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An Electrical Capacitance Volume Tomography system has been created for use with a new image reconstruction algorithm capable of imaging high contrast dielectric distributions. The electrode geometry consists of two 4 x 4 parallel planes of copper conductors connected through custom built switch electronics to a commercially available capacitance to digital converter. Typical electrical capacitance tomography (ECT) systems rely solely on mutual capacitance readings to reconstruct images of dielectric distributions. This dissertation presents a method of reconstructing images of high contrast dielectric materials using only the self capacitance measurements. By constraining the unknown dielectric material to one of two values, the inverse problem is no longer ill-determined. Resolution becomes limited only by the accuracy and resolution of the measurement circuitry. Images were reconstructed using this method with both synthetic and real data acquired using an aluminum structure inserted at different positions within the sensing region. Comparisons with standard two dimensional ECT systems highlight the capabilities and limitations of the electronics and reconstruction algorithm.

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Ziel: Die Grundlage einer erfolgreichen Insertion dentaler Implantate ist neben dem klinischen Befund die adäquate radiologische Darstellung des geplanten Insertionsortes. Ziel dieser Studie war die Evaluation der Darstellbarkeit von enossalen Implantaten und benachbarten Strukturen mit der Flächendetektor- Volumencomputertomographie (fpVCT) im Vergleich zu derzeit klinisch anwendbaren radiologischen Verfahren in der Zahnmedizin. Methodik: Es wurden insgesamt 14 in Schweinekieferproben inserierte enossale Implantate und die umgebenden Strukturen mit einem Prototyp eines fpVCT untersucht. Die erhobenen Befunde wurden mit intraoralem Zahnfilm (ZF), Orthopantomographie (OPG) und Digitaler Volumentomographie (DVT) verglichen. Ergebnisse: Bei der Erhebung der Daten waren die 3D-Verfahren den 2D-Verfahren aufgrund der überlagerungsfreien Darstellung deutlich überlegen. Die Implantate und periimplantären anatomischen Strukturen, nebst Knochen- und Implantatdefekten und Fremdmaterial, ließen sich mit der fpVCT adäquat detektieren. Die Knochen- und Implantatdefekte konnten hinsichtlich ihrer genauen Lokalisation, Größendimension und Beziehung zu umliegenden Strukturen sehr detailliert beschrieben werden. Differenzierte Aussagen über Art, Anzahl und Größe verschiedener Fremdmaterialien waren möglich. Distanzmessungen ließen sich präzise ausführen. Die genaue Beurteilung von Zahnschmelz, Dentin, Pulpa und dem Parodontalspalt war möglich. Gegenüber in der Klinik etablierten DVT kann bei Verwendung von Flachbilddetekoren zur computertomographischen Bildgebung eine deutlich höhere räumliche Auflösung bis zu 200 μm (bei 10% MTF) erreicht werden. Der Zahnfilm hingegen ermöglicht durch seine hohe Ortsauflösung ebenso eine präzise Darstellung im Mikrometerbereich, stellt nachteilig jedoch wie ein OPG zweidimensionale Summationsdatenbilder dar. Sowohl Zahnfilm als auch OPG gehen vorteilig mit einer deutlich geringeren Strahlenbelastung für den Patienten bei deutlich höherer Verfügbarkeit einher. Im Vergleich von DVT und fpVCT kommt es bei der fpVCT zu geringeren Einschränkungen der Bildauswertung durch Streustrahlenartefakte. Allerdings ist derzeit aufgrund fehlender lokaler Strahlenapplikation eine klinische Anwendung noch nicht möglich. Schlussfolgerung: Die vorliegende Studie zeigt, dass die fpVCT die präzise zerstörungsfreie dreidimensionale Darstellung von Zahnimplantaten und periimplantären Strukturen ermöglicht.