Einleitung

Die Zahnpflege und die zahnärztliche Versorgung sind notwendige Maßnahmen zur Förderung einer optimalen Gesundheit und Lebensqualität [1] [2]. Der sichtbare Teil des Zahnes, also die Zahnkrone, ist aber nur ein kleiner Teil der gesamten Zahnanatomie. Der größte Teil der Zahnmorphologie und damit auch der Sitz potenzieller Erkrankungen, liegt subgingival – und damit gut versteckt.

Die frühzeitige Diagnose einer Erkrankung vereinfacht nachweislich deren Behandlung, verbessert bei vielen häufig auftretenden Erkrankungen das Outcome für den Patienten [3] [4] und verhindert die Notwendigkeit kostspieligerer, invasiverer Behandlungen infolge von übersehenen Diagnosen oder erst im Spätstadium entdeckter Zahngesundheitsprobleme und assoziierter systemischer Erkrankungen [5] [6]. Die Dentalradiographie ist in diesem Zusammenhang ein ganz wesentliches Instrument für die Diagnose und für die Behandlung von Zahnerkrankungen, aber auch für den Erhalt der Gesundheit des Körpers insgesamt. Mit Unterstützung der Radiologie kann der Tierarzt dem Tierbesitzer zudem verschiedene Erkrankungen eindrücklich erläutern und dadurch dessen Einsicht in die Notwendigkeit eines geeigneten Behandlungsplans verbessern.

Um letztlich aber ein wertvolles diagnostisches Instrument sein zu können, muss die Dentalradiographie eine optimale Bildqualität liefern. Voraussetzung hierfür ist eine gute Technik, also unter anderem eine korrekte Belichtung und die richtige Positionierung. Das Verständnis der geometrischen Einflüsse des Röntgenstrahls garantiert die bestmöglichen Ergebnisse, und durch das Befolgen der grundlegenden Prinzipien der Radiographie lassen sich Gesundheitsrisiken so weit wie möglich reduzieren.

Strahlenschutz 

Konventionelle Röntgengeneratoren 

Konventionelle Röntgengeneratoren können auch im Bereich der Dentalradiologie eingesetzt werden, sie sind für diesen Bereich allerdings nicht besonders zweckmäßig (Abbildung 1). Bei Verwendung intraoraler D-Speed-Filme und eines Standard-Röntgengenerators sollte der Bediener den Abstand zwischen Film und Kollimator auf 30 bis 40 cm reduzieren, das Strahlungsfeld auf die tatsächliche Größe des Films kollimatieren, den kleinsten Brennfleck verwenden (wenn verfügbar) und Einstellungen von 60-85 kVp bei 100 mA und einer Belichtungszeit von 1/10 sec (= 10 mAs) wählen, abhängig von der Größe des Patienten. Der Film sollte mit einer anerkannten Methode belichtet und entwickelt werden. Wie bei Standardröntgenaufnahmen sollte eine technische Tabelle mit empfohlenen Belichtungseinstellungen erstellt werden, um eine gute Wiederholbarkeit von Erstaufnahmen zu gewährleisten. Ist ein Dentalröntgenbild unterbelichtet, zeigt aber eine adäquate Eindringtiefe, werden die mAs durch Verdopplung der Zeit verdoppelt. Ist die Aufnahme dagegen überbelichtet, werden die mAs durch eine Halbierung der Zeit halbiert. Bei unzureichender Eindringtiefe werden die kVp um 15% erhöht, wodurch der Schwärzungsgrad (radiographic density) verdoppelt wird, umgekehrt führt eine Senkung der kVp um 15% zu einer entsprechenden Reduzierung des Schwärzungsgrades. Zu beachten ist, dass der Kontrast umgekehrt proportional ist zu den kVp, eine Reduzierung der kVp ergibt also mehr Kontrast. Eine Reduzierung des Kontrasts wird folglich durch eine Erhöhung der kVp erreicht. Aufgrund der resultierenden Veränderung des Schwärzungsgrades ist begleitend eine inverse Verdopplung bzw. Halbierung der mAs-Einstellung erforderlich, um den adäquaten Schwärzungsgrad aufrechtzuerhalten.

Dentalröntgengeneratoren 

Spezielle Dentalröntgeneinheiten sind relativ kostengünstig, verlangen einen nur geringen Unterhaltsaufwand und ermöglichen eine akkurate Bildausrichtung bei minimaler Manipulation des Patienten. Diese Geräte sind kompakt, mobil, besitzen eine anwenderfreundliche Bedienungseinheit und begrenzen die Menge an Streustrahlung. Die Belichtungsparameter wie kVp und mA sind oft voreingestellt oder aber auf die für die Zahnanatomie geeigneten Werte beschränkt.

Bis vor relativ kurzer Zeit waren die meisten Dentalröntgengeneratoren Halbwellengleichrichter-Einheiten und applizierten bei der Generierung von Röntgenstrahlen eine Wechselspannung (AC) auf die Röhre. Bei einem Wechselspannungsgenerator produziert die Spannung entlang der Röhre einen sinusoidalen Stromoutput, der Röntgenphotonen eines breiten Energiebereiches generiert. Niedrigenergetische (nicht nützliche) Photonen werden mittels Filter entfernt; die durchschnittliche, nützliche Photonenenergie, die von einer Wechselspannungsröhre bei einem gegebenen kVp freigesetzt wird, liegt bei nur 33% der gewählten Peak-Photonenenergie. Eine Folge bzw. ein Vorteil ist, dass Bilder mit hohem Kontrast erreicht werden.

Neue Dentalröntgengeneratoren applizieren ein nahezu konstantes elektrisches Potenzial auf die Röhre und werden oft auch als Gleichspannungsgeneratoren (DC-Generatoren), Constant Potential Generatoren oder digitale Generatoren bezeichnet. Sie produzieren einen relativ konstanten Strom nützlicher hochenergetischer Photonen. Dieser höhere Energie-Output bedeutet, dass ein gleichspannungsgeneriertes Bild einen inhärent niedrigeren Kontrast aufweist als ein wechselspannungsgeneriertes Bild, aber die tatsächliche Exposition (Photonen, die am Bildempfänger ankommen) höher ist und die Gewebeabsorption geringer ist [15] [16].

Auch wenn beide Systeme, also sowohl Wechselspannungsals auch Gleichspannungsgeneratoren, zufrieden stellende Belichtungen liefern, besitzen Letztere eine höhere Konstanz. Sämtliche Dentalröntgeneinheiten verfügen unabhängig vom Generatortyp über einen auch als Position Indicating Device (PID) bezeichneten Konus (Tubus) (Abbildung 2), der am vorderen Ende des Kollimators angebracht ist. Typisch sind Konuslängen von 4, 6, 8, 12 oder 16 inches. Die kurzen 4-inch langen Koni erfordern die geringste vom Generator zu produzierende Strahlenmenge und werden daher oft bei Low-power-Einheiten eingesetzt. Sie produzieren aber mehr Streustrahlung und damit weniger Bildkontrast, führen zu einer höheren Strahlenexposition des Patienten und bringen einen Verlust an Bilddetails mit sich. Ein längerer Konus (8 inch) bietet eine verbesserte Bildqualität mit besserer Detailerkennbarkeit, besserem Kontrast (aufgrund von reduzierter Streustrahlung) und geringerer Patientenexposition. Ein Zielkonflikt besteht zwischen der Wahl des Konus und den erforderlichen Expositionsfaktoren. Das Abstandsquadratgesetz bedeutet, dass bei einer Verdopplung der Länge des Konus (z.B. von 4 inches auf 8 inches) nur 25% der generierten Photonen am Bildempfänger ankommen. Um nun sicherzustellen, dass der Schwärzungsgrad bei beiden Konuslängen gleich bleibt, muss die generierte Strahlung um den Faktor 4 erhöht werden, wenn die Länge des Konus verdoppelt wird. Wird die Konuslänge verdreifacht (z.B. von 4 auf 12 inches), muss die generierte Strahlung um den Faktor 9 erhöht werden, um denselben Schwärzungsgrad aufrechtzuerhalten. Eine längere Konuslänge hat einen signifikanten diagnostischen Vorteil, da sie durch eine Minderung der Randverzerrung zu einer verbesserten Bildqualität führt [15] [16].

Dentalfilme gibt es in fünf Größen (0, 1, 2, 3 und 4), wobei die Größen 2 und 4 am gebräuchlichsten sind. Bei Filmen der Größe 4 handelt es sich um so genannte Okklusalfilme, die aufgrund ihrer Größe nur bei Hunden großer Rassen eingesetzt werden können oder aber für Totalaufnahmen der Maulhöhle oder der Nase bei Katzen oder kleinen Hunden (Abbildung 3a und b). Bei kleineren Hunden und bei Katzen werden Röntgenaufnahmen einzelner Zahnwurzeln am häufigsten mit Filmen der Größe 2 angefertigt. Dentalfilme haben in der oberen linken Ecke eine Prägung, deren konvexe Fläche stets in Richtung der Röntgenstrahlungsquelle deuten muss. Zu beachten ist, dass der eigentliche Dentalfilm von mehreren Schichten umhüllt ist, einschließlich einer weißen, äußeren Plastikschutzhülle, Papierschichten vorne und hinten, dem Film und einer silberfarbenen Bleifolienschicht. Diese Folie kann die Umwelt kontaminieren, und aus Gründen des Gesundheitsschutzes ist beim Umgang mit diesen Materialien generell besondere Vorsicht geboten [17].

Entwicklung  

Die Filmentwicklung kann die Qualität der Röntgenaufnahmen beeinflussen. Eine mangelhafte Entwicklung kann die diagnostische Qualität hochgradig beeinträchtigen und zu erhöhter Strahlenexposition für Patienten und Personal führen. Die so genannte Chairside-Entwicklung, also die Entwicklung des Films am Behandlungsplatz, ist eine einfache und kostengünstige Tauchtankmethode, die hervorragende und schnelle Ergebnisse liefert, so lange frische Chemikalien und eine Entwicklungszeit/Entwicklungstemperatur-Tabelle (anstelle der unzuverlässigen Sichtmethode) verwendet werden. Die Entwicklungszeit/Entwicklungstemperatur-Tabelle ist eine schnelle und einfache Richtlinie für den Bediener, um die temperaturabhängigen Entwicklungszeiten anzupassen und somit eine korrekte und gleichmäßige Entwicklung und Fixierung der Bilder sicherzustellen. Sämtliche Lösungen, einschließlich des Wassers zum Abspülen, sollten dieselbe Temperatur haben (maximal 5°C Abweichung), um eine korrekte Verarbeitung zu gewährleisten. Um Fingerabdrücke zu vermeiden und den Kontakt von Chemikalien mit der Haut zu reduzieren, muss die Handhabung der Filme im Rahmen der Entwicklung mit Hilfe von mit Clips ausgestatteten Haltern erfolgen.

Entwicklermaschinen gewährleisten eine bessere Konstanz der Filmqualität und eine zeiteffiziente Entwicklung. Dentalfilme sind zu klein, um sie durch eine Entwicklermaschine für Standardröntgenfilme zu schicken, es sei denn, man setzt ein spezielles Träger-/Transportsystem für Dentalfilme ein, wobei der Transporter auch die Zusatzfunktion eines permanenten Filmträgers hat.

Kleinformatige, speziell für Dentalröntgenfilme vorgesehene Entwicklermaschinen sind erhältlich, sie können aber sehr teuer sein und erfordern einen hohen Durchsatz an Filmen, um kosteneffizient zu arbeiten.Zu beachten ist, dass bei der Konvertierung von Filmen der Empfindlichkeitsklasse D („D-Speed” Filme) auf Filme der Empfindlichkeitsklasse F („F-Speed”-Filme) ein geeigneter Safelight-Filter erforderlich ist. F-Speed-Filme ermöglichen eine Reduzierung der mAs (60% bei Anwendung eines automatischen Prozessors, 50% bei manueller Tankentwicklung).

Technische Fehler können grundsätzlich in jedem Schritt der Dentalradiologie auftreten. Mögliche Fehlerquellen sind die Filmpositionierung, die Lagerung des Patienten, die Winkelung des Röntgenstrahls, die Belichtung, die Entwicklung, die Lagerung der Filme oder jede Kombination der genannten Faktoren. Tabelle 1 zeigt die am häufigsten auftretenden Probleme und deren Lösung.

Digitale Dentalradiologie 

Die digitale Dentalradiologie ist heute weithin verfügbar. Es werden zwei grundlegende Formen unterschieden: Das direkt digitale Röntgen und das indirekt digitale Röntgen.

• Die Systeme der direkt digitalen Radiographie (DR) verwenden Festkörpersensoren [14] die die auftreffende Strahlung detektieren und ein Röntgenbild nahezu unmittelbar an den angeschlossenen Computer senden. DR-Sensoren sind gegenwärtig aber auf die Größe 1,2 begrenzt. 

•  Die indirekten Systeme, auch als CR-Systeme (Computed Radiography) bezeichnet, verwenden Phosphorplatten (PSP, photo-stimulable phosphor plates), die der Strahlung ausgesetzt werden, anschließend von einem Laserprozessor digital gescannt und schließlich im Computer zu einem Bild konvertiert werden. Das Bild wird dann unmittelbar nach der Verarbeitung von der Platte gelöscht, so dass diese sofort wieder eingesetzt werden kann. Der Vorteil dieser Technologie liegt darin, dass die Größe und die Dicke der Phosphorplatten nahezu identisch sind mit der Größe und der Dicke traditioneller Filme. Durch Verkratzen können die intraoralen Sensoren jedoch an Leistungsfähigkeit einbüßen, und der für das Scannen (und Löschen) einer belichteten Platte erforderliche Zeitaufwand ist höher als bei den DR-Systemen..

Beide Verfahren liefern diagnostische Ergebnisse [14] Das DR-System bietet aber nur eine begrenzte Auswahl an Größen, während CR-Systeme mit ihren variablen Plattengrößen eine größere Flexibilität aufweisen. Digitale Röntgengeräte reduzieren die erforderliche Strahlenexposition im Vergleich zu herkömmlichen Filmsystemen in ganz erheblichem Maße (um 50 bis 80%). Ein weiterer Vorteil ist die Möglichkeit der elektronischen Speicherung der Bilder und die je nach Notwendigkeit für die radiographische Beurteilung von Zahnerkrankungen mögliche digitale Bildbearbeitung (Abbildung 4).

Konventionelle Filme können lediglich 16 Graustufen darstellen, was für die Bild gebende Diagnostik letztlich ein sehr enger Bereich ist. Digitale Zahnröntgenaufnahmen bieten dagegen theoretisch bis zu 65.536 Graustufen. Eine digitale Röntgenaufnahme lässt sich durch eine spätere Bearbeitung am Computer verstärken, indem verschiedene Parameter korrigiert werden. Der Untersucher erhält auf diese Weise ein diagnostisch aussagekräftigeres Bild und erreicht eine verbesserte visuelle Darstellung der Erkrankung und ihrer Details. Studien zeigen, dass die Veränderung von Kontrast und Helligkeit im Rahmen der Bildbearbeitung die größten Auswirkungen auf die diagnostische Genauigkeit haben [18]. Eine einzige Aufnahme kann durch gezielte Bildbearbeitung so verbessert werden, dass der Untersucher auch ohne eine weitere Strahlenexposition durch erneute Aufnahmen wichtige Muster oder Details von diagnostischer Bedeutung erkennen kann. Die Pros und Contras der digitalen Dentalradiographie werden in Tabelle 2 zusammengefasst.