Unik algoritm som skapar bättre CBCT-bilder

Planmecas nya algoritm för korrigering av patientrörelser i CBCT-bilder tar tandvården med storm. Som den första lösningen från en dentaltillverkare till slutanvändare, när det gäller korrigering av rörelseartefakter, har funktionen redan hyllats av tandläkare på marknaden. Planmecas 3D-röntgenspecialist Mikko Lilja berättar hur den banbrytande algoritmen kom till och varför han tror att alla tandläkare kan dra nytta av det.

– Allt hände väldigt naturligt, säger Mikko Lilja när han beskriver bakgrunden till utvecklingen av Planmeca Calm™, den iterativa algoritmen för att korrigera patientrörelser.

– Jag hade fått en god förståelse för att rörelser är ett problem vid röntgenbildtagning när jag gjorde min doktorsavhandling. När det visade sig att det också var ett intressant ämne för Planmeca föll allt på plats.

Namnet CALM står för Correction Algorithm for Latent Movement och beskriver en projektionsgeometrisk optimeringsalgoritm som kan analysera och kompensera för patientrörelser i CBCT-bilder. Resultatet är en förbättrad bild som eliminerar behovet för omtagningar – vilket både sparar tid och förbättrar patientsäkerheten.

Unik lösning för slutanvändare

Patientrörelser är en av de svåraste utmaningarna med CBCT-bilder. När en patient rör sig under bildtagningen skapas artefakter som påverkar bildkvaliteten.

– I tomografisk rekonstruktion är antagandet att mätningarna (i detta fall projektionsbilderna från CBCT-röntgen) är geometriskt överensstämmande med varandra. Men när en patient rör sig stämmer inte det längre, vilket visar sig i rekonstruktionen, säger Mikko Lilja.

– Det Planmeca CALM gör är att den återställer röntgenmätningarnas överenstämmelse genom att spåra patientens rörelse, vilket resulterar i en skarpare slutbild.

Planmeca CALM fungerar med alla volymer och voxel-storlekar och lägger endast till max 30 sekunder till den totala rekonstruktionstiden. Funktionen kan appliceras efter att skanningen är klar, men också innan exponering för att försäkra att volymen redan är korrigerad när den blir tillgänglig i Planmeca Romexis mjukvara.

– Tidigare skickade tandläkare sina otillfredsställande bilder till tillverkaren för rekonstruktion eller så gjordes hela scanningen om, men med Planmeca CALM tillhör detta nu historien. Vi är stolta över att vara den första dentalproducenten som erbjuder en lösning för korrigering av rörelseartefakter direkt till slutanvändaren, säger Mikko Lilja.

Mikko Lilja

Hög expertis möter högteknologi

Enligt Mikko Lilja hade en slutandvändarlösning för korrigering av patientrörelser varit på Planmecas utvecklingsplan under en tid och tilldelades honom när han anslöt till Planmecas team för 3D-röntgen.

– Jag tror att timingen var perfekt för alla. Med Planmecas expertis i medicinsk röntgen samt bildrekonstruktion och min kunskap av rörelsekorrigering slog vi direkt våra kloka huvuden ihop och började arbeta.

Utvecklingsprocessen skedde inte utan utmaningar, och det krävdes mycket ansträngning för att skapa en algoritm dedikerad för Planmecas enheter.

– Min tidigare erfarenhet var relaterad till industriell tomografisk bildbehandling, där saker som rekonstruktionstider och det avbildade föremålet i sig var väldigt olika. Så även om våra första prototyptest var uppmuntrande, var vi tvungna att gå tillbaka till ritbordet om och om igen för att producera en ny algoritm anpassad för tandvård. Tack och lov hade jag mycket hjälp från mina extremt skickliga kollegor som gjorde det möjligt för mig att fokusera på kärnproblemet, säger Mikko Lilja.

Slutprodukten presenterades på IDS 2017 i Köln och skapade mycket förtjusning och spänning i branschen.

Förbättrar kvaliteten på alla bilder

När tandläkaren kan göra korrigeringen själv är resultatet förbättrad diagnostik, tidsbesparing, minskade kostnader och lägre strålexponering.

Planmeca CALM erbjuder många fördelar för dental bildtagning. Funktionen är särskilt fördelaktig vid bildtagning av rastlösa eller livligare patienter som barn, individer med särskilda behov eller äldre patienter. Men enligt Mikko Lilja kan algoritmen ge värde till alla bilder.

– I ena änden har vi naturligtvis bilderna där patienten har flyttat sig i sådan utsträckning att en bild kan vara oanvändbar utan Planmeca CALM, men enligt min upplevelse förbättras alltid bildens kvalitet. Även i fall där du kanske inte tror att det har funnits någon betydande rörelse kan Planmeca CALM märkbart förbättra bilden och synliggöra mer detaljer, säger Mikko Lilja.

– Oavsett fall är det möjligheten att korrigera rörelseartefakterna direkt istället för att behöva göra omtagningar eller skicka iväg bilden för förbättringar som är nyckeln här, säger Mikko Lilja. När tandläkaren kan göra korrigeringen själv är resultatet förbättrad diagnostik, tidsbesparing, minskade kostnader och lägre strålexponering.

Fungerar i verkligheten

Planmeca CALM har hyllats av tandläkare sedan det lanserades 2017.
– Feedbacken vi har fått så här långt har varit överväldigande positiv – både från kunder och internt i företaget. Det har verkligen varit hjärtevärmande att höra att det hårda arbetet också bär frukt, säger Mikko Lilja.

– Jag har även hört att programvaran har testats genom att skaka runt ett fantomhuvud i röntgenapparaten, men att alla tester har kommit till slutsatsen att det fungerar på riktigt. Det är en bra känsla!