Serie: Hora est. Prechirurgisch onderzoek van mandibula en canalis mandibularis met CBCT-scans

View the english summary Open PDF (300.87 KB)

Doel van dit onderzoek was de nauwkeurigheid te bepalen van prechirurgisch onderzoek van de mandibula met conebeamcomputertomografische beelden. Voor chirurgische behandelingen in de mandibula is het van belang de positie van de canalis mandibularis te bepalen zodat schade aan de nervus alveolaris inferior kan worden voorkomen. Deze zenuw kan het beste worden onderzocht met behulp van panoramische, gereconstrueerde beelden in combinatie met dwarsdoorsnedes van reconstructiebeelden. Om de nervus alveolaris inferior tijdens een behandeling te beschermen wordt aan de hand van dit onderzoek een veiligheidszone van minimaal 1,13 mm geadviseerd. Bij het verrichten van afstandsmetingen bleek er vooral een vergroting van de werkelijkheid te zijn die groter was bij kleine afstanden. (Semi)automatische detectie van de canalis mandibularis bleek nog niet te kunnen worden gebruikt in de kliniek. Wanneer op een CBCT-scan een linguale positie van de canalis in combinatie met een versmalling van de canalis ter plaatse van het contactpunt met de wortel van een derde molaar wordt waargenomen, neemt het risico op schade aan de zenuw toe. CBCT-scans dienen alleen in specifieke casus te worden gebruikt.

Op 9 februari 2018 promoveerde Niek L. Gerlach aan de Radboud Universiteit in Nijmegen op zijn proefschrift ‘Pre-surgical assessment of the mandibular body and canal using cone beam computed tomography data’. Promotoren waren prof. dr. G.J. Meijer en prof. dr. S.J.Bergé. Copromotor was dr. T.J.J. Maal.

Inleiding

Voor chirurgische behandelingen in de mandibula is het van belang de positie van de canalis mandibularis te bepalen zodat schade aan de nervus alveolaris inferior kan worden voorkomen. In dit promotieonderzoek werd de nauwkeurigheid van het prechirurgisch onderzoek van de mandibula met behulp van conebeamcomputertomografische (CBCT) data en driedimensionale (3D) beeldvormende planningssoftware onderzocht. In het bijzonder werd gekeken naar de corpus en canalis mandibularis. De positie en de diameter van de canalis mandibularis alsmede de verschillende botdiktes van de corpus kunnen in verschillende richtingen worden onderzocht.

De canalis mandibularis bevat de nervus alveolaris inferior. Deze voorziet de lip- en kinregio van gevoel. 3D-planningssoftware maakt het mogelijk deze canalis handmatig te markeren en zodoende het gehele beloop van de canalis te visualiseren. Om de canalis te markeren wordt gebruikgemaakt van CBCT-beelden die de canalis vanuit verschillende invalshoeken laten zien.

Het promotieonderzoek

Om te bepalen welke CBCT-beelden gebruikt moeten worden om de canalis zo optimaal mogelijk op de werkelijke anatomische positie te markeren, werd eerst de reproduceerbaarheid van het markeren onderzocht. Hiervoor werd gebruikgemaakt van panoramische, gereconstrueerde beelden, dwarsdoorsnedes van reconstructiebeelden en een combinatie van beide. Uit de CBCT-database werden 5 dentate en 5 edentate patiënten geselecteerd. Bij de patiënten markeerden 2 onafhankelijke onderzoekers zowel de linker als de rechter canalis mandibularis met behulp van 3D-planningssoftware. De meest reproduceerbare methode bleek de gecombineerde methode te zijn. Dit was de meest tijdrovende methode, waarbij eerst een snelle markering werd verricht met behulp van panoramische beelden en daarna een fine-tuning plaatsvond met behulp van dwarsdoorsnedes. In 95% van het traject van de canalis zat de interbeoordelaarsafwijking binnen de 1,3 mm (sd 0,4). De grootste afwijkingen werden vooral in het ventrale deel van de canalis aangetroffen.

Na dit onderzoek was het verschil tussen de locatie van de canalis mandibularis, zoals gemarkeerd op CBCT-beelden, en de werkelijke anatomische positie van de canalis nog onbekend. Deze mate van verschil is echter zeer belangrijk om te weten omdat de nauwkeurigheid van het CBCT-onderzoek de grootte van de veiligheidszone rondom de canalis, die gehanteerd dient te worden tijdens een chirurgische behandeling, bepaalt. Door hantering van deze zone wordt iatrogene schade aan de nervus alveolaris inferior voorkomen.

Om de nauwkeurigheid vast te stellen van de positie en afmetingen van de canalis mandibularis gemeten met CBCT-onderzoek werden deze vergeleken met de werkelijke positie en afmetingen op histologische coupes (afb. 1). Hiervoor werd gebruikgemaakt van CBCT-scans van een dentate en een edentate vers ingevroren kadaver. De positie van de canalis werd gemarkeerd door de gecombineerde methode toe te passen met behulp van de 3D-planningssoftware. Van de mandibula werden histologische coupes gemaakt die werden gedigitaliseerd en histologisch geëvalueerd. De metingen verricht op deze coupes werden vergeleken met de metingen van de corresponderende CBCT-beelden. De werkelijke positie van de canalis varieerde 0,76 mm ten opzichte van de positie op CBCT-beelden. De diameter van de canalis werd 0,74 mm smaller afgebeeld. Om de nervus alveolaris inferior te beschermen moet de afstand van de buitenzijde van de corpus mandibularis tot en met de buitenste oppervlak van de canalis mandibularis worden bepaald. Op basis van dit onderzoek wordt daarom een veiligheidszone van minimaal 1,13 mm (positieafwijking = 0,76 mm en radiusafwijking = 0,37 mm) rondom de canalis geadviseerd wanneer deze wordt vastgesteld met behulp van CBCT-beelden.

Afb. 1. Afstandsmetingen van de canalis mandibularis zoals gemeten op histologische coupes en corresponderende CBCT-beelden.
A = Midden van de canalis mandibularis tot aan de top van procussus alveolaris.
B = Midden van de canalis mandibularis tot aan de onderkant van de mandibula.
C= Midden van de canalis mandibularis tot aan het linguale oppervlak van de mandibula.
D = Midden van de canalis mandibularis tot aan het buccale oppervlak van de mandibula.
E = Maximale diameter van de canalis mandibularis.
F = Diameter van de canalis mandibularis loodrecht op afstand E.

Het incorrect afbeelden van de corpus mandibularis en zijn corticale laag beïnvloedt ook chirurgische procedures. Het doel van het volgende onderzoek was het vaststellen van de nauwkeurigheid van het CBCT-onderzoek wanneer er afstandsmetingen van de bothoogte en breedte van het corpus en van de dikte van corticale laag worden verricht. Wederom werden 2 vers ingevroren hoofden van kadavers gescand en geanalyseerd. De CBCT-bevindingen werden vergeleken met metingen verricht op corresponderende histologische coupes (afb. 2). De metingen op de CBCT-beelden bleken een vergroting van de werkelijkheid te geven. Dit vergrotingseffect was groter bij het meten van kleine afstanden dan bij grote afstanden. De vergroting bij hoogtemetingen van het corpus varieerde tot 1,1% en die van de breedtemetingen tot 4,4%. Corticale diktes werden zelfs 82,6 % groter afgebeeld.

Afb. 2. Afstandsmetingen van corpus mandibularis zoals gemeten op histologische coupes en corresponderende CBCT-beelden.
A = Totale hoogte van de corpus mandibula.
B = Corticale dikte ter plaatse van de top van procussus alveolaris.
C = Corticale dikte ter plaatse van de onderkant van de mandibula.
D = Totale breedte van de corpus mandibula halverwege afstand A.
E = Corticale dikte ter plaatse van het linguale oppervlak van de mandibula.
F = Corticale dikte ter plaatse van het buccale oppervlak van de mandibula.

Het handmatig markeren van de canalis is tijdrovend. Daarom werden verschillende automatische methoden om de canalis te identificeren, geschikt voor CBCT-technologie, tegen het licht gehouden. Data van kadaverhoofden werden gebruikt om de canalis van het begin (foramen mandibulae) tot het einde (foramen mentale) automatische te segmenteren. Hiervoor werden de methoden met een Active Shape Model (ASM) en een Active Appearance Model (AAM) gebruikt. Deze methoden werden ook gemodificeerd gebruikt, namelijk door beide foramina handmatig te markeren, wat resulteerde in semiautomatische segmentatiemethoden. Histologie was wederom het referentiekader. Het verschil tussen de CBCT-beelden en de histologische coupes varieerde bij de AAM-methode tot 3,45 mm. Als de ASM-methode werd gebruikt, varieerde deze tot 4,44 mm. Het handmatig markeren van de foramina resulteerde zelfs in nog grotere afwijkingen (tot 5,60 mm) ten opzichte van de werkelijkheid. Omdat het verschil tussen de (semi)automatische segmentatie en de werkelijke anatomische posities van de canalis mandibularis substantieel is, kunnen deze technieken nog niet worden gebruikt in de kliniek.

Om de positie van de derde molaren ten opzichte van de canalis mandibularis te bepalen, wordt meestal gebruikgemaakt van panoramische röntgenopnamen, eventueel aangevuld met CBCT-beelden. De doelstelling van het volgende onderzoek was het bepalen van de meerwaarde van additionele CBCT-scans in combinatie met panoramische röntgenopnamen op het verkleinen van de kans op schade aan de nervus alveolaris inferior tijdens extractie van derde molaren. Ook werden er röntgenologische kenmerken geïdentificeerd die geassocieerd zijn met een verhoogd risico op schade aan deze nervus. In een multicenter gerandomiseerd onderzoek met controlegroep werden patiënten geïncludeerd bij wie op een panoramische röntgenopname een verhoogde kans op nervusschade werd waargenomen. Het inclusiecriterium voor een verhoogd risico was een canalis die meer dan de helft in hoogte overgeprojecteerd werd door de wortels van de derde molaar (afb. 3). De patiënten die een extra CBCT-onderzoek kregen, werden willekeurig gekozen. Bij de patiënten werd na extractie gescoord op subjectieve en objectieve gevoelsstoornissen van de nervus alveolaris inferior, postoperatieve pijn en andere complicaties. Ook werd de kwaliteit van leven, operatieduur, het aantal spoedbezoeken en het aantal gemiste werk- of studiedagen genoteerd.

Afb. 3. Afbeelding van het inclusiecriterium voor een verhoogd risico (een canalis die meer dan de helft in hoogte overgeprojecteerd wordt door de wortels van de derde molaar).

Een extra CBCT-scan bleek niet van invloed te zijn op het optreden van schade aan de nervus alveolaris inferior (6,3% na 1 week) en andere postoperatieve morbiditeit. Echter, de CBCT-beelden maakten het wel mogelijk hoogrisicofactoren te identificeren. Indien op de panoramische röntgenopnamen een volledig overgeprojecteerde canalis door de wortel van de derde molaar werd waargenomen met tekenen van contact, zoals het donker kleuren van de wortel en onderbreking van de witte lijn van de canalis, werd een incidentie van tijdelijke en blijvende gevoelsstoornis aan de nervus alveolaris inferior waargenomen van respectievelijk 25% en 11%. In dergelijke gevallen is een extra CBCT-scan geïndiceerd. Wanneer op de CBCT-scan een linguale positie van de canalis in combinatie met een versmalling van de canalis ter plekke van het contactpunt met de wortel werd waargenomen, namen deze waarden toe tot respectievelijk 58% en 42%. Indien dit wordt waargenomen op een CBCT-scan kunnen andere alternatieven, zoals het voeren van een expectatief beleid of een coronectomie, worden besproken met de patiënt.

Vervolgens is gekeken naar de toegevoegde waarde van een CBCT-scan bij extractie van een derde molaar nadat op een panoramische röntgenopname een canalis mandibularis bifidus en trifidus is gezien. Aan de hand van 2 casus bleek dat op de CBCT-beelden de precieze positie en het aantal kanalen duidelijker te zien waren dan op de panoramische röntgenopname. Hierdoor zouden gevoelsstoornissen en bloedingen voorkomen kunnen worden tijdens de verwijdering van derde molaren.

Conclusie

Aan de hand van de resultaten van dit promotieonderzoek is aangetoond dat CBCT-scans zinvol kunnen zijn tijdens het chirurgisch vooronderzoek van de corpus en de canalis mandibularis. Echter, deze techniek kent op dit moment nog zijn beperkingen. Om chirurgie van de mandibula veilig, voorspelbaar en effectief uit te voeren is het daarom van belang om bekend te zijn met deze beperkingen. CBCT-scans dienen alleen in specifieke casus gebruikt te worden.

Literatuur

Gerlach NL. Pre-surgical assessment of the mandibular body and canal using cone beam computed tomography data. Nijmegen: Radboud Universiteit, 2018. Academisch proefschrift.

Hartelijk dank voor uw reactie. Uw reactie zal in behandeling genomen worden en na controle worden geplaatst.

Kennistoets
De termijn voor de kennistoets is verlopen
Info
bron
Ned Tijdschr Tandheelkd juni 2018; 125: 341-344
doi
//https:doi.org/10.5177/ntvt.2018.06.18127
rubriek
Onderzoek en wetenschap
serie
Hora est
Bronnen
  • N.L. Gerlach
  • Uit de afdeling Mondziekten, Kaak-en Aangezichtchirurgie van het ­Radboudumc in Nijmegen
  • Datum van acceptatie: 26 april 2018
  • Adres: dr. N.L. Gerlach, Jeroen Bosch Ziekenhuis, Postbus 90153,5200 ME, ‘s-Herthogenbosch
  • n.gerlach@jbz.nl
Multimedia bij dit artikel
Gerelateerd