Cone beam computed tomography in oral radiology

In dentistry, basic imaging techniques such as intraoral and panoramic radiography are in most cases the only imaging techniques required for the detection of pathology. Conventional intraoral radiographs provide images with sufficient information for most dental radiographic needs. Panoramic radiography produces a single image of both jaws, giving an excellent overview of oral hard tissues. Regardless of the technique, plain radiography has only a limited capability in the evaluation of three-dimensional (3D) relationships. Technological advances in radiological imaging have moved from two-dimensional (2D) projection radiography towards digital, 3D and interactive imaging applications. This has been achieved first by the use of conventional computed tomography (CT) and more recently by cone beam CT (CBCT). CBCT is a radiographic imaging method that allows accurate 3D imaging of hard tissues. CBCT has been used for dental and maxillofacial imaging for more than ten years and its availability and use are increasing continuously. However, at present, only best practice guidelines are available for its use, and the need for evidence-based guidelines on the use of CBCT in dentistry is widely recognized. We evaluated (i) retrospectively the use of CBCT in a dental practice, (ii) the accuracy and reproducibility of pre-implant linear measurements in CBCT and multislice CT (MSCT) in a cadaver study, (iii) prospectively the clinical reliability of CBCT as a preoperative imaging method for complicated impacted lower third molars, and (iv) the tissue and effective radiation doses and image quality of dental CBCT scanners in comparison with MSCT scanners in a phantom study. Using CBCT, subjective identification of anatomy and pathology relevant in dental practice can be readily achieved, but dental restorations may cause disturbing artefacts. CBCT examination offered additional radiographic information when compared with intraoral and panoramic radiographs. In terms of the accuracy and reliability of linear measurements in the posterior mandible, CBCT is comparable to MSCT. CBCT is a reliable means of determining the location of the inferior alveolar canal and its relationship to the roots of the lower third molar. CBCT scanners provided adequate image quality for dental and maxillofacial imaging while delivering considerably smaller effective doses to the patient than MSCT. The observed variations in patient dose and image quality emphasize the importance of optimizing the imaging parameters in both CBCT and MSCT.

Novel surgical and imaging methods of the middle ear and temporal bone

Välikorvaleikkauksiin usein liittyvän välikorvan ja kuuloluuketjun kirurgisen rekonstruktion tavoitteena on luoda olosuhteet, jotka mahdollistavat hyvän kuulon sekä välikorvan säilymisen tulehduksettomana ja ilmapitoisena. Välikorvan rekonstruktiossa on käytetty implanttimateriaaleina perinteisesti potilaan omia kudoksia sekä tarvittaessa erilaisia hajoamattomia biomateriaaleja, mm. titaania ja silikonia. Ongelmana biomateriaalien käytössä voi olla bakteerien adherenssi eli tarttuminen vieraan materiaalin pintaan, mikä saattaa johtaa biofilmin muodostumiseen. Tämä voi aiheuttaa kroonisen, huonosti antibiootteihin reagoivan infektion kudoksessa, mikä usein käytännössä johtaa uusintaleikkaukseen ja implantin poistoon. Maitohappo- ja glykolihappopohjaiset biologisesti hajoavat polymeerit ovat olleet kliinisessä käytössä jo vuosikymmeniä. Niitä on käytetty erityisesti tukimateriaaleina mm. ortopediassa sekä kasvo- ja leukakirurgiassa. Niitä ei ole toistaiseksi käytetty välikorvakirurgiassa. Korvan kuvantamiseen käytetään ensisijaisesti tietokonetomografiaa (TT). TT-tutkimuksen ongelmana on potilaan altistuminen suhteellisen korkealle sädeannokselle, joka kasvaa kumulatiivisesti, jos kuvaus joudutaan toistamaan. Väitöskirjatyö selvittää uuden, aiemmin kliinisessä työssä rutiinisti lähinnä hampaiston ja kasvojen alueen kuvantamiseen käytetyn rajoitetun kartiokeila-TT:n soveltuvuutta korvan alueen kuvantamiseen. Väitöskirjan kahdessa ensimmäisessä osatyössä tutkittiin ja verrattiin kahden kroonisia ja postoperatiivisia korvainfektioita aiheuttavan bakteerin, Staphylococcus aureuksen ja Pseudomonas aeruginosan, in vitro adherenssia titaanin, silikonin ja kahden eri biohajoavan polymeerin (PLGA) pintaan. Lisäksi tutkittiin materiaalien albumiinipinnoituksen vaikutusta adherenssiin. Kolmannessa osatyössä tutkittiin eläinmallissa PLGA:n biokompatibiliteettia eli kudosyhteensopivuutta kokeellisessa välikorvakirurgiassa. Chinchillojen välikorviin istutettiin PLGA-materiaalia, eläimiä seurattiin, ja ne lopetettiin 6 kk:n kuluttua operaatiosta. Biokompatibiliteetin arviointi perustui kliinisiin havaintoihin sekä kudosnäytteisiin. Neljännessä osatyössä tutkittiin kartiokeila-TT:n soveltuvuutta korvan alueen kuvantamiseen vertaamalla sen tarkkuutta perinteisen spiraali-TT:n tarkkuuteen. Molemmilla laitteilla kuvattiin ohimo- eli temporaaliluita korvan alueen kliinisesti ja kirurgisesti tärkeiden rakenteiden kuvantumisen tarkkuuden arvioimiseksi. Viidennessä osatyössä arvioitiin myös operoitujen temporaaliluiden kuvantumista kartiokeila-TT:ssa. Bakteeritutkimuksissa PLGA-materiaalin pintaan tarttui keskimäärin korkeintaan saman verran tai vähemmän bakteereita kuin silikonin tai titaanin. Albumiinipinnoitus vähensi bakteeriadherenssia merkitsevästi kaikilla materiaaleilla. Eläinkokeiden perusteella PLGA todettiin hyvin siedetyksi välikorvassa. Korvakäytävissä tai välikorvissa ei todettu infektioita, tärykalvon perforaatioita tai materiaalin esiin työntymistä. Kudosnäytteissä näkyi lievää tulehdusreaktiota ja fibroosia implantin ympärillä. Temporaaliluutöissä rajoitettu kartiokeila-TT todettiin vähintään yhtä tarkaksi menetelmäksi kuin spiraali-TT välikorvan ja sisäkorvan rakenteiden kuvantamisessa, ja sen aiheuttama kertasäderasitus todettiin spiraali-TT:n vastaavaa huomattavasti vähäisemmäksi. Kartiokeila-TT soveltui hyvin välikorvaimplanttien ja postoperatiivisen korvan kuvantamiseen. Tulokset osoittavat, että PLGA on välikorvakirurgiaan soveltuva, turvallinen ja kudosyhteensopiva biomateriaali. Biomateriaalien pinnoittaminen albumiinilla vähentää merkittävästi bakteeriadherenssia niihin, mikä puoltaa pinnoituksen soveltamista implanttikirurgiassa. Kartiokeila-TT soveltuu korvan alueen kuvantamiseen. Sen tarkkuus kliinisesti tärkeiden rakenteiden osoittamisessa on vähintään yhtä hyvä ja sen potilaalle aiheuttama sädeannos pienempi kuin nykyisen korva-spiraali-TT:n. Tämä tekee menetelmästä spiraali-TT:aa potilasturvallisemman vaihtoehdon erityisesti, jos potilaan tilanne vaatii seurantaa ja useampia kuvauksia, ja jos halutaan kuvata rajoitettuja alueita uni- tai bilateraalisesti.

Accuracy of absorbed dose in external photon beam radiotherapy : what level is sufficient and how to approach it?

Radiation therapy (RT) plays currently significant role in curative treatments of several cancers. External beam RT is carried out mostly by using megavoltage beams of linear accelerators. Tumor eradication and normal tissue complications correlate to dose absorbed in tissues. Normally this dependence is steep and it is crucial that actual dose within patient accurately correspond to the planned dose. All factors in a RT procedure contain uncertainties requiring strict quality assurance. From hospital physicist´s point of a view, technical quality control (QC), dose calculations and methods for verification of correct treatment location are the most important subjects. Most important factor in technical QC is the verification that radiation production of an accelerator, called output, is within narrow acceptable limits. The output measurements are carried out according to a locally chosen dosimetric QC program defining measurement time interval and action levels. Dose calculation algorithms need to be configured for the accelerators by using measured beam data. The uncertainty of such data sets limits for best achievable calculation accuracy. All these dosimetric measurements require good experience, are workful, take up resources needed for treatments and are prone to several random and systematic sources of errors. Appropriate verification of treatment location is more important in intensity modulated radiation therapy (IMRT) than in conventional RT. This is due to steep dose gradients produced within or close to healthy tissues locating only a few millimetres from the targeted volume. The thesis was concentrated in investigation of the quality of dosimetric measurements, the efficacy of dosimetric QC programs, the verification of measured beam data and the effect of positional errors on the dose received by the major salivary glands in head and neck IMRT. A method was developed for the estimation of the effect of the use of different dosimetric QC programs on the overall uncertainty of dose. Data were provided to facilitate the choice of a sufficient QC program. The method takes into account local output stability and reproducibility of the dosimetric QC measurements. A method based on the model fitting of the results of the QC measurements was proposed for the estimation of both of these factors. The reduction of random measurement errors and optimization of QC procedure were also investigated. A method and suggestions were presented for these purposes. The accuracy of beam data was evaluated in Finnish RT centres. Sufficient accuracy level was estimated for the beam data. A method based on the use of reference beam data was developed for the QC of beam data. Dosimetric and geometric accuracy requirements were evaluated for head and neck IMRT when function of the major salivary glands is intended to be spared. These criteria are based on the dose response obtained for the glands. Random measurement errors could be reduced enabling lowering of action levels and prolongation of measurement time interval from 1 month to even 6 months simultaneously maintaining dose accuracy. The combined effect of the proposed methods, suggestions and criteria was found to facilitate the avoidance of maximal dose errors of up to even about 8 %. In addition, their use may make the strictest recommended overall dose accuracy level of 3 % (1SD) achievable.

Analysts' Accuracy of Estimation and the Relative Trading Volume

This study contributes to the neglect effect literature by looking at the relative trading volume in terms of value. The results for the Swedish market show a significant positive relationship between the accuracy of estimation and the relative trading volume. Market capitalisation and analyst coverage have in prior studies been used as proxies for neglect. These measures however, do not take into account the effort analysts put in when estimating corporate pre-tax profits. I also find evidence that the industry of the firm influence the accuracy of estimation. In addition, supporting earlier findings, loss making firms are associated with larger forecasting errors. Further, I find that the average forecast error increased in the year 2000 – in Sweden.