구강 문제는 우리 중 누구도 피할 수 없는 것일 수 있습니다. 치통은 일반적으로 치아우식증(충치), 치은염, 치주염, 치수염 또는 골절된 치아로 인한 치수(치아 신경) 감염으로 인해 발생합니다.
경미한 경우에는 경구용 소염진통제나 간단한 치료만으로
심한 경우 치아 충전, 근관 치료 등이 필요할 수 있습니다. 국소 치아 병변의 위치, 범위 및 중증도를 결정하기 위해 치관 및 치근의 선명한 이미지를 얻기 위해 치과용 필름 기계를 빌려야 합니다.
심한 경우 치아를 발치하고 다시 심어야 할 수 있으며 구강 CT, 학명: CBCT가 필요합니다.
그렇다면 CBCT는 CT인가?
예, 아니오!
1. 치과용 필름기 - 파노라마기 - CBCT
X선 영상 기술은 처음에는 "순수한 치과 방사선학"으로 시작하여 점차 "구강 및 악안면 의료 영상"으로 진화하면서 구강 분야에서 매우 중요한 역할을 합니다.
X-ray 촬영의 수직 분야로서 Dental Imaging의 발전은 백년 이상 지속되었으며 Dental Film Machine, Film Panoramic Machine, Digital Dental Film Machine, Digital Panoramic Machine 및 CBCT와 같은 단계를 거쳤습니다. .
01. 치아 필름 기계
1896년 독일의 치과의사 Walkhoff는 25분 동안 X선에 노출된 후 자신의 치아 사진을 찍었습니다. 10년 후, 세계 최초의 상용 치과용 X선 촬영기 "REKORD"가 탄생했으며 일반적으로 "치과용 X선 촬영기"라고 합니다.
1982년에 French Trophy는 구강 내 X-선 촬영을 위한 최초의 구강 내 X-선 검출기(Radio-Visio-Graphy, RVG)를 출시했습니다. 이것은 DR 장비의 1세대이며 방사선 선량은 기존 필름 선량의 10분의 1에 불과하여 치과 및 악안면 X-선 영상이 디지털 시대로 접어들었음을 알립니다.
덴탈 필름 머신은 입 안의 1~3개 치아의 2D 고화질 이미징에 사용됩니다. 치아체, 근관치료, 치주질환 등 치과 임상 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 그러나 영상 시야의 한계로 인해 치과용 필름 기계는 치아 외부의 영상을 얻을 수 없어 일반적으로 교정이나 임플란트 관련 진단 및 치료에 사용되지 않는다.
02. 파노라마머신
치과용 필름 기계는 보통 특정 치아나 특정 부분만을 관찰할 수 있지만, 어떤 치아가 치통을 유발했는지 알 수 없는 경우가 많기 때문에 넓은 시야의 곡면 X-ray 장비, 즉 파노라마 장비가 필요합니다.
1961년에는 세계 최초의 상업용 아날로그 파노라마 카메라가 임상에 사용되었습니다. 1996년 독일 시로나는 CCD 기술을 파노라마 카메라에 적용해 디지털 파노라마 카메라를 출시했다.
파노라마 카메라는 단층 촬영 원리를 기반으로 설계되었으며 이미징 로직은 유방 DBT와 매우 유사합니다. 파노라마 촬영시 구강악안면부의 해부학적 특성에 따라 X선관은 한쪽 측두하악관절에서 반대측 측두하악관절까지 사람의 머리를 약 120도 둘러싸도록 선택하고, 최종적으로 입 전체의 2차원 영상을 한번에 획득하여 턱뼈와 입 전체의 단층촬영으로 한 장의 사진에 좌우로 확대된 평면도를 제시한다.
파노라마 머신은 포괄적인 관찰, 간단한 조작, 어린이와 노인 및 허약한 환자가 쉽게 받아들일 수 있는 장점이 있습니다. 그러나 파노라마 카메라의 단점도 매우 분명합니다.
1) 치과용 필름 기계와 비교할 때 파노라마 영상에서 치아 내부의 선명도와 디테일이 분명히 떨어집니다.
2) 곡면 단층촬영으로 인해 영상의 왜곡과 왜곡이 심하고 영상의 중첩도 불가피하다.
따라서 파노라마 카메라는 모든 치아의 모양과 위치, 턱 안쪽을 관찰하여 교정 및 치아 수복을 위한 영상 기반을 제공하는 데 주로 사용됩니다. 매우 높은 해상도의 치아 구조 이미징이 필요한 분야에는 적합하지 않습니다.
03. 씨비씨티
치과 질환의 경우 치과용 필름과 파노라마 필름이 높은 진단 효과를 나타냅니다. 그러나 근관 질환의 경우 2D 이미징은 이미지가 겹치는 경향이 있으며 근관 및 기타 주변 조직의 3차원 정보를 더 명확하게 할 수 없어 치근 열구의 사례를 놓치거나 오진하기 쉽습니다. 이를 위해서는 3차원 단층촬영(CBCT)이 필요합니다.
다음 사진을 예로 들어 보겠습니다. 왼쪽 그림은 파노라마 평면 필름에 해당합니다. 우리는 그녀의 오른손에 있는 물체의 이미지만 볼 수 있지만 실제 사람의 가슴에 들고 있는 물체를 반영할 수는 없습니다. 오른쪽 사진의 CBCT는 3차원 영상을 가지고 있는 반면, 오른손에 있는 물체의 영상뿐만 아니라 가슴 앞에 들고 있는 물체의 영상도 볼 수 있는 입체 영상이다. .
1998년 세계 최초의 상용 CBCT인 NewTom 9000이 출시되었습니다. 2년 후 정식으로 생산되어 치과에 적용되었습니다. CBCT는 2차원에서 3차원으로의 도약을 실현하는 치과 분야의 혁신적인 발전입니다.
CBCT는 Multi-Plane 2D 영상으로 구성된 전악 치아의 3D 영상을 제공할 뿐만 아니라 Coronal, Sagittal, Cross-Sectional View를 포함한 Multi-Slice 관찰이 가능하며 3차원 구조를 직관적으로 표시할 수 있어 의사에게 Diagnosis 제공 구강악안면질환에 대한 중요한 임상적 근거를 제공한다.
또한 CBCT는 치과용 필름 기계 및 파노라마 기계의 대안으로도 사용할 수 있습니다. 고스트가 겹치지 않고 자동으로 파노라마 필름을 생성할 수 있으며 이미지 분할을 통해 단일 또는 여러 치아의 "작은 치과용 필름"을 얻을 수 있습니다. 이미지가 더 선명할 뿐만 아니라 더 세밀하고 3D 평면에서 회전할 수 있습니다. 객관적으로 말해서 CBCT는 높은 방사선 선량으로 인해 반드시 치과용 필름 장비를 대체할 수는 없지만 파노라마 장비를 대체하는 것이 일반적인 추세입니다.
최근 치과 분야에서는 "삼합일 CT", "삼합일 CT"가 등장하고 있다. 소위 "three-in-one CT"는 CBCT, 파노라마 및 머리 쪽 세 가지 기능의 통합을 의미합니다. "포인원 CT"는 CBCT, 파노라마, 머리 쪽 및 구강 내 촬영(치과용 필름)의 조합을 의미합니다. 다기능 CT의 출현은 구강 임상 진단의 모든 요구를 충족합니다.
2. CBCT 대 CT
1989년 세계 최초의 스파이럴 CT가 공식적으로 탄생하여 CT 기술의 첫 도약이 되었습니다. 그러나 여전히 단일 행 CT이며 팬 빔 CT(Fan Beam CT)라고 합니다. 그 후, Z축에 여러 열의 디텍터를 설정하여 갠트리를 1회전 시켜 여러 단층 영상을 얻을 수 있는데 이를 콘 빔 CT(Cone Beam CT)라고 합니다.
따라서 다중검출기 CT도 CBCT의 범주에 속한다. 그러나 우리는 보통 (일반)CT라고 부르며 전신 진단에 적용한다. 이에 대응하는 것이 CBCT와 같은 특수 CT이다.
일반적으로 CBCT는 평판 검출기를 기반으로 3차원 영상을 구현하는 장비를 말하며, 그 중 구강용 CBCT가 가장 유명하여 CBCT는 구강용 CT와 동의어가 되었습니다.
전체 "CBCT(cone-beam computed tomography)"인 CBCT는 튜브와 평판 검출기로 구성됩니다. CBCT는 일반 진료용 CT의 폐루프 원형 구멍 설계와 달리 유연성을 유지하기 위해 개방형 구조를 채택합니다.
CT의 high-kV, high-mAs, multi-turn 고속 scan과 달리 CBCT는 low-kV, low-mAs, single-turn slow scan으로 180도 ~360도의 단일 회전 스캔을 수행합니다. 모든 각도에서 환자의 이미지를 얻기 위해 환자의 머리 주위. 그런 다음 등방성 3차원 이미지를 얻기 위해 콘빔 CT 재구성 알고리즘(예: FDK)을 통해 수백 개의 2차원 프로젝션을 얻습니다. 기존 CT와 비교하여 CBCT는 다음과 같은 장점이 있습니다.
1) 방사선량이 적다. 머리 CT의 방사선량은 보통 2000µSv인 반면 CBCT의 방사선량은 20~500µSv(시야에 따라 방사선량이 다름)로 CT보다 훨씬 낮습니다.
2) 공간 해상도가 더 높고 CT 스캐닝 두께는 약 0.5mm~1cm인 반면 CBCT 레이어 두께는 80~400μm에 도달할 수 있어 이미지 정확도가 크게 향상되고 더 많은 해부학적 세부 사항을 캡처할 수 있습니다.
3. 저선량 CBCT
CBCT의 방사선량은 상대적으로 안전한 기존 CT의 수십분의 일에 불과하다는 것을 알고 있습니다. 그러나 치과 치료는 더 복잡하고 종종 여러 번의 주사가 필요합니다. 교정을 예로 들면, 치료 주기에는 종종 7~8회의 CBCT 검사가 필요합니다. 합산하는 것은 상당히 "무서운" 일입니다. 특히 많은 어린이들이 치열 교정이 필요합니다. 어린이는 성인에 비해 X-ray에 2~3배 정도 민감하며 부상을 입을 확률이 높습니다. 따라서 방사선량이 적은 CBCT가 필요하다.
시야가 작을수록 방사선량이 적습니다. 진단을 손상시키지 않고 방사선량을 줄이기 위해 FOV를 가능한 한 작게 만드는 경우가 많습니다. 최근 몇 년 동안 기술 발전으로 CBCT 제조업체는 하드웨어를 혁신했습니다.
1) 하이브리드 펄스 튜브
오늘날 CBCT는 일반적으로 펄스 및 연속 스캔 모드를 모두 포함하는 하이브리드 펄스 튜브를 사용합니다. 펄스 스캐닝, 튜브의 실제 노출 시간은 스캐닝 시간보다 훨씬 짧고 튜브의 수명이 길 뿐만 아니라 방사선 량을 두 배로 늘릴 수 있습니다. 그러나 연속 노출 스캐닝의 냉각 시스템은 비교적 완벽하여 사용 빈도가 높은 클리닉에 적합합니다.
2) CMOS 검출기
X-ray 장비의 경우 디텍터가 핵심 중 핵심입니다. 현재 CBCT는 비정질 실리콘/IGZO 검출기 및 CMOS 검출기의 두 가지 유형을 주로 사용합니다(X-선 검출기를 이해하기 위한 기사(1부): 만개한 기술 참조). 비정질 실리콘/IGZO 감지기와 비교할 때 CMOS 감지기의 기판은 단결정 실리콘이기 때문에 전자 이동도가 훨씬 높아 CMOS 감지기가 더 높은 신호 대 잡음비, 더 높은 공간 분해능 및 더 빠른 획득 속도를 가질 수 있습니다. 더 빠르고 더 낮은 용량의 DQE가 더 높습니다.
오늘날 하이브리드 펄스 튜브 및 CMOS 감지기는 고급 CBCT의 표준 구성이 되었습니다.
구강 CBCT 외에도 유방 CT, KV-CBCT 및 CBCT-DR과 같은 특수 CBCT도 개발되었습니다.
예를 들어 기존 CT는 방사선량이 높고 공간 해상도가 낮아 유방 검사에 적합하지 않습니다. 전용 유방 CT는 방사선량을 낮출 뿐만 아니라 영상 해상도가 100 마이크론 미만입니다.
예를 들어, 종양 방사선 치료 기술은 이미지 유도 3차원 입체 조형 방사선 치료 및 강도 변조 방사선 치료로 대표되는 정밀 방사선 치료의 새로운 시대에 접어들었습니다. 영상유도방사선치료(IGRT) 기술의 발전, 특히 KV-CBCT 영상시스템의 활용으로 방사선치료의 정확도가 크게 향상되었습니다.
또 다른 예로, 인간은 직립 동물이며, 서 있는 자세로 촬영하는 것이 환자의 일상적인 뼈 통증의 원인과 뼈 변형의 정도를 가장 잘 반영할 수 있습니다. 기존의 CT는 체중부하 자세에서 3D 영상을 얻을 수 없습니다. CBCT-DR은 체중부하 자세에서 환자의 관절 힘 변화 상태를 잘 반영할 수 있어 임상적용 가치가 매우 높다.