مزايای سفالومتری ديجيتالی در مقابل سفالومتری فيلمی فصل5

دانلود در انتهای فصل

تکنولوژي اخير ديجيتالي خارج دهاني که با کامپيوتري شدن بسياري از درمانهاي ارتودنسی همراه شده است، سفالومتري ديجيتال را براي کلينسين ها انجام پذير نموده است. دستگاههاي راديوگرافي فيلمي به سرعت جاي خود را به دستگاههاي ديجيتالي مي دهند. که تصوير را از طريق صفحات فسفري و يا Charged Couple Detectors به دست مي آورند که هر دوي آنها نسبت به فيلم مزيت هاي بسياري دارند . قبل از تغيير راديوگرافي فيلمي به راديوگرافي ديجيتال بهتر است در رابطه با دقت بالاي تشخيص لندمارکهاي ديجيتالي بحث شود . اين فصل پس از ارزيابي اصول پايه اي عکسبرداري ديجيتال و چگونگي تشخيص لندمارک ها به بررسي مزايا و معايب هر دو متد عکسبرداري در تشخيص و طرح درمان مي پردازد.

تکنولوژی تصویر برداری دیجیتالی

به منظور درک بهتر سفالومتری دیجیتال، بهتر است مقدمه کوتاهی از تصویربرداری دیجیتال دانسته شود. یک تصویر دیجیتال از نقاط مربعی شکلی به نام pixel درست شده است. این pixel ها در ستون و ردیف هایی قرار گرفته اند که به آنها ماتریکس گفته می شود. که اندازه ماتریکس به تعداد سطر و ستون بستگی دارد. دو تعیین کننده اصلی اندازه ماتریکس، اندازه تصویر و مهمتر از آن اندازه pixel ها می باشد هرچه pixel ها کوچک تر باشد به تعداد ستون وسطرهای بیشتری برای ایجاد تصویر نیاز است و بنابراین ماتریکس بزرگتری ایجاد می شود.

اندازه pixel ها نه تنها بر اندازه ماتریکس بلکه بر جزئیات و resolution تصویر نیز موثر است. هر چه اندازه pixel ها کوچک تر باشد تصویری با جزئیات و resolution بیشتر خواهیم داشت. منظور از resolution قابلیت تشخیص اشیاء بسیار نزدیک به هم می باشد و بستگی به نوع روش عکسبرداری دارد. روشهای عکسبرداری دیجیتال بعداً در این فصل توضیح داده خواهد شد.

شفافیت نسبی یک pixel با عددی که به آن اطلاق می شود ، نشان داده می شود ( که به آن شدت یا ارزش pixel گفته می شود ) . خود هر pixel از چندین عدد ( bit ) دوتایی درست شده است . این داده های بسیار کوچک اطلاعاتی نقش مهمی در شدت pixel ایفا می کنند . هر bit از یکی از ارزشهای دوتایی صفر (سیاه) و یا یک ( سفید ) تشکیل شده است . در رادیوگرافی دیجیتال ، تصویرها از ترکیب bit های سیاه و سفید تشکیل شده است که به هر pixel رنگ خاصی از خاکستری می دهد. مقدار روشنایی در هر تصویر توسط تعداد bit های تشکیل دهنده pixel تعیین می گردد. هرچه تعداد bit ها بیشتر باشد ، روشنایی pixel ها با دقت بیشتری نشان داده می شود در نتیجه pixel ها دارای تعداد بیشتری از شدت های رنگ خاکستری خواهند شد.

کامپیوترها از شفافیت تعداد متفاوتی bit استفاده می کنند. به عنوان مثال ، در یک سیستم bit 8 هر pixel از 256 (28 ) رنگ متفاوت خاکستری درست می شود که صفر سیاهترین و 255 سفیدترین می باشد و 254 شدت رنگ خاکستری در بین آنها جود دارد. در حالیکه بسیاری از برنامه ها از سیستم bit 8استفاده می کنند، برنامه های دیگری وجو دارد که از سیستم های با bit بیشتر مثل bit 10 (1025 شدت رنگ مختلف خاکستری)، bit 12 (4096 شدت رنگ مختلف خاکستری) و حتی bit 16 (65536 شدت رنگ مختلف خاکستری) استفاده می کنند.

فاکتورهای موثر بر روی کیفیت تصاویر دیجیتال

Spatial resolution

(SR ) Spatial resolution به تعداد pixel تشکیل دهنده عکس گفته می شود . هرچه تعداد pixel تشکیل دهنده ماتریکس بیشتر باشد ، SR بالاتری را ، ایجاد می کند . هرچه pixel ها کمتر آشکار شوند ، تصویر شفافیت کمتری می یابد . چشم انسان می تواند جزئیات را تا حد مربعی به ابعاد 1/0 × 1/0 میلیمتر مشاهده نماید . در نتیجه برای ایجاد تصویری با کیفیتی برابر با خود شئی می بایست تصویر با pixel هایی با حداقل اندازه 1/0 × 1/0 میلیمتر داشته باشیم. هر چند به منظور تشخیص دقیق تر به بیشترین تعداد pixel نیاز است. بعلاوه می بایست قابلیت ذخیره این تصاویر را ، نیز در ذهن داشت .

دانسیته نوری (Optical density)

Optical density به اندازه گیری سیاهی فیلم گفته می شود که در آن نسبت نور تابیده شده به فیلم و نور عبوری از آن محاسبه می شود . کیفیت تصویر دیجیتال وابسته به تعداد سایه های خاکستری و بخصوص تعداد آنها در تصویر رادیوگرافی می باشد . هرچند می توان یک تصویر را با استفاده از تکنیکهایی که از رنگ خاکستری به بهترین نحو استفاده می کنند ، بهبود بخشید .

نمایش تصویر

با پیشرفت تکنولوژی محدویتهایی که اندازه pixel و تعداد رنگ خاکستری ایجاد می کند ، کاهش می یابد . هرچند Spatial Resolution مانیتور برای دیدن تصویر نیز اهمیت دارد .

Spatial Resolution در مانیتورهای CRT توسط تعداد خطوط raster نمایش مشخص می شود . به عنوان مثال در مانیتوری با 625 خط می توان تصاویر دیجیتال را بدون کاهش کیفیت به منظور تشخیص مشاهده کرد هرچند هنگامی که کیفیت تصویر بسیار اهمیت دارد باید از مانیتوری با 2048 خط استفاده کرد تا Resolution فیلم رادیوگرافی باقی بماند .

اخیراً مانیتورهای LCD که تصاویر دیجیتال را به format واقعی خود از نظر pixel و bit نشان می دهد ، گسترش بسیاری یافته است . سطح قوس دار مانیتورهای حجیم CRT با سطح صاف و طرح ظریف مانیتورهای LCD قابل مقایسه نیست . مانیتورهای LCD فاصله بین تفاوت در تصویر واقعی و تصویر نمایش داده شده توسط مانیتورهای قدیمی را ، تا حد ممکن کاهش می دهد .

کیفیت مانیتورها در هردوی این گروهها بسیار متفاوت می باشد به حدی که نمی توانند تصاویر دیجیتال را با Spatial resolution و optical density حقیقی که در عکس دیجیتال گرفته شده است نمایش دهند . در مطالعه ای Ludlow و Abreu(3) قابلیت مانیتورهای LCD , CRT و فیلم های رادیوگرافی را ، جهت تشخیص پوسیدگی مقایسه کردند . مؤلفین اختلاف آماری معنی داری در بین طرق مختلف نمایش یافت نمودند . تأثیرات طراحی مانیتور بر روی کیفیت تصاویر و تشخیص بحثی است که نیاز به مطالعه بیشتر دارد .

سیستم های تصویر برداری رادیوگرافی دیجیتال

سیستم های غیرمستقیم

سیستم های غیرمستقیم دیجیتالی تصاویر مبتنی بر فیلم را به تصاویر دیجیتال تبدیل می کنند که در تئوری تصویر تولید شده به همان مقدار تصویر اصلی دارای اطلاعات می باشد . هنوز از اسکنرهای flatbed برای دیجیتال کردن تصاویر فیلمی استفاده می شود . در ابتدا فیلم را روی پلان شیشه ای اسکنر قرار داده سپس دستگاه charge-coupled شدت نور عبوری از تصویر را ، تشخیص می دهد . شکل نور به نسبت شدت آن به سیگنالهای دیجیتالی تبدیل می شود . سپس این سیگنالها به رنگهای مختلف خاکستری تبدیل می شوند که باعث ایجاد تصاویر دیجیتالی می شوند که در مانیتور دیده می شود .

سیستم های مستقیم

سیستم رادیوگرافی مستقیم ، بدون هیچ واسطه ای مستقیماً تصویر را در اختیار ما می گذارد . دو گونه از این سیستم ها برای استفاده کلینیکی تایید شده است که شامل charge coupled detector ( CCD ) و storage phosphor plate ( SPP ) می باشد سیستم CCD دارای حس گری می باشد که مستقیماً به کامپیوتر وصل می شود و تصویر را بر روی مانیتور نمایش می دهد . اکثر تولید کنندگان دستگاههای رادیوگرافی ، دستگاههای ترکیبی پانورکس ، سفالومتریک جدید را براساس سنسورهای CCD تولید می کنند و برخی از دستگاههای قدیمی رادیوگرافیک قابلیت بازسازی به منظور کارکردن با سنسورهای CCD را ، دارند . در سیستم های SPP فیلم رادیوگرافی جای خود را به صفحات پوشیده شده از فسفر داده است که به همان سبک قدیمی اشعه به آنها تابیده می شود . هنگامی که صفحات فسفری با دستگاه مخصوص اسکن می شوند تصویر مستقیما به کامپیوتر به صورت یک فایل منتقل میشود . هر دو سیستم SPP,CCD باعث حذف تاریکخانه و مواد شیمیایی مصرفی در تاریکخانه می شوند . هر چند سیستم های SPP هنوز نیازمند اسکنر می باشند که تاحدودی حساس به نور می باشد. درسیستم های مستقیم می توان با تغییر resolution در دستگاه رادیوگرافی ، مانیتور و پرینتر کیفیت تصویر را افزایش داد.

مزایای رادیوگرافی دیجیتال

دستگاههای دیجیتالی نسبت به فیلم دارای مزایایی می باشد که عبارتند از : کاهش میزان اشعه دریافتی به بیمار ، ایجاد تصویر فوری ، حذف تاریکخانه و زمان ظهور فیلم و درنتیجه کاهش مخارج ، تسهیل در جهت افزایش کیفیت تصویر ، ذخیره و جابجایی آن ، تسهیل در جهت در اختیار گذاردن تصویر به همکاران و یافتن راحت تر لندمارکها .

کاهش زمان تابش اشعه

هرچند که کیفیت بالای رادیوگرافی ها برای سفالومتری ضروری است ، کاهش اشعه تابیده شده به بیمار از اهمیت بالاتری برخوردار می باشد . به طور کلی میزان اشعه در رادیوگرافی دندانپزشکی به حدی کم است که تا رسیدن به آستانه اثرات سوء اشعه فاصله بسیاری دارد و عوارض تراتوژنیک آن در حداقل میزان خود می باشد . هر چند که قانون AIARA (As low as reasonably achievable) ( استفاده از کمترین میزان ممکن ) تکنسین ها را ، مجاب می نماید که رادیوگرافی را با استفاده از حداقل میزان اشعه بگیرند . رسیدن به این امر با استفاده از دستگاههای دیجیتالی سفالومتری مقدور است .

مطالعات بسیاری بر روی میزان اشعه توسط دستگاههای دیجیتالی و مبتنی برفیلم انجام شده است . با استفاده از تکنولوژی پیشرفته دیجیتالی می توان بدون صدمه به کیفیت تصویر، میزان اشعه دریافتی را ، کاهش داد . با وجود اینکه کاهش در میزان اشعه دربین دستگاههای مختلف دیجیتال متفاوت است ، به طور کلی دستگاههای دیجیتال نسبت به دستگاههای مبتنی برفیلم ، کاهش قابل ملاحظه ای در میزان اشعه دارند .

Sonoda و همکاران ، Kogutt و همکاران گزارش نمودند که صفحات فسفری تحریک پذیر به نور قابلیت کاهش میزان اشعه را تا 85% با وجودیکه تصویری برابر با کیفیت رادیوگرافی های قدیمی ایجاد می کنند، دارند . Farman و Farman در تحقیقات خود به این نتیجه رسیدند که هنگام استفاده از سیستم های پانورامیک دیجیتال SPP به منظور تهیه عکس باکیفیت برابر با عکس های قدیم نیاز به افزایش اشعه می باشد. Naslund و همکاران یافتند که با استفاده از سیستم های SPP میزان اشعه 50 تا 75% بدون تأثیر گذاری برروی شاخص های آناتومیک کاهش می یابد . Seki و Okano و Sagner و همکاران نتایج مشابهی را ، گزارش کردند . محققین هنوز بر روی این مطلب که آیا کاهش میزان اشعه در سیستم های SPP بدون صدمه به کیفیت تصویر امکان پذیر است یا خیر ، توافق نظر ندارند .

Farman و همکاران به این نتیجه رسیدند که سیستم های CCD نسبت به سیستم های قدیمی و SPP نیاز به اشعه کمتری دارند . Farman و همکارانش در دو مطالعه مختلف و به ارزیابی سیستم CCD از لحاظ لایه های تصویر برداری ، بزرگنمایی و از همه مهمتر میزان تابش ، پرداختند . آنها به این نتیجه دست یافتند که سیستم های CCD برای تصویر برداری تا 70% کمتر از سفالومتری قدیمی به اشعه نیاز دارند . در حالیکه Dawood در مطالعات خود حتی کاهش 98% را گزارش کرده است ، هرچند کاهش 30 تا 50 درصدی بیشتر انتظار می رود . Visser و همکاران نیز در آزمایش خود به این نتیجه رسیدند که در سیستم های CCD بیمار تنها نصف سیستم های قدیمی اشعه دریافت می کند یک متغییر بسیار مهم که در این تحقیقات به آن توجه نشده است ، تأثیر کاهش اشعه بر روی کیفیت تصویر می باشد . کاهش در میزان اشعه تنها زمانی به نفع بیمار است که کیفیت تصویر از لحاظ ارزش تشخیصی با رادیوگرافی های قدیمی برابر باشد .

صرفه جویی در زمان و هزینه

یکی از بزرگترین مزایای رادیوگرافی دیجیتالی صرفه جویی در زمان به علت حذف زمان ظهور فیلم می باشد . فرآیند ظهور خودکارفیلم 5/1 تا 4 دقیقه طول می کشد ، در حالیکه در سیستم های CCD تصویر فوراً گرفته می شود ، و در نتیجه اپراتور یا سایر کارکنان وقت آزاد بیشتری دارند . هرچند سیستم های SPP برای اسکن لیزری صفحات فسفری نیاز به زمان بیشتری دارند . طول این فرآیند براساس کارخانه سازنده و تنظیمات resolution متفاوت است . میزان تنظیمات resolution حداکثر 2 دقیقه و 40 ثانیه برای زمان اسکن پیشنهاد می شود ( 14 ) . هرچند ممکن است این مقدار نسبت به برخی سیستم های مبتنی بر فیلم ، سریعتر باشد اما سیستم های مدرن مبتنی برفیلم ، بسیار از اسکنرهای لیزری SPP سریعتر می باشد .

Davis و Mackay در مطالعه ای زمان مورد نیاز برای تریسینگ دستی سفالومتریک و دیجیتال را با هم مقایسه کردند . نتایج نشان داد که هیچ گونه اختلاف آماری با معنی بین این 2 روش وجود ندارد . اگرچه در این مطالعه زمان مورد نیاز برای تصویر برداری توسط دستگاههای دیجیتال و دستی منظور نشده است . با استفاده از نرم افزارهای جدید سفالومتری ، تصویربرداری دیجیتالی به زمان بسیار کمی نیاز دارد و طراحی خطوط و زوایا با استفاده از محاسبات کامپیوتری پس از یافتن لندمارکهای سفالومتریک ، چند ثانیه بیشتر زمان نمی برد . طراحی دستی نقاط ، خطوط و زوایا و همچنین محاسبات به زمان زیادی نیاز دارد . این اختلاف زمانی زیاد ، مزایای دستگاه سفالومتری دیجیتال را نشان می دهد .

با استفاده از نرم افزارهای سفالومتریک دیجیتالی ، به محض اینکه لندمارکها مشخص شوند ، مستقیماً بر روی رادیوگرافی دیجیتال نشان داده می شوند . هم چنین می توان اندازهای خطی و زاویه ای را بر روی تصویر ، نشان داد و ذخیره کرد و در صورت نیاز آنها را ، ویرایش نمود . در تریسینگ دستی ویرایش نیاز به پاک کردن و یا اندازه گیری دوباره لندمارکها دارد . در هر دو صورت ویرایش تصاویری که به صورت دستی تریس شده است کاری دشوارتر و وقت گیرتر از ویرایش توسط نرم افزار می باشد .

هم چنین رادیوگرافی دیجیتالی نیاز به استفاده از تاریکخانه ، مواد شیمیایی مورد نیاز ، کارکنان بیشتر وزمان اضافی را حذف می کند . در حالیکه سیستم های CCD هیچ گونه نیازی به محیط کنترل شده ندارند ، سیستم های SPP به منظور قرار دادن صفحات حساس به نور فسفری در داخل اسکنر لیزری نیاز به اطاق نیمه تاریک دارند . با تمام این وجود ، حذف زمان و مخارج اضافی ، باعث شده که سیستم های رادیوگرافی دیجیتال مورد توجه بهترین متخصصین ارتودنسی قرار گیرد .

بهبود کیفیت تصاویر

تصاویر دیجیتالی با کمک الگوریتم های ریاضی می توانند به نحوی تغییر یابند که حجم خاکستری pixel های تشکیل دهنده تصویر بهبود پیدا کند . این الگوریتم های ریاضی می توانند باعث بهینه کردن رادیوگرافی شوند به طوریکه بتوان اطلاعات مورد نیاز را ، استخراج کرد . بهینه ساختن تصویر می تواند حتی به معنی پوشاندن نقاطی از تصویر باشد که به نظر اپراتور ضروری نیست . در نتیجه اطلاعات نسبت به رادیوگرافی اولیه کاهش هم ، می یابد . بنابراین می توان با تغییراتی اندک بر روی تصویری با کیفیت بد که در سفالومتری مبتنی برفیلم نیاز به تکرار عکسبرداری دارد، آنرا بهینه نمود و در نتیجه نیاز به تابش مجدد به بیمار حذف گردد . همچنین با استفاده از فیلم و پلان سریعتر و به همراه تکنیکهای بهینه سازی تصویر می توان تابش اشعه را تا حد قابل توجهی کم نمود .

بهینه سازی دیجیتالی را ، می توان به 3 گروه تقسیم بندی نمود که عبارتند از : بهبود کنتراست ، یکنواختی تصویر ، و بهبود حاشیه های تصویر . Jackson و همکاران بر روی تأثیرات این بهینه سازیها ، تحقیقاتی انجام دادند و نتیجه گرفتند که دقیقترین اندازه گیریها از تصاویری حاصل می شود که مراحل بهینه سازی برروی آنها انجام نشده است . به احتمال قوی این نتیجه براساس از دست رفتن اطلاعاتی که توسط اپراتور صورت می گیرد ، ناشی شده است ، ولیکن این اطلاعات ممکن است از نظر اپراتور بی اهمیت بوده باشد .

آرشیو کردن تصاویر

با وجودیکه فیلم های رادیوگرافی برای تصاویر سفالومتریک هنوز بهترین استاندارد می باشد ، این روش دارای محدودیتهایی در ذخیره کردن و دسترسی به تصاویر دارد . از معایب فیلم این است که فقط یک نسخه اصلی از آن وجود دارد و در صورت صدمه دیدن و یا کم شدن نمی توان آن را ، جایگزین کرد . به علت بزرگ بودن فیلم های سفالومتریک و پانورکس نگه داری آنها به فضای بسیاری نیاز دارد . جایگزینی این فیلم ها با تصاویر دیجیتال بسیاری از این معایب را ، حذف می نماید ، به عنوان مثال می توان چندین نسخه از آن را ، تهیه کرد و در مکانهای مختلف نگه داری کرد همچنین فضای نگه داری بسیار کاهش می یابد . تصاویر دیجیتالی در کامپیوتر ذخیره می شوند که این امر اجازه می دهد چندین نسخه از تصویر درصورت نیاز تهیه گردد . با افزایش تعداد عکس های دیجیتالی ،فضای مورد نیاز نیز افزایش می یابد. هر چند می توان این مشکل را با استفاده از دیسکها و drive ها حل نمود بر خلاف کابینت ها و قفسه ها که اضافه کردن آنها دشوار می باشد.

فشرده کردن تصاویر

یکی دیگر از مزایای تصویر برداری دیجیتال قابلیت فشرده کردن تصاویر و در نتیجه کاهش اندازه آنها می باشد .دو نوع متفاوت فشرده کردن تصویر وجود دارد. یکی فشرده کردن بدون از دست دادن اطلاعات می باشد.که در این روش اطلاعات غیر ضروری از تصویر حذف می گردد در حالیکه اطلاعات ضروری به منظور بازسازی تصویر برروی آن باقی می ماند . شایعترین نوع فشرده کردن بدون از دست دادن اطلاعات استفاده از فایلهای با پسوند (TIFF) tagged image file format میباشد. این نوع فشرده سازی زمانی استفاده میشود که در آینده نیاز به انالیز تصاویر با کیفیت بالا باشد . دیگری فشرده کردن با از دست دادن اطلاعات است ، در این روش با وجودیکه میتوان فایلهای با اندازه های بسیار کوچتری ساخت اما درمقابل خطر از دست رفتن غیر قابل بازگشت اطلاعات ضروری وجود دارد . شایعترین نوع فشرده کردن با از دست دادن اطلاعات فایلهای (JPEG) Joint Photographic Experts Group میباشد . در انتخاب نوع تکنیک فشرده سازی میبایست یا از دست رفتن اطلاعات با ارزش به همراه فایلهای کوچکتر ، ویا نیاز به فضای بزرگتر برای ذخیره اطلاعات را پذ یرفت .

تله رادیولوژی Teleradiology

از طریق Teleradiology یا انتقال تصاویر به نقاط دور دست ،تصاویر میتواند از یک مرکز به مرکز دیگر ویا حتی از کشور به کشور دیگری به منظور بهبود سلامت بیماران انتقال یابد . همچنین این روش دسترسی به تصویردر نقاط دور افتاده را امکان پذیر مینماید . میزان زمان مورد نیاز برای انتقال یک تصویر وابسته به نوع سیستم مورد استفاده و اندازه تصویر دارد . با پیشرفت تکنولوژی ، سرعت انتقال 8000 byte در ثانیه توسط lear و همکارانش گزارش شده است که این سرعت روبه بهبود است . تکنولوژی اینترنتی broad band , wireless ، مدلهای کابلی و ماهواره ای میزان زمان انتقال اطلاعات دیجیتالی را از دقیقه به چند ثانیه کاهش داده است . بدون توجه به سرعت انتقال ، teleradiology در هر حال بسیار بهتر از روشهای قدیمی انتقال فیلم می باشد .

آنالیز خودکار سفالومتری

با پیدایش تصویر برداری دیجیتال ، تشخیص کامپیوتری لندمارکهای آناتومیک ، افق جدیدی برای محققین در این زمینه باز نموده است . در پی تصویربرداری دیجیتال ، نرم افزارهای کامپیوتری نیز ایجاد شدند که به طور اتوماتیک لندمارکهای آناتومیک را ، بر روی تصاویر پیدا می نمائید ( به فصل 18 مراجعه شود ) . این فناوری بدون دسترسی به رادیوگرافی دیجیتالی امکان پذیر نبود .

Parthasarathy و همکاران در تحقیقی یک برنامه کامپیوتری اتوماتیک را ، جهت تشخیص 9 لندمارک بر روی 5 تصویر مختلف ارزیابی نمودند . آنها با استفاده از کمک دو متخصص ارتودنسی تعریف خود از تشخیص دقیق را ، تا شعاع 3 pixel ( تقریباً 1 میلیمتر ) محدود نمودند . با توجه به این مورد می توان موفقیت 83 درصدی دریافتن لندمارکهای مورد نظر را انتظار داشت . دو سال بعد در تحقیقی مشابه Davis و Taylor به موفقیتی برابر 71% دست یافتند . استفاده از این برنامه ها نشان داده است که یافتن بعضی از لندمارکها برای کامپیوتر ساده تر است .

اخیراً دقت برنامه های تشخیص اتوماتیک لندمارکها مورد بررسی واقع شده است . Liu وهمکاران به بررسی دقت نرم افزاری پرداختند که از تکنیک یافتن لبه های تصویر و تقسیم سفالومتری به 8 مستطیل وسپس کاهش دادن resolution آنها استفاده می کنند این کاهش resolution به کامپیوتر این امکان را ، می دهد که لبه های تصویر را ، پیدا کند و به صورت اتوماتیک لندمارکها را ، تشخیص دهد . نتایج این تحقیق نشان داد که تفاوت بین تشخیص پنج لندمارک از سیزده لندمارک به صورت دستی و کامپیوتری از لحاظ آماری حائز اهمیت نمی باشد . این 5 لندمارک شامل orbitale , porion , nasion , sella و gnathion می باشد نتایج این تحقیق صحت تحقیقات قبلی مبنی بر دقت بالای تشخیص اتوماتیک لندمارکها را ، تایید می نماید .

Rudolph و همکاران تکنیک اتوماتیک دیگری به نام spatial spectroscopy را، بررسی نمودند . این محققین این روش را بدین گونه توضیح دادند : این تکنیک روش کامپیوتری است که ساختار تصویر را بر اساس پیچیده کردن تصویر توسط چند فیلتر تشخیص می دهد و سپس از آمار استفاده می شود . پانزده لندمارک بر روی 14 تصویر سفالومتریک دیجیتالی بررسی شد . نتایج نشان داد که هیچ اختلاف آماری در تشخیص لندمارکها به روش دستی و روش اتوماتیک با کمک spatial spectroscopy وجود نداشت .

تکنولوژی جدید به سرعت روشهای تشخیص اتوماتیک لندمارکها و دقت آنها را، بهبود بخشیده است مشخصاً کیفیت تصویر با کمک این برنامه های اتوماتیک تأثیر بسزایی بر روی دقت تشخیص لندمارکها دارد . تا کنون تحقیقات بر روی سفالومتریهای اسکن شده و یا دیجیتالی شده ، انجام شده است . تحقیقات بیشتری بر روی تصاویر سفالومتریک مستقیم دیجیتالی به منظور بالا بردن دقت تشخیص اتوماتیک لندمارکها می بایست انجام شود .

معایب سفالومتری دیجیتال

علی رغم مزایای سفالومتری دیجیتال ، این تکنیک دارای چند ایراد است.

هزینه

همانند سایر تکنولوژیهای مدرن ، سفالومتری دیجیتال گران است . قیمت دستگاه اشعه x برای تصویربرداری پانورکس دیجیتال که قابلیت تهیه سفالوگرام را نیز داشته باشد دو تا سه برابر قیمت دستگاه اشعه x معمولی ساخت همان کارخانه است . هر چند که قیمت ممکن است یک عامل بازدارنده برای متخصصین به منظور تغییر سیستم خود به دیجیتال باشد ولی اگر مزایای اقتصادی دیگر این روش را که قبلاً به آن اشاره شد ( مثل تاریکخانه ، مراحل ظهور و ثبوت ، فضای داخل مطب ، مصرف شده توسط کلینسین و ذخیره سازی آن ) در مدنظر قرار گیرد ، تفاوت واقعی در قیمت کلی زیاد نمی باشد .

آشنایی با کامپیوتر

همانگونه که تکنولوژی جدید در کارهای بالینی ، آشنایی متخصصین و نیز پرسنل مطب با تکنولوژی جدید تبدیل به یک نگرانی شده است . از نظر اقتصادی آموزش کامپیوتر وقت گیر و هزینه بر است . اگر پزشک و پرسنل مطب در گرفتن رادیوگرافی مرسوم مجرب باشند ، آموزش سفالومتری دیجیتال بسیار راحت است و یا اینکه لازم نیست . دشواری کارکرد با این تکنولوژی به کامپیوتر و لوازم جانبی همراه آن مربوط می گردد . اگر در مطب ارتودنسی از کامپیوتر و نرم افزار استفاده می شود . دانش کامپیوتری در همچنین مطبی مشکل عمده ای نمی باشد . حفظ سیستم های کامپیوتری در حرفه ارتودنسی نیاز به دانش سخت افزاری و نرم افزاری دارد که این امر می تواند توسط پزشک و یا پرسنل مطب تامین گردد . در عوض مراقبت از دستگاههای سفالومتری دیجیتال به خصوص تعمیر و جایگزینی قطعات آن ، مشکل و گران است .

امنیت و ثبات فایلهای دیجیتالی

اگر چه برای ذخیره سازی رادیوگرافی های دیجیتالی نسبت به فیلم های معمولی نیاز به فضای کمتری وجود دارد ولی با این وصف ، نگرانیهایی از نظر امنیت و ثبات روش ذخیره سازی وجود دارد . بهترین راه برای پیش گیری از پاک شدن فایلهای دیجیتالی نسخه برداری از آنها توسط ذخیره کردن آنها در محیط های مختلف به منظور پشتیبانی از اطلاعات مربوطه می باشد . پشتیبان گرفتن از فایلهای دیجیتالی امری خسته کننده و هزینه بر است . محدودیت دیگر فایل های دیجیتالی این است که جهت جلوگیری از غیر قابل استفاده شدن یا غیر قابل خوانده شدن آنها لازم است هر چند وقت یکبار اطلاعات را توسط ذخیره سازی مجدد منتقل کرد .

دقت تصاویر سفالومتری دیجیتال

شاید مهمترین فاکنور در ایجاد خطا در تعیین لندمارک ها به کیفیت تصویر وابسته باشد . علی رغم تجربه عمل کننده و تعرف دقیق لندمارک انتخاب شده و یا مناسب بودن محیط جهت تعیین موقعیت آنها ، کیفیت پایین تصویر باعث می شود که نتوان به طور دقیق موقعیت لندمارکها را مشخص کرد. سفالومتری دیجیتال ، باعث بهبود کیفیت تصویر رادیوگرافی می شود ، بنابراین مقدار خطا در تعیین موقعیت لندمارکها را کاهش می دهد .

مطالعه ای به منظور مقایسه تعیین لندمارکها بر روی سفالوگرام دیجیتال مستقیم و سفالوگرام مرسوم در بخش ارتودنسی دانشگاه آلاباما انجام شد 23 . هدف از این مطالعه ارزیابی این نکته بود که آیا سفالوگرام دیجیتالی مستقیم و سفالوگرام مرسوم در تشخیص و طرح درمان ارزش یکسانی دارند . دقت و پراکندگی نه لندمارک سفالومتری در این تحقیق ارزیابی گردید . در طی دو مرحله جداگانه ده فرد که تمام آنها متخصص ارتودنسی یا رزیدنت ارتودنسی بودند 19 لندمارک را روی 6 تصویر دیجیتال و 6 فیلم مرسوم تعیین نمودند . تصاویر آنالیز شده در رابطه با بیماران بالغی بودند که سفالوگرام قبل از درمان آنها به روش مرسوم و پس از درمان به روش دیجیتالی مستقیم تهیه شده بود این لندمارکها به سیستم مختصات استاندارد انتقال داده شدند و میزان بزرگنمایی تصاویر با هم یکسان شدند و به طور مجزا نسبت به محور x و y ارزیابی شدند . در تعیین موقعیت لندمارکها نسبت به محور x ها برای نقطه A و نسبت به محور y برای ANS و کندیلیون ( CO ) تفاوت آماری معنی داری وجود داشت . این تفاوتهای آماری به همراه تفاوتهای دیگری که از لحاظ آماری معنی دار نبود همگی کمتر از یک میلیمتر بودند که این واقعیت را نشان می داد که دو روش تصویر برداری از لحاظ بالینی با هم تفاوتی نداشتند.

در انتخاب لندمارک جهت آنالیز سفالومتری یا هنگام تفسیر آنالیزها به منظور تشخیص و طرح درمان مقداری خطای تشخیصی وجود دارد . scattergram مقدار و پراکندگی خطای تشخیصی لندمارکها را نشان می دهد ( اشکال 1-5 و 2-5 ) . اهمیت نسبی پراکندگی خطا در یک لندمارک با نحوه استفاده از آن در آنالیزهای سفالومتری مختلف مشخص می گردد . اگر لندمارکی برای تعیین مقدار ناهنجاری فکین در بعد افقی مثل ANB ، SNB و SNA استفاده شود ، خطا در تعیین موقعیت نقاط A و B نسبت به محور افقی از خطا در تعیین لندمارکهای فوق در رابطه با محور عمودی اهمیت بیشتری دارد . هر تغییری در موقعیت افقی نقاط A و B باعث تغییر زیادی در زاویه SNA ( شکل 3-5) ، SNB ( شکل 4-5) و ANB می گردد . علاوه بر این خطا در تعیین نقطه sella در امتداد محور عمودی بیش از خطا در امتداد محور افقی اهمیت دارد .

اهمیت نسبی خطا در رابطه با هر لندمارکی به نحوه استفاده از آن لندمارک ارتباط دارد . از آنجائیکه لندمارکهای سفالومتری برای محاسبات خطی و زاویه ای به کار برده می شوند ، خطا در موقعیت لندمارک در تمام جهات با اهمیت است . مقدار و پراکندگی خطا در تعیین موقعیت یک لندمارک پر اهمیت است زیرا می تواند بر روی تشخیص و طرح درمان اثر بگذارد .

تحقیق دانشگاه آلاباما نشان داد که وجود دقت و قابلیت تکرار ( و یا عدم این دو مورد ) در تعیین موقعیت لندمارکها با کمک تصویربرداری دیجیتال مستقیم و فیلم های سفالوگرام جانبی مرسوم مشابه است .

شکل 1-5 scattergram مشکل بودن تعيين لندمارکهاي جمجمه و صورت را در سفالوگرام هاي بر پايه فيلم و ديجيتال را نشان مي دهد . به پراکندگي زياد لندمارکهاي کنديليون و بازيون توجه نمائيد .

شکل 2-5 به خاطر پراکندگي کم موقعيت گناتيون Gn ؛ و نازيون N احتمالاً اين لندمارکها دقيقتر تعيين مي شوند .

شکل 3-5 ميزان تغييرات زاويه SNA با کمک محدوده داخلي و خارجي لندمارکهاي سلا ، نازيون و نقطه A ، وقتي که بر روي سفالوگرام هاي جانبي مرسوم ارزيابي مي شوند .

شکل 4-5 ميزان تغييرات زاويه SNB با کمک محدوده داخلي و خارجي لندمارکهاي سلا، نازيون و نقطه B وقتي که بر روي سفالوگرام هاي جانبي ديجيتال ارزيابي مي شوند.

نتيجه گيري

راديوگرافي ديجيتال نسبت به راديوگرافي فيلمي مزايايي دارد که شامل کاهش ميزان اشعه تابيده شده به بيمار ، داشتن تصوير فوري ، حذف تاريکخانه و صرفه جويي در زمان و هزينه ، ذخيره سازي و جابجايي آسان ، سهولت مشاوره با متخصصين ديگر و توانايي براي بهبود تصاوير به منظور رسيدن به نيازهاي خاص مي باشد . اين مزايا به علاوه کارآيي دستگاههاي ديجيتالي که مشابه دستگاههاي راديوگرافي فيلمي مي باشد ، مي تواند در انتخاب يک روش استاندارد براي سفالومتري در آينده کمک زيادي بنمايد .

دانلود فصل پنجم از کتاب رادیوگرافی سفالومتری از مبانی تا تصویربرداری سه بعدی (مزاياي سفالومتري ديجيتالي در مقابل سفالومتري فيلمي) انتشارات شایان نمودار