CBCT umumnya
digunakan pada keadaan patologis dan deformitas struktural maksilofasial, pada
pre operatif tindakan otodontik dan pada implan tulang yang tersedia.
2. Persiapan pasien
Pertama-tama menggunakan pelindung.
Pada setiap unit CBCT memiliki metode yang unik dari stabilisasi kepala,
bervariasi dari dagu ke bagian posterior atau kepala bagian samping yang dapat
mendukung posisi dari kepala. Pergerakan pasien dapat diminimimalkan, karena
pergerakan kepala dapat menurunkan kualitas. Kesesuaian posisi pasien dengan
sinar benar-benar dipirhatikan untuk mengoptimalkan kualitas gambar dan
mengurangi paparan sinar radiasi. Pasien harus melepas semua aksesoris yang
terbuat dari bahan metal dan tidak butuh melepas aksesori yang terbuat dari
plastik (ex: removable prothesa).
·
Imaging Protocol
Merupakan parameter teknik exposure
CBCT yang mengacu pada tujuan perawatan.
1. Voxel size
2. Waktu Scanning dan
jumlah proyeksi
3. Scanning trayektor
4. Field of View
(lapang pandang)
·
Image Optimization
Kepandaian user untuk mengatur
parameter brightness,contrast, dan ketajaman.
Kelebihan dan Keterbatasan :
·
Kelebihan
1. Ukuran dan biaya
terjangkau untuk ruang praktek
2. High-speed scanning
3. Resolusi
submilimeter
4. Dosis rendah
radiasi pada pasien
5. Analisis yang
interaktif
·
Keterbatasan
1. Image Noise (Large
Volume)
2. Kontras Jaringan
Lunak yang buruk
5. Aplikasi Spesifik pada
Kedokteran Gigi
1. Implant Site Assesment
CBCT digunakan untuk perencanaan
peletakan dental implant. CBCT menghasilkan gambar cross-sectional meliputi
tinggi tulang alveolar,lebarnya, dan angulasinya secara akurat termasuk
struktur vital seperti nervus canal alveolar inferior di dalam mandibula
atau di dalam sinus maksila.
2. Ortodonti dan Sefalometri 3D
CBCT digunakan untuk
diagnosis,assesment,dan analisis ortodontic maxilofacial dan anomali pada
ortopedi. CBCT dapat menghasilkan gambar gigi impaksi,supernumerary
teeth,gambaran morfologi palatal,visualisasi TMJ, pharyngeal airway space, dan
relasi jaringan lunak.
Selain untuk ortodonti, juga dapat
digunakan untuk menghasilkan gambar sefalometri 2D atau 3D dalam sekali
pengambilan. Data CBCT dapat dimanipulasi oleh teknik persamaan sinar x-ray
untuk menyebarkan simulasi panoramik,lateral,submentovertex,dan
postero-anterior gambar sefalometri.
3. Lokalisasi Kanal Alveolar
Inferior
Hubungan antara alveolar canal
inferior dengan akar gigi molar ketiga mandibula sangan penting dengan
meminimalkan nerve damage yang dapat menyebabkan permanen loss pada salah satu
sisi bibir bawah.
4. Temporomandibular Joint
CBCT menghasilkan multiplanar dan
gambar 3D kondilus dan struktur disekitarnya untuk menganalisis dan diagnosis
morfologi tulang,joint space dan fungsi yang dinamis, dan kunci untuk
menentukan perawatan yang sesuai pada tanda dan gejala pasien TMJ.
5. Kondisi maxilofacial yang
kompleks
CBCT dapat mendeteksi banyak kondisi
pada rahang, sebagian besar pada gigi seperti impaksi,supernumerary teeth,
fraktur atau split teeth,lesi periapikal,periodontal disease, dan benign
calcification.
RP merupakan
istilah luas yang mendeskripsikan kelompok yang berhubungan dengan teknik dan
proses yang digunakan membuat model fisik secara cepat dari data gambar 3D
computer-assisted. Tujuan RP pada gambar maxilofacial adalah membuat ukuran
nyata dan struktur anatomis model yang akurat secara dimensinya. Dapat disebut
juga biomodels.
·
KESIMPULAN
CBCT imaging system baru-baru ini
telah dikenalkan untuk pengambilan gambar jaringan keras pada regio
maksilofacial. CBCT menghasilkan hasil yang akurat,resolusi gambar submilimeter
dalam waktu scanning yang singkat, dosis rendah radiasi, dan biaya yang murah
dibanding CT scan.Peningkatan avaibilitas teknologi ini memberikan praktisi
modal gambar kualitas 3D yang merepresentasikan gambar maksilofasial dari
tahapan diagnosis hingga pedoman gambar perawatan operatif dan bedah.
DAFTAR PUSTAKA
1. Whaites, Eric. 2002.
Essentials of Dental Radiography and Radiology 3rd Edition. Churcill,
Livingstone, UK.
2. White SC, Pharoah
MJ. 2004. Oral Radiology Principle and Intepretation 5th Edition. United
States: Mosby, Elsevier.
3. Swennen GRJ,
Schutyser F, Hausamen JE. 2006. Three-Dimensional Cephalometry a Color Atlas
and Manual.Springer-Verlag Berlin Heidellberg
