Fusion von Computertomographie mit optischen 3D-Bildern: Eine Standortbestimmung

Wenn in der Zahn-, Mund- und Kieferheilkunde dreidimensionale Rekonstruktionen aus metrisch korrekt aufgenommenen Bilddaten gewünscht werden, wird heute regelmäßig auf konventionelle Computertomographien und Cone-beam-Computertomographien zurückgegriffen. Dabei bestehen jedoch zwei Probleme. Sind die Zähne eines Patienten mit metallenen Restaurationen versorgt, so kommt es in der konventionellen Computertomographie zu Metallartefakten. Weiterhin liegt die Auflösung beider Bildgebungsverfahren bei 0,3 mm, so dass die Qualität für die Anfertigung von Zahnrestaurationen nicht ausreicht. Um die Qualität der Computertomographietechniken zu steigern und den Effekt von Metallartefakten aufzuheben, kann die Fusion dieser Bilddaten mit optischen 3D-Bildern erwogen werden. Mit optischen 3D-Sensoren erfolgt die Akquisition von Oberflächen in Abhängigkeit von der Kalibrierung des Gerätes in µm-Bereich. Metallartefakte treten nicht auf. In experimentellen Studien gelingt die Fusion von artefaktfreien Computertomographie- und optischen Bildern mit einer mittleren Abweichung der korrespondierenden Punkte aus beiden Bildgebungstechniken von 0,1262 ± 0,0301 mm. Liegen Metallartefakte vor, steigert sich der mittlere Abstand auf 0,2671 ± 0,0580 mm. Die Genauigkeit der Bildfusion wird durch die Artefakte signifikant reduziert (p0,0005). Wird die Bildfusion von Computertomographiedaten und optischen 3D-Bildern in klinischen Studien verwendet, so ergibt sich ein mittlerer Abstand zwischen den korrespondierenden Punkten der beiden Bildgebungstechniken von 0,66 ± 0,49 mm für den Unterkiefer und 0,56 ± 0,48 mm für den Oberkiefer. Die vorhandenen Studien zur Bildfusion von Computertomographiedaten und optischen 3D-Bildern zeigen, dass diese Technik bei artefaktfreien Computertomographiebildern zu einer Qualitätssteigerung führt. Die Präzision der Darstellung übersteigt dann die Auflösung der ursprünglichen Computertomographie. Liegen Metallartefakte vor, so kann die Präzision der Darstellung durch die Bildfusion in den Bereich der ursprünglichen Auflösung der Computertomographie gesteigert werden. Schlagwörter: Computertomographie, Cone-beam- Computertomographie, optisches 3D-Bild, Triangulation, Registrierung, Datenfusion