ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ...

161
ΕΠ Π ΕΛΕΓ Χ Χ Π ΠΙΒΛΕΠΩΝ: ΠΑ Α ΚΑ Α Χ ΟΣ ΠΟΙ Ο Ο ΠΑΝΟ Ο Α ΑΝΑΓΙΩΤΑΚΗΣ Σ Α ΑΘΗΓΗΤΗΣ ΠΑΝ Ν Π Π Π Α Α Α Ν Ν Ν Ε Ε Ε Π Π Π Ι Ι Ι ΤΜΗΜΑ ΙΑΤ ΔΙΑΤΜΗΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙ Ο ΟΤΗΤΑΣ Σ Σ Ο ΟΡΑΜΙΚ ΔΙΠΛΩΜ Νι ώ ώ Αρ. Σ Σ ΓΕΩΡΓΙΟΣ Ν ΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ Π Π ΔΕ Ε Ι Ι Σ Σ Σ Τ Τ Τ Η Η Η Μ Μ Μ Ι Ι Ι Ο Ο Ο Ο Ο Ο ΤΡΙΚΗΣ ΤΜ ΑΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡ ΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥ Σ ΣΥΣΤΗΜΑ Α ΗΣ ΗΣ ΑΚΤΙ Ν Ν Μ ΜΑΤΙΚΗ Ε Ε του ώ ώτη Δημή . Μητρώου: 1 Π ΠΑΤΡΩΝ ΠΑΤΡΑ Ε ΕΚΕΜΒΡΙΟΣ,20 0 Π Π Π Α Α Α Τ Τ Τ Ρ Ρ Ρ Ω Ω Ω Ν Ν Ν Ν ΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚ ΚΗΣ ΡΑΜΜΑ ΥΔΩΝ ΣΤΗΝ ΙΑΤΡΙΚΗ ΦΥ ΥΣΙΚΗ Α ΤΩΝ Ο Α Δ Δ Ν ΝΟΓΡΑ Φ Φ Ε ΕΡΓΑΣΙΑ τρη 1287 0 010 Δ ΔΟΝΤΙΑ Τ Τ Τ ΤΡΙΚΗΣ Φ ΦΗΣΗΣ

Transcript of ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ...

Page 1: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

 

 

 

 

  

  

  

  

ΕΕΠΠ

ΕΕΛΛΕΕΓΓΧΧ

ΠΠΙΙΒΒΛΛΕΕΠΠΩΩΝΝ::  ΠΠΑΑ

                  ΚΚΑΑ

ΧΟΟΣΣ  ΠΠΟΟΙΙΟΟ

ΠΠΑΑΝΝΟΟ

ΑΑΝΝΑΑΓΓΙΙΩΩΤΤΑΑΚΚΗΗΣΣ

ΑΑΘΘΗΗΓΓΗΗΤΤΗΗΣΣ  ΠΠΑΑΝΝ

ΠΠΠΑΑΑΝΝΝΕΕΕΠΠΠΙΙΙ

ΤΜΗΜΑ ΙΑΤ

ΔΙΑΤΜΗΜΑ

ΜΕΤΑΠΤΥΧΙ

ΟΟΤΤΗΗΤΤΑΑΣΣ  ΣΣ

ΟΟΡΡΑΑΜΜΙΙΚΚ

ΔΔΙΙΠΠΛΛΩΩΜ

ΝΝιιώώΑρ.

ΣΣ  ΓΓΕΕΩΩΡΡΓΓΙΙΟΟΣΣ  

ΝΝΕΕΠΠΙΙΣΣΤΤΗΗΜΜΙΙΟΟΥΥ  ΠΠ

ΔΔΕΕ

ΙΙΣΣΣΤΤΤΗΗΗΜΜΜΙΙΙΟΟΟΟΟΟ 

ΤΡΙΚΗΣ – ΤΜ

ΑΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡ

ΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥ

 

 

 

ΣΣΥΥΣΣΤΤΗΗΜΜΑΑ

ΗΣΗΣ  ΑΑΚΚΤΤΙΙΝΝ

ΜΜΑΑΤΤΙΙΚΚΗΗ  ΕΕ

ττοουυ  

ώώττηη  ΔΔηημμήή. Μητρώου: 1

ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝ  

  

  

  

  

  

  

ΠΠΑΑΤΤΡΡΑΑ  

ΕΕΚΚΕΕΜΜΒΒΡΡΙΙΟΟΣΣ,,  2200

  ΠΠΠΑΑΑΤΤΤΡΡΡΩΩΩΝΝΝΝ   

ΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΚΗΣ ΡΑΜΜΑ 

ΥΔΩΝ ΣΤΗΝ ΙΑΤΡΙΚΗ ΦΥΥΣΙΚΗ 

ΑΤΤΩΩΝΝ  ΟΟΑ ΔΔ

ΝΝΟΟΓΓΡΡΑΑΦΦ

ΕΕΡΡΓΓΑΑΣΣΙΙΑΑ  

ττρρηη  1287 

001100  

ΔΔΟΟΝΝΤΤΙΙΑΑΤΤΤΤΡΡΙΙΚΚΗΗΣΣ  

ΦΦΗΗΣΣΗΗΣΣ  

Page 2: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

  

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 3: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

 

 

 

 

  

  

  

  

SSUU

QQ

UUPPEERRVVIISSOORR::  PPA

                    PPR

QUUAALLIITTYY  CC

AANNAAYYIIOOTTAAKKIISS

RROOFFEESSSSOORR  ooff  PP

UUUNNNIIIVVVEEERRR

DEPARTME

INTERDEPA

OF POSTGR

CCOONNTTRROO

RRAADDIIOO

MM

NNii

SS  GGEEOORRGGEE  

aattrraa’’ss  UUnniivveerrssiitt

DD

RRSSSIIITTTYYY   OOOFFF 

NT OF MEDI

RTMENTAL 

ADUATE STU

 

  

OLL  OONN  DDEE

OOGGRRAAPPHHYY

MMSScc  TThheessii

oottiiss  DDiimmiittII..DD..  NNoo::  1122887

ttyy  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

PPAATTRRAASS  

DDEECCEEMMBBEERR,,  220011

PPPAAATTTRRRAAASSS

CINE – DEPAARTMENT OFF PHYSICS 

PROGRAM

UDIES IN MEEDICAL PHYSSICS

NNTTAALL  PPAA

YY  UUNNIITTSS  

iiss  

ttrriiss  77  

1100  

AANNOORRAAMMMMIICC  

Page 4: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

  

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 5: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

ACKNOWLEDGMENTS

 

I would  like  to  thank Professor George Panayiotakis  for his  inspiring, encouraging and 

helpful guidance and consistent supervision on my work, as also  for the extensive and 

sincere discussions on several subjects that we shared. 

 

I would also  like give  special  thanks  to Medical Radiation Physicist Harry Delis  for his 

enormous and direct help concerning various questions and clarifications aroused on my 

research as well as on the experimental procedures. 

 

Last  but  not  least,  I would  like  to  thank  all  friends,  closed  ones  and  colleagues who 

showed  a  remarkably  inexhaustible,  encouraging  ‐yet  hopefully  not  inexplicable‐ 

patience concerning the making of this work. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  iii

Page 6: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

  

 

  iv

Page 7: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

PREFACE

 

Over  the  last  decades, medical  x  rays  have  remarkably  expanded  their  necessity  on 

medical  diagnosis,  treatment  planning  and  evaluation  of  therapy.  In  this  way,  the 

parallel  ongoing  development  as  well  as  the  evolution  of  the  x  ray  techniques  has 

brought a vast range of potential usage, which needs to be fairly acknowledged for the 

optimization of each  technique and  the overall control of  the radiation dosage, not  to 

mention the permanently questioned necessity and high rates of the examinations. 

Dental  radiography  represents  the  most  frequent  diagnostic  x  ray  examination 

undertaken in the industrialized countries of the world. On this basis, the relatively low 

dosage  of  these  techniques  can  not  underestimate  the  questions  of  radioprotection 

fields, as for example the overall dosage in each country from these techniques is more 

than negligible. 

Panoramic  radiography  is  a  simplified  dental  extraoral  procedure  which  depicts  the 

entire maxillomandibular region on a single  film. The development of  the principles of 

dental panoramic radiology represented a major  innovation  in dental  imaging. Prior to 

this,  dental  radiographic  examinations  were  limited  to  intraoral  and  oblique  lateral 

projections of  the  jaws  taken using a dental  x  ray  set. For  the  first  time practitioners 

were able to produce an  image of both jaws and their respective dentitions on a single 

radiographic film by a quick and relatively simple procedure. 

The simplicity of operation, the broadened scope of examination, the ability to project 

anatomic  structures  in  their  normal  relationship  with  reduced  superimposition  of 

intervening  parts,  and  the  low  radiation  dosage  are  reasons  for  its  widely  growing 

popularity. The  latter has raised the necessity of the formation of a regulatory basis  in 

each  country,  according  to  the  demographic  and  practitioners  standards,  which  will 

provide  a  safe  and  proper  quality  assurance  guide,  allowing  each  practitioner  to 

optimize the technique, both in terms of image quality and patient dosimetry, according 

to the subjective grounds of every laboratory, rather than restricting the practice into a 

single and solid mode. 

Quality  Control  (QC)  protocols,  Diagnostic  Reference  Levels  (DRLs)  and  guidance 

programs for proper usage of the panoramic unit as well as the processing procedures 

are some of the fields that need to researched and well established.  

In  Greece,  where  the  number  of  both  panoramic  units  and  examinations  follow  a 

remarkably yet undefined increasing curve during the last two decades, there has been 

  v

Page 8: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

initialized a  researching and scientific debate about  these  fields although  it  is still  in a 

primary stage.  

The following thesis, taking into consideration the difficulties and the complexity of this 

technique, as well as the questions and problems that rise upon  its general practice  in 

Greek laboratories, and trying to provide a more aggregate view of panoramic imaging, 

focuses on the QC of panoramic radiography, including the determination of DRLs in this 

technique, with a respective presentation of the principles of function and the necessary 

radioprotection information. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  vi

Page 9: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

 

  vii

Page 10: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

viii 

 

Contents

SECTION I 

GENERAL PART 

CHAPTER 1 : The included anatomical structures on the panoramic radiograph 

Introduction  3 The Skull  3 The Mandible  4 The Maxilla (Upper Jaw)  5 The Temperomandibular Joint  5 The Foramina  6 The Salivary Glands  7The Cervical Vertebrae  8

General Overview of the Oral, Neck and Lower Face Anatomy  8The Tongue  9

Oral Anatomy Elements  9The Tooth  11

Tooth Development  12 

CHAPTER 2 : Panoramic Radiography: a clinical overview 

Introduction        19Diagnostic Regions in PR    19The Normal Panoramic Radiograph    21 

CHAPTER 3 : Panoramic Radiography: principles of function 

Introduction  30Broad Beam Linear Tomography  31Slit or Narrow Beam Linear Tomography  31Narrow Beam Rotational Tomography  32Dental Panoramic Tomography  33

Focal Trough  35 Formation of the Image Layer  38 Geometric Distortion  41

Screen Film and Intensifying Screens  43The Screen Film  43Intensifying Screens  45Digital Panoramic Tomography  48

Page 11: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

ix 

 

 Solid‐state systems using CCD  50 Storage Phosphor Plates Technology  53 Interoperability  55Radiation Dosage  56

Comparison Between Film and Digital PR  56Equipment  58Patient Positioning  61Field Limitation Techniques  62 

CHAPTER 4: Radiation Effects, Doses and Protection concerning                        Quality Controlling of panoramic radiography 

Introduction  65Sources of Radiation  66Classification of Biological Effects  67

 Somatic Deterministic Effects  67 Somatic Stochastic Effects  67 Genetic Stochastic Effects  68

Harmful Effects Important in Dental Radiology  69Estimating the Dose and Risk of PR  69Main Methods of Monitoring and Measuring Radiation Dose  73

Film Badges  73TLDs  74Ionization Chambers  75

Measurements using Phantoms  75Patient Dosimetry  75List of Equipment  76

Methods  76 Worksheets  83

Dose Area Product  86Diagnostic Reference Levels (DRLs) deriving from DAP measurements  87Dose Width Product  88DAP and Effective Dose  89 

CHAPTER 5: Quality Control Protocols – Codes of Practice ‐ Legislation 

Greek Atomic Energy Commission Protocol of Periodical Quality Control Checks on Orthopantograph 

92

Requirements for Dental Panoramic and Cephalometric Examinations, by GAEC  93

Conference of Radiation Control Program Directors, Inc Quality Control Recommendations for Diagnostic Radiography 

94

European Commission – Radiation Protection 136 European Guidelines Radiation Protection in Dental Radiology, 2004 

95

International Atomic Energy Agency – Dosimetry in Diagnostic Radiology: An International Code of Practice 

96

Page 12: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

 

Health Canada – Radiation Protection in Dentistry, Recommended Safety Procedures for the Use of Dental x ray Equipment 

96

Care Quality Commission – The Ionizing Radiation (Medical Exposure) Regulations  97

Greek Ministry of Health, Greek Regulations for Radiation Protection, 2001.  97

 

 

SECTION II 

EXPERIMENTAL PART 

 

CHAPTER 6:  

Calculation of the Effective Dose (E), Using the DRLs of  Tierris et al. (2004) 

101

 

CHAPTER 7: Quality Control of a Panoramic Unit 

A.1    LABORATORY DESCRIPTION – EQUIPMENT RECORDA.1.1     Equipment Description  104 A.1.2     Ventilation – Air Condition ‐ Illumination  106 

A.2    CONTROLS  A.2.1    General Apparatus Controls  107

A.2.1.1    Inspectional Control of the Unit Components  107A.2.1.3    Presence of Technical Manuals and Log Book  107

A.2.2    Radioprotection Control  108A.2.2.1    Spatial Characterization – Chamber Signage  108A.2.2.2    Verification of Radioprotection Report – Shield Control  108A.2.2.3    Record and Control of Physical Condition of Radioprotection                      Apparatus 

109

A.2.2.4    Tube Head Escape  109A.2.3    Beam Geometry Control  110

A.2.3.1    Conjunction of Radiation Field with the Alignment Slit of the                   Digital Detector 

110

A.2.3.2    Measurement of Minimum Distance Focus‐Examinee  110A.2.3.3    FFD Control  110

A.2.4    Beam Quality Control  111A.2.4.1    Accuracy of High Voltage Values  111A.2.4.2    Repeatability of High Voltage Values  112A.2.4.3    Half Value Layer (HVL) of the beam – Tube Total Filtering  113

A.2.5    Beam Quantity Control  114

Page 13: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

xi 

 

A.2.5.1    Timer Accuracy  114A.2.5.2    Timer Repeatability  115A.2.5.3    Tube Supply Linearity and Repeatability  115

A.2.6    Automatic Exposure Selection System  116A.2.7    Typical Patient Doses  118A.2.8    Image Quality Control  118

 

REFERENCES  120 

Appendix I: The Diagnostic Value of the Panoramic Radiograph 

The Popularity of Panoramic Imaging  128 The Quality of Panoramic Images  129Technical and Processing Faults Affecting Image Quality  130Film Fault Frequency within Panoramic Radiographs taken in General Dental Practice 

134

The Questionable Necessity of the Panoramic Radiograph  138The Panoramic X‐ray Equipment and the Operating Personnel  142

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 14: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

 

xii 

 

Page 15: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

xiii 

 

Lists of Figures

 

CHAPTER 1  Figure 1:   http://www.3dmouth.org/4/4_1.cfm 

Figure 2:   http://www.3dmouth.org/4/4_2_1.cfm 

Figure 3:   http://www.3dmouth.org/4/4_2_2.cfm

Figure 4:   http://www.3dmouth.org/4/4_2_3.cfm

Figure 5:   http://www.3dmouth.org/4/4_2_4.cfm

Figure 6:   http://www.3dmouth.org/4/4_3.cfm

Figure 7:   http://www.en.wikipedia.org/wiki/File:Illu_vertebral_column.jpg

Figure 8:   http://www.doctorspiller.com/oral%20anatomy.htm

Figure 9:   http://www.med.mun.ca/anatomys/head/head.htm 

Figure 10:   http://www.doctorspiller.com/oral%20anatomy.htm

Figure 11:   http://www6.ufrgs.br/favet/imunovet/molecular_immunology/tooth1.jpg

Figure 12:   http://www.3dmouth.org/6/6_2_1.cfm

Figure 13:   http://dentdoctor.tripod.com/Oral_Anatomy/index2.html

Figure 14:   http://dentdoctor.tripod.com/Oral_Anatomy/index2.html

Figure 15:   http://www.3dmouth.org/6/6_2_3.cfm

Figure 16:   http://www.nytimes.com/imagepages/2007/08/01/health/adam/9445Dentalanatomy.html 

Figure 17:   http://dentdoctor.tripod.com/Oral_Anatomy/index2.html

Figure 18:  Pasler A Friedrich. Color Atlas of Dental Medicine, p. 62 – Radiology, Thieme, 1993 

Figure 19:   http://en.wikipedia.org/wiki/File:Teeth_diagram.png

Figure 20:   http://dentdoctor.tripod.com/Oral_Anatomy/index2.html

Figure 21:  Pasler A Friedrich, Visser Heiko. Pocket Atlas of Dental Radiology, Panoramic Radiography, Tooth and Jaw Development as Depicted in Panoramic Radiographs, page 37, Thieme, 2007. 

Figure 22:  Pasler A Friedrich, Visser Heiko. Pocket Atlas of Dental Radiology, Panoramic Radiography, Tooth and Jaw Development as Depicted in Panoramic Radiographs, page 37, Thieme, 2007. 

Figure 23:  Pasler A Friedrich, Visser Heiko. Pocket Atlas of Dental Radiology, Panoramic Radiography, Tooth and Jaw Development as Depicted in Panoramic Radiographs, page 39, Thieme, 2007. 

Page 16: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

xiv 

 

Figure 24:  Pasler A Friedrich, Visser Heiko. Pocket Atlas of Dental Radiology, Panoramic Radiography, Tooth and Jaw Development as Depicted in Panoramic Radiographs, page 37, Thieme, 2007. 

Figure 25:  Pasler A Friedrich, Visser Heiko. Pocket Atlas of Dental Radiology, Panoramic Radiography, Tooth and Jaw Development as Depicted in Panoramic Radiographs, page 37, Thieme, 2007. 

Figure 26:   http://media‐2.web.britannica.com/eb‐media/91/74891‐004‐345232AC.jpg 

  

 

CHAPTER 2  

Figure 1:   Pasler A Friedrich. Color Atlas of Dental Medicine, p. 5 – Radiology, Thieme, 1993 

Figure 2:   Pasler A Friedrich. Color Atlas of Dental Medicine, p. 5 – Radiology, Thieme, 1993 

Figure 3:   Pasler A Friedrich. Color Atlas of Dental Medicine, p. 5 – Radiology, Thieme, 1993 

Figure 4:   Pasler A Friedrich. Color Atlas of Dental Medicine, p. 5 – Radiology, Thieme, 1993 

Figure 5:   Farman G Allan. Panoramic Radiology – Seminars on Maxillofacial Imaging and Interpretation, Chapter 1, p. 4, Springer, 2007 

Figure 6:   Pasler A Friedrich. Color Atlas of Dental Medicine, p. 26 – Radiology, Thieme, 1993 

Figure 7:   William S. Moore. Kodak Successful Panoramic Radiography, p.2 

Figure 8:   Murray Diane, Whyte Andy. Dental Panoramic Tomography: What the General Radiologist Needs to Know. Clinical Radiology 57: 1‐7, 2002. 

Figure 9:   Murray Diane, Whyte Andy. Dental Panoramic Tomography: What the General Radiologist Needs to Know. Clinical Radiology 57: 1‐7, 2002. 

  

 CHAPTER 3  Figure 1:   Whaites E. Essentials of Dental Radiography and Radiology, Chapter 15, p. 

162. 2nd ed. (Edinburgh: Churchill Livingstone) 1996. Figure 2:   Whaites E. Essentials of Dental Radiography and Radiology, Chapter 15, p. 

163. 2nd ed. (Edinburgh: Churchill Livingstone) 1996. Figure 3:   Whaites E. Essentials of Dental Radiography and Radiology, Chapter 15, p. 

163. 2nd ed. (Edinburgh: Churchill Livingstone) 1996. Figure 4:   Whaites E. Essentials of Dental Radiography and Radiology, Chapter 15, p. 

164. 2nd ed. (Edinburgh: Churchill Livingstone) 1996. Figure 5:   Whaites E. Essentials of Dental Radiography and Radiology, Chapter 15, p. 

164. 2nd ed. (Edinburgh: Churchill Livingstone) 1996. Figure 6:   White S C, Pharoah M J. Oral Radiology: Principles and Interpretation, 

Chapter 11, p. 208, 4th ed. (St.Louis: Mosby Inc.) 2000. Figure 7:   Whaites, E. Essentials of Dental Radiography and Radiology, Chapter 15, p. 

165. 2nd ed. (Edinburgh: Churchill Livingstone) 1996. Figure 8:   X ray Phantoms, Panoramic Dental Test Object, TO PAN, Leeds Test Objects 

Page 17: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

xv 

 

Figure 9:   X ray Phantoms, Panoramic Dental Test Object, TO PAN, Leeds Test Objects 

Figure 10:   William S. Moore. Successful Panoramic Radiography, Kodak Dental Radiography Series. 

Figure 11:   http://www.kodak.com/US/plugins/acrobat/en/motion/support/h1/H1_23‐27.pdf 

Figure 12:   http://www.medcyclopaedia.com/library/topics/volume_i/f/film_screen_radiography.aspx 

Figure 13:  http://www.medcyclopaedia.com/upload/medcyc/volumes/volume_i/dintensifying_screen_fig1.jpg

Figure 14:   Farman G Allan. Panoramic Radiology – Seminars on Maxillofacial Imaging and Interpretation, Chapter 3, Springer, 2007 

Figure 15:   Farman G Allan. Panoramic Radiology – Seminars on Maxillofacial Imaging and Interpretation, Chapter 3, Springer, 2007 

Figure 16:   Farman G Allan. Panoramic Radiology – Seminars on Maxillofacial Imaging and Interpretation, Chapter 3, Springer, 2007 

Figure 17:   Farman G Allan. Panoramic Radiology – Seminars on Maxillofacial Imaging and Interpretation, Chapter 3, Springer, 2007 

Figure 18:  Farman G Allan. Panoramic Radiology – Seminars on Maxillofacial Imaging and Interpretation, Chapter 3, Springer, 2007 

Figure 19:   Farman G Allan. Panoramic Radiology – Seminars on Maxillofacial Imaging and Interpretation, Chapter 3, Springer, 2007 

Figure 20:   Farman G Allan. Panoramic Radiology – Seminars on Maxillofacial Imaging and Interpretation, Chapter 3, Springer, 2007 

Figure 21:   Farman G Allan. Panoramic Radiology – Seminars on Maxillofacial Imaging and Interpretation, Chapter 3, Springer, 2007 

Figure 22:   Whaites E. Essentials of Dental Radiography and Radiology, Chapter 15, p. 168. 2nd ed. (Edinburgh: Churchill Livingstone) 1996. 

Figure 23:   Whaites E. Essentials of Dental Radiography and Radiology, Chapter 15, p. 168. 2nd ed. (Edinburgh: Churchill Livingstone) 1996. 

Figure 24:   Whaites E. Essentials of Dental Radiography and Radiology, Chapter 15, p. 166. 2nd ed. (Edinburgh: Churchill Livingstone) 1996. 

Figure 25:   Whaites E. Essentials of Dental Radiography and Radiology, Chapter 15, p. 167. 2nd ed. (Edinburgh: Churchill Livingstone) 1996. 

  

CHAPTER 4  Figure 1:   White S C, Pharoah M J. Oral Radiology: Principles and Interpretation, 

Chapter 3, p. 44, 4th  ed. (St. Louis: Mosby Inc.) 2000. Figure 2:   Whaites E. Essentials of Dental Radiography and Radiology, Chapter 4, p. 

31. 2nd ed. (Edinburgh: Churchill Livingstone) 1996. Figure 3:   Whaites E. Essentials of Dental Radiography and Radiology, Chapter 6, p. 

60. 2nd ed. (Edinburgh: Churchill Livingstone) 1996. Figure 4:   Whaites E. Essentials of Dental Radiography and Radiology, Chapter 6, p. 

64. 2nd ed. (Edinburgh: Churchill Livingstone) 1996. 

Figure 5:  International Atomic Energy Agency. Dosimetry in Diagnostic Radiology: An International Code of Practice (Technical Reports Series No. 457). Vienna, 2007 

Figure 6:   Williams JR, Montgomery A. Measurement of dose in panoramic dental radiology. Br J Radiol;73(873):1002–6, 2000. 

Page 18: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

xvi 

 

Figure 7:   http://www.gehealthcare.com/usen/xr/edu/products/dose.html 

Figure 8:   http://www.e‐radiography.net/radtech/d/Dose_ge/dose.htm 

   

APPENDIX I  

Figure 1‐6:  Akarslan ZZ, Erten H, Güngör K, et. al. Common Errors on Panoramic Radiographs Taken in a Dental School. J Contemporary Dental Practice;(4)2:024‐034, May 2003 

   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 19: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

 

xvii 

 

Page 20: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

SECTION I

GENERAL PART

1

Page 21: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

2

Page 22: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

CCHAPTEER 1

THE INCLUUDED ANNATOMIICAL STRUCTURRES

ON THHE PANOORAMIC RADIOGGRAPH

 

INNTRODUCTION 

On

as

Du

co

st

in

n this sectio

s all  the add

ue  to  this pr

onsists  a  ba

ructures, the

terpretation

n, a short an

ditional struc

roject’s goal

sic  and  very

eir surround

n of the pano

natomical re

ctures  that a

s, which are

y  brief  anat

ding tissues a

oramic radiog

eference of t

appear or m

e not such o

tomical  refe

and their rel

graphy and t

the dental re

ay appear  in

of a pure me

erence.  The 

ations is an 

the discussio

egion  is pres

n a panoram

edical  interes

knowledge 

essential too

on of its qual

sented, as w

mic  radiograp

st,  this secti

of  the  den

ol for a prop

ity control. 

well 

ph. 

on 

tal 

per 

 

THHE SKULL 

 

Th

th

 

he skull is a h

he human sp

hollow and r

pine providin

F

rigid structur

ng a protectiv

Figure 1: The Hu

re made of b

ve shell to t

uman Skull

bone tissue. 

he brain and

all  the  he

enabling 

head (che

expressio

The skull 

1) The cra

is the top

2) The fac

of  the  fa

region. 

 

 

It is attached

d the eyes. U

ead muscles

all  the  fun

ewing, air cir

ns etc.).  

d on the top

Upon the sku

s  are  attache

nctions  of  t

rculation, fac

 of 

ull, 

ed, 

the 

cial 

is divided intto two parts: 

anial part o

 part that co

r “cranium”

overs the bra

”. It 

ain. 

cial part whi

acial  bones 

ich is consist

at  the  fro

ted 

ont 

Page 23: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

THHE MANDIBBLE (LOWERR JAW) 

Th

an

ea

th

he lower jaw

nd it stretche

ar.  It  is  joine

he “temporo

w has its own

es from one 

ed to the upp

‐mandibular

n separate b

ear, down to

per part of t

r joints – TM

bone which is

o the chin ar

the head aro

MJs”.  

s called “the

ea and then 

ound the ear

e mandible”.

back up aga

r region by t

 It is U‐shap

ain to the oth

two  jaw  join

ped 

her 

nts, 

 

Thhe mandible is divided into the followwing parts: 

The b

    ‐ 

of  th

suppo

ody f the m

the middle 

he  U‐shape 

orts the lowe

mandible  

section 

which 

er teeth.  

 

 

 

 

 

 

 

The  c

round

that fi

joint 

mand

craniu

each 

mand

The co

‐  tria

from t

joins o

the m

The as

jaw w

condy

condyle   

ded  end  of

its into the m

between 

ible  and 

um. There is 

side  of

ible. 

oronoid proc

angular  pro

the mandibl

one of the c

andible. 

scending ram

which  joins  t

yles. 

    ‐  the 

f  bone 

movable 

the 

the 

one for 

f  the 

cess     

ojection 

e which 

chewing mus

mus     ‐ th

he body of 

scles to the c

he flatter, st

the mandib

Fig

cranium. The

raighter part

le  to  the  co

gure 2: The Hum

ere  is one fo

t on the side

oronoid proc

man Mandible 

or each side of 

es of the lowwer 

cesses  and  tthe 

Page 24: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

TH

Th

HE MAXILLA

he maxilla, o

A (UPPER JA

or the upper j

AW) 

jaw, is madee up of severr

 

sit

ch

Th

 

 

TH

Th

pa

bo

cu

ts  in front of

heeks, the no

he maxilla is 

the m

of the

HE TEMPER

he  temperom

art of the cra

one  surfaces

ushion. 

F

f and just be

ose and the r

divided into

mouth. The h

e mouth. The

ROMANDIBU

mandibular  j

anium called

s  are  separa

igure 3: The Hu

elow the cra

roof of the m

ard part  is c

e softer part,

ULAR JOINT

joint  (TMJ)  i

d the tempor

ated  by  a  ci

uman Maxilla

nium. It  is a

al bones stu

ttached to 

ck (or fused)) together, a

and forms 

nd 

tthe cranium  tthe 

mouth.  

The

maxillary  s

space  tha

cheekbone 

called the “h

 the “soft pa

T (TMJ) 

s  the movab

ral bone. It is

ircular  piece

the mouth.

of the face,

The

‐ a bit of bo

the maxilla

nose. 

The

a curved pie

outwards fr

a part of th

The

the mouth,

ard palate” 

alate”, is at th

ble  joint bet

s a complica

e  of  softer  c

e  maxillary

sinus        ‐

t  sits  just

and just abo

 There is on

 either side o

e anterior na

one which p

a  at  the  low

e zygomatic 

ece of bone 

rom the max

e cheekbone

e palate   

,  separating 

and it is tow

he back near

tween  the m

ted joint and

cartilage wh

y  antrum 

‐  the  air  fill

t  under  t

or 

led 

the 

ove the rooff of 

e for each si

of the nose. 

asal  spine   

pr

ide 

  

otrudes froom 

wer  end  of  t

process   

which exten

xilla and for

e. 

    ‐  the  roof 

the  nose  a

wards the fro

the 

    ‐ 

nds 

ms 

of 

nd 

ont 

r the throat. 

mandible and

d the two ha

ich  acts  like

d a 

ard 

e  a 

Page 25: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

 

Th

an

ch

w

ro

sli

 

 

 

 

 

TH

A f

Th

 

 

 

he  TMJ mov

nd forwards.

hewing,  swa

hile  some  o

otation of th

iding movem

HE FORAMI

foramen is a

he foramina 

Fig

Figu

ves  up  and 

.  It  is  in cons

llowing,  talk

of  these mov

e  joint and s

ments. 

INA 

an opening o

are divided i

gure 4: The Hummovemen

re 5: The Huma

down,  sidew

stant use du

king or  laugh

vements  inv

some others

or hole which

into the follo

man TMJ in actnts of the lower

an Foramina

ways 

uring 

hing, 

volve 

s are 

h lets nerves 

owing parts:

ion, causing r jaw 

and blood v

Th

on  the 

Nerves  a

travel to t

this. 

Th

inferior  d

the ascen

the  inferio

vessels w

pass throu

Th

at the fron

Nerves  ca

the  blood

the palate

vessels pass tthrough bon

he mental  fo

body  of  t

and  blood 

the  lower  lip

he mandibul

dental  foram

ding ramus. 

or dental ne

hich go to th

ugh this. 

he  incisive  f

nt of the pala

alled  incisiv

d which  supp

e pass throug

foramen   

the  mandib

vessels  whi

p pass throu

lar foramen 

men        ‐ 

A nerve call

erve and blo

he  lower tee

foramen   

e. 

    ‐ 

ble. 

ich 

ugh 

or 

on 

led 

ood 

eth 

    ‐ 

ate.  

ve  nerves  a

ply  the  fro

nd 

n

gh this.  

t  f 

Page 26: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

 

 

 

THHE SALIVARRY GLANDS 

Thhe  salivary  gglands  produuce  the  cleaar  liquid  thaat  is  releasedd  into  the mmouth  (salivva). 

Thhere are threee pairs of mmajor salivarry glands andd many minoor glands. Saaliva  lubricattes 

thhe mouth annd start  the breakdown of chewed  ffood.  It  is mmade up of wwater, enzymme, 

m

Th

ucin and pro

he salivary gl

 

 

 

 

 

 

The pa

otein. 

land pairs ar

arotid

e the followiing: 

gland,

saliva 

called

the m

next t

is one

The  s

  ‐ s

releas

front o

teeth.

The su

situate

releas

openi

This  p

to eac

     ‐  salivary 

 

the largest 

,  situated  bbelow  the  ear.  The

is released tthrough an oopening 

  the parotid

outh on the 

o the upper 

 on each side

submandibu

situated und

ses  saliva  ju

d duct which

inside of the

molar teeth

e. 

lar  salivary

der the mand

ust 

h enters 

e cheek 

h. There 

y  gland  

dible. It 

underneaath  the 

of the tongu

. There is one

ublingual sa

ed  under  t

se  saliva  f

ue, behind th

e on each sid

alivary gland

the  tongue

from  many

he front 

de. 

ds     ‐ 

e.  They 

y  small  Figgure 6: The Human Salivary GGlands

ngs  (ducts) 

pair  of  saliva

ch other und

under  the 

ary  glands  s

er the tongu

tongue. 

its  next 

ue.  

Page 27: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

THHE CERVICAAL VERTEBRRAE 

Thhe cervical vvertebrae aree positionedd  immediate

be readily d

ly posterior 

istinguished 

to  the  skull

from those 

. They are  tt

 

sm

an

Th

nu

th

 

G

Th

sa

th

st

ad

es

pr

th

th

Th

de

ai

Th

ex

ca

mallest amon

nd  lumbar  r

hrough  each

umbered fro

he skull to the

ENERAL OV

he following 

agittal  sectio

he  neck.  Am

ructures 

denoids,  oro

sophagus,  la

roximity  bet

he  tongue,  t

he epiglottis 

he  epiglottis

etermines in

r or food flow

he pharynx  i

xtends:  the 

avity) and the

Figure 7: 

ng all verteb

regions  due 

h  foramen 

om C1 to C7,

e spine. 

VERVIEW OF

figure repre

on  of  the  fa

mong  the  d

(nasop

opharynx,  t

arynx,  trache

tween  the  b

he  soft  pala

is clear.  

  is  the  valve

to which tub

ws (trachea 

s divided  int

oropharynx 

e laryngopha

The Cervical Ve

rae and can  of the thora

he 

cic 

to  the  pres

the  verteb

, which form

sence  of  a 

ral  artery 

m the cervica

F THE ORAL

esents a 

ace  and 

ifferent 

harynx, 

tongue, 

ea)  the 

back  of 

ate  and 

e  that 

be the 

or esophagu

to three par

(behind  the

arynx. 

ertebrae on the

 

L, NECK AN

us respective

rts according

e  oral  cavity

Figure 8: Sag

e Ve ebral Cort l

foramen  in 

passes.  The

al column, w

D LOWER F

ely). 

g to the anat

y),  the  nasop

gittal section of

lumn and a sin

each  trans

ere  are  sev

with C1 or at

verse  proce

ven  vertebra

tlas connecti

ess. 

ae, 

ing 

FACE ANATO

tomical regio

pharynx  (beh

f the face and t

gle cervical ver

OMY 

ons  in which

hind  the  na

the neck 

rtebra, wiki 

h  it 

sal 

Page 28: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

THE T

The  t

muscle

TONGUE 

tongue  is  m

e.  The  tongu

made  most

ue, much  as

ly  of  skele

s  is

etal 

 

 

 

O

M

in

Th

ca

Th

at

Th

Th

pa

 

RAL ANATO

Moreover, the

 the respect

he uvula  is  a

avity. 

he labial fren

ttaches the li

he gingiva ar

he hamulii a

alate meets t

        Figure 9

OMY ELEME

e following a

ive figure. 

a  valve whic

num is a little

ip to the gum

re what is mo

re hard  little

the very bac

9: The tongue f

ENTS 

anatomical st

ch  keeps  foo

e tag of tissu

ms. 

ore common

e bumps  in t

k of the tube

rom a rear view

  commonnly 

believeed, extends 

from the poosterior bordder 

of the  iinto the oroppharynx.  mouth an

The do

into  tw

the m

backw

orsum, or th

wo parts: an

outh,  and  a

ward to the o

e upper surf

n oral, which

a  pharyngea

ropharynx. 

face, is divid

h  lies mostly

al, which  fac

ded 

y  in 

ces 

w  The  tw

groove

wo parts are

e,  which  m

e  separated 

arks  the  T

by a V‐shapped 

eerminal  Sulccus 

(tonguue) 

the oral cavtructures of  iity are preseented as showw

od and drink

ue in the cen

nly named “g

the corners 

erosities. 

k  from  regur

nter of the up

gums”. 

 of the soft p

rgitating up  into  the na

sal 

pper and thee lower lip thhat 

palate,  just wwhere the sooft 

Page 29: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

 

 

 

Th

sid

co

up

Th

Th

la

Th

(la

Th

fa

 

he maxillary 

des  of  the 

overing  them

pper teeth ar

he tonsils are

he retromola

st lower mol

he  vestibule 

abial mucosa

he vermillion

ce. 

Figgure 10: Anatoomy of the Orall Cavity 

tuberosities 

dental  arch

m, and  they 

re extracted

are the toug

.  These  hum

are persiste

gh, hard pum

mps  have  u

ent, permane

mps behind t

nderlying  bo

ent parts of 

the top back

one  and  ha

the mouth 

k teeth on bo

rd  gum  tiss

even  if all  t

oth 

sue 

the 

e at the bordder between the mouth aand the throat. 

ar pad  is sim

lars, and it is

milar  to  the m

s not underla

maxillary  tub

ain by corres

berosities, e

ponding hum

xcept  that  it

mp of bone. 

t  is behind  tthe 

is  the  curva

a) or cheeks 

ature  of  the

(buccal muc

e  tissue whe

osa) meet th

ere  the  lining

he gingiva. 

g  of  the  inside  of  the  lips 

n border is thhe junction oof the dry, ppink part of tthe lip with tthe skin of tthe 

10 

Page 30: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

THHE TOOTH 

Crrown 

 

Th

en

(lo

he crown of 

ntirely expos

ower) part of

a tooth is its

sed above th

f the ename

s portion tha

e gum line. I

l. 

at is covered

In children th

d with enam

he gum may 

el. It commo

partially cov

only lies nea

ver the cervi

arly 

cal 

Ennamel 

Th

m

w

he enamen  i

ost  highly m

hich make u

s the substa

mineralized  s

p the tooth, 

ance that co

substance  o

along with d

vers the cro

of  the  body 

dentin, ceme

own of the to

and  is  one 

entum and de

ooth.  It  is th

of  the  four

ental pulp. 

he hardest a

 major  tissu

nd 

ues 

Deentin  

De

bo

un

su

w

co

Ce

Ce

to

cr

tis

su

 

De

Th

tis

th

to

 

 

entin  is  th

one‐like 

nderlie   ths

urrounds the

mineralize  

ith  an  or

d

g

ollagenous p

ementum 

ementum  is

ooth  as  en

rown.  It  is 

ssue  that  c

urface in a th

ental pulp 

he dental pu

ssue contain

he root, the a

ooth. 

he  hard,  y

material 

e enamel  

e entire nerve

connec ive t t

ganic  matr

roteins.  

s  the  root 

amel  is  to

a  relatively

covers  the 

hin layer. 

ulp  is  the ce

s blood vess

apical foram

yellow 

that 

nd a

e. It is 

tissue 

ix  of 

of  a 

o  the 

y  soft 

root 

ntral part of

sels and nerv

men. The den

11 

f  the  tooth  f

ves that ente

tal pump is 

F

filled with  s

er the tooth 

commonly c

igure 11: The H

oft connecti

from a hole

called as the 

Human Tooth 

ive  tissue. T

 at the apex

“nerve” of t

his 

 of 

the 

Page 31: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

TOOOTH DEVEELOPMENT 

Infants

 

sm

te

th

Th

De

th

be

De

sh

th

De

th

ha

F

maller than a

eeth  come  th

hrough by ab

he deciduous

eciduous Inc

he  top  and  f

etween the 5

eciduous Can

hape. There 

hey also have

eciduous Mo

han the front

ave more tha

Figure 12: The DTeeth (milk 

adults’ teeth

hrough. The

bout age 2 to

s teeth are: 

isors: These 

four  at  the 

5th and the 8

nines: Also k

are four alto

e a single roo

olars: These a

t teeth and h

an one root 

Deciduousteeth)

  

s and Childre

The m

human

pushed

teeth.

should

still  be

throug

erupt i

Milk  o

babies

h because ch

re are 20 de

o 2.5 years. 

are the fron

bottom).  Tth month. Th

known as “e

ogether and 

ot.  

are the large

have “bumpy

and the root

Figure 13: The

12 

en:  

milk or decidu

ns. Between 

d, extracted 

By  the  tim

d have 28 ad

e  coming  th

gh  after  this

in late teens

uous teeth a

the ages of 

and replace

me  most  pe

dult teeth alt

hrough.    The

  are  the wis

.  

re the  first s

6 and 13, all

ed by new an

eople  are  te

though some

e  only  teeth

sdom  teeth, 

set of teeth 

 milk teeth a

nd bigger ad

eenagers,  th

e of these m

h  left  to  com

which usua

of 

are 

ult 

hey 

may 

me 

ally 

or  deciduou

s  are  betwe

hildren’s  jaw

eciduous  tee

us  teeth  sta

een  5  and 

ws are smalle

eth altogeth

rt  coming  t

8  months 

er. As the  jaw

her and  they

through  wh

old.  They  a

ws grow, mo

y  finish  comi

hen 

are 

ore 

ing 

nt teeth and t

hey  are  usu

hey have a fla

eye  teeth”,  th

they come 

er back teeth

y” or irregula

ts are quite s

e Primary Denti

there are 8 o

ually  the  firs

at biting edg

hese  front  t

through the

h, easy to te

ar surfaces f

splayed. The

ition Sequence

of them alto

st  teeth  to 

e and only o

gether (four

come  throu

one root. 

r at 

ugh 

eeth have a

e age 16 to 2

 more point

23 months a

ted 

nd 

ll because th

or chewing w

ere are 8 mo

hey look bigg

with. They a

lars altogeth

ger 

lso 

her 

Page 32: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

 

w

pr

hich come th

remolars in a

hrough betw

adults. 

ween the agees of 1 to 2.55. Later on thhese teeth aare replaced by 

Te

28

co

la

m

ar

th

Figure 14

eenagers and

8  Adult  Tee

oming  throu

rger  than  m

ore  room  fo

re  32  adult  t

hrough if the 

Figu

4: The Timeline

d Adults 

eth:  Adult 

ugh  at  aroun

milk  teeth.  A

or  the new 

teeth  altoge

jaw is not b

ure 16: The Per

e of the Primary

or  permane

nd  the  age 

As  the  jaw 

adult  teeth 

ether  but  so

ig enough. 

rmanent Dentit

13 

y Dentition 

ent  teeth  s

of  6.  They 

grows,  ther

to erupt.  Th

ometimes  th

tion

start 

are 

re  is 

here 

e wisdom  te

 

The Ad

Perman

the fro

them a

and  fo

are  us

teeth t

disting

biting e

root th

Perman

Figu

eeth  have  t

dult Teeth are

nent  Incisor

ont teeth and

altogether  (f

our  at  the  b

ually  the  fir

to come thro

uished  due 

edge and the

hat they have

nent  Canine

ure 15: The 28 A

rouble  comi

 

ing 

e: 

rs.  These  a

d there are 8

four at  the  t

bottom).  Th

rst  permane

ough. They a

to  their  f

e one and on

e. 

es:  Also  know

Adult Teeth 

are 

8 of 

top 

hey 

ent 

are 

flat 

nly 

wn 

Page 33: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

e a more poas

al

s “eye teeth”

so have one 

”, these  fron

root.  

nt teeth hav ointed shapee. Being 4  in number, thhey 

 

PrdeTh

Peroar

1s

m

2n

pe12

3r

wi– thprtodaca

 

remolars:  Theciduous mohe deciduous

ermanent Mooot. They alsre first, secon

t Permanentolars and co

nd  Permaneermanent m2 years. 

d Permanentisdom teethif they comehere  is  not roperly and tooth  in  the  famaged, or an become in

Figu

hese  are  theolars. The fous teeth do no

olars: These o have irregnd and third 

t Molars: Theome through 

ent  Molarsolars  come 

t Molars: Co. They do noe through at enough  spathey get impfront. The  lathe  gums  anfected and q

ure 17: The Tim

e  new  adultur 1st premoot have prem

are the largeular or “bumpermanent 

e four first page 6 to 8 y

s:  The  fouthrough at 

ommonly knot erupt untiall, becauseace  for  thempacted often atter  can  somround  the wquite painfu

14 

meline of the Pe

t  back  teethlars erupt firmolars as bac

er back teethmpy” surfacemolars whic

permanent mears. 

ur  second around age 

own as  the il  late teens  sometimes m  to  erupt against the metimes be wisdom  teetl. 

ermanent Dent

h  which  reprst followed ck teeth, but

h and they ues with groovch come thro

molars are si

Figure 12agai

ition 

place  the  firsby the four t just molars.

usually have ves called “fiough that ord

milar in size

2: A Wisdom Toinst its neighbo

st  and  seco2nd premola. 

more than oissures”. Theder. 

 to the seco

 

ond    ars. 

one ere 

ond 

ooth erupting or tooth 

Page 34: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

 

Figthsuco

gure 20: A panoe primary teetccedaneous te

onsidered succe

oramic x‐ray ofh at these ageeeth because thedaneous teeth

f a 7 years old s. The develophey succeed thh. 

Figure 19: D

15 

child. One can ping permanentheir correspond

Deciduous and 

notice the comt teeth up to tding primary te

Adult Teeth

 

mplex mix of thhe 2nd premoleeth. Permane

he permanent alar are also calnt molars are 

and lled not 

Page 35: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

 

Figapincmoen

Figure

gure 22: Panorapical  foramina,complete matuolars a  radiogrnamel pearls. 

Figure 23

e 21: Schematic

amic radiograp,  especially  inuration. Tooth raphic addition

3: Schematic de

c diagram of de

ph of a 9‐year‐on  the  maxilla, 12 is rotated an effect  caused

epiction of dev

16 

evelopment an

old female. All have  not  ye

about its axis. d by  superimp

velopment and

nd eruption of t

of the permant  assumed  thNote in the bifosition of  the 

eruption of th

the primary de

nent incisors hae  normal  diamfurcation of throot  trunks. T

e permanent d

ntition 

ave erupted. Thmeter,  indicate first permanThis  is not due

dentition 

 

 

heir ting ent e  to 

Page 36: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

 

 

Figure  24:  Pancomplete.  Teechamber. Durithe mandible cThe neck and c

noramic  radiogeth  35  and  45 ng the pubertacreated space condyle of the 

graph  of  a  15‐have  developal growth spurfor the buds omandible are n

‐year‐old  femaped  into  taurort, dorsally andf the wisdom tnot yet fully de

ale.  Root  formdonts with  a d cranially directeeth and theirveloped. 

mation  of  the  ecoronoapicallycted growth ofr root developm

erupted  teeth y  expanded  puf the maxilla anment has begu

isulpndun.

 

 

Fac

Figure 25: Panoapical  foramincompletely eru

oramic radiograna  and  the  roupted but exhib

aph of a 20‐yeaoot  canals  exhbit a long axis t

ar‐old female. hibit  normal  dhat is oriented

Development diameter  of  ad slightly dorsal

of the dentitiodult  age.  The ly. 

on is complete. third  molars 

Theare

17 

Page 37: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

 

 

Figgure 26: A commplete view of tthe Oral Anatomy 

 

18  

Page 38: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

CHAPTER 2

 

PANORAMIC RADIOGRAPHY: A CLINICAL OVERVIEW 

 

INTRODUCTION 

Millions of dental panoramic  radiographs  are performed  every  year  in  a  global basis. 

Being a simple, quick and convenient technique as also as providing a respectful  image 

of the dentition and  its related structures on a single film, with a relatively  low dose  in 

comparison to other radiographic techniques, it is easy to understand why its popularity 

has become so grown; and it is still growing.  

A panoramic  radiograph contains a  substantial amount of diagnostic  information. This 

information, being  sometimes difficult  to be detected,  finds  itself upon  the  four basic 

diagnostic regions in panoramic radiography: 

 

1) The Dentoalveolar region 

 

 

Figure 1: The Dentoalveolar region 

 

 

 

 

 

 

 

 

19

Page 39: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

 

 

2) The Maxillary region 

 

Figure 2: The Maxillary region 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3) The Mandibular region 

 

 

Figure 3: The Mandibular region 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

Page 40: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

4)  The  Temporomandibular  joint  region  (abbreviated  as  TMJ),  including  the 

retromaxillary and cervical regions. 

 

 

Figure 4: The Temporomandibular Joint region (TMJ) 

 

 

 

 

 

 

 

 

THE NORMAL PANORAMIC RADIOGRAPH 

The normal panoramic radiograph contains a broad range of information that covers the 

entire dentition and its surrounding structures, the facial bones and condyles and parts 

of the maxillary sinus and nasal complexes.  

Various  interpretations of  the normal panoramic radiograph exist  in current  literature, 

so  that  the  practitioner,  the  radiologist  and  the  physician  will  be  able  to  have  an 

appropriate  comprehensive  pattern  of  the  technique  and  its  imaging  and  diagnostic 

potentials. However,  it  is crucial  that each  individual develops his/her own method of 

interpretation according to: 

a) the modality that is being used and its imaging programs and abilities, b) the clinical 

cases  that are  taken place  in general and  c)  the basic anatomic  characteristics of  the 

population. The development of a consistent approach  that ensures  that all diagnostic 

information in the panoramic radiograph is indeed read is absolutely essential. 

Indicatively,  four  suggestions  of  interpreting  the  normal  panoramic  radiograph  are 

following: 

 

21

Page 41: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

A) Allan G. Farman (2007) remarks 50 distinct soft tissues, bony and dental  landmarks 

on a normal     panoramic radiograph.  

His approach on  reading and evaluating  the  radiograph  follows  roughly  the numerical 

sequence of the figure below. It starts with the bony landmarks from the midline of the 

upper  jaw and nasal  cavity,  then back  in  the maxilla and  zygomatic  complex on each 

side. The soft tissue shadows of the tongue and soft palate follow, and then the cervical 

spine  and  its  associated  structures.  Afterwards,  the  focus  is  on  the  contents  of  the 

mandible  starting  from  the midline  and  then progressing posterior on each  side. Any 

examination would  be  incomplete without  a  thorough  evaluation  of  the  soft  tissues 

anterior to the spine and inferior to the mandible. Lastly, there is the evaluation of the 

area of  chief  complaint and  the dental arches. While  these  regions draw  the  reader’s 

attention automatically, the other features within the radiograph can be missed without 

careful sequencing. 

 

 

Figure 5: Interpreting a Normal Dental Panoramic Radiograph ­ A 

 

 

 

 

 

22

Page 42: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

 

1.  nasal septum  26. mandibular canal

2.  anterior nasal spine  27. mental foramen

3.  inferior turbinate  28. inferior border of mandible 4.  middle turbinate  29. hyoid

5.  superior turbinate  30. pharyngeal airspace 6.  soft tissue shadow of the nose 31. epiglottis

7. airspace between soft tissue shadow of the upper border of tongue and hard palate 

32. coronoid process of mandible 

8.  lateral wall of nasal passage  33. inferior orbital rim

9.  maxillary sinus (antrum)  34. mastoid process

10. nasolacrimal canal orifice  35. middle cranial fossa 11. orbit  36.  bite‐block  for  patient  positioning 

during panoramic radiography 12. infraorbital canal  37. chin holder (cephalostat) 13. zygomatic process of the maxilla 38. shadow of cervical spine 14. pterygomaxillary fissure  39. ethmoid sinus

15.  maxillary  tuberosity  with developing  third permanent molar tooth 

40. angle of mandible

16. zygoma  41.  crypt  of  developing  mandibular third permanent molar tooth 

17. zygomatico‐temporal structure 42.  developing  mandibular  second premolar tooth 

18.  articular  eminence  of  temporal bone 

43.  primary  second  molar  tooth showing  physiological  root resorption 

19. mandibular condyle  44. maxillary permanent central incisor tooth 

20. external auditory meatus  45. maxillary permanent  lateral  incisor tooth 

21. first cervical vertebra (atlas)  46. maxillary permanent canine tooth 22. second cervical vertebra (axis) 47. maxillary first premolar tooth 23. third cervical vertebra  48.  maxillary  permanent  first  molar 

tooth 24. fourth cervical vertebra  49. ramus of mandible

25. mandibular foramen & lingual 50. pterygoid plates

23

Page 43: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

B)  Friedrich  A.  Pasler  (2007)  suggests  the  following  reading  of  the  panoramic 

radiograph: 

Figure 6: Interpreting a Normal Dental Panoramic Radiograph ­ B 

 

1.   orbit  15. zygomatic arch, articular tubercle 

2.   intraoral canal 16. coronoid process

3.   nasal cavity  17. condyle

4.   nasal septum 18.  external  ear  with  external  auditory meatus 

5.   inferior nasal concha  19. cervical vertebrae

6.      incisive  foramen,  superiorly  located anterior  nasal  spine,  nasopalatine canal 

20. temporal crest of the mandible 

7.   maxillary sinus 21. oblique line

8.   palatal roof and floor of the nose 22. mandibular canal

9.   soft palate  23. mental foramen

10. maxillary tuberosity  24. dorsum of the tongue

11.  pterygoid  processes  (lateral  and medial  lamina)  and  the  pyramidal process of the palatal bone 

25.  compact  bone  of  the  inferior  border of the mandible 

12. pterygopalatine fossa  26. hyoid bone

13. zygomatic bone  27.  superimposition  of  the  contralateral jaw 14. zygomaticotemporal suture 

 

 

24

Page 44: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

C) William  S. Moore  presents  his  landmarks  of  interest  for  the  interpretation  of  the 

normal panoramic radiography: 

Figure 7: Interpreting a Normal Dental Panoramic Radiograph ­ C  

1.  coronoid process  19. infraorbital canal

2.  sigmoid notch 20. nasal septum

3.  mandibular condyle  21. inferior turbinate

4.  condylar neck 22. medial wall of maxillary sinus 5.  mandibular ramus  23. inferior border of maxillary sinus 6.  angle of mandible  24. posterolateral wall of max. sinus 7.  inferior border of mandible  25. malar process

8.  lingual  26. hyoid bone

9.  mandibular canal  27. cervical vertebrae 1‐4

10. mastoid process  28. epiglottis

11. external auditory meatus  29. soft tissues of neck (look vertically for carotid artery calcifications here) 

12. glenoid fossa 30. auricle

13. articular eminence  31. styloid process

14. zygomatic arch  32. oropharyngeal airspace 15. pterygoid plates  33. nasal air space

16. pterygomaxillary fissure  34. mental foramen

17. orbit  35. hard palate

18. inferior orbital rim 

 

 

25

Page 45: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

D) Having in mind the figure of a normal panoramic radiography, another suggestion for 

its interpretation follows, by Eric Whaits (2006): 

A. General Overview of the Entire Panoramic Film 

1. Note the chronological and development age of the patient 

2.  Trace  the  outline  of  all  normal  anatomical  shadows  and  compare  their  shape  and 

radiodensity 

B. The Teeth 

3. Note particularly:  i) the number of teeth present,  ii) stage development,  iii) position, 

iv)  condition  of  the  crowns  (caries,  restorations),  v)  condition  of  the  roots  (length, 

fillings, resorption, crown/root ratio) 

C. The Apical Tissues 

4. Note particularly:  i)  the  integrity of  lamina dura,  ii)  any  radiolucencies or opacities 

associated with the apices 

D. The Periodontal Tissues 

5. Note particularly: i) the width of the periodontal ligament, ii) the lavel and quality of 

crestal bone,  iii) any vertical or horizontal bone  loss,  iv) any furcation  involvements, v) 

any calculus deposits 

E. The Body and Ramus of the Mandible 

6. Note: i) shape, ii) outline, iii) thickness of the lower border, iv) trabeculae pattern, v) 

any radiolucent or radiopaque areas, vi) shape of the condylar heads 

F. Other Structures 

7. These  include:  i)  the antra  (note  the outline of  the  floor,  the anterior and posterior 

walls and the radiodensity), ii) nasal cavity, iii) styloid processes. 

 

 

 

 

26

Page 46: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

As mentioned above, the “strategy” for the interpretation of a panoramic radiograph is 

varies according to various and subjective factors. Ideally, one should create his/her own 

permanent  and  unique method  of  reading  a  panoramic  image,  so  that  all  included 

diagnostic information can be detectable.  

Apart from the methods of interpreting the whole normal panoramic radiograph, there 

are also similar methods of interpretation specific regions, tissues or structures such as: 

facial  skeleton,  maxillary  sinus,  retromaxillary  space,  external  ear  and  TMJ  region, 

palatal bone, chin region and many others. The presentation of these methods does not 

fit  to  the  goals  of  this  paper.  However,  the  reference  bibliography  includes  such 

sections, for those interested in these subjects. 

Errors  in  interpretation  are  commonly made  in  the maxillary  and mandibular  incisor 

region. It  is  important to be aware of the normal appearances of the dental panoramic 

image when assessing the mandibular bone density: 

Lucency: Normal symmetrical lucency is common in the mandibular body inferior to the 

premolar and molar apices and may be mistaken for a lytic lesion. The lucency is due to 

the  submandibular  fossa  on  the  lingual  aspect  of  the  mandible.  The  appearance  is 

exacerbated  in middle‐aged  and  elderly women  by  reduced  bone  density. Artifactual 

lucency over the mandibular angle is also produced by incorrect tongue positioning. 

 

 

 

 

 

 

 

 

  Figure 8: Coned panoramic tomograph demonstrating normalradiolucencies.  The  pseudolucency  (air  space)  betw en  thesoft  palate  and  tongue  (curved  arrow),  the  normalmandibu ar  lucency (straight arrows),  the nasopharynx np)and oropharynx (op) are shown. 

e

l  ( 

 

27

Page 47: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

Areas of  increased density: The mandible may appear sclerotic  in the midline owing to 

superimposition of the density of cervical spine. However,  intra‐oral densities may also 

appear as an area of mandibular sclerosis. 

Figure 9: There is an apparent area of sclerosis within the left lower mandible (arrows) 

 

 

A  very  significant  point  concerning  radiographic  anatomy  must  be  taken  into 

consideration. Representing the basis for radiographic  interpretation,  it follows  its own 

rules  and  demands  understanding  and  knowledge  of  how  x‐ray work,  as well  as  the 

normal  anatomy  of  the  irradiated  spaces,  depending  on  the  radiographic  technique 

used. Analogous to this essential knowledge, the following basic rules must be obeyed 

for every type of radiograph, including the panoramic technique: 

- The tangential effect of x‐rays renders clearly visible in the irradiated space only 

those hard tissues with either high density or significant thickness; thin  lamella 

which,  at  the moment  of  the  exposure,  are  parallel  or  nearly  parallel  to  the 

central ray simulate hard tissue of significant thickness and therefore appear in 

the radiograph as densely opaque. On the other hand, similar structures which, 

at  the moment of exposure, are perpendicular  to  the  central  ray or nearly  so 

may, even though they are relatively thick, appear transparent in the radiograph 

because of the exposure data necessary to penetrate the tissue. 

- The summation effect of x‐rays may lead to hard and soft tissue structures in the 

field  being  exhibited more  clearly,  or  they may  disappear  entirely  depending 

upon the selection of exposure data. For example, if soft tissues are projected  

28

Page 48: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

29

upon one  section of  the bone,  it will appear more dense  than adjacent areas 

because  the  x‐ray beam  is  already  ‘weakened’ when  it hits  the bone. On  the 

other hand,  if an air‐containing space  is projected onto a section of bone,  the 

situation is on in which the x‐ray beam is not weakened before it encounters the 

bone,  penetrates  I  readily  and  therefore  eliminates  the  typical  radiograph 

features of bone. The  first example  is referred  to as “addition effect”, and  the 

second  example  as  “subtraction  effect”.  The  situation  in  such  cases  has 

absolutely nothing to do with radiographic signs of “sclerosis” or “resorption”. 

Panoramic radiography is not an exception; it depicts in‐focus layers of various thickness 

(but always thicker than 5mm), and thus may be classified as a type of zonography.  In 

the  panoramic  radiograph,  the  picture  of  the  irradiated  tissues  is  determined  by  the 

tangential effect and  the  summation effect; however,  in keeping with  the principle of 

tomography, all of the structures within the in‐focus layer are shown relatively distinctly 

and somewhat enlarged, while all structures outside of the layer are depicted as blurred 

and  reduced  in  size  or  as  blurred,  broadened  and  enlarged  superimpositions;  such 

appearance will depend upon whether the superimposed structures are between the in‐

focus layer and the film or between the in‐focus layer and the focal spot. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 49: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

CHAPTER 3

 

PRINCIPLES OF FUNCTION 

 

INTRODUCTION 

The  theory  of  dental  panoramic  tomography  is  complicated.  Nevertheless,  an 

understanding  is  necessary  of  how  the  resultant  radiographic  image  is  produced  and 

which  structures  are  in  fact  being  imaged,  so  that  a  critical  evaluation  and  for  the 

interpretation of this type of radiograph. 

The difficulty in panoramic tomography arises from the need to produce a final shape of 

focal trough which approximates to the shape of the dental arches. 

An  explanation  of  how  this  final  horseshoe‐shaped  focal  trough  is  achieved  is  given 

below.  Before  that,  other  types  of  tomography  –which  form  the  basis  of  panoramic 

tomography‐ are described, showing how the result in different shapes of focal trough. 

These include: 

‐ Linear tomography using a wide or broad x ray beam 

‐ Linear tomography using a narrow or slit x ray beam  

‐ Rotational tomography using a slit x ray beam 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  30

Page 50: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

Broad Beam Linear Tomography 

The synchronized movement of the tubehead and film, in the vertical plane, results in a 

straight  linear  focal trough. The broad x ray beam exposes  the entire  film  throughout 

the exposure.  

 

 

Figure 1: Diagram showing the theory of broad beam linear tomography to produce a vertical coronalsection with the synchronized movement of the x ray tubehead and the film in the vertical plane. Usinga broad beam, there will be multiple centers of rotation (three are indicated), all of which will lie in theshaded zone. As all these centers of rotation will be  in  focus, this zone represents the  focal plane orsection that will appear in focus on the resultant tomography. Note, the broad x ray beam exposes theentire film

Slit or Narrow Beam Linear Tomography 

A similar straight  linear  tomograph can also be produced by modifying  the equipment 

and using a narrow or  slit x  ray beam. The equipment  is designed  so  that  the narrow 

beam  traverses  the  film  during  the  tomographic movement. Only  by  the  end  of  the 

tomographic movement  has  the  entire  film  been  exposed.  The  following  equipment 

modifications are necessary: 

‐ The x ray beam has to be collimated from a broad beam to a narrow beam. 

‐ The  film cassette has  to be placed behind a protective metal shield. A narrow 

opening in this shield is required to allow a small part of the film to be exposed 

to the x ray beam at any one instant. 

‐ A cassette carrier,  incorporating the metal shield, has to be  linked to the x ray 

tubehead  to  ensure  that  they move  in  the opposite direction  to one  another 

during the exposure. This produces the synchronized tomographic movement in 

the vertical plane. 

 throughout the exposure. 

  31

Page 51: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

‐ Within this carrier, the film cassette itself has to be moved in the same direction 

as the tubehead. This ensures that a different part of the film is exposed to the x 

ray beam throughout the exposure. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Figure 2: Diagram  showing  the  theory of narrow beam  linear  tomography  to produce a verticalcoronal section. The tomographic movement is produced by the synchronized movement of the xray  tubehead  and  the  cassette  carrier,  in  the  vertical plane. The  film, placed behind  the metalprotective front of the cassette carrier, also moves during the exposure, in the same direction asthe x  ray  tubehead. The narrow x  ray beam  traverses  the patient and  film, exposing a differentpart of the film throughout the cycle. 

 

 

 

Narrow beam rotational tomography 

In this type of tomography, narrow beam equipment is again used, but the synchronized 

movement of the x ray tubehead and the cassette carrier are designed to rotate  in the 

horizontal plane, in a circular path around the head, with a single center of rotation. The 

resultant  focal  trough  is  curved and  forms  the arc of a  circle,  as  shown below.  Some 

important points to note are the following: 

‐ The x ray tubehead orbits around the back of the head while the cassette carrier 

with the film orbits around the front of the face. 

‐ The x ray tubehead and the cassette carrier move in opposite directions to one 

another. 

‐ The  film  moves  in  the  same  direction  as  the  x  ray  tubehead,  behind  the 

protective metal shield of the cassette carrier. 

‐ A different part of the film  is exposed to the x ray beam at any one  instant, as 

the equipment orbits the head. 

  32

Page 52: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

‐ The  simple  circular  rotational  movement  with  a  single  center  of  rotation 

produces a curved circular focal trough. 

‐ As  in  conventional  tomography,  shadows  of  structures  not  within  the  focal 

trough will be out of focus and blurred owing to the tomographic movement. 

 

 

 

 

Figure  3:  Diagrams  showing  thetheory  of  narrow  beam  rotationaltomography.  The  tomographicmovement  is  provided  by  thecircular  synchronized movement  ofthe x ray tubehead  in one directionand  the  cassette  carrier  in  thehorizontal  plane.  The  equipmenthas a  single center of  rotation. Thefilm also moves  inside  the  cassettecarrier so that a different part of thefilm is exposed to the narrow beamduring  the  cycle,  thus  by  the  endthe  entire  film  has  been  exposed.The  focal plane  or  trough  (shaded)is  curved  and  forms  the  arc  of  acircle. 

 

 

 

 

Dental Panoramic Tomography 

The dental arch,  though curved,  is not  the shape of an arc of a circle. To produce  the 

required elliptical, horseshoe‐shaped  focal  trough, panoramic  tomographic equipment 

employs  the  principle of  narrow beam  rotational  tomography, but uses  two or more 

centers rotation. 

There are several dental panoramic units available. They all work on the same principle 

but differ in how the rotational movement is modified to mage the elliptical dental arch. 

Four main methods have been used including: 

 

  33

Page 53: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

‐ Two stationary centers of rotation, using two separate circular arcs 

‐ Three stationary centers of rotation, using three separate circular arcs 

‐ A continually moving center of rotation using multiple circular arcs combined to 

form a final elliptical shape 

‐ A  combination of  three  stationary  centers of  rotation and a moving  center of 

rotation 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Figure  4:  The main methods  that  have  been  used  to produce  a  focaltrough that approximates to the elliptical shape of the dental arch usingdifferent  centers  of  rotation.  A:  2  stationary,  B:  3  stationary,  C:continually moving, D: combination of 3 stationary and moving centers. 

 

 

 

However,  the  focal  troughs  are produced,  it  should be  remembered  that  they  are  3‐

dimentional.  The  focal  trough  is  thus  sometimes  described  as  a  focal  corridor.  All 

structures within  the corridor,  including  the mandibular and maxillary  teeth, will be  in 

focus on  the  final  radiograph. The vertical height of  the corridor  is determined by  the 

shape and height of the x ray beam and the size as shown below. 

 

  34

Page 54: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

As  in other  forms of narrow beam  tomography, a different part of  the  focal  trough  is 

imaged throughout the exposure. The final radiograph is thus built up of sections, each 

created separately, as the equipment orbits around the patient’s head. 

 

Figure 5: The figure shows how the height of the three‐dimensional focal corridor is determined. Theheight (x) of the x ray beam is collimated to just cover the height (f) of the film. The separation of thefocal trough and the film (d) coupled with the 8⁰ upward angulation of the x ray beam results  in thefinal image being slightly magnified. 

 

 

FOCAL TROUGH (Image Layer) 

The focal trough or the image layer of a panoramic radiograph is a 3‐dimensional curved 

zone. Objects  inside  this  zone are  reasonably well defined. The anatomical  structures 

which  lie  inside  the  image  layer  are  depicted with  the minimum  of  unsharpness  and 

distortion. Going outside  this  layer, unsharpness  is growing. Objects outside  the  focal 

trough are blurred, magnified or  reduced  in  size and  sometimes  they are distorted  to 

the extent of not being visible or recognizable. As  it can be easily concluded, the focal 

trough  and  all  its diagnostic  information  is  all  in  all  the  very  essence of  a panoramic 

radiograph. 

 

 

  35

Page 55: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

 

The  exact  shape  of  the  focal  trough  (horseshoe  curve)  varies with  the  brand  of  the 

equipment  used.  The  factors  that  affect  its  size  are  variables  that  influence  image 

definition: 

‐ Arc path 

‐ Velocity of the film and the x ray tube head 

‐ Alignment of the x ray beam 

‐ Collimator width 

The location of the focal trough can change with extensive machine use. In this way, recalibration may be necessary if consistently suboptimal images are produced. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Figure 6 The Focal Trough. The closer to the center of the trough (dark zone) an anatomic structure is positioned. The more clearly it is imaged on the resulting radiograph. 

 

 

  36

Page 56: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Figure 7:  Gradual formation of a panoramic tomograph over an 18‐second cycle, strating how a different part of the patient is imaged at different stages in the cyclillu e.  

  37

Page 57: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

 

 

FORMATION OF THE IMAGE LAYER 

 

As  the x  ray  tube and  the  cassette holder are mounted at opposite ends of a gantry, 

during the exposure the x ray beam and the cassette rotate around the patient. The x 

ray beam is collimated both at the tube head and immediately in front of the film screen 

cassette. The effect of the collimation is to create a beam that is vertically long although 

horizontally narrow. Control of the rotational movement and film velocity is achieved by 

computer software and mechanical gearing. 

The projection  technique employed  in  rotational panoramic  radiography  is unique, as 

there are two foci of projection working simultaneously.  

In the vertical plane the situation is analogous to conventional radiography where the x 

ray  tube  focus acts as  the  focus of projection. Consequently,  the magnification  in  the 

vertical plane (MV) is as follows: 

 

where FFD is the focus to film distance and FOD is the focus to object distance. 

 

In  the  horizontal  plane,  the  effect  of  the  narrow  collimated  beam  combined with  its 

motion creates the appearance that the point of divergence for the x rays is the rotation 

centre of the beam. Therefore, this point acts as an effective focus for the x rays in the 

horizontal  plane  and  the  distance  between  this  point  and  the  object  is  termed  the 

effective  projection  radius  (R).    The  magnification  in  the  horizontal  plane  (MH)  is 

therefore: 

 

As  the effective  rotation  centre  is nearer  the object  than  the  conventional  focus,  the 

effective  projection  distance  is  always  smaller  than  the  conventional  focus  to  object 

distance.  Consequently,  the magnification  in  the  horizontal  plane  is  greater  than  the 

magnification in the vertical plane, leading to geometric distortion. 

  38

Page 58: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figure 8: Creation of an effective focus of projection 

The rotational movement of the x ray beam also means that every ray in the beam will 

project the  image of a discrete object point onto the film plane at a different position. 

The image of a discrete object point would therefore be portrayed as a horizontal line at 

the  film  plane  if  the  film  remained  stationary  during  the  exposure  producing motion 

unsharpness.  However,  by moving  the  film  in  the  same  direction  as  the  beam  and 

selecting  an  appropriate  velocity  of movement,  the  film  can  be made  to match  the 

projected  path  of  an  object  plane within  object.  Object  points within  this  plane  are 

therefore depicted with minimum motion unsharpness at the film plane. 

The velocity of the film relative to the beam also affects the horizontal magnification of 

points within the object. It has been shown that an object will be sharply depicted at the 

film plane where the following equation is standing: 

 

 

where VB  is the velocity of the beam, VF  is the velocity of the film, FFD  is the focus to 

film distance and R is the effective projection radius. 

The horizontal magnification therefore depends not only on the geometric properties of 

projection but also on the relative velocity of the film to the beam and consequently the 

horizontal magnification is a non‐linear function with object depth. 

  39

Page 59: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

The position of  the  focal  trough within  the object  is not constant but depends on  the 

relative  velocity  of  the  film  to  the  beam. As  the  FFD  is  generally  constant,  increased 

acceleration  of  the  film  velocity  relative  to  the  beam  shifts  the  position  of  the  focal 

trough  away  from  the  rotation  centre  and  towards  the  film  cassette,  with  a 

corresponding  increase  in  the effective projection  radius. Decreasing  the  film  velocity 

relative to the beam moves the position of the focal trough towards the rotation centre 

and away from the film cassette, thereby reducing the effective projection radius. 

As  the width of  the  focal  trough  is proportional  to  the effective projection radius,  it  is 

possible to alter the size and position of the focal layer by adjusting the relative velocity 

of  the  film  to  the  beam  and  thereby  create  a  focal  layer  that  corresponds  to  the 

idealized shape of the jaws. 

In many modern  systems  the  projection  of  the  jaw  is  achieved  by  using  an  effective 

rotation centre that is continuously moving throughout the exposure. In these units, the 

x ray beam is always directed perpendicularly to the path of the effective rotation centre 

throughout  the  exposure.  Consequently,  the  effective  projection  radius  varies 

continuously throughout the exposure, being wider in the lateral aspects of the jaw than 

in the anterior regions. As a result, the focal  layer  is narrower  in the anterior region of 

Figure 9: Diagram of beam projection in modern dental panoramic x ray units. 

  40

Page 60: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

the  jaw  where  the  effective  projection  is  smaller.  Furthermore,  as  the  size  of  the 

effective projection  radius also  influences  the horizontal magnification,  the horizontal 

magnification of object points outside  the  focal  trough  is more marked  in the anterior 

regions of the jaw compared to the lateral regions. 

The path of  the beam also determines the angle at which the central ray of  the beam 

traverses the object.  Ideally, to aid  interpretation and measurement, the central ray of 

the beam should be projected perpendicularly  to  the object  throughout  the exposure. 

However, the projection angle between the central ray and the object varies throughout 

the exposure, only approaching perpendicularity in the anterior regions of the jaw. 

Distortion effects are therefore produced by the oblique projection angle between the 

beam and some regions of the  jaw. As  in conventional radiography, this effect  leads to 

compression  of  objects  in  the  resulting  image.  It  should  be  noted  however,  that  this 

effect  is  independent  of  both  geometric  distortion  and  motion  unsharpness  and 

therefore  distortion  effects  due  to  oblique  projection  occur  even  at  the  focal  trough 

position. 

 

GEOMETRIC DISTORTION 

For object points located outside the focal layer, the greatest source of distortion is the 

geometric  distortion  caused  by  the  discrepancy  between  the  horizontal  and  vertical 

magnification  factors.  The  degree  of  distortion  can  be  assessed  using  a  relationship 

termed the Distortion Index: 

 

At  the  focal  trough, where an object’s vertical and horizontal magnification are equal, 

the DI is one and geometric distortion is minimized. A distortion index greater than one, 

indicates  that  the  horizontal magnification  of  the  image  is  greater  than  the  vertical 

magnification. This effect occurs if the velocity of the film is greater than the velocity of 

the  beam.  This  occurs  if  the  object  is  displaced  away  from  the  focal  trough  position 

towards the centre of rotation (i.e. towards the beam). 

 

 

 

  41

Page 61: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

Conversely, a distortion  index  less  than one  indicates  that  the vertical magnification  is 

larger than the horizontal one  in the  image and  it occurs  if the velocity of the beam  is 

greater than the velocity of the film. This occurs when the object is displaced away from 

the focal trough position towards the film. 

 

Figure 10: Magnification and x ray tube focal spot size.

 

 

    

 Displaced towards the rotation centre 

of the beam 

   

 Placed at the focal trough 

    

 Displaced towards the film 

 

Table 1: Distortion effects. Relationship between type of distortion and displacement from the focal trough.

 

 

 

 

 

  42

Page 62: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

Screen Film and Intensifying Screens 

A beam of x ray photons that passes through the dental arches  is reduced  in  intensity 

(attenuated)  by  absorption  and/or  scattering  effects  of  photons  out  of  the  primary 

beam. The pattern of  the photons  that exists  the subject,  the remnant beam, conveys 

information about  the  structure and  the composition of  the absorber. This  is why  the 

remnant beam has to be “written” on an  image receptor,  in order to be diagnostically 

useful.  

Dental panoramic x ray units use a combination of screen film and  intensifying screens. 

The advantages of this combination are the increased sensitivity and better contrast.  

The  screens  have  much  higher  x  ray  absorption  efficiency  (510  times)  than  a 

photographic  film  and  will  also  produce  a  great  number  of  light  photons  per  x  ray 

photon absorbed, thus yielding a more efficient film exposure. The x ray exposure can 

often be reduced by factor of 10‐50, depending on the screen characteristics. 

The sensitivity can vary depending on the screen thickness. The thicker the screen, the 

higher  the  absorption  efficiency.  However,  a  thicker  screen  will  also  result  in  an 

impairment  o  spatial  resolution.  The  light  produced  in  the  screen will  have  a  longer 

distance before it hits the film and it will therefore be more diffused than for a thinner 

screen. More sensitive screens can   also be produced using  larger phosphor crystals  in 

the screen material. This will lower the spatial resolution and will also increase the noise 

level. 

Due to the higher atomic number of the screen material compared to the silver halide 

grains, the film‐screen combination is always relatively more sensitive to higher energy x 

rays  than  film  alone.  This  extends  the use of  film‐screen  combinations  to  techniques 

which use higher energy beams, compared to film alone.  

Thus, apart from the panoramic technique, screen‐film combinations have been one of 

the most important components in all modern radiology. 

The Screen Film 

Screen film is different than dental intraoral films in that it is designed to be particularly 

sensitive  to visible  light  rather  than  to x  radiation because  this  film  is placed between 

two intensifying screens when an exposure is made. 

The  intensifying screens absorb x rays and emit visible  light, which exposes the screen 

film. Silver halide crystals are inherently sensitive to ultraviolet (UV) and blue light (300 

to 500 nm) and thus are sensitive to screens that emit UV and blue  light. When film  is 

  43

Page 63: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

used  with  screens  that  emit  green  light,  the  silver  halide  crystals  are  coated  with 

sensitizing dyes  to  increase absorption. Because  the properties of  intensifying  screens 

vary, the dentist should use the appropriate screen‐film combination recommended by 

the  screen  and  film manufacturer  so  that  the  emission  characteristics  of  the  screen 

match  the  absorption  characteristics  of  the  film.  In  panoramic  radiography  fast  films 

that require less radiation exposure are mainly used, as fine image detail is not available 

because of the movement of the x ray tube head during the exposure period.  

The design of screen films changes constantly to optimize imaging characteristics. As an 

example, Kodak has  introduced T‐Mat  films, which have tabular‐shaped  (flat) grains of 

silver halide. The tabular (T) grains are oriented with their relatively  large, flat surfaces 

facing  the  radiation  source,  providing  a  larger  cross‐section  (target)  and  resulting  in 

increased speed without loss of sharpness. In addition, green‐sensitizing dyes are added 

to  the  surface  of  the  tabular  grains,  increasing  their  light‐gathering  capability  and 

reducing the crossover of  light from the phosphor  layer on one side of the  intensifying 

screen to the film emulsion on the other. Kodak’s Ektavision system also coats the film 

base with an absorbing dye to prevent crossover of  light from one screen to the other 

emulsion. These properties increase both the speed of the film and the sharpness of the 

image. Sterling uses tabular grains in its Cronex I OT film, and Imation coats its XDA+ and 

XLA+ film base with an anti‐crossover agent as well. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  Figure 11: T grains of silver halide in an emulsion of T‐Mat film (A) are larger andflatter  that he smaller,  thicker crystals  in an emulsion of conventional  film  (B).Note  that  he  flat  surfaces  of  the  T  grains  are  oriented  parallel with  the  filmsurface, facing the radiation source. (Courtesy Eastman Kodak, Rochester, N.Y) 

 

  44

Page 64: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

INTENSIFYING SCREENS 

Wilhelm Conrad Roentgen, along with the x rays, discovered the intensifying screens. He 

was  experimenting with  high  energy  cathode  ray  tube  and  had  enclosed  the  tube  in 

black cardboard. When passing a high voltage discharge through the tube, he noticed a 

faint light from a piece of paper left on a work bench. The paper was covered with a thin 

layer of barium platinocyanide. This first “intensifying screen” sent out fluorescent light 

 of  inorganic  salts  (phosphors) which  emit 

fluorescent  light when excited by x  ray  radiation. The sheets are used  to  intensify  the 

At  

   

is

into eV

at y  

  is  850.  Approximately,  half  of  these will  escape  from  the  screen  to 

expose  the  emulsion.  About  100  light  photons may  be  sufficient  to  form  one  latent 

: calcium 

tungstate  screen  (CaWO4)  and  rare  earth  screens  (La2O2S:Tb,  Gd2O2S:Tb,  Y2O2S:Tb), 

 

  38.9   lower

caused by the x rays. 

An  intensifying  screen  is  a  sheet of  crystals

effect of x rays during exposure of x ray film. 

The  intensifying  screen  or  a  pair  of  screens  is  nearly  always  used with  x  ray  film  in 

radiography. Film may be used as the only radiation detector but having a relatively low 

atomic number (that of silver halide), film is relatively radiolucent.   direct exposure of 

film, only about 5% of the x ray photons will be absorbed by the film and react with the 

emulsion.    For  comparison,  a  high  speed  calcium  tungstate  screen  will  absorb 

approximately 40% of the x ray photons. Furthermore, each absorbed x ray photon will 

be  converted  into many  light photons. The efficacy of  the  screen  in  converting x  rays 

into  light photons  is called the  intrinsic conversion efficiency. The efficiency of calcium 

tungstate   about 5%. A 50 keV x ray photon when absorbed by calcium tungstate (by 

photoelectric  absorption), will  be  converted    about  17,000  light  photons  of  3   

energy   100% efficiency.  Since  the efficiency  is onl  5%,  the  actual number of  light 

photons  emitted

image centre. 

There  are  two major  types  of  phosphors  and  therefore  intensifying  screens  

where terbium (Tb) is often used as an impurity or activating substance. 

During  the  70’s,  the  principal material  in  intensifying  screens was  calcium  tungstate 

(CaWO4). Nowadays,  the  principle materials  are  based  on  gadolinium and  lanthanum 

substances. Calcium tungstate suffers  from the drawback that the K‐edge for W  in the 

absorption  curve  is  situated  at  69.5  keV.  This means  that  the  CaWO4  screen  is  quite 

insensitive to the part of the x ray spectrum with photons of energies between 50 and 

69 keV when compared  to gadolinium or  lanthanum screens, which have  their Kedges 

lower at 50.2 and   keV  respectively, due  to their   atomic number. Since  this 

part of  the  x  ray  spectrum often  contains a  significant  fraction of  the  x  rays  that exit 

  45

Page 65: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

from  the  patient,  the  sensitivity  is  increased  using  these  newer  materials.  This  is 

furthermore amplified by the fact that the new materials have a higher light conversion 

efficiency,  which  means  that  more  light  photons  are  generated  per  x  ray  photon 

absorbed. Compared to CaWO4, the newer screens produce about 3.5 to 4 times more 

 

reen part of the spectrum but smaller 

ones also  in the blue, blue‐green and yellow regions. The term “green screen” may be 

sed.  It  is absolutely necessary to use green sensitive  film with  these screens to make 

sure that useful transmitted radiation is not lost. 

 

light.

Figure 12: X ray absorption spectra for calcium tungstate (W) and gadolinium (Gd) based intensifying screens. 

 

 

The  spectral  output  of  the  phosphor must  be matched  to  the  response  of  the  film. 

Calcium  tungstate  screens  emit  blue  light  of  continuous  spectrum  with  a  peak 

wavelength at about 430 nm. The term “blue screen” refers both to the screen itself and 

to the blue sensitive film used together with the Ca WO screen. Rare earth screens emit 

light  in narrow  lines with strong peak(s)  in the g

u

  46

Page 66: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  Figure 13: Spectrum of light emitted from calcium tungstate (CaWO) and rare earth screen (GdOS), respectively, in comparison with the light sensitivity of blue sensitive 

and green sensitive film.  

 

There are many factors affecting the speed of a screen. The phosphor type determines: 

‐ The x ray radiation absorption efficiency 

‐ The radiation to light conversion efficiency 

‐ The thickness of the phosphor 

The fraction of x rays absorbed by a pair of calcium tungstate screens  is about 20‐40% 

depending  on  the  speed  (determined mainly  by  screen  thickness),  while  rare  earth 

screens  absorb  about  60%.  The  radiation  to  light  conversion  efficiency  of  calcium 

tungstate  is about 1/3 or 1/4 of that of the  film‐screen cassette. The relative speed of 

film‐screen  combinations  is  normalized  to  100  which  corresponds  the  basic  calcium 

tungstate screen with  the basic  film. Speed values vary  from 20 and 50  (slow screens) 

through 100, 200, 400 and 800 to 1,600. 

An essential basic feature of the two screen types is related to the position of the K edge 

on the energy axis. Tungsten (W) being a heavy element has its K edge at 69.5 keV, while 

that  for  rare  earth  elements  is  in  the  vicinity  of  50  keV. Most  x  ray  spectra  used  in 

conventional  radiography have  their mean energy between 40‐50  keV,  signifying  that 

also for this reason rare earth screens are more effective than CaWO4 in absorbing x ray 

quanta.  

  47

Page 67: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

Compared  to  film only,  the  contrast of  the  same  film  together with  screens  is always 

higher. The reason for this is not precisely known. 

 

DIGITAL PANORAMIC RADIOGRAPHY 

An image is said to be a digital one when it is composed of separate (distinct) elements. 

Each element  is  called a  “picture element” or a pixel.  If an  image  is displayed on  the 

computer monitor and the pixel is smaller than the smallest detail the viewer’s eye can 

see, it is hard to determine that the image is indeed a digital one. If this is not the case, 

that  is  the  individual  pixels  can  be  spotted,  the  eye  views  the  image  as  a mosaic  of 

pixels. 

Each pixel can only  take on a  limited number of gray  shades. The number of possible 

gray shades depends on the number of bits (binary digits) that are used to store a pixel. 

A 1‐bit pixel can only take two values (0 or 1 – that is black or white). An 8‐bit pixel can 

take any one of 256  (28) values. A 16‐bit pixel can  take more  than sixty  five  thousand 

grayscale values  (216). The total number of bits that are used to store an  image  is the 

number of pixel times the number of bits per pixel. 

Most systems of digital panoramic radiographs use on the final depiction mostly 8 bits 

(thus, 256 different grey  levels). Newer systems deposit the  image as data of 10, 12 or 

16 bits (thus 1024, 4096 or 65536 different grey levels). However, these systems lay the 

final  image out using 8‐bit data and 256 different grey  levels.  It  is generally accepted 

that the human eye can only distinguish about 20 magnitudes of  light  intensity, and  is 

probably unable  to discern  all 256  gray  levels  that  a  standard  computer monitor  can 

display. Thus, a human eye  cannot distinguish  totally a  little more  than 100 different 

grey  levels.  Indeed,  in  cases where  these  levels of  grey  find  themselves on  the  same 

radiograph, then the number of the distinguished levels is limited between 30 and 40. 

For example,  for  the panoramic  system Dimax  I  (Planmeca Oy, Helsinki,  Finland)    the 

functional and true size of the pixel that presents the final  image  is 132 μm. This pixel 

size delivers a maximum theoretical resolution, which  is the Nyquist frequency, of 3.78 

cycles per mm. 

There  are  three  methods  available  to  produce  digital  panoramic  images.  First,  it  is 

possible  to  digitize  conventional  analog  film  radiographs  through  secondary  capture 

using  transparency  scanners or  specialized  digital  cameras.  Film  scanners  and digitals 

cameras,  though,  can  be  used  to  produce  digital  images  only  from  an  analog  film 

radiograph.  

  48

Page 68: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

In  general,  secondary  capture  is  best  achieved with  a  good  quality  scanner  having  a 

radiography adaptor (i.e. scanning light in the lid to pass light through the radiograph. A 

sharp  black  and  white  photograph  setting  is  preferred.  Excellent  scanners  for  this 

purpose for a sufficient high quality system have a cost varying from 600$ to 1,500$. 

Scanners are preferred to digital cameras as they practically eliminate optical distortion 

and  the  reflection  from  the  surface  of  the  radiograph  that  would  otherwise  reduce 

image quality. Film  scanners do not  change  the need  to  continue making  radiographs 

with  x  ray  film. They  introduce additional  time‐consuming activity  to  scan  images but 

that is the price for continuing the use of analog film radiographs while digitally storing 

images. 

No matter  the quality of  the  film scanner, scanned  images can only be as good as  the 

priginal  film  radiographs.  The  advantage  is  that  the  user  can  scan  and  archive  the 

existing  film  files  over  time  and  determine  if  digital  panoramic  imaging  is  needed 

without spending a  lot of money  in purchasing sophisticated equipment. While Schultz 

et al.  (2002)  found the sensitivity  for detection of  low contrast simulated bone  lesions 

was greater with film than after digitization, the absolute differences were small. 

Figure  14:  Nikon  CoolPix  scanner  withtransparency  adaptor  in  lid  sufficient  forextraoral radiograph duplication. 

Figure 15: Panoramic radiograph placed fordigitization  in  an  alternative  flat  bedscanner,  the  Epson  FinePix  Z2  withtransparency adaptor. 

The result of this method is apparently substandard in comparison to the following two 

methods. However,  these  two  technologies have  the  same principles of  function with 

those that are applied in endodentulous radiographies.  

 

  49

Page 69: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

Solid‐state  systems  using  the  technology  of  Charged‐Coupled  Device  (CCD)  or 

complementary metal oxide semiconductor (CMOS) comparable to the computer chip 

found in a digital photographic camera 

McDavid  et  al.  (1995)  presented  and  evaluated  the  first  experimental  system  for 

panoramic  radiography  with  the  use  of  CCD  technology.  This  original  system  was  a 

modification of  the panoramic machine OP10  (Instrumentarium  Imaging, Finland). The 

rotation  time  around  the  patient’s  head  remained  stable  and  the  same  with  the 

equivalent conventional system, but the combination of film and rare earth screens had 

been  replaced  by  a  narrow  linear  sensor  CCD.  The  height  of  this  sensor  was 

approximately 15 cm and its width a few millimeters.  

During  the  last  years,  different  systems  of  digital  panoramic  imaging  using  CCD 

technology have been  introduced  into the market. The procedure of the production of 

the  image  remains  the  same. Solid‐state digital x  ray detectors are based on a  silicon 

chip that permits the acquisition of an image. Such a chip consists of a myriad of pixels 

and each pixel captures a small quantity of energy (usually light from a scintillator) and 

converts  this  radiant  energy  into  electricity.  For  panoramic  radiology,  this  generally 

involves a charged coupled device (CCD) or complementary metal oxide semiconductor 

(CMOS) of sufficient dimensions to cover the secondary slit of  the panoramic machine 

(i.e. tall and narrow). The solid‐state chip (CCD or CMOS) converts radiant light photons 

into  electrons when  a  scintillator  is  used.  The  ability  of  detectors  to  capture  radiant 

energy is no longer limited to visible photon as cadmium telluride can produce electrons 

directly on impact of x ray photons. Most systems, however, still use a scintillator layer, 

similar to the scintillators that are used as intensifying screens in analog film panoramic 

radiography.  An  example  of  one  of  the  earliest  commercialized  digital  panoramic 

systems was that of the Trophy Digipan adaptor for the Instrumentarium OP 100.  

 

 

 

 

 

 

 

Figure 16: The Trophy Digipan adaptor used with Instrumentarium OP 100 panoramic system in place of the film cassette. A variety of “add‐on” systems from several different vendor sources are now available for most panoramic systems. 

 

  50

Page 70: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Figure 17: Schematic representation of a solid‐state detector. Unlike analog x ray film radiography, the receptor is stationary and the image for each segment is read out in 

appropriate sequence.  

 

Solid  state  systems are available both  to  retrofit an existing panoramic  system and as 

integrated units dedicated to a specific panoramic x ray generator. A potential concern 

with  retrofitting  a unit  is  that  if  something does  go wrong,  the owner may be  in  the 

position  of  working  together  with  the  manufacturer  of  the  panoramic  system,  the 

manufacturer of the retrofit system and the installer. 

As with  analog  film,  the  panoramic  image  is  pieced  together  during  the  scan. Unlike 

analog  film  radiography,  the  receptor  is  stationary and  the  image  for each  segment  is 

read  out  in  appropriate  sequence.  As  it  was  mentioned  above,  in  conventional 

panoramic imaging, the position of the image layer is determined by the velocity of the 

film  in  relation  to  the  x  ray  beam.  In  digital  panoramic  radiography  using  CCD 

technology, it is not the film that is moving in order to form the image properly but the 

charges themselves as they are read‐out. Thus, the velocity by which the pixels give their 

data for the final imaging is exactly the same with the velocity of the movement, in the 

scintillator’s plane, of the projections of the anatomical structures and elements  inside 

the  focal  trough.  In  this way,  the  image  is  formed partially and almost simultaneously 

with the patient’s radiation, thus in real time. 

  51

Page 71: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

A direct practical consequence of this fact is that the user can control at any time of the 

radiation the quality of the final imaging. If the user sees that the patient is not properly 

positioned  during  the  radiation,  he/she  is  able  to  interrupt  the  procedure  and  re‐

position the patient, so that a more correct imaging will be achieved.  

Researchers  report  that  the width of  the  x  ray beam which  scans  every moment  the 

patient to form the image, is much more narrow in digital panoramic imaging using CCD 

technology, in relation to conventional panoramic radiography. This happens due to the 

high sensitivity of the CCD and to the attempt of bounding the x ray beam, using special 

collimators,  exactly  at  the  width  of  the  slit  linear  sensor.  This  offers  an  important 

advantage, which is a significant reduce of the radiation dose of the patient. Farman et 

al. (2000), as well as Dula et al. (2008), confirmed this experimentally. 

Additionally, MacDavid and Dove (1995) report two direct practical consequences. The 

zone in which the depiction’s sharpness is maximum is larger, thus the positioning of the 

patient  is not as much  important as  in conventional procedures and  in  this way some 

small  positioning  errors may  not  be  of  such  significant  importance.  However, many 

times  the over‐projection of other anatomical  regions  cannot be avoided,  resulting  in 

the black‐out of elements of diagnostic  interest. For example,  the spine can break  the 

depiction of  the  front  regions, or  the depiction of  the  lateral  regions of  the mandible 

being blocked by the respective regions of the other side. 

Moreover, as the CCD sensor is much more sensitive to the combination of film and rare 

earth screens, a reduction of the mA of the machine (less quantity of radiation) may be 

achieved with the same kV, as  in conventional methods, or even higher.  In this way, a 

reduction in the patient’s dose is possible. Higher photon energy is less harmful for the 

patient. The contrast of  the  final  image will be  lower  in  this case, with higher voltage. 

This happens due to the different absorption of the radiation, depending on the beam 

energy when  the beam enters  through matter  (an object). However,  this  is something 

that  can  be  overcome,  as  there  is  the  possibility  of  editing  the  image,  adjusting  the 

contrast. 

 

The  percentage  of  dose  reduction  in  digital  panoramic  radiography  using  CCD 

technology  is not  always  the  same.  It  is  a  fact  that  a  reduction of  the  radiation dose 

similar  to  intraoral  radiography  is  not  possible,  due  to  the  fact  that  in  conventional 

panoramic radiography the dose  is already very  low, as a consequence of the film‐rare 

earth screen combination. The dose reduction percentage that is reported in the global 

bibliography  varies  from  20%  to  up  to  40%  related  to  conventional  panoramic 

  52

Page 72: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

radiography. In this case, the final image will have an intense noise. However, using the 

editing  techniques  that  digital  imaging  systems  offer  even  such  an  image  may  be 

corrected and used for diagnostic purposes. 

 

Units which use the technology of Storage Phosphor Plates (SPP) 

In  the middle of  the 80’s, Kashima  et al.  (1985) presented  the  first digital panoramic 

radiograph  using  a  Storage  Phosphor  Plate  (SPP).  This  technique  has  been  improved 

over  the  years,  until  it  reached  a widespread  level  of  acceptance  all  over  the world. 

Today, a variety of companies use this technology. 

In  this  technique  a  special  plate, with  the  same  size  (30x15  cm)  as  in  conventional 

panoramic radiography, is used. Such plates contain a phosphor layer that deposits the 

energy of the photon with which  it  interacted. Hence, the name “storage phosphor”  is 

used. After its irradiation, the plate is placed in a special scanner or digitizer where it is 

scanned by radiation of specific wavelength. When a portion of the plate is illuminated, 

it emits  light that  is photomultiplied and collected by a digital  imaging chip. The  image 

appears  through  sophisticated  electronic  processes  (photomultiplier,  analog  to  digital 

converters) in a monitor of a computer. 

Photostimulable phosphor systems dedicated to dentistry are available from a number 

of manufacturers. Each system is comprised of the phosphor plates and a laser scanner 

that  interfaces with a  computer. The plates  can be quite expensive,  costing  from 500 

euro up to 2,000 euro each. While extraoral plates are not as sensitive to scratching as 

are the intraoral ones, care must still be taken not to scratch or contaminate them. The 

plates  are  very  sensitive  to  ambient  light which  can  erase much of  the  latent  image. 

Furthermore,  they need  extensive  exposure  to  light  in order  to  completely  erase  the 

image before reuse. On the other hand, storage phosphor systems are versatile  in that 

they can be used with a wide range of different x ray systems. 

 

It is of particular importance that this technique can be applied upon every conventional 

panoramic system. The only modification needed, is the placement in the holder of the 

panoramic machine, of the Storage Phosphor Plate,  instead of the combination of film‐

rare  earth  screen.  The  only  extra  equipment  needed,  to  gain  the  final  image,  is  the 

specialized scanner or digitizer. Many manufactures offer themselves the scanner along 

with the conventional panoramic machine. 

  53

Page 73: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

A  basic  characteristic  of  the  plates  used  in  this  technique,  is  that  they  do  not  have 

picture  elements  (pixels).  The  latter  are  formed  during  the  procedure  of  the  laser 

scanning of the plate and their exact size depends on the degree of focalization of the 

laser radiation. For example, the DenOptix system (Gendex) uses a pixel size of 170 μm, 

when the resolution in the scanner is determined to be 150 dots per inch (150 dpi). This 

pixel gives out a maximum theoretical resolution, the Nyquist frequency, equal to 2.95 

cycles / mm.  

The phosphor plates have a very high dynamic range of irradiation. Thus, with the use of 

this technique the quantity of the radiation targeting the patient (mA) may be reduced, 

without  any  loss  of  the  diagnostic  quality  of  the  final  image.  The  dose  reduction 

percentage,  related  to  conventional  techniques,  is  approximately  at  20%.  The  time 

period  of  the  radiation  cannot  be  reduced,  as  it  is  always  stable  for  a  specific  unit 

depending on the whole rotation movement that it makes. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  Figure18: Imaging using storage phosphor plate.

 

 

 

 

 

 

 

  54

Page 74: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

 

 

 

 

 

Figure19: Loading a photostimulable phosphor plate into a soft cassette. 

Interoperability 

It  is  not  unusual  to  review  film  radiographs  that  are  decades  old  –especially  when 

demonstrating  “classical”  radiographic  features  of  disease  entities  at  a  continuing 

education  forum.  Archived  film  images  that  are  decades  old  are  usually  still  of  high 

quality and can be viewed by anyone who happens to have a view box to transmit light 

through the radiographs. 

One might question whether the digitized or digital versions will be as readily accessible 

as  the  analog  film  versions  decades  into  the  future.  The  likelihood  of  being  able  to 

retrieve  digital  images  is  dependent  upon  both  hardware  and  software/file  format 

considerations.  

Regarding hardware  issues, one simply needs to back up all files on new media as they 

become accepted.  If one  intends  to use digital  images  they periodic storage hardware 

upgrades  must  be  performed.  Regarding  the  matter  of  software/file  format 

interoperability, the digital x ray industry and practice management system vendors are 

presently working together to facilitate digital image interoperability using specifications 

from the DICOM (Digital Image Communication) standards that were developed initially 

for medical  radiology.  This  specification  includes  image  format  rules  and  associated 

information for transmission of radiographs used in dentistry including intraoral surveys 

and panoramic images. 

 

  55

Page 75: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

However, no guidelines or specifications will guarantee interoperability. Interoperability 

needs  to be demonstrated practically. Such practical demonstrations were  initiated at 

the ADA Annual Congress in New Orleans in 2002, where ten companies demonstrated 

that  interoperability of their  image files could be archived satisfactory. Similar practical 

demonstrations  have  been made with  DICOM  validation  at  all  ADA  Annual  Sessions, 

through  at  least until  the  time of publication of  this book. Each  time  there  are more 

vendors involved. 

Interoperability  within  the  DICOM  Standard  is  important  so  that  the  dentist  can 

integrate data  from different digital sources and  read diagnostic  images  referred  from 

outside sources where different systems may have been used. Otherwise there could be 

inconvenience both for the patient and for the practitioner. 

 

Radiation Dosage 

Unlike  intraoral  radiology,  the  switch  to digital panoramic  imaging does not  generally 

result in a substantial dose reduction to the patient. In fact it is sometimes necessary to 

actually increase dosage to optimize image quality when using digital systems. 

With  intraoral  x  ray  film  radiography,  the  emulsion  is  directly  sensitive  to  x  rays,  so 

adding a scintillating screen can  improve the efficiency with which x rays are detected. 

However,  for extraoral  radiography, an  intensifying screen  is generally employed –and 

this  is not so very different  from  the scintillating  layer used with solid‐state detectors. 

Gijbels et al. found no difference in exposure settings or organ doses between analog x 

ray film and digital panoramic radiography using Photostimulable phosphor plates. 

 

 

COMPARISON BETWEEN FILM AND DIGITAL PANORAMIC IMAGING 

Digital panoramic radiography includes the following essential properties: 

‐ Images of diagnostic quality 

‐ Radiation dose similar or reduced compared to film radiography 

‐ Lossless archiving (storage of the full original radiographic image) 

‐ Interoperability  of  image  format  so  that  the  patient’s  information  can  be 

conveniently shared when professionally necessary 

Below there is a summary of the advantages and disadvantages of the two categories. 

  56

Page 76: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

  ADVANTAGES  DISADVANTAGES        

FILM TECHNIQUE 

 • Low initial cost, especially for manual processing 

• Often already in place • l No changes or additiona

training required •  Known entity – proven

output • f Relatively low cost ooperation 

• Excellent diagnostic clarity possible if exposed and processed optimally 

• Widely accepted 

• Cost of consumables such as film and processing solutions 

• ent Cost of processing equipmand darkroom space 

• Time consumption in film processing and processor maintenance 

• Processed film images are rarely optimal 

• Used processing chemicals are toxic to the environment 

• d Film radiograph storage anretrieval can be problematic 

• Duplicates made from film radiographs are invariably inferior to the original images 

           

DIGITAL X RAY 

IMAGING 

e is Time saving as therno chemical processing 

More consistent in quality for the same reason 

Digital images ease communication with patients 

Digital images are readily stored and retrieved 

Digital radiology opens the way to electronic interchange 

Consultation can be expedited 

Digital images allow perfect “clone” duplication and backup 

Post‐processing can help optimize the diagnostic yield 

Digital radiology eliminates environmental silver contamination from spent fixer  

Added initial cost for equipment if film imaging is already used 

Need for additional computers, monitors, networking, backup storage 

Detectors (both solid‐state and phosphor systems) can add an important cost of the panoramic system 

Changes in operations, systems and procedures require an investment in time and involve a learning curve 

Not all digital image formats are identical at this moment, so interoperability can be problematic both in the same office and when making outside referrals 

Eventually hardware obsolescence 

 

   Table 2: Advantages and disadvantages of conventional and digital panoramic imaging (Farman, 2007). 

 

  57

Page 77: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

Equipment 

There are several different dental panoramic tomographic units. Although  they vary  in 

design, all of them consist of three main components: 

‐ An x ray  tubehead and  its power supply, producing a narrow  fan‐shaped x  ray 

beam, angled upwards at approximately 8⁰ to the horizontal  

‐ A cassette and cassette carriage assembly 

‐ Patient positioning apparatus including light beam markers 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Figure 20: A modern panoramic x ray unit.

 

The equipment should have a range of tube potential settings, preferably from 60 to 90 

kV. The beam height at the receiving slit of cassette holder should not be greater than 

the  film  in use  (normally 125 mm or 150 mm). The width of  the beam  should not be 

greater  than  5mm.  Equipment  should  be  provided with  adequate  patient‐positioning 

aids incorporating light beam markers. New equipment should provide facilities for field 

limitation techniques. 

  58

Page 78: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

Almost  all  modern  panoramic  machines  have  a  continuous‐mode  of  operation  and 

produce a so called continuous image showing an uninterrupted image. X ray production 

is continuous throughout an uninterrupted tomographic cycle, during which the centers 

of  rotation  are  adjusted  automatically. However,  one machine was  developed which 

produced  a  so  called  split‐mode  image  because  the  radiographic  image  is  split  by  a 

broad, vertical, white, unexposed zone, with duplication of the midline. The split mode 

equipment is now only of historical interest. 

There  are  a  number  of  different  panoramic  machines  available  in  the  market.  The 

machines operate on the same  image formation principles and only differ  in the added 

features. Panoramic machines employ a single‐phase x ray robe that requires an average 

cool down period of 5 minutes between exposures  for maximum  tube  life. Machines 

have an upright construction with an adjustable vertical tube height range typically of 3 

feet (0.91 m) to 6 feet and 4 inches (1.92 m) from the floor. The entire machine may be 

freestanding with a heavily weighted base or wall mounted. The cassette holder and x 

ray tube are attached to a carrier that mechanically rotates them at a preset path and 

speed around the patient’s head during each exposure. These variables stay consistent 

from  patient  to  patient  unless  the  technologist  changes  the  location  or width  of  the 

focal trough which is adjustable to accommodate different facial profiles. 

Two types of cassettes are made for panoramic machines: hard and floppy. The type of 

cassette to be used is determined by the manufacturer. The standard film sizes available 

for  panoramic  imaging  are  6’’x  12’’  and  5’’x  12’’.  Sizes  are  also  determined  by  the 

machine manufacturer.  Cassettes  incorporate  rare  earth  screens  and  use  400  speed 

film. Specific film types may be chosen to optimize bony or soft tissue detail. 

Most modern panoramic machines allow  the patient  to  stand up  for  the exposure. A 

chair or wheelchair can be accommodated. All panoramic machines have some type of 

guides  to  help  position  and  hold  the  patient  within  the  focal  zone.  This  commonly 

includes a platform  for  the chin  to rest on and a bite stick with grooves  for  the upper 

and lower central incisors, placing the oral cavity within the focal plane. For edentulous 

patients there may be a separate, specialized positioning device that is used in place of 

the bite stick. Many machines use  laser  light guides at the  infraorbitalmetal  (IOM)  line 

and along the midsagital plane to help the technologist adjust the patient into position, 

as  well  as  guide  bars  that  can  be  secured  alongside  the  head  to  help  the  patient 

maintain the correct position throughout the exposure.  

Almost  every  panoramic  machine  produces  standard  panoramic  films  as  well  as 

specialized projections of the (TMJ) such as transmaxillary projections and either single 

images or multiple “cuts”. Even the least sophisticated machines typically offer multiple 

  59

Page 79: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

views  of  the  TMJ  area  including  lateral  images  with  the  mouth  open  and  closed, 

producing all 4  images on one  film. A wide array of programs  specifically designed  to 

evaluate  the  TMJ  are  available  with more  advanced machines.  Additional  programs 

allow  for multilayered exposures of  the  area  in  the  frontal,  transmaxillary  and  lateral 

projections to evaluate fractures, arthritic changes and abnormalities  in the size, shape 

and position of the condylar head. Programs can also assess the articular processes.  

More  sophisticated  panoramic  machines  offer  a  variety  of  programs  that  produce 

tomographic  images of predefined areas of almost any area of the head. Using a series 

of computer controlled programs that use various tube head and film motions, including 

multidirectional,  these  machines  can  perform  coronal,  sagittal  and  cross‐sectional 

images through a predetermined area. These programs can be helpful in the assessment 

and treatment of sinusitis, neoplasm, fractures, foreign bodies, air‐fluid  level detection 

in  the  sinuses,  mucosal  changes  of  the  sinuses  and  soft  tissue  calcifications.  Many 

panoramic machines can be fitted with a film holder that supports an 8’’ x 10’’ film used 

for static skull views using the panoramic x ray tube head. 

 

 

 

  

 

 

 

 

 

 

 Figure 21: The Instrumentarium OP 200D (PaloDEx, Tuusula, Finland)

 

 

 

 

  60

Page 80: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

Patient Positioning 

The exact positioning techniques vary from one machine to another. However, there are 

some  general  requirements  that  are  common  to  all  machines  and  these  can  be 

summarized as follows: 

Patients should be asked to remove any earrings, jewellery, hair pins, spectacles, 

dentures or orthodontic appliances. 

The  procedure  and  equipment movements  should  be  explained,  to  reassure 

patients. 

A  protective  lead  apron  should  not  be  used  as  it  can  interfere with  the  final 

image. 

Patients  should  be  placed  accurately  within  the  machines  using  the  various 

head‐positioning  devices  and  light‐beam marker  positioning  guides.  (In  some 

units the patients face away from the equipment and towards the operator and 

in others the patient faces the other way round.) 

Patients should be instructed to place their tongue into the roof of the mouth so 

that  it  is  in contact with the hard palate and not to move during the exposure 

cycle (approximately from 9 to 18 seconds). 

Appropriate exposure setting should be selected, typically in the range of 70‐100 

kV and 4‐12 mA. 

 

The positioning of the patient’s head within this type of equipment is critical –it must be 

positioned accurately so that the teeth lie within the focal trough. The effects of placing 

the head too far forward, too far back or asymmetrically on relation to the focal trough 

are quite easy to take place. The parts of the jaws outside the focal trough will be out of 

focus. The fan‐shaped x ray beam causes patient malposition to be represented mainly 

as distortion  in  the horizontal plane,  i.e.  teeth appear  too wide or  too narrow  rather 

than foreshortened or elongated. These and other positioning errors are shown later. 

However accurately the patient’s head is positioned, the inclination of the incisor teeth, 

or  the underlying  skeletal base pattern, may make  it  impossible  to position both  the 

mandibular and maxillary teeth ideally within the focal corridor. 

 

 

 

  61

Page 81: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

 

Field Limitation Techniques 

In panoramic radiography, there is the ability to program the equipment to only radiate 

certain parts of  the  jaws when  specific  information  is  required,  rather  than  the entire 

dentition.  This  results  in  a  significant  radiation dose  reduction. A  variety of  these  so‐

called field limitation techniques are possible. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figure 22: Diagrams showing the position of the mandible in relation to the focal troughwhen the patient is not positioned correctly. A) The patient is too close to the film and infront of the focal trough. B) The patient is too far away from the film and behind the focaltrough. C) and D) The patient is placed asymmetrically within the machine. 

  62

Page 82: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figure  23:  Diagrams  showing  the  vertical walls  of  the  focal  trough  in  the  incisorregion  and  the  relative positions of  the  teeth with different underlying dental orskeletal abnormalities. A) Class I, B) Gross class II division 1 malocclusion with largeoverjet. C) Angle’s class II skeletal base. D) Angle’s class III skeletal base. The shadedareas outside the focal trough will be blurred and out of focus. 

 

 

 

The two figures below represent the relative movements of the x ray tubehead, cassette carrier and film during an exposure cycle of a continuous‐mode panoramic unit. 

  Figure 24: Initially the left side of the jaw is imaged (position 1). As the x ray tubehead movesbehind the patient’s head to image the anterior teeth, the cassette carrier moves in front of thepatient’s face and the centre of rotation moves forward along the dark arc (arrowed) towardsthe midline. 

 

  63

Page 83: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

 

 Figure 25: The x  ray  tubehead and  cassette  carrier  continue  to move around  the patient’shead to image the opposite side and the centre of rotation moves backwards along the darkarc  (arrowed)  away  from  the midline.  Throughout  the  cycle,  the  film  is  also  continuouslymoving as illustrated, so that a different part of the film is being exposed at any one moment. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  64

Page 84: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

CHAPTER 4

RADIATION EFFECTS, DOSES AND PROTECTION CONCERNING QUALITY CONTROLLING ON

PANORAMIC RADIOGRAPHY

 

INTRODUCTION 

 

X rays have taken their name due to their unknown nature, at the time of their discovery 

(1895) by Roentgen. Being one of the different types of ionizing radiation and being able 

to  penetrate  the  human  tissues,  they  are  a  form  of  high  energy  electromagnetic 

radiation and part of  the electromagnetic  spectrum, which also  includes  lower energy 

radio waves, as well as television and visible light.  

 

Radiation  Wavelength  Photon Energy Radio, television and radar waves 

3x104 m    to  100 m       4.1x10‐11        to 1.2x10‐2  eV 

Infra‐red  100 m    to  700 m  1.2x10‐2  eV   to 1.8 eV Visible light  700 nm  to  400 nm  1.8 eV            to  3.1 eV Ultra violet  400 nm  to  10 nm  3.1 eV            to 124 eV X and gamma rays  10 nm  to  0.01 pm  124 eV           to 124 MeV Table 1: The electromagnetic spectrum ranging from the low energy (long wavelength) radiowaves to the 

high energy (short wavelength) x and gamma rays (White, 2000).

 

X rays consist of wave packets of energy, called photons. A photon is equivalent to one 

quantum  of  energy.  The  x  ray  beam,  as  used  in  diagnostic  radiology,  is made  up  of 

millions of  individual photons. Although the production and  interactions of x rays with 

matter is an essential knowledge, in this project such a presentation is out of its interest 

as such background information is presupposed. 

 

 

 

65  

Page 85: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

 

SOURCES OF RADIATION 

Everyone  is  exposed  to  some  form  of  ionizing  radiation  from  the  environment.  The 

sources of radiation may be either natural or artificial. These include:  

Natural Radiation  Artificial Radiation Cosmic radiation from the earth’s atmosphere 

Fallout from nuclear explosions 

Gamma radiation from the rocks and soin the earth’s crust 

il  Radioactive waste discharged from nuclear establishments 

Radiation from ingested radioisotopes, e.g. 40K, in certain foods 

Medical and dental diagnostic radiation 

Radon and its decay products, 222Rn is a gaseous decay product of uranium that is present naturally in granite. As a gas, radon diffuses readily from rocks through soil and can be trapped in poorly ventilated houses and then breathed into the lungs. 

Radiation from occupational exposure 

Table 2: Natural and artificial sources of radiation (Whaites, 1996). 

 

Figure 1: The distribution of natural and artificial radiation. Natural radiation contributes more exposure than artificial radiation. Note that medical x ray diagnosis is the largest component of artificial radiation. 

66  

Page 86: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

In  the UK, an  individual’s average dose  from background  radiation  is approximately 2 

mSv per year, while  in  the US  it  is estimated approximately at 3.6 mSv. Having  these 

numbers  in mind, one  can  refer more  safely  to  the numbers of doses of  the medical 

diagnostic radiographies. 

As indicated above, medical x ray diagnosis produces the largest exposure of all artificial 

sources  of  radiation  (11%).  This  should  not  surprise  anyone,  as  the millions  of  x  ray 

examinations  that  are made  every  year  worldwide  contribute  to  the  total  radiation 

doses which add up through arithmetic progression. As such techniques are widespread 

all over  the world,  it  is  crucial  to  find out whether  some proportion of  this exposure 

could and  should be avoided. The  relatively very  low doses  that are produced  from a 

single x ray examination of any kind should not loosen neither the criteria by which an x 

ray examination is decided nor the standards of the proper functioning of the x ray units 

and their proper usage.  

 

Classification of the biological effects 

Three main categories classify the biological damaging effects of ionizing radiation: 

Somatic Deterministic Effects 

Somatic Stochastic Effects 

Genetic Stochastic Effects 

Somatic Deterministic Effects 

These are the damaging effects to the body of the person that will definitely result from 

a  specific  high  dose  of  radiation.  Examples  include  skin  reddening  and  cataract 

formation. The severity of  the effect  is proportional  to  the dose  received and  in most 

cases a threshold dose exists below which there will be no effect. 

Somatic Stochastic Effects 

Stochastic  effects  are  those  that  may  develop.  Their  development  is  random  and 

depends on  the  laws of  chance or probability.  Examples of  somatic  stochastic effects 

include leukemia and certain tumors. 

These  damaging  effects may  be  induced  when  the  body  is  exposed  to  ant  dose  of 

radiation. Experimentally it has not been possible to establish a safe dose (a dose below 

which  stochastic  effects  do  not  develop).  It  is  therefore  assumed  that  there  is  no 

67  

Page 87: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

threshold  dose  and  that  every  exposure  to  ionizing  radiation  carries  with  it  the 

possibility of inducing a stochastic effect. 

The  lower  the  radiation dose,  the  lower  the probability of  cell damage. However,  the 

severity  of  the  damage  is  not  related  to  the  size  of  the  inducing  dose.  This  is  the 

underlying philosophy behind present radiation projection recommendations. 

 

Somatic effects are further subdivided into: 

‐ Acute or immediate effects, appearing shortly after exposure, e.g. as a result of 

large whole body doses 

‐ Chronic or long‐term effects, becoming evident after a long period of time, the so 

called latent period (20 years or more), e.g. leukemia. 

 

DOSE  WHOLE BODY EFFECT 0.25 Sv  Nill 

0.25 – 1.0 Sv  Slight blood changes, e.g. decrease in white blood cell count 1 – 2 Sv  Vomiting in 3 hours, fatigue, loss of appetite, blood changes. 

Recovery in a few weeks 2 – 6 Sv  Vomiting in 2 hours, severe blood changes, loss of hair within 2 

weeks. Recovery in 1 month to year for 70% 6 – 10 Sv  Vomiting in 1 hour, intestinal damage, and severe blood 

changes. Death in 2 weeks for 80‐100% > 10 Sv  Brain damage, coma, death. Table 3: Summary of the main acute effects following large whole body doses of radiation 

 

Genetic Stochastic Effects 

Mutations  result  from  any  sudden  change  to  a  gene  or  a  chromosome.  They  can  be caused by external factors, such as radiation or may occur spontaneously. 

Radiation  to  the  reproductive organs may damage  the DNA of  the sperm or egg cells. This may  result  in  a  congenital  abnormality  in  the offspring of  the  person  irradiated. However, there is no certainty in this, so all genetic effects are determined as stochastic. 

A cause‐and‐effect relationship is difficult, if not impossible, to prove. Although ionizing radiation has the potential to cause genetic damage, there are no human data that show convincing  evidence  of  a  direct  link  with  radiation.  Risk  estimates  have  been  based mainly on experiments with mice. It is estimates that a dose to the gonads of 0.5 – 1.0 Sv would double the spontaneous mutation rate. Once again it is assumed that there is no threshold dose. 

68  

Page 88: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

Harmful Effects Important in Dental Radiology 

In dentistry, the sizes of the doses used routinely are relatively small and well below the 

threshold  doses  required  to  produce  the  somatic  deterministic  effects. However,  the 

somatic  and  genetic  deterministic  effects  can  develop  with  any  dose  of  ionizing 

radiation. Dental radiology does not usually involve irradiating the reproductive organs, 

thus in dentistry somatic stochastic effects are the damaging effects of most concern. 

The precise mechanism of how x rays can cause damaging effects is not yet fully known 

but two main mechanisms are thought to be responsible: 

• Direct damage to specific targets within the cell 

• Indirect  damage  to  the  cell  as  a  result  of  the  ionization  of  water  or  other 

molecules within the cell 

 A photon strikes upon a molecule of water: 

1. H2O   H2O+ + e‐ 

2. The positive ion immediately breaks up: H2O   H+ + OH 

3. The electron (e‐) attaches to a neutral water molecule: H2O + e

‐   H2O‐ 

4. The resulting negatively charged molecule dissociates: H2O

‐   H + OH‐ 5. The electrically neutral H and OH are unstable and highly reactive 

and called free radicals. They can combine with other free radicals, e.g: H + H   H2                  (hydrogen gas) OH + OH   H2O2       (hydrogen peroxide) 

The hydrogen peroxide can then damage the cell by breaking down large molecules like proteins or DNA. 

 Table 4: A diagrammatic summary of the sequence of events following ionization of water molecules 

leading to indirect damage to the cell (Whaites, 1996) 

Estimating the Dose and Risk of Panoramic Radiography 

Quantifying  the  risk of  somatic  stochastic effects,  such as  radiation‐induced  cancer,  is 

complex  and  controversial. Data  from  groups exposed  to high doses of  radiation  (i.e. 

radiotherapy, or survivors of nuclear accidents like Hiroshima or Chernobyl) are analyzes 

and the results are used to provide an estimate of the risk from  low doses of radiation 

encountered in diagnostic radiology. 

 

69  

Page 89: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

Th

di

ca

sh

ex

th

of

 

 

 

he  problem 

sease,  so  in

ancer. From 

howing the r

xtrapolated  t

his extrapolat

f radiation

of  quantify

 any group 

the data col

elationship b

to zero  (the 

tion should b

ying  the  risk

of  individua

lected, it ha

between exc

controversy

be done), an

k  is  compou

ls  studied  th

s been possi

cess cancers 

y on risk ass

nd a risk facto

unded  beca

here  is  likely

ible to const

and radiatio

sessment rev

or for induct

use  cancer 

y  to be  som

truct dose‐re

on dose. The

volves aroun

tion of cance

is  a  comm

me  incidence 

esponse curv

 graphs can 

nd exactly ho

er by low dos

on 

of 

ves 

be 

ow 

ses 

 caan be calculaated. 

 

 

 

 

 

 

 

Ep

th

pr

or

ke

DDSSCLBBCC

pidemiologic

hat  the  risk 

reviously. Ho

rder of magn

eep the risks 

XDental intraoDental PanoSkull (PA) Skull (Lat) Chest (PA) Lumbar SpinBarium swalBarium enemCT chest CT head Table 5: Broa

cal  informati

from  low‐

owever,  the 

nitude of the

associated w

X ray examinoral (x2) ramic Tomo

ne (AP) low ma 

d estimate of tmaligna

Figure incidence

ion  is  being 

dose  radiat

present  fig

e risk  involve

with dental r

nation 

ograph 

the risk of a staancy from vario

2: A typical doe plotted again

70 

updated  co

ion  may  be

ures  at  leas

ed from diffe

radiology in p

andard adult paous x ray exam

se‐response cunst radiation doof the data to

ontinually  an

e  considerab

t provide  an

erent  invest

perspective.

Estimated 1 in1 in1 in1 in1 in1 in1 in1 in1 in1 in

atient developiminations (NRPB

urve, showing eose and a linea zero. 

nd  recent  re

bly  greater 

n  idea of  th

igations. Thi

Risk of Fataln  2,000,000 n  2,000,000 n     670,000 n  2,000,000 n  1,000,000 n        29,000n        13,000n          3,000 n          2,500 n        10,000ing a fatal radiaB 1999).

excess cancer r extrapolationn 

eports  suggeest 

than  thougght 

e  comparatii

is  in turn he

 Cancer 

  

 ation

ve 

lps 

‐induced 

 

Page 90: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

I all  BF  and  Kendall GM  (1983)  the weig   dose  from  a 

p examination was calculated to be 80μSv, corre fetime risk of ‐6

radiation  doses.  Using  the most  recent  tissue  weighting  factors  and  risk  probability 

co 2) 

 dose 

nt from the front during a panoramic 

n  the  case  of W hted  equivalent

anoramic  sponding to a  li

fatal cancer of 1.3x10 . Other risk estimates have arrived at varying figures: Danford and 

Gibbs  (1980)  estimated  the  risk  to  be  between  2  and  7x10‐6  and  Bengtsson  (1978) 

4.2x10‐6.  Since much of  this work was undertaken,  several  international organizations 

have suggested that the risk may be greater than previously estimated. Over the same 

period  of  time  the  design  of  panoramic  machines  has  changed  and  rare  earth 

screen/film  combinations  have become more widely used,  resulting  in  a  reduction  in 

computed  the  average effective dose  for  a panoramic examination  to be 6.7μSv;  this 

figure is associated with an estimated risk of fatal malignancy of 0.21x10‐6. 

Despite these encouraging findings, it should be emphasized that the lower levels of risk 

are  associated  with  new  equipment.  Horner  and  Hirschmann  (1990)  described  the 

various methods of limiting patient dose in panoramic radiography. The facility for field 

size reduction is associated with a reduction in absorbed dose of 85% and effective

efficients and assuming the use of rare earth screen/film combinations, White (199

of 50%, when the TMJs are excluded from the field. However, it is likely that the higher 

levels of dose and risk reported by previous researchers will remain valid as long as older 

equipment  remains  in  clinical  use.  For  example,  certain  types  of  equipment  using  a 

circular scanning motion incorporating three centers of rotation produce doses between 

3  and  16  times  higher  than  those with  an  elliptical  system,  due  to  the  proximity  of 

rotational  centers  to  the mandible  and  parotid  glands. A  study  carried  out  in  France 

showed  this  type of equipment  to be  the most widely used. Furthermore, a  survey of 

panoramic equipment  in  the UK  found  that a higher dose  than appropriate was being 

delivered during use of 70% of this equipment. 

Although abdominal  lead protection  is clearly  inappropriate  in panoramic radiography, 

some  researchers  have  recommended  the  use  of  a  lead  thyroid  collar  in  younger 

patients  because  of  the  relatively  high  anatomical  position  of  the  gland.  However, 

because the primary beam does not strike the patie

examination, a thyroid shield must logically be placed on the back of the neck. This runs 

the  risk  of  attenuating  useful  parts  of  the  primary  beam  and  obscuring  areas  of  the 

mandible on the radiograph. 

71  

Page 91: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

Th

du

herefore, it w

uring panora

would seem 

amic radiogra

reasonable t

aphy. 

to suggest thhat no lead pprotection should be usedd 

Figure 3:equiv

: Examples of thvalent). In the s

hyroid lead prosecond picture,

otection. In the, a hand‐held n

e first picture, aneck shield (0.5

a lead collar (0. mm Pb equiva

.5 mm Pb alent). 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

72  

Page 92: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

MMain Methods of Monittoring and Measuring Radiation DDose 

Thhere are 3 main devices ffor monitorinng and meassuring radiation dose: 

Film BBadges 

Thermmoluminesceent Dosimeteers (TLDs)  

‐ BBadge 

‐ Extremity Moonitor 

Ionization Chambeers 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Film Badges 

They c

and a 

They 

reprod

They a

Figure 4: MonitorTLD 

r Devices: A. Pebadge. C. Ioniz

ersonal monitoation bleeper. 

ring film badgeD. TLD extrem

e. B. Personal mity monitor. 

monitoring 

 

consist of a b

small radiog

blue plastic f

graphic film w

frame contai

which reacts

ining a varie

 to radiation

nt metal filteers ty of differe

are  worn  o

ductive orga

on  the  outs

ns, for 1‐3 m

side  of  the 

months befor

clothes,  us

re being proc

ually  at  the

cessed 

e  level  of  tthe 

are the mostt common foorm of personal monitoring device cuurrently in usse 

 

73 

Page 93: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

Advantages 

‐ Provides a permanent record of dose received 

‐ May be checked and reassessed at a later date 

‐ Can measure the type and energy of radiation encountered 

‐ Simple, robust and relatively inexpensive 

 

Disadvantages 

‐ No immediate indication of exposure – all information is retrospective 

‐ Processing is required which may lead to errors 

‐ The badges are prone to filter loss 

 

TLDs 

They  are  used  for  personal  monitoring  of  the  whole  body  and/or  the 

extremities, as well as measuring the skin dose from particular investigations 

They contain materials such as lithium fluoride (LiF) which absorb radiation and 

then release the energy in the form of light when heated 

The  intensity  of  the  emitted  light  is  proportional  to  the  radiation  energy 

absorbed originally 

Personal monitors consist of a yellow or orange plastic holder, worn like the film 

badge for 1‐3 months 

Advantages 

‐ The lithium fluoride is re‐usable 

‐ Read‐out measurements are easily automated and rapidly produced 

‐ Suitable for a wide variety of dose measurements 

Disadvantages 

‐ Read‐out is destructive, giving no permanent record, results cannot be checked 

or reassessed. 

‐ Only limited information provided on the type and energy of the radiation 

‐ Dose gradients are not detectable 

‐ Relatively expensive 

 

74  

Page 94: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

Ionization Chambers 

They  are  used  for  personal monitoring  (thimble  chamber)  and  by  physicists 

(free‐air chamber) to measure radiation exposure 

Radiation produces  ionization of  the air molecules  inside  the  closed  chamber, 

which results in a measurable discharge and hence a direct read‐out 

They are available in many different sizes and forms 

 

Advantages 

‐ The most accurate method of measuring radiation dose 

‐ Direct read‐out gives immediate information 

Disadvantages 

‐ They give no permanent record of exposure 

‐ No indication of the type or energy of the radiation 

‐ Personal ionization monitors are not very sensitive to low‐energy radiation 

‐ They are fragile and easily damaged 

 

Measurements using phantoms 

Phantom  measurements  in  dental  radiography  are  usually  performed  on 

anthropomorphic phantoms  in order to derive organ doses and thereby determine the 

effective dose and/or the energy imparted to the patient. 

Measurements  in anthropomorphic phantoms are performed using TLDs positioned  in 

drilled holes in the phantom. General principles for the use of TLDs should be followed.  

Patient Dosimetry 

For patient dose measurements in panoramic projections, the measured quantity is the 

air kerma‐length product, PKL. The PKL  is  the  integral of  the  free  in air profile of  the air 

kerma across the front side of the slit of the secondary collimator. Methods using a CT 

chamber or a stack of TLDs for the measurement of PKL will be described. The air kerma‐

area product, PKA, is obtained as PKA=PKLH, where H is the height of the x‐ray beam at the 

secondary collimator. 

 

75  

Page 95: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

List of Equipment 

The equipment used for panoramic projection comprises: 

‐ Calibrated cylindrical ionization chamber and electrometer 

‐ Chamber support 

‐ Thermometer and barometer 

‐ TLDs and a jig for mounting the dosimeters in front of the secondary collimator 

may  be  used  as  an  alternative  to  the  pencil  ionization  chamber.  Dosimeter 

thickness  and  their  diameter  should  be  about  1  mm  or  less  and  3  mm, 

respectively. Dosimeters should have had  their  individual sensitivity correction 

factors established or dosimeters within a selected sensitivity  range should be 

chosen 

‐ Film and a ruler (for screen‐film systems) 

 

Methods 

The air kerma‐length product is measured using either a calibrated cylindrical ionization 

chamber  or  an  array  of  TLDs.  The  air  kerma‐length  product  is  immediately  obtained 

using an ionization chamber whereas use of TLDs requires several procedures before the 

result  is registered. When neither a cylindrical  ionization chamber not TLD  is available, 

direct film could be used as described by Napier. The latter method requires calibration 

of the film in terms of air kerma and careful  handling of film development (IAEA, 1996). 

 

Measurement of the air kerma‐length product using a cylindrical ionization chamber and 

electrometer 

1. Position the cylindrical  ionization chamber  in front of the secondary collimator (slit), 

at the centre of the slit and perpendicular to its length direction 

2. Make sure that the space between the chamber and the headrest  is sufficient when 

the secondary collimator is rotated. 

 

 

 

76  

Page 96: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

 

 

 

 

 

M

1.

tim

sig

ca

2.

3.

pe

tu

ra

 

F

Measurement

 Select a set

mes the slit w

gnal obtaine

an be identifi

 Pack the ch

 Position the

erpendicular

ube,  includin

ay beam. 

Figure 5: Experkerma‐area 

t of the air ke

t of TLDs wit

width. Keep 

ed without ir

ied in calibra

ips in a tube

e tube with t

r to the  leng

g  insertions 

rimental arrang product for a d

c

erma‐length 

h the sum of

another thre

rradiation. La

ations and m

 of PMMA.

the TLDs in f

gth of the sli

for  intraora

gement for meadental panoramhamber 

77 

product usin

f the thickne

ee dosimete

abel each ind

measurement

ront of the s

t and at  its 

al film for me

asurements of mic unit using a

3.

th

se

tu

cy

do

an

4.

st

th

5.

an

 

 

.  Expose 

hree  times  u

ettings  of 

ube load 

ng an array o

ess sufficient

rs for measu

dividual dos

ts. 

secondary co

center. A  jig

easurement 

the air a CT 

  a

ycle  d 

the  chamb

using  standa

tube  voltag

an   exposd u

an

osimeter  rea

record  t

adings, M1, 

ber 

ard 

ge, 

ure 

the 

MM2 

nd M . 3

.  Repeat  ste

tandard 

ep  3  for  othher 

    seettings  used  in 

he clinic. 

.  Record  thee  temperatuure 

nd pressure. 

of TLDs 

t to cover a l

urement of th

length of thr

he backgrou

ree 

nd 

imeter so thhat  its readinngs 

ollimator wit

g may be us

h the tube a

ed to hold t

xis 

the 

hht, H, of thee x‐of the heig

Page 97: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

 

4.

Re

 Expose TLD

ecord the set

s using stand

ttings. 

dard settingss of tube volltage, tube looading and eexposure cyccle. 

5. Arrange forr the dosimeeters to be reead. Record the readings, M1, M2, ……, Mn, from tthe 

exxposed dosimmeters and the readings,

6.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M

1.

th

0.

2.

sc

 Repeat mea

Measurement

 Position the

he ionization 

5. 

 Develop the

canner. 

Figure 6slit  of receivinover ththe soldthe outpointinWilliam

asurements f

t of the heigh

e film  in fro

chamber wa

e film and m

6: Schematic oa  panoramic  xng slit  is facilite slit. Beam leder markers. Tter markers by g upwards, as s

ms and Montgo

for other sta

 M01, M02 an

ndard setti

d M03, for thhe unexposedd dosimeterss. 

nngs used in thhe clinic. 

of the jig used tx‐ray  unit  usinated by the trngth is

to measure theng  TLDs.  Positiangular windo

e dose profile tioning  of  the ows  in the  jig, 

across the recejig  in  front  owhich are cen

eivingof  thentered

 measurred from the ddeveloped filmss using the imaage ofThe  inner markkers are separaated by a distance of 120 mmm and150 mm. The jig is mountedd with the diagonal solder maarkers

(afteshown, to indicmery) 

cate the orienttation of the deeveloped films  r

ht of the x‐raay beam at thhe secondaryy collimator sslit 

nt of the collimator slit,, at about thhe same  locaation as wheere 

as located annd expose thhe film to an optical denssity of less thhan 

easure the hheight of the  on the film uusing a rulerx‐ray beam   or 

78 

Page 98: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

HVL measurement 

 

1. Set up the x‐ray equipment for the chosen examination. Suppress the tube movement 

2. Select the tube voltage that would be used for a routine clinical examination. 

 as to avoid the effect of scattered radiation. 

ifficult for the panoramic equipment unless 

the width 

e a detector with a smaller volume and try 

to cover the maximum area of the detector. 

5. Select a tube loading so that the dosimeter readings with and without the attenuator 

values M1, M2 and M3. 

s without any attenuator. The  thickness of attenuators  is selected so 

that their value encloses the expected HVL of the beam. 

8.  Expose  the  detector  again without  any  attenuator  (steps  5  and  6)  and  record  the 

easured value. 

Calculations 

 

  red  signal  for  various 

attenuator thicknesses. The HVL value measured during a quality assurance program can 

, of the dosimeter readings. 

if possible. 

3. Centre the dosimeter in the x‐ray beam. The detector should be mounted free in air in 

such a way

4.  Collimate  the  beam  to  achieve  conditions  for  narrow  beam  geometry.  The  beam 

should just cover the detector. This may be d

of the beam can be increased. In this case, us

are within the rated range of the instrument. 

6. Expose the detector three times and record measured 

7. Repeat step 6 for a set of three Al attenuators and the same tube loading as that used 

for measurement

m

 

 

Measurements  of  the  air  kerma‐length  product  using  a  cylindrical  ionization  chamber 

and electrometer

1.  Calculate  the  HVL  of  the beam  by  interpolating  in  measu

be also used. 

2. Calculate the mean value, 

79  

Page 99: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

3. Calculate  the  air  kemra‐length  product,  PKL,  from  the mean dosimeter  reading,  , 

using the following equation: 

ion quality Q used during measurement. It is 

  the  dosimeter  can  be  neglected  and  that  no 

correction has been applied for this effect. 

The correction factor, kTP,   given by: 

 273.2273.2

  ,  

kTP  is  the  correction  factor  for  temperature  and  pressure,    ,   is  the  calibration 

coefficient for the radiation quality Q0 obtained at the temperature T0 and pressure P0 

and kQ is the correction factor for the radiat

assumed  that  the  leakage  signal  of

is

 

 

Measurement of the air kerma‐length product using an array of TLDs 

1. Calculate the mean value of the background reading,  , from background dosimeter 

n), calculate the background corrected dosimeter reading, 

Mi, from the exposed dosimeter,  , and the mean background dosimeter reading,  , 

using the following equation: 

r the individual sensitivity of the i‐th dosimeter. This 

factor  is a constant for dosimeters grouped so that the sensitivity of dosimeters  in the 

3.  For  i‐th  dosimeter  (i  =  1, …,  n),  calculate  the  air  kerma,  K ,  from  the  background 

 

 between  irradiation of  the dosimeter and  its  readout. The 

Q ends on HVL of the beam that should be established using the 

diagnostic dosimeter: 

readings, M01, M02 and M03 ( 3⁄ ). 

2. For i‐th dosimeter (i = 1, …, 

  ,  

where factor fs,i is used to correct fo

group lies within a selected range. 

i

corrected dosimeter  reading,  , using  the  TLD  calibration  coefficient,  , ,  for  the 

reference radiation quality, Q0,  the correction  factor, kQ,  for  the radiation quality used 

and  the  correction  factor,  kf,  that  corrects  for  the  effect of  fading  of  the 

thermoluminescence  signal

correction factor, k , dep

,  

80  

Page 100: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

4. Calculate the air kerma‐length product, PKL, using the following equation, in which Δd 

is the thickness of a single TLD: 

 

 

  equation.  In  this 

equation, PK is the air kerma‐length product obtained through the above equation and 

H is the height of the x‐ray beam at the secondary collimator slit: 

 

 

e relative standard 

have to be included in the overall 

is about 10.5%. 

he  user  should  establish  the  actual  measurement  uncertainty  using  the  principles 

described in the relative bibliography. 

 

 

 

 

Establishment of the air kerma‐area product 

Calculate  the  air  kerma‐area  product  using  through  the  following

Estimation of uncertainties 

The uncertainty in the measurement of the air kerma can be estimated with a cylindrical 

ionization  chamber  during  panoramic  projections.  The  value  of  relative  expanded 

uncertainty  for  measurements  of  the  air  kerma‐length  product  is  again  6‐13%, 

depending  on  the  measurement  scenario  selected.  Assuming  that  the  maximum 

difference of a measured slit height from the actual height  is 2%, th

uncertainty  for  this effect  is 1.2%. The expanded uncertainty  for  the measurement of 

the air kerma‐area product using a cylindrical chamber is 6.4‐13.2%. 

The  uncertainty  in  measurements  made  with  TLDs  is  discussed  above.  The  relative 

expanded  uncertainty  (k=2)  of  10%  was  adopted.  Additional  contributions  from 

positioning of the dosimeters and measured slit height 

uncertainty. The value of  the  relative expanded uncertainty  (k=2)  in measurements of 

the air kerma‐area product using TLDs 

T

81  

Page 101: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

Example 

A panoramic dental unit  is typically operated at 70 kV and 15 mA for a period of 15 s. 

The air kerma‐length product was measured at a secondary collimator using a calibrated 

dosimete s

mGy∙cm/reading and 0.98, respectively. The correction factor, kTP, for temperature and 

pressure was 1.002. The measured air kerma‐length product is: 

llimator slit was measured as 12.5 cm. 

The air kerma‐area product is thus calculated as: 

ncertainty  (k=2)  in  the measurement  is 6.4%.The air kerma‐area product  is 

written as: 

114 7 ·  

CT chamber. The reading of the  r wa  0.923. 

The  calibration  coefficients,  , and  kQ,  for  the  dosimeter  were  10.02 

0.923 10.02  · 0.98 1.002 9.082  ·  

The height of the x‐ray beam at the secondary co

9.082  ·   12.5  113.53  ·  

For  scenario  3  (reference  type  detector  and  all  corrections  applied),  the  relative 

expanded u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

82  

Page 102: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

Worksheets 

Determination of the air kerma‐length product and the air kerma‐area product for 

e:___________________________________________________  

No.:__________ 

_____ mm             X ray beam height (H): _________ mm 

_____ /N: ________ e of calib: _______

ressure P0 (kPa): __________          Temperature T0 (oC): _______ 

 

4. Dosimeter reading and calculation of air kerma‐length product and air kerma‐area 

Mean dosimeter rea

o .

panoramic projection using a cylindrical diagnostic dosimeter 

User:_________________________________                  Date:____________________ 

Hospital or clinic nam

1. X ray equipment 

X ray unit and model: __________________________________   Room 

Slit width: ___

2. Dosimeter 

Dosimeter model: _____ _____________  S __ Dat  

Calibration coefficient ( , )*: ______              · /            · /  

Reference conditions: HVL (mm Al): _______________          Field size: _______________ 

                                         P

3. Exposure conditions 

Starting tube voltage (kV): _______       Tube current: ________ mA           Time: ______s 

Ambient conditions: Pressure P (kPa): ______    Temperature T (oC): ____   kTP = _______

product** 

Dosimeter reading (M1, M2, M3): _______________   ding  : ______ 

Pressure P (kPa): ___   Temperature T ( C): ____        .

 = _______*** 

                       kQ = ______________ 

Calculated value of air kerma‐length product    , ·  

Calculated value of air kerma‐area product  /10  __________    ·  

_______________

_________

HVL (from 5 below) = ___________ mm Al       

 

e  overall  calibration  coefficient  is  calculated  as  a  product  of  the  two  separate  calibration coefficients. 

 an example for one setting. The measurements should be repeated for all settings used in clinical practice 

*** For dosimeters with a semiconductor detector, kTP = 1 

* This  is the calibration coefficient  for the whole dosimeter,  including the detector and the measurement assembly.  For  systems  with  separate  calibration  coefficients  for  the  detector  and  the  measurement assembly,  th

** This is

83  

Page 103: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

5. Determination of HVL 

Dosimeter readings should be obtained for filter thicknesses that bracket the HVL. The ing

Filter ness (mm Al) 

Dosimeter  ading (M)      (mGy) 

verage dosimeter reading,  , at zero thickness 

____________ ) 

 Interpolated HVL: _____ mm  Al 

first and last read s, M01 and M02 are made at zero filter thickness. 

 thick re A

 

    

0.00   

   

   

   

 0.00 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

84  

Page 104: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

Determination of the air kerma‐area product using an array of TLDs 

User:  ______________________________                              Date:  __________________ 

Hospital or clinic name:  ____________________________________________________ 

__   Room No.:_________ 

h: ________ mm          Slit height (H): _________ mm 

 TL

Al        kQ for measurement set‐up: ________ 

): __________ cm 

s (M1, M2, M3):      _____________   _

n un

1. X ray equipment 

X ray unit and model: _________________________________

Slit widt

2. TLDs 

Identification markings on D sachet (if any): __________________________________ 

Calibration coefficient ( , ) for TLDs: ___________________________   mGy / reading 

Reference beam quality (HVL): ______ mm 

Dosimeter thickness (Δd

3. Exposure conditions 

Tube voltage (kV): _____________ 

4. Dosimeter readings and calculation of the air kerma‐area product 

Background reading ____________   ____________ 

Mea  backgro d  ⁄ _  Fa e  __

No.  Dosimetereading     

Corrected a ing 

 

Individual nsitivity 

Air erma 

No.  Dosimetereading    

Corrected ading 

Individual nsitivity 

 

Air erma 

3 _____        ding corr ction (kf) = _ 

r  re d se k r  re se k

                                                                                                                  

,   Air Kerma,     ,  

 ir kerma‐length product,          ∑ ______________A ·  

 Air kerma‐area product,             /10  ___________ ·    

 

85  

Page 105: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

Doose Area Prroduct 

Th

pa

sid

in

in

th

th

ca

an

he dose  area

atient absorb

de of the pat

 from of the

dependent o

he  further aw

he  device  inc

alculated by 

nd the patien

a product  – 

bs.  It  is usua

tient where 

e x ray tube a

of the distan

way  from  th

creases,  and

DAP, the siz

nt. 

DAP  is  a m

ally measure

the radiation

and passing 

nce between

e x ray  tube

d  the  dose 

ze of the me

measurement

ed behind th

n enters the 

a beam thro

n the x ray tu

e  this measu

itself  decrea

easuring dev

t of  the  amo

he multi‐leaf 

body, by att

ough it. The d

ube and the 

urement  is  ta

ases.  The  do

vice and the 

ount of  radi

collimator, 

taching a me

dose area pr

measuring d

aken,  the mo

ose  to  the  p

distance to 

iation  that  t

that  is, on t

easuring dev

roduct (DAP)

device becau

ore  the size 

patient  can 

the x ray tu

the 

the 

ice 

) is 

use 

of 

be 

ube 

 =   

 

 

 

 

Th

DA

ch

he

do

ad

pe

m

in

 

DAP

here are seve

AP meter ca

haracteristic 

ray tube and

ead. This cha

ose  measur

dvantage of 

erf

eter

or

  is  rel

med  in 

a

terfere with 

Figure 7: measurindecreasessize of the

P

eral DAP me

an eliminate 

of panoram

d detect all 

aracteristic m

rements  in

this method

real time pa

atively  trans

the x ray ex

 

X  ray  tube  is ng  device  incres with greater e measuring de

ters availabl

problems a

ic units, sinc

radiation  in

makes DAP 

  panoramic

d is that DAP

atient exami

sparent  and

amination. 

     

as great as doeases with  gredistance  to  thevice enables it

86 

le globally. T

rising  from  t

e it be moun

cident on th

meter very e

c  radiology

P measureme

inations, sinc

d  therefore 

 

ose area  for 10eater  distance he  tube. Thus, t to detect all o

The use of a 

this special 

nted on the 

he patient’s 

effective  in 

y.  Another 

ents can be 

ce the DAP 

does  not 

 (Gy* m2) cc

00cm or 200cmto  the  x  ray DAP  is  the samof the radiation

Figu

m, because  thetube.  But  theme at each pon. 

ure 8: Real time

e  size of  thee  dose  itselfosition  if  the

e DAP measureement.

Page 106: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

 

Diagnostic Reference Levels (DRLs) deriving from DAP measurements 

  are  defined  as  dose  levels  in  groups  of  standard  sized  patients  or  standard 

hantoms, for typical examinations and for broadly defined typed of equipment. These 

levels should not be exceeded for standard procedures when good and normal practice 

  levels  for  panoramic 

radiography. In Greece, for this technique, the report of such levels has already started 

alo

  the adoption of  the 75  percentile as an 

appropriate DRL value. 

DRLs

p

is applied with regard to diagnostic and technical performance.  

In  this  way,  DRLs  can  play  an  important  role  in  clinical  practice  to  guarantee  the 

performance  of  diagnostic  equipment  and  as  a  support  to  improve  techniques  and 

procedures. Many  countries  have  reported  diagnostic  reference

to take place by several publications.  

The European Commission Radiation Protection Report No 109  (2004),  ng with  the 

majority  of  the  studies  published,  considers  the  frequency  curve  of  a  number  of 

examinations and  their doses, and proposes th

 

Below, there are some indicative values from the European Commission. 

COUNTRY/DATE OF RESULTS OF SURVEY  PROPOSED/SET DRLs 

PUBLICATION Occipital ESD:  Occipital ESD: 

‐ 0.7 mGy ‐ Mean 0.53 mGy ‐ Range 0.25‐0.87 

Gy 

Spain mGy 

‐ Third Quartile 0.66 m

2001 

F  inland2000 

DAP: ‐ Mean 94 mGy 

cm2 ‐ Range 34‐254 

mGy cm2 

 

   

 

87  

Page 107: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

COUNTRY/DATE OF RESULTS OF SURVEY  PROPOSED/SET DRLs 

PUBLICATION 

UK 1999 

ose‐Width Product:D

 

 

ose Width Product 

he Dose Area Product  (DAP)  is directly correlated  to  the Dose Width Product  (DWP), 

t of DWP and slit length.  

ture of  the  imaging process and  the 

narrow width of the x ray beam. The dose quantity used is the product of the absorbed 

oduct of  the peak dose at  the 

centre of the x ray beam and the width of the beam, or from an incremental summation 

 

D

T

since DAP is the produc

As  it  has  been  already  mentioned,  the  assessment  of  patient  dose  in  panoramic 

radiography  is difficult because of  the dynamic na

dose in air and the horizontal width of the beam, both measured at the front side of the 

secondary collimator slit and integrated over a standard exposure cycle. This is referred 

to as Dose Width Product (DWP) with units of mGy mm.  

The DWP provides a measurement related to the total amount of radiation to which the 

patient  is exposed.  It can be derived either  from  the pr

of the dose across the beam. According to P. Doyle’s et al report in 2006, the main dos 

measurement techniques, in terms of DWP, are: 

 ‐ Mean 57.4 mGy 

mm ‐ Range 1.7‐328 

mGy mm 

66.7 MGy mm 

Dose‐Width Product: ‐ 65mGy mm 

‐ Third Quartile 

UK 2000 

DAP: ‐ Mean 11.3 cGy 

cm2 Dose‐Width Product: 

‐ Mean 65.2 mGy mm 

‐ Third Quartile 75.8 mGy mm 

 

Table  6:  European Commission’s Radiation Protection Guidelines  in Dental Radiology No 

136 (2004), indicative dose values and DRLs, for four European countries. 

88  

Page 108: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

1) “In Beam” Detector and Film 

2) Partial Volume Detector (proposed by the authors) 

3) TLD Array 

When a panoramic  x  ray unit  is  installed,  radiological parameters  (tube potential and 

 are adjusted  so  that  the density on  the  resultant  film  is optimized. This 

adjustment is dependent on the sensitivity or speed of the film‐screen combination and 

 

DAP and Effective Dose 

In  medical  radiology,  including  panoramic  x  ray  imaging,  DAP  can  be  converted  to 

te‐Carlo‐generated conversion factors. DAP can also be used 

in  dental  radiology  for  the  assessment  of  E without  the  need  for  extensive  phantom 

rmined conversion  factor. Poppe et al.  (2006) calculated  the effective doses E 

from the DAP and consequent DRLs’ (by the 75th percentile) results of their survey, using 

from a research based in Athens, Greece in 

order to create a background of DAP reference levels for future studies, in Greece.  

 

 

 

 

 

tube current)

the effect of such an adjustment will be reflected in changes in DWP. This parameter is 

therefore a useful quality control tool but is not directly related to patient risk. A more 

useful parameter for this is the dose area product. 

 

effective dose E using Mon

studies. 

The calculation of  the effective dose can be carried out by multiplying  the DAP with a 

pre‐dete

three conversion factors, found in literature. 

The same calculations of effective doses E will  take place  in the 2nd part of  this thesis, 

according to the results of Tierris et al (2004) 

 

89  

Page 109: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

J.  –  S.  Lee  et  al  (2010)  have  summarized  the DAP  and DWP  reference  levels  from  a 

number  of  well  established  surveys  globally,  including  their  own  results.  A  very 

tive table is demonstrated below, taken from this survey.  

Survey Number of x ray units 

Gender/ Age/ Size 

DWP (mGy mm)  DAP (mGy cm2) 

indica

 

Mean  3rd Quartile  Mean  3rd Quartile 

Napier (UK)  387    57  67     

16   Wi dlliams an  Montgomery 

(UK) 65  76  113  139 

Isoardi and Ropolo (Italy)  5  Adult  74  84     

Tierris et al. (Greece) 

    101  117 Male 62  Female      85  97 

Child      68  77 

H2175 (DWP) 1910 (DAP) 

Ad d 60   art and Wall

(UK)  

ult anChild 

 82   

Doyle e a . t  l(UK)  20    65  67  89  90 

Poppe e al. Lar lt    8   101.4 

t (Germany)  50 

ge Adu   5.7Male      76.4  87 Female    7   8    1.6 4.4Child      59.3  75.4 

Kim et l. 36  72.1  106.7    a  (Korea)  Adult   

Lee et al.   44  Adult  47.7  60.1 

(Korea)   

Table 6: DR  DAP   in pan  radiol  et al 2010). 

 

 

Ls (from and DWP) oramic ogy (Lee

 

 

 

 

90  

Page 110: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

91  

lthough  the differences between the values of the same parameters may seem quite 

large,  it  should be mentioned  that despite  the  fact  that  the parameters are  the  same 

, DWP), the methods used for their calculation, as well as the number of panoramic 

A

(DAP

x ray units used in each survey, differ from one report to another. This table is indicative 

of  the  range of  these values, but  if a  long‐term  study  from different authors  is  to be 

made in order to achieve some useful DRLs, this should be executed in one country (or 

more but without  significant or determining  variations  in populations’  characteristics) 

with  some  standard  and  commonly  recognized methods  and  a minimum  number  of 

panoramic x ray units needed for each survey. 

 

Page 111: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

CHAPTER 5

 

QUALITY CONTROL PROTOCOLS

CODES OF PRACTICE – LEGISLATION

 

 

INTRODUCTION 

In  this  chapter  a  short  presentation  of Quality  Control  references will  be  presented, 

concerning dental x ray panoramic imaging. 

 

1) Greek Atomic Energy Commission – Protocol of Periodical Quality Control Checks on 

Orthopantograph, October 2006 

The  protocol  of  the  Greek  Atomic  Energy  Commission  focuses  on  the  proper 

functionality of the panoramic unit exclusively. On these terms  it supplies a typical yet 

substantial quality control upon the modalities.  

While  it  is mentioned that all supply, HVL and repeatability checks (including time) are 

the  same  as  the  basic QC  checks  of  conventional  radiographic  systems,  the  protocol 

determines  the  quality  controlling  of  movement,  image  quality,  field  size,  radiation 

dose, FSD and correspondence of radiation field with the alignment slit of the cassette. 

Taking  into  consideration  the  complexity  and  the  difficulty  of  the  technique,  the 

frequency of QC checks could be considered as an expanded one. 

 

 

 

 

 

 

  92

Page 112: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

PROTOCOL  OF PERIODICAL QUALITY CONTROL CHECKS FOR ORTHOPANTOMOGRAPHS 

Parameter  Parameter procedure  Test Objects 

Test Voltage 

Accepted Limits 

Frequency of Quality Control Check 

KVp accuracy and repeatability checks (*), supply, HVL and exposure time repeatability checks are the same with t cks of entional radiographic systems. he basic quality control che  conv 

Correspondence of radiation field 

with the alignment slit of the radiographic 

cassette  

 Check of correspondence of radiation field with the alignment slit of the radiographic cassette 

Film  

Annually 

 Movement­

Rotation of the tube­cassette 

system  

 Check and confirmation 

of proper movement/rotation of tube‐cassette system 

 Annually 

Image Quality  Check of the quality of received images 

Film Annually 

 Field Size 

 Measurement of the field diameter on the outer extremity of the beam 

applier 

Film and Led 

Markers 

≤ 150x10 mm in t  he slot

 Annually 

 Radiation Supply 

 Measurement of the radiation supply 

Proper Dosimeter 

50‐70 KVp with 1 m 

distance from the radiant 

30‐80 mGy/ mAs 

 Annually 

Focal to Skin Distance (FSD) 

  Tapeline ≥ 30 cm   

*The supply in panoramic systems is measured with DAP or with pencil beam dosimeters. 

 

 

Requirements for Dental Panoramic and Cephalometric Examinations, by the GAEC. 

‐ All units must satisfy the requirements of the regulations that are mentioned at 

the department of medical  radio‐diagnostic machines. Moreover  the  following 

must be effective: 

‐ The  units must  function with  high  voltage  of  at  least  60  –  90  kVp, while  the 

minimum filter that interferes to the used beam must be 2.5mm Al. 

‐ Specialized systems and equipment of head holding and  immobilizing must be 

present. 

  93

Page 113: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

‐ During panoramic examinations, the dimensions of the radiation field upon the 

film holder must not exceed the 10 mm x 150 mm. 

‐ The  use  of  endodentulous  tubes  for  panoramic  or  simple  radiographs  is 

prohibited. 

 

2) Conference of Radiation Control Program Directors, Inc – Quality Control 

Recommendations for Diagnostic Radiography, Volume 1, Dental Facilities, July 2001 

This general and  integrated Quality Control Program concerns all facilities using dental 

intraoral, panoramic or cephalometric x ray units. Although it corresponds mainly to the 

employees  of  such  facilities  and  secondly  to  QA  experts,  this  Protocol  succeeds  in 

introducing a well based overall quality check of  the whole  laboratory,  including  the x 

ray  panoramic  unit.  The  frequency  of  the  tests  is  well  established  according  to  the 

needs. The following table is indicative of the information contained in this Program. 

 

Recommended Quality Control Tests for Dental Facilities 

TEST  FREQUENCY  PROCEDURE Dental  System  Constancy Test (Intraoral Only) 

Daily, Prior to Developing Films and After Service 

Processor QC (Extraoral)  Daily, Prior to Developing Films  2, Appendix B Darkroom QC  Daily and Weekly  3 View boxes  Monthly  4 Visual Checklist  Quarterly and After Service  5 Repeat Analysis  Quarterly  6 Tube  Head  –  Boom Stability 

Quarterly  7 

Film and Chemical Storage  Quarterly  8 Cassettes and Screens  Quarterly  or  Semiannually(as 

needed) 9 

Darkroom Fog  Semiannually*  10A or 10B Lead Apron Check  Annually  11 Panoramic Field Alignment  Annually  12 Program Review  Annually  Form 6 Radiation Safety Survey  Every Two Year  Form 4 * Darkroom fog should beevaluated every time you change the filter, bulb or ilm type and at least every 6 months. 

 

 

  94

Page 114: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

3) European Commission – Radiation Protection 136‐ European Guidelines Radiation 

Protection in Dental Radiology, 2004 

The European Commission Guidelines mainly  concern  the users of  the modalities. On 

these  terms  the  x  ray  unit  Quality  Controlling  lacks  of  detailed  guideline  and 

information. However, this Quality Assurance Protocol gives a well established general 

idea concerning  the appropriate procedures  that all practitioners should consider. The 

following  table  demonstrates  some  quality  assurance  information  considering 

panoramic radiography. 

Quality Standards for Panoramic Radiography 

Patient preparation / instruction adequate ‐ Edge to edge incisor

s ‐  bodies (e.g. earrings, spectacles, dentures) No removable metallic foreign

‐ No motion artefacts Tongue against roof of mouth 

‐ Minimisation of spine shadow  

No patient positioning errors ‐ No antero‐posterior positioning errors (equal vertical and horizontal 

magnification) ‐ ors (symmetrical magnification) No mid sagittal plane positioning err‐ No occlusal plane positioning errors ‐ Correct positioning of spinal column 

 Correct anatomical coverage 

‐ Appropriate coverage depending upon the clinical application. Field size limitation should have been used (if available) to exclude structures irrelevant to clinical needs (e.g. limitation of field to teeth and alveolar bone for everyday dental use) 

 Good density and contrast 

‐ There should be good density and adequate contrast between the enamel and the dentine 

 No cassette / screen problems 

‐ No lights leaksGood film / sc

‐ Clean screens 

 ‐ reen contact 

 Adequate processing and darkroom techniques 

‐ atches No pressure marks on film, mo emulsion scr‐ No roller marks (automatic processing only ‐ No evidence of film fog ‐ n No chemical streaks / splashes / contaminatio‐ g No evidence of inadequate fixation / washin‐ Name / date / left or right marker all legible 

 

  95

Page 115: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

4)  International  Atomic  Energy  Agency  –  Dosimetry  in  Diagnostic  Radiology:  An 

International Code of Practice (Technical Reports Series No. 457), Vienna, 2007 

As entitled, this fully detailed protocol concerns dosimetric procedures for all medical x 

ray techniques. On this basis, the dosimetric one, this scientific code of practice contains 

integrated and important theoretical and practical information about dosimetric quality 

control.  In  the  previous  chapter  the  methods  and  the  worksheets  of  this  protocol 

concerning panoramic imaging were demonstrated. 

 

5) Health Canada – Radiation Protection in Dentistry, Recommended Safety 

Procedures for the Use of Dental x ray Equipment, Safety Code30, 2000 

This  Code  of  Practice,  published  by  the  Canadian  Health  Ministry,  contains  a  full 

guideline of Quality Control Assurance of the whole dental x ray  laboratory. Personnel 

guidelines,  facilities  requirements,  equipment  specifications,  film  and  processing 

handling, Quality Assurance Program, Radiation Reduce and proper shielding are some 

of the main contents of this well based protocol. The following table demonstrates the 

Quality Control Program for Dental Radiography, including panoramic imaging. 

 

Essential Dental Radiography Quality Control 

Test  Performance Criteria  Minimum Frequency Test Film and Film 

Processing ± 1 step (stepwedge) < ± 0.1 optical density 

Daily 

Test Radiogram  Visual  Daily Retake Record  Visual  Daily 

Operation of Darkroom  Visual  Quarterly Cassettes and Screens  Visual  Annually 

Filtration  (Reference)  Annually and After Service Controlling Timer  (Reference)  Annually and After Service 

X ray Tube Shielding  (Reference)  Annually ad After X ray Tube Housing Service 

X ray Tube Voltage  (Reference)  Annually and After Service Irradiation Switch  (Reference)  Annually and After Service 

Focal Spot to Skin Distance  (Reference)  Annually and After Service Beam Alignment and 

Collimation (Reference)  Annually and After Service 

Patient Radiation Dose  (Reference)  Annually and After Service  

 

  96

Page 116: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

6) Care Quality Commission ‐ The Ionizing Radiation (Medical Exposure) Regulations, 

Great Britain, 2006 

This  Protocol  stands mostly  for  the  determination  of  the  legitimacy  code  concerning 

medial exposures. On this basis, it information is general and representative rather than 

mainly scientific and technically. However, this Protocol clarifies a clear spectrum of the 

medical x ray techniques, so that a responsible application can be made. This protocol 

creates an appropriate basis for well established Quality Control Programs. 

 

7) Greek Ministry of Health, Greek Regulations for Radiation Protection, 2001. 

The Greek Radiation Protection Regulation clarifies the legitimate basis, on the grounds 

of which Quality Assurance Programs can be developed. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  97

Page 117: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

 

  98

Page 118: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

SECTION II

EXPERIMENTAL PART

99

Page 119: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

100

Page 120: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

CHAPTER 6

CALCULATION OF THE EFFECTIVE DOSE (E), USING THE DRLs of TIERRIS ET AL. (2004)

 

INTRODUCTION 

In this section, a calculation of the effective dose E will be carried out, from the results 

of the research of Tierris et al (2004). Effective dose E can be calculated by multiplying 

the DAP with a pre‐determined conversion factor. 

        ,  

 

 

METHOD 

Three conversion factors will be used from literature according to the survey of Poppe et 

al  (2006).  This  survey  used  these  3  factors  for  the  determination  of  effective  dose  E 

according to the DAP results of a research on 50 panoramic units of different vendors. 

The conversion factors are: 

1) Williams  and Montgomery‘s  (2000)  conversion  factor  of  0.06 mSv  Gy‐1  cm‐2 

(calculated using the effective dose obtained from literature by White). 

2) Helmrot  and  Alm  Carlsson  (2002)  published  a  conversion  factor  including 

salivary glands of 0.08 mSv Gy‐1 cm‐2, for panoramic examinations, using a multi‐

material compound hard tissue phantom. 

3) Visser  (2000)  made  an  extensive  study  with  a  specially  designed  for  x  ray 

energies  anthropomorphic  tissue‐equivalent phantom  and  found  a  conversion 

factor of 0.21 mSv Gy‐1 cm‐2. 

Compared with the E,DAP conversion factors by Williams and Montgomery, and Helmrot 

and  Carlsson,  Visser’s  factor  differs  by  a  factor  of  3.5  and  2.6  respectively.  The 

discrepancy  of  the  conversion  factors  may  result  from  the  different  measuring 

techniques used and different calculation schemes adopted when calculating effective 

doses. Lecomber et al (2000) have shown that the salivary gland is exposed to high doses 

101  

Page 121: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

in  dental  panoramic  radiology  and  its  inclusion  in  the  list  of  remainder  organs when 

calculating  effective  dose  has  been  questioned.  Poppe  et  al.  (2006)  mark  that  the 

effective dose calculated using the conversion factor from Visser (2000) shows that the 

risk  associated  with  a  panoramic  radiography  is  equivalent  to  a  chest  examination. 

Therefore, the suggestion is to take the values derived by Visser (2000) as an upper dose 

limit as his study has been carried out under extensive consideration  in order  to most 

closely resemble the realistic conditions of application in dental procedures. 

 

Tierris  et  al  (2004), measured  ‐in  real  time  patient  examinations‐  DAP  values  in  62 

panoramic x ray units of the private and public sector in Athens, Greece, with the use of 

a DAP meter,  in order to determine corresponding DRLs. The results are shown on the 

following table: 

Exposure Mean (kV) 

Mean (mA) 

Mean Exposure Time (s) 

Mean DAP (mGy cm2) 

DAP Reference Levels (3rd Quartile) (mGy cm2) 

Male  72.4  10.5  15.2  101  117 Female  68.3  10.1  14.9  85  97 Child  64.3  9.7  14.8  68  77 Table 1: Mean exposures parameters for 3 different exposure types, mean measured DAP and DAP 

reference levels in 62 panoramic x ray units, by Tierris et al (2004). 

 

CALCULATION 

The  calculation  of  the  effective  dose  E  now  will  take  place,  multiplying  the  DAP 

Reference Levels of Tierris et al.  (2004) with each conversion  factor shown above. The 

results are demo llowing table. nstrated in the fo

Exposure 

DAP Reference Levels (mGy cm2)  Effe  (μSctive Dose E v) 

Williams and Montgomery 

Helmrot and Carlsson 

Visser 

Male  117 7.02 9.36 24.57 Female  97  5.82 7.76 20.37 Child  77  4.62 6.16 16.17 

Table 2: Calculation of Effective Dose (E), using DRLs from Tierris et al, multiplied by three different conversion factors found in literature (Poppe et al., 2006) 

 

 

 

102  

Page 122: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

103  

CONCLUSION 

The values in the table above are remarkably higher than the respective values of Poppe 

et  al.  (2006).  Indeed,  their  higher  than  most  results  on  the  surveys  mentioned  on 

Chapter 4. This may be a result from the fact that 8 x ray units from the survey of Tierris 

et al. (2004) gave significantly high DAP values compared to the high DAP values of other 

researchers. Excluding the 8 highest DAP doses from each research, it is noticeable that 

the values lie in the same range. According to Poppe et al.(2006) it would be appropriate 

to consider the values derived from Visser (2000) as an upper dose limit. 

Page 123: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

CHAPTER 7

QUALITY CONTROL OF

A PANORAMIC – CEPHALOMETRIC UNIT

(INSTRUMENTARIUM OC/OD-200D)

 

A.1 LABORATORY DESCRIPTION – EQUIPMENT RECORD 

A.1.1 Equipment Description 

The  type  of  the machine  as well  as  its  apparatus  along with  the  specifications  of  its 

partial segments, have been recorded. Particularly: 

Generator 

The power supply generator of the tube is made by TOSHIBA Company. 

 

              Generator 

Voltage :  57‐85 kVp 

Current :  20 – 16 mA 

Time :  2.7 – 17.6 s (panoramic), 5 – 20 s (cephalometric) 

Filter :  2.5 mm Al 

Focal Spot Size :  0.5 x 0.5 mm 

CE Mark :  OK Table 1: Generator Specifications. 

              Digital Detector 

Type :  Charged Coupled Device (CCD) 

Sensor Pixel Size :  48 x 48 μm 

Image Pixel Size :  96 x 96 μm 

Image Field Height :  147 mm – 221 mm 

Resolution :  5.5 lp/mm 

CE Mark :  OK Table 2: Digital Detector Specifications. 

 

104  

Page 124: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

 

Bo

sy

im

45

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

oth modes o

ystem uses d

mages  are  p

500M). 

f the unit, pa

igital detect

rinted  in  fil

anoramic an

ors (CCD) it 

ms  by  a  dig

d cephalome

is connected

gital  thermo

etric, functio

d with a wor

o‐printer  (Dic

on in fan bea

kstation com

com  Printer

Picture 1: Panoramic – COC/O

Picture 2: W

105 

Cephalometric OD‐200D, Tosh

Workstation an

Unit, Instrumehiba

am field. As t

mputer and t

r,  Agfa  Dryst

the 

the 

tar 

entarium 

nd Digital Printeer.

Page 125: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

A.1.2 Ventilation – Air Condition – Illumination 

nd air‐condition of the laboratory were 

FUNCTIONALITY 

The details concerning illumination, ventilation a

recorded. Their appropriateness was evaluated so that the optimal functional conditions 

of  the  units,  as  well  as  the  personnel  working  conditions  and  the  comfort  of  the 

examinees, are ensured.  

SYSTEM Ventilation  Excellent Air‐condition  Excellent Illumination  Excellent Notes: The illumination and the ventilation of tory are mainly artificial.  the labora

Table 3: Ventilation, Air‐conditio ation Conditions. 

 

n and Illumin

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

106  

Page 126: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

A.2. CONTROLS 

A.2.1. General Apparatus Controls 

A.2.1.1. Inspectional Control of the Unit Components 

The  task  of  this  control  is  the  contribution  to  the  assurance  of  the mechanical  and 

electrical  function  of  the  x  ray  system.  For  this  reason  the motion  of  the  tube was 

checked (visually and acoustically). The movements and the mechanical condition of all 

the partial systems were checked. The function of the  illuminating display signs on the 

console was checked. Finally, the physical condition of the cables was checked. 

CONTROL  RESULT Tube Motion  Excellent Movement/Rotation of tube‐detector system  Excellent Physical Condition of cables  Excellent 

Table 4: Inspectional Control of the Unit Components. 

A.2.1.2. Optical and Acoustic Communication between Examiner‐Examinee 

Concerning  the  confirmation  of  the  optimal  inspection  upon  the  examinee,  the 

appropriate acoustic communication, as well as the appropriate optical contact between 

the examiner and the examinee, were checked. 

CONTROL  RESULT Audio Communication System  No intercom present Optical contact examiner‐examinee  Excellent (by lead‐glass window) 

Table 5: Audio‐Optical Control. 

 

A.2.1.3. Presence of Technical Manuals and Maintenace/Functioning Log‐Book 

CONTROL  RESULT User Manuals  Present Reference Manuals  Present 

Table 6: Documentation Control. 

 

 

 

 

 

107  

Page 127: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

A.2.2. Radioprotection Control 

A.2.2.1. Spatial Characterization – Chamber Signage 

Control  Result Controlled Areas Record  System Chamber Superintended Areas Record  Controlling (Consoling) Space  Non‐controlled (Public) Areas Record   Patient Lounge Chamber, 

Dentistry Space, Doctor’s Office Presence of Warning Signs  Yes Presence of Optical and Audio Sign during Exposures 

Yes 

Notes: Table 7: Spatial‐Chamber Control. 

 

A.2.2.2. Verification of Radioprotection Report – Shield Control 

For  the  transaction of  the  control measurements  an  x  ray dose  rate meter was used 

(Survey‐Meter, Inovision 451P) with a minimum measurement capability of 0.001 μSv/h. 

The shielding for the primary as well as the secondary (scattered) radiation was checked. 

It was  also  checked whether  the  shielding  is  constant,  sufficiently  covering  the  door 

frames and whether a lead incrustation is present in the monitoring (consoling) window. 

Moreover, a dose rate measurement was taken upon the interfaces of the space. 

Control  Result Presence of Radioprotection Report  Yes (by Radiophysicists H. Delis – S. 

Skiadopoulos, April 2007 Workload (mAmin/week)  According to the Radioprotection 

Report, 210 mAmin/week Control of Shielding Constancy  Acceptable (No inconstancies from the 

measurements on the shielded interfaces) 

Control of lead‐glass in the monitoring window 

Physical Condition: Excellent 

Table 8: Radioprotection Report‐ Shield Control. 

 

 

 

 

 

108  

Page 128: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

Dose Rate Measurements in Neighboring Spaces Measurement 

High Voltage (kVp): 57 Tube Current (mA): 2 

Time (s): 17.6 

Dose Rate (μSv/mAh)  Spatial Characterization 

Console Chamber Door  Mount  Superintended Areas (1 μSv/hr for 1mA tube 

current) Monitoring Window  0.23 

Toilet (WC)  0.05  Public Areas (0.1 μSv/hr for 1mA tube current) Waiting Room  Mount 

Table 9: Dose Rate Measurements in Neighboring Spaces. 

The system functions in fan beam field (both for panoramic and cephalometric modes), 

approximately  147  x  3 mm  for  panoramic mode  and  221  x  3 mm  for  cephalometric 

mode. 

 

A.2.2.3. Record and Control of Physical Condition of Radioprotection Apparatus 

Concerning  the protection of  the  laboratory personnel,  the public and  the examinees 

from causeless exposure on x ray, the  laboratory has been supplied with the following 

radioprotection apparatus for the personnel and examinees: 

‐ One (1) full‐body protective apron of equivalent thickness 0.30 mm Pb. 

‐ One (1) full‐body protective apron with a protective thyroid collar of equivalent 

thickness 0.30 mm Pb. 

 

A.2.2.4. Tube Head Escape 

Measurements of exposure rate were made,  in 1m distance, with an appropriate x ray 

dosimeter,  calibrated  at  energies 20‐150  keV, with minimum measurement  capability 

0.01  μSv/h.  The maximum  exposure  rate measured was  0.08 mSv/h  in  1m  distance 

(acceptance limit: 1 mSv/h in 1m distance). 

 

 

 

 

 

109  

Page 129: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

A.2.3. Beam Geometry Control 

A.2.3.1. Conjunction of Radiation Field with the Alignment Slit of the Digital Detector 

For this control, a radiotherapy film was used, positioned in front of alignment slit. Upon 

the film the position of the slit was marked. The total conjunction between the radiation 

field and alignment slit of the digital detector was confirmed. 

The system functions in fan beam field (both for panoramic and cephalometric modes), 

approximately  147  x  3 mm  for  panoramic mode  and  221  x  3 mm  for  cephalometric 

mode. 

 

A.2.3.2. Measurement of Minimum Distance Focus‐Examinee 

With  a  direct  measurement  the  distance  Focus‐Examinee  was  determined 

(approximately 18cm for panoramic mode and more than 1 m (approximately 1.4 m) for 

cephalometric mode. 

 

A.2.3.3. FFD Control 

The  FFD  (Focus‐to‐Detector  Distance),  as mentioned  in  the  technical manuals  of  the 

unit, is 487 mm for panoramic mode and 1600 mm for cephalometric. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

110  

Page 130: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

A.2.4. Beam Quality Control 

A.2.4.1. Accuracy of High Voltage Values 

For  this  specific  control  an  electronic meter was  used  (Victoreen,  x  ray  test  device, 

Model 4000M+  ‐ SI). Five  (5) high voltage values were measured for various options of 

charge (cephalometric mode). The results are listed in the following table. 

Nominal High Voltage Value (kVp) 

Charge (mAs) 

Measured High Voltage Value (kVp) 

Deflection (%) 

60  12.0  58.92  1.80 60  16.0  58.76  2.07 60  20.0  58.12  3.13 66  12.0  65.07  1.41 66  16.0  64.80  1.82 66  20.0  64.64  2.06 70  12.0  70.03  ‐0.04 70  16.0  69.81  0.27 70  20.0  69.84  0.23 76  12.0  76.67  ‐0.88 76  16.0  76.64  ‐0.84 76  20.0  76.21  ‐0.28 80  19.2  80.15  ‐0.19 80  19.2  80.22  ‐0.27 80  19.2  79.91  0.11 80  9.6  80.24  ‐0.30 80  4.8  80.23  ‐0.29 80  36.0  80.45  ‐0.56 80  24.0  80.01  ‐0.01 80  8.0  80.11  ‐0.14 80  12.0  80.63  ‐0.79 80  16.0  80.63  ‐0.79 80  20.0  80.32  ‐0.40 

Table 10: Accuracy of High Voltage Values Control. 

The deflections listed above are acceptable, as the maximum acceptance limit  10% of 

the nominal high voltage values. The maximum deflection of the measured high voltage 

values is 3.13%. 

±

 

 

 

 

111  

Page 131: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

A.2.4.2. Repeatability of High Voltage Values 

For nominal high voltage value 80 kVp and charge 19.2 mAs, five (5) high voltage values 

were measured (cephalometric mode). The results of the measurements are listed in the 

table below: 

Nominal High Voltage Value 

(kVp) 

Charge (mAs) 

Measured High Voltage Value (kVp) 

Repeatability (%) 

80  19.2 

80.15 

0.17 80.22 79.91 80.24 80.23 

Note: For repeatability the coefficient of variation is used. Table 11: Repeatability of High Voltrage Values Control. 

 From  the analysis,  the  repeatability of  the high  voltage  values  is 0.17%. This  value  is 

acceptable, as the maximum limit of acceptance is ± 5%. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

112  

Page 132: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

A.2.4.3. Half Value Layer (HVL) of the beam – Tube Total Filtering 

For  this  control  a  pencil  shaped  dosimeter  was  used  along  with  a  multimeter 

(Victoreen). The dosimeter was placed in parallel with the slit. 

For the calculation of the HVL different aluminum pieces of increasing thicknesses were 

used. The measurements are shown in the table below. 

Table 12: Half Value Layer Estimation. 

The  HVL  that  comes  from  the  measurements  above  is  HVL=3.0  mm  Al.  From  the 

following curve it comes that the total filtering of the tube is approximately 3.1 mm Al, 

with a minimum acceptance  limit of 2.5 mm Al. Thus,  the  total  filtering of  the  tube  is 

inside the acceptance limits. 

Thickness Al (mm) 

0.00  0.33  1.00  2.30  3.30 

Dose  (%)  100.0  90.59  77.73  59.47  46.47 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

113  

Page 133: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

A.2.5. Beam Quantity Control 

A.2.5.1. Timer Accuracy 

For  this  specific control an electronic meter was used  (Victoreen, x  ray device, Model 

4000M+  ‐ SI). Six  (6)  time values were measured  (in  cephalometric mode)  for various 

current options. The results of the measurements are listed in the following table. 

Nominal Time Value (s)  Measured Time Value (s)  Deflection (%) 1.0  0.9967  0.33 1.6  1.5970  0.19 2.0  1.9980  0.10 1.0  0.9991  0.09 1.6  1.6010  ‐0.06 2.0  2.0020  ‐0.10 1.0  0.9998  ‐.02 1.6  1.6020  ‐0.13 2.0  2.0030  ‐0.15 1.0  0.9995  0.05 1.0  1.6030  ‐0.19 2.0  2.0020  ‐0.10 1.6  1.6030  ‐0.19 1.6  1.6030  ‐0.19 1.6  1.6030  ‐0.19 0.8  0.7999  0.01 0.4  0.3987  0.33 3.0  3.0070  ‐0.23 2.0  2.0040  ‐0.20 2.0  2.0030  ‐0.15 2.0  2.0030  ‐0.15 2.0  2.0030  ‐0.15 2.0  2.0030  ‐0.15 

Table 13: Timer Accuracy Control. 

From the analysis it comes that for all the used current options the highest deflection of 

the measured value of the exposure time compared to its nominal value is  0.33%. The 

above deflections are acceptable as  the maximum  limit of acceptance  is  10% of  the 

nominal value of the exposure time for time values >0.1s. 

±±

 

 

 

 

114  

Page 134: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

A.2.5.2. Timer Repeatability 

The table below includes the results of the timer repeatability control for two (2) values 

of the exposure time (cephalometric mode). 

Nominal Time Value (s)  Measured Time Value (s)  Repeatability (%) 

1.6 

1.5970 

0.146 

1.6010 1.6020 1.6030 1.6030 1.6030 

2.0 

1.9980 

0.092 

2.0020 2.0030 2.0040 2.0030 2.0030 2.0030 2.0030 

Table 14: Timer Repeatability Control. 

The  minimum  repeatability  is  0.146%,  which  is  included  in  the  acceptance  limits 

(acceptance limit: ± 5%). 

A.2.5.3. Tube Supply Linearity and Repeatability 

For  this  control  a  pencil  shaped  dosimeter  was  used  along  with  a  multimeter 

(Victoreen).  The  dosimeter  was  placed  in  parallel  with  the  slit  and  the  necessary 

corrections were made concerning the calibration coefficient of the dosimeter and the 

active magnitude of the dosimeter in relation to the radiation field, while a reduction of 

the values was made for 100 cm distance. 

For most  used  current  values  (mA)  and  for  high  voltage  80  kVp,  the  absorbed  dose 

(mGy)  in  the  panoramic  system  was  measured  for  functional  time  17.6  s.  For  the 

nominal values of kVp and mAs the supply was calculated  in μGy/mAs  in 1 m distance. 

The linearity was calculated according to the equation: 

 

   

    

 

115  

Page 135: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

 

The measurements are listed in the following table: 

 

High Voltage (kVp)  Current (mA)  Supply (μGy/mAs)  Linearity (%) 

80 

4  42.33 

8.6 5  41.95 8  40.03 10  44.02 13  47.61 

Table 15: Tube Supply Linearity Control. 

 

 

High Voltage (kVp)  Current (mA)  Supply (μGy/mAs)  Repeatability (%) 

80  8 

40.03 

1.2 40.06 39.42 39.98 

Table 16: Tube Supply Repeatability Control. 

 

 

The minimum radiation supply is 39.42 μGy/mAs in 100 cm distance and 80 kVp voltage. 

The  current  linearity  of  the  tube  is  8.6%  (for  various  mA,  15%  limit)  while  the 

repeatability of the supply  is 1.2%  (with constant mA) with 5%  limit. Thus, the current 

linearity and the repeatability of the supply are within the acceptance limits. 

 

A.2.6. Automatic Exposure Selection System 

The density scale calibration was checked depending on the tube current and the Dose‐

Area‐Product  (DAP). The  results are shown  in  the  following curves  for high voltage 66 

kVp. 

The  relation  between  the  density  scale  and  the  charge,  as  well  as  the  equivalent 

between the density scale and the DAP are depicted in the following graphs. 

 

                

116  

Page 136: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

 

 

 

Graph 1: Density scale and charge relation.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  Graph 2: Density Scale and DAP relation.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

117  

Page 137: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

A.2.7. Typical Patient Doses 

According to the manufacturing company and as the unit functions in fan beam field, the 

doses of the patients during the exposures of the examinations are relatively low. 

Indicative dose  values  for panoramic examinations  are demonstrated  in  the  following 

table. 

 

High Voltage (kV)  Current (mA)  Dose (μSv) 57  2  1.90 63  10  10.9 66  13  16.8 70  13  20.4 73  8  15.5 77  8  18.7 81  13  31.3 85  13  36.0 

Table 17: Typical Patient Doses Estimation. 

 

For  cephalometric  examinations with  high  voltage  85  kV  and  current  13 mA,  as  the 

manufacturing company proposes, the dose values in relation to the time for profile and 

anteroposterior projection are demonstrated in the following table. 

 

Time (s)  8  10  16  20 Dose (μSv)  2.7  3.4  5.4  6.8 

Table 18: Dose Values in relation to Exposure Time. 

 

A.2.8. Image Quality Control 

Using the auto‐control quality system of the unit, which radiates a field with 15 levels of 

increasing density, with voltage 57 kV and current 2 mA, the attached film was produced 

and  the  presence  of  15  density  levels  was  confirmed,  as  indicated  by  the  system 

manuals. 

 

 

 

118  

Page 138: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

 

119  

Page 139: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

References – Bibliography

 

Akarslan Z Z, Erten H, Güngör K, et. al. Common Errors on Panoramic Radiographs Taken 

in a Dental School. J Contemporary Dental Practice;(4)2:024‐034, May 2003. 

 

Angelopoulos  C,  Bedard  Au,  Katz  O  J,  Karamanis  S,  Parissis  N.  Digital  Panoramic 

Radiography: An Overview. Semin Orthod 10:194‐203, 2004. 

 

Benedittini M, Maccia C, Lefaure C, Fagnani F. Doses to Patients from Dental Radiology 

in France. Health Phys; 56: 903‐910, 1989. 

 

Bengtsson G. Maxillofacial Aspects of Radiation Protection, Focused on Recent Research 

Regarding Critical Organs. Dentomaxillofacial Radiology; 7: 5‐14, 1978. 

 

Blinov  N  N,  Zelikman M  I,  Rtishcheva  G M,  Shengeliya  N  A,  Test  Object  for  Quality 

Assurance  of Orthopantomographs. Biomedical  Engineering, Vol.  35, No.  5,  2001,  pp. 

248‐250.  Translated  from  Meditsinskaya  Tekhnika,  Vol.  35,  No.  5,  2001,  pp.  20‐22. 

Original article submitted May 15, 2001. 

 

Care Quality Commission. The Ionizing Radiation (Medical Exposure) Regulations. Great 

Britain, 2006. 

Chiles  L  Jay, Gores  J Robert. Anatomic  Interpretation of  the Orthopantomogram. Oral 

Surgery, Volume 35, Number 4, April 1973. 

 

Conference  of  Radiation  Control  Program  Directors,  Inc.  Quality  Control 

Recommendations for Diagnostic Radiography. Volume 1, Dental Facilities, July 2001. 

Danford R A, Gibbs S J. Dental Diagnostic Radiation: What is the Risk? J. Calif Dent Assoc; 

6: 27‐35, 1980. 

 

Dove S B, McDavid W D. Digital Panoramic and Extraoral Imaging. Dent Clin North Am, 

37: 541‐551, 1993. 

 

Doyle P, Martin C J and Robertson J. Techniques for Measurement of Dose Width Product 

in Panoramic Dental Radiography. Br. J. Radiol. 79, 142–147, 2006. 

 

Page 140: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

Dula K, Sanderink G, Van der Stelt P F, Mini R, Busher D. Effects of Dose Reduction on the 

Detectability of Standardized Radiolucent Lesions in Digital Panoramic Radiography, O S, 

O M, O P, O R and E Volume 86, Issue 2, p 227‐233, August 2008. 

European  Commission  –  Radiation  Protection  136.  European  Guidelines  Radiation 

Protection in Dental Radiology, 2004. 

Faculty of General Dental Practitioners  (UK). Selection Criteria  for Dental Radiography. 

London:  Faculty  of  General  Dental  Practitioners  (UK),  Royal  College  of  Surgeons  of 

England, 1998. 

 

Farman G Allan, Farman Taeko Takemori. Extraoral and Panoramic Systems. Dent Clin 

North Am; 44:257–272, 2000. 

 

Farman  Taeko  Takemori,  Kelly  S  Michael,  Farman  G  Allan.  The  OP  100  Digipan, 

Evaluation of the Image Layer, Magnification Factors, and Dosimetry. O.S. O.M. O.P., Vol 

83 No 2, February 1997. 

 

Frykholm A, Malmgren O, SaÈmfors KA, Welander U. Angular Measurements in Narrow 

Beam Rotation Radiography. Dentomaxillofacial Radiology; 6:77 ± 82, 1977. 

 

Gavala Sophia, Donta Catherine, Tsiklakis Kostas, Boziari Argyro, Kamenopoulou Vasiliki, 

Stamatakis C Harry, Radiation Dose Reduction  in Direct Digital Panoramic Radiography. 

European Journal of Radiology, 2008. 

 

Gijbels  F,  Sanderink  G,  Serhal  CB,  Pauwels  H,  Jacobs  R.  Organ  Doses  and  Subjective 

Image Quality of  Indirect Digital Panoramic Radiography. Dentomaxillofacial Radiology; 

30: 308–313, 2001. 

 

Gijbels  F,  Jacobs  R,  Bogaerts  R,  Debaveye  D,  Verlinden  S,  Sanderink G.  Dosimetry  of 

Digital  Panoramic  Imaging.  Part  I:  patient  Exposure, Dentomaxillofacial  Radiology  34, 

145–149, 2005. 

 

Goldstein A. Exposure and Dose  in Panoramic Radiology. Med. Phys. 25(6), 1033±1040, 

1998. 

 

Goldstein  A.  Panoramic  radiology  quality  assessment. Med.  Phys.  25(6),  1028±1032, 

1998. 

 

Page 141: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

Gonzalez  L.,  Vano  E.  and  Fernandez  R.  Reference  Doses  in  Dental  Radiodiagnostic 

Facilities. Br. J. Radiol. 74, 153–156, 2001. 

 

Goren D Arthur, Lundeen R Curtis, Deahl S Thomas, Hashimoto Koji, Kapa F Stanley, Katz 

O  Jerald,  Ludlow  B  John,  Platin  Enrique,  Van  Der  Stelt  F  Paul, Wolfgang  Lawrence. 

Updated  Quality  Assurance  Self‐Assessment  Exercise  in  Intaroral  and  Panoramic 

Radiology. O.S. O.M. O.P., Vol 89 No 3, March 2000. 

 

Greek Ministry of Health. Greek Regulations for Radiation Protection, 2001. 

Health Canada – Radiation Protection in Dentistry. Recommended Safety Procedures for 

the Use of Dental x ray Equipment, Safety Code30, 2000. 

Helle´n‐Halme K, Nilsson M, Petersson A. Digital Radiography in General Dental Practice: 

A Field Study. Dentomaxillofacial Radiology 36, 249–255, 2007. 

 

Horner K, Hirschmann P N. Dose Reduction in Dental Radiography. J Dent; 18: 171‐184, 

1990. 

 

Instrumentarium  Imaging,  X‐ray Division.  Instrumentarium  Imaging OP  100.  Technical 

Manual, Tuusula, Finland, November 1994. 

 

Instrumentarium  Imaging,  X‐ray  Division.  Instrumentarium  Imaging  OP  100.  User 

Manual, Tuusula, Finland, November 1994. 

 

International Atomic Energy Agency. Dosimetry in Diagnostic Radiology: An International 

Code of Practice (Technical Reports Series No. 457). Vienna, 2007. 

International Atomic Energy Agency. International Basic Safety Standards for Protection 

aganist  Ionizing  Radiation  and  for  the  Safety  of  Radiation  Sources.  No.115  (Geneva: 

IAEA) 1996. 

 

Isoardi  P,  Ropolo  R.  Measurement  of  Dose‐Width  Product  in  Panoramic  Dental 

Radiology. Br. J. Radiol. 76, 129–131, 2003. 

 

Kaeppler  G,  Axmann‐Krcmar  D,  Reuter  I,  Meyle  J,  Go  mez‐RomaÂn  G.  A  Clinical 

Evaluation  of  Some  Factors  Affecting  Image  Quality  in  Panoramic  Radiography. 

Dentomaxillofacial Radiology 29, 81 ± 84, 2000. 

 

Page 142: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

Kaeppler G,  Buchgeister M,  Reinert  S.  Influence  of  the  Rotation  Centre  in  Panoramic 

Radiography, Radiation Protection Dosimetry. Vol. 128. No. 2, pp. 239‐244, 2008. 

 

Kashima  I,  Kanno  M,  Higashi  T,  Takano  M.  Computed  Panoramic  Tomography  with 

Scanning Laser‐Stimulated Luminescence., O S, O M, O P, Volume 60, Issue 4, p 448‐453, 

October 2005. 

 

Kim  Y  H,  Lee  J  S,  Yoon  S  J,  Kang  B  C.  Reference  Dose  Levels  for  Dental  Panoramic 

Radiography in Korea. Korean J. Oral Maxillofac. Radiology 39, 199– 203, 2009. 

 

Lecomber  A  R,  Faulkner  K.  Dose  Reduction  in  Panoramic  Radiography. 

Dentomaxillofacial Radiology 22, 69–73, 1993. 

 

Lee Jae‐Seo, Kim Young‐Hee, Yoon Suk‐Ja, Kang Byung‐Cheol. Reference Dose Levels for 

Dental  Panoramic  Radiography  in  Gwangju,  South  Korea.  Radiation  Protection 

Dosimetry, pp 1‐7, 2010. 

 

Mastoris Mihalis, Li Gang, Welander Ulf, McDavid W D. Determination of the Resolution 

of a Digital System for Panoramic Radiography Based on CCD Technology. Oral Surg Oral 

Med Oral Pathol Oral Radiol Endod; 97:408‐14, 2004. 

 

McDavid WD, Welander U, Dove SB, Tronje G. Digital  Imaging  in Rotational Panoramic 

Radiography. Dentomaxillofacial Radiology; 24: 68 ± 75, 1995. 

 

McDavid  WD,  Welander  U,  Kanerva  H,  Morris  CR.  Transfer  Function  Analysis  in 

Rotational Panoramic Radiography. Acta Radiol Diagn; 24:27 ± 32, 1983. 

Molander B, Ahlquist M, Grondahl H G. Image Quality in Panoramic Radiography. 

Dentomaxillofacial Radiology, 24: 17‐22, 1995. 

 

Molander B, Grondahl H G, Ekestubbe A. Quality of Film‐Based and Digital Panoramic 

Radiography. Dentomaxillofacial Radiology 33, 32‐36, 2004. 

 

Molander B.  Panoramic  Radiography  in Dental Diagnostics.  Swed Dent  J,    Suppl  119, 

1996. 

 

Murray  Diane,  Whyte  Andy.  Dental  Panoramic  Tomography:  What  the  General 

Radiologist Needs to Know. Clinical Radiology 57: 1‐7, 2002. 

 

Page 143: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

Napier I D. Reference Doses for Dental Radiography. Br. Dent. J. 186, 392–396, 1999. 

 

Pauwels  H,  Jacobs  R.  Organ  Doses  and  Subjective  Image  Quality  of  Indirect  Digital 

Panoramic Radiography. Dentomaxillofacial Radiology 30: 308‐313, 2001. 

 

Parissis N, Kondylidou‐Sidira A, Tsirlis A, Patias P. Conventional Radiographs vs Digitized 

Radiographs:  Image  Quality  Assessment.  Dentomaxillofacial  Radiology  34,  353–356, 

2005 

 

Perisinakis K, Damilakis J, Neratzoulakis J, Gourtsoyiannis N. Determination of Dose‐Area 

Product  from  Panoramic  Radiography Using  a  Pencil  Ionization  Chamber: Normalized 

Data  for  the Estimation of Patient Effective and Organ Doses. Med. Phys. 31  (4), April 

2004. 

 

Poppe  B,  Looe  H  K,  Pfaffenberger  A,  Chofor  N,  Eenboom  F,  Sering M,  Ruhmann  A, 

Poplawski  A,  Willborn  K.  Dose‐Area  Product  Measurements  in  Panoramic  Dental 

Radiology. Radiat. Prot. Dosim. 123, 131–134, 2007. 

 

Rushton V E, Horner K. Aspects of Panoramic Radiology  in General Dental Practice. Br 

Dent J; 186: 342‐344, 1999. 

 

Rushton V E, Horner K. The Use of Panoramic Radiology  in Dental Practice.  J Dent; 24: 

185‐201, 1996. 

 

Rushton  V  E,  Horner  K,  Worthington  H  V.  Factors  Influencing  the  Prescription  of 

Panoramic Radiology in General Dental Practice. J Dent; 27: 565‐571, 1999. 

 

Rushton VE, Horner  K, Worthington H V.  Screening  Panoramic  Radiology  of Adults  in 

General  Dental  Practice:  Radiological  Findings.  British  Dental  Journal;  190:  495–501, 

2001. 

 

Rushton VE, Horner  K, Worthington H V.  The Quality  of  Panoramic  Radiographs  in  a 

Sample of General Dental Practices. Br Dent J; 186:630‐633, 1999. 

 

Scarfe  WC,  Eraso  FE,  Farman  AG,  Technical  Report  –  Characteristics  of  the 

Orthopantomograph OP 100. Dentomaxillofacial Radiology, 27, 51‐57, 1998. 

Page 144: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

Scheifele C, Hadjizadeh M, Thole U, Wree A, Hopfenmuller W. Subjective Image Quality 

in Digital Panoramic Radiography in Relation to Patient Exposure. International Congress 

Series 1230, 1291–1292, 2001. 

 

Schulze  R,  Krummenauer  F,  Schalldach  F,  D’  Hoedt  B.  Precision  and  Accuracy  of 

Measurements in Digital Panoramic Radiography. Dentomaxillofacial Radiology 29, 52 ± 

56, 2000. 

 

Tierris C E, Yakoumakis E N, Bramis G N, Georgiou E. Dose Area Product Reference Levels 

in Dental Panoramic Radiology. Radiat. Prot. Dosim. 111, 283–287, 2004. 

 

Visser  H,  Hermann  K  P,  Bredemeier  S,  Kohler  B.  Dose  Measurements  Comparing 

Conventional and Digital Panoramic Radiography. Dtsch. Z. Mund Kiefer Gesichtschir. 4, 

213–216, 2000. 

 

 

Wall B F,  Kendall G M. Collective Doses and Risks from Dental Radiology in Great Britain. 

Br J Radiol; 56: 511‐516, 1983. 

 

White  S C. Assessment of Radiation Risk  from Dental Radiography. Dentomaxillofacial 

Radiology; 21: 118‐126, 1992. 

 

Williams J R, Montgomery A. Measurement of Dose in Panoramic Dental Radiology. Br J 

Radiol; 73(873):1002–6, 2000. 

 

William S. Moore. Successful Panoramic Radiography. Kodak Dental Radiography Series. 

 

Yakoumakis E, Tierris C, Tsalafoutas  I, Stefanou E, Panayiotakis G, Proukakis C. Quality 

Control in Dental Radiology in Greece. Radiat. Prot. Dosim. 80, 89‐93, 1998. 

 

Ε.Ε.Α.Ε.,  Διεύθυνση  Αδειών  &  Ελέγχων.  Εγκύκλιος  της  Ε.Ε.Α.Ε.  για  τα  πρωτόκολλα 

ελέγχου  ακτινολογικών  εργαστηρίων  (σε  εφαρμογή  της  1.1.4.7.1  των  Κανονισμών 

Ακτινοπροστασίας). Οκτώβριος 2006. 

 

 

Ε.Ε.Α.Ε.,  Απόφαση  για  τον  καθορισμό  κριτηρίων  χορήγησης  επάρκειας  στην 

ακτινοπροστασία σε εργαζόμενους στο χώρο της υγείας, μη ιατρούς που συμμετέχουν 

σε διαδικασίες με ακτινοβολίες. Μάιος 2009. 

Page 145: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

Μάστορης  Μ,  Νικολοπούλου‐Καραγιάννη  Κ.  Ψηφιακη  Πανοραμική  Ακτινογαφια. 

Στοματολογία  60 (3): 102‐113, 2003. 

 

 

 

 

Books  

Farman  G  Allan.  Panoramic  Radiology  –  Seminars  on  Maxillofacial  Imaging  and 

Interpretation, Springer, 2007 

 

Langland  O  E,  Langlais  R  P, McDavid W  D,  DelBalso  AM.  Panoramic  Radiology.  (2nd 

edition) Philadelphia: Lea & Febiger, 1989. 

 

Pasler A Friedrich. Color Atlas of Dental Medicine – Radiology, Thieme, 1993 

 

Pasler A Friedrich, Visser Heiko. Pocket Atlas of Dental Radiology, Thieme, 2007 

 

Rushton V E, Rout John. Panoramic Radiology:  Imaging  ‐2, Quintessence Publishing, 1st 

Edition, Jan 2006. 

 

Whaites, E. Essentials of Dental Radiography and Radiology. 2nd ed. (Edinburgh: Churchill 

Livingstone), 1996. 

 

White S C Pharoah M J. Oral Radiology: Principles and  Interpretation, 4th ed.  (St.Louis: 

Mosby Inc.) 2000. 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 146: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

 

Page 147: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

APPENDIX I

 

THE DIAGNOSTIC VALUE OF

THE PANORAMIC RADIOGRAPH

A CRITICAL VIEW

 

THE POPULARITY OF PANORAMIC IMAGING 

The use of radiographic systems has become an  inextricable procedure of the western 

medicine. If in the second half of the 20th century the radiographic units were rising their 

popularity, becoming a must tool on the various diagnostic fields of the modern medical 

practice, in the beginning of the 21st century their presence has been coincided with the 

term of diagnosis itself.  

Yet,  the  question  of  whether  this  use  is  following  an  appropriate  handling  is  a 

fundamental  issue of  the scientific debate. Along with  the uprising of  the use of x‐ray 

imaging comes the increase of the radiation doses, concerning not only the patient, but 

also the professionals involved in these procedures, as well as the general public. More 

than ever, the issue of using x‐ray techniques as an inevitable and necessary diagnostic 

tool among the others is becoming of the highest importance. 

While  the  dental  radiographic  techniques  import  relative  doses  of  the  lowest  levels, 

their  extensive  use  is  positioning  them  very  high  in  hierarchy  of  the most  frequent 

radiographic techniques in general. Thus, the high radiation doses which are induced by 

dental  radiographic  systems  are  indicating  that  a potential misuse  is  a  fact. A misuse 

that concerns  the correct use of such units by  the professional stuff, a proper  form of 

selection  criteria  and  the  quality  of  the  existing  and  functioning  dental  radiographic 

units. 

Panoramic  radiographic  units  meet  a  high  popularity  in  dental  medicine.  Various 

scientific  estimations  report  that  every  year,  in  the  developed  countries, millions  of 

panoramic radiographies are taking place and thousands of panoramic units are installed 

and functioning. 

(see  rushton biblio)Older  researches have  estimated  the numbers of panoramic units 

and radiographies in western countries. In the middle of the 90’s, in the UK, there were 

128  

Page 148: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

approximately  3250  panoramic  x‐ray  units  and  around  1.5  million  of  panoramic 

radiographies  were  taken  annually.  In  France,  while  the  proportion  of  dental 

radiography made up by panoramic examinations  is  less than  in the UK, the number of 

panoramic  films  taken exceeds  that of  the UK,  reaching a number of 1.7 million. This 

means  a  greater use of  radiography of  all  kinds,  as  in  France most of  the panoramic 

exposures are carries out by radiologists.    In  the US, during  the 80’s more  than 25000 

panoramic x‐ray units were used with an extensive rate of usage.  In Australia,  in 1988, 

6% of practitioners used panoramic radiography. 

 

In  Greece,  the  Greek  Atomic  Energy  Commission  (GAEC)  ‐instituted  as  the  national 

competent  authority  responsible  for  nuclear  safety  and  radiation  protection  issues‐ 

reports  that  there  are  10.000  dental  radiographic  units  installed,  authorized  and 

licensed for use. Among them the number of panoramic units is respectfully high. 

These figures obviously underestimate the true scale of use of panoramic radiology, as 

films produced  in private practice, hospitals and within  the community dental services 

are not included. 

 

THE QUALITY OF THE PANORAMIC IMAGES 

Consequently, the crucial question of whether this extended use of panoramic  imaging 

is properly  justified  remains. Although  a panoramic  radiograph  includes  an  important 

substance  of  information,  it  is  important  to  realize whether  this  information  itself  is 

essential for oral diagnose and treatment.  

A  combination  of  factors  in  panoramic  radiology which  reduce  its  diagnostic  quality 

should be taken into consideration by all physicians. These factors are: 

‐ The limitations imposed by the film/screen/cassette combination 

‐ Tomographic blur 

‐ Super‐imposed tissue and “ghost” shadows 

‐ The overlap of adjacent teeth 

‐ Variations in magnification 

Panoramic  radiology,  being  a  modified  form  of  tomography,  blurs  the  images  of 

anatomical structures above and below the “in‐focus” layer, which ranges from 4.5 to 12 

mm in the anterior regions and is two or three times greater in the molar regions. In this 

129  

Page 149: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

way, the transfer of information from the attenuated x‐ray beam to intensifying screens 

and then to the film, inevitably degrades this information.  

This  degradation  is  increasing  to  a  variable  degree  by  shadows  of  soft  tissues  and 

surrounding air.  “Ghost”  images of  the  spine and  the mandible  reduce  the diagnostic 

quality and the presence of air between the dorsum and the hard palate leads to a band 

of relative overexposure of the roots of the maxillary teeth and alveolar bone. Variations 

in the horizontal angle of the slit x‐ray beam and the  line of the dental arches result  in 

some amount of overlap of contact points of teeth, particularly in the premolar regions. 

To continue with, in panoramic radiography there is a magnification factor from 10% to 

30%. However,  the degree of horizontal magnification  varies  considerably, depending 

upon the relationship of the structure to the  image  layer. Thus,  inaccuracies  in patient 

positioning lead to discrepancies between vertical and horizontal magnification of teeth, 

with consequent distortion of shape.  

As a  conclusion,  the quality of any  radiograph  is dependent upon accurate  technique 

(including  the quality of  the x‐ray unit) and careful processing. Panoramic  radiography 

poses  particular  challenges  in  both  of  these  aspects  of  image  production.  Accurate 

positioning and preparation of patients is needed to ensure the image is not distorted or 

affected by ghost images, while quality control is critical when screen film is processed. 

 

TECHNICAL AND PROCESSING FAULTS AFFECTING THE IMAGE QUALITY 

In  1999,  Rushton,  Horner  and Worthington  concluded  that  the  quality  of  panoramic 

radiographs was considerably  lower  than standards  recently set back  then  for primary 

dental  care.  However,  the  quality  of  panoramic  radiography  could  be  improved  by 

careful attention to radiographic technique and processing. 

In a study, including 41 dentists and a total of 1,813 panoramic radiographs, only 0.8% o 

radiographs were free of faults, while 66.2% were diagnostically acceptable (containing 

errors which did not detract from the diagnostic utility and 33.0% were unacceptable. 

 When all 1,813 radiographs were considered, the mean number of technical faults per 

radiograph was 2.75  (SD=1.48). The mean number of processing  faults per  radiograph 

was 2.96 (SD=1.55).  

 

 

130  

Page 150: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

 

Faults  n  % Tongue not in contact with palate  1,298  71.6 Antero‐posterior positioning errors  1,066  58.8 Absence of orientation (left/right) markers  642  35.4 Occlusal plane errors  568  3.3 Incorrect sagittal plane  508  28.0 Slumped position  267  14.7 Foreign objects/ghost shadows  164  9.0 Lower border of mandible off film  164  9.0 Poor film/screen contact  60  3.3 Overlap of upper and lower teeth  56  3.1 Movement artifact  35  2.0  

Table  1:  Ranking  of  technical  faults  observed  on  the  1,813  radiographs  examined  in  thestudy.  n=number  of  radiographs;  %=percentage  of  radiographs  showing  the  fault.  Thepercentages  add  up more  than  100%  because most  radiographs  exhibited more  than  onetechnical fault (Rushton et al, 1999). 

 

 

Faults  n  % Screen artifacts  1,284  70.8 Automatic processors roller marks  752  41.5 Localized film fog  719  39.7 Faults in contrast (too low)  715  39.4 Faults in density (too pale)  659  36.3 Pressure artifacts  377  20.8 Chemical streaks/contamination  271  14.9 Emulsion scratches  248  13.7 Faults in density (too dark)  101  5.6 Generalized film fog  47  2.6 Inadequate fixation/washing  46  2.6 Developer/fixer splashes  16  0.9 Faults in contrast (too high)  6  0.3  

Table 2: Ranking of processing faults observed on 1,813 radiographs examined in the study. n = number of radiographs; %=percentage of radiographs showing the  fault. The percentages add up to more than 100% as most radiographs exhibit more than one processing fault (Rushton et al, 1999) 

 

 

 

131  

Page 151: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

When the 599 (33.0%) unacceptable radiographs were considered in isolation, the mean 

number of technical faults per radiograph was 3.54 (SD=147), while the mean number of 

processing  faults was 3.63  (SD=1.48).  The most  frequent  faults were  antero‐posterior 

positioning errors and faults in film density and contrast.  

 

Faults    n  % Antero‐posterior positioning errors 

T  324  54.1 

Faults in density (too pale)  P  241  40.2 Faults in contrast (too low)  P  227  37.9 Incorrect sagittal plane  T  144  24.0 Occlusal plane errors  T  131  21.9 Slumped position  T  54  9.0 Screen artifacts  P  31  5.2 Generalized film fog  P  23  3.8 Foreign objects/ghost shadows  T  21  3.5 Localized film fog  P  20  3.3 Automatic processor roller marks  P  12  2.0 Poor film/screen contact  T  9  1.5 Tongue not in contact with palate  T  5  0.8 Patient movement  T  5  0.8 Chemical streaks/contamination  P  4  0.7 Developer/fixer splashes  P  3  0.5 Inadequate fixation/washing  P  3  0.5  

Table  3: Ranking  of  technical  (T)  and  processing  (P)  faults  observed  on  the  599  inadequate radiographs  and which  directly  contributed  to  their  inadequacy.  n=number  of  radiographs; %=percentage of radiographs showing  the  fault. The percentage adds up  to more  than 100% because inadequacy was frequently due to more than one fault (Rushton et al, 1999) 

 

Analysis of variance  identified highly significant differences  in the numbers of technical 

(F=13.72, two degrees of freedom); P < 0.001) and processing (F=12.40, two degrees of 

freedom;  P  <  0.001)  faults  between  the  dentists.  Similarly,  the  proportion  of 

“unacceptable” radiographs varied markedly from dentist to dentist, from 10% to 72%. 

The highest proportion of  “excellent”  radiographs  recorded was 11.1% with no other 

dentist achieving a figure exceeding 4%. 

 

 

 

132  

Page 152: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

On  the  following  table,  there  are  the  results  of  the  repeatability  assessment  by  the 

observers.  Values  of  k  exceeding  0.75  indicate  excellent  agreement  beyond  chance, 

values  between  0.4  and  0.75  indicate  fair  to  good  agreement  beyond  chance, while 

values below 0.4 indicate poor agreement.  

 

Fault assessment  % Agreement 

Overall acceptability  91.2  0.79 (0.67 , 0.91) Tongue not in contact with palate  88.0  0.69 (0.55 , 0.84) Antero‐posterior positioning errors  83.2  0.73 (0.63 , 0.83) Absence of orientation (left/right) markers  95.2  0.87 (0.77 , 0.97) Occlusal plane errors  80.8  0.60 (0.46 , 0.74) Incorrect sagittal plane  76.8  0.50 (0.35 , 0.66) Slumped position  87.2  0.57 (0.39 , 0.76) Foreign objects/ghost shadows  99.2  0.93 (0.79 , 1.00) Lower border of mandible off film  100.0  1.00 (1.00 , 1.00) Screen artifacts  79.2  0.56 (0.42 , 0.71) Automatic processor roller marks  70.4  0.41 (0.26 , 0.57) Localized film fog  94.4  0.88 (0.80 , 0.97) Faults in contrast  84.4  0.66 (0.52 , 0.80) Faults in density  81.6  0.64 (0.51 , 0.77) Pressure artifacts  90.4  0.72 (0.58 , 0.87) Chemical streaks/contamination  88.8  0.40 (0.14 , 0.66) Emulsion scratches  99.2  0.97 (0.91 , 1.00)  

Table  4:  Repeatability  of  assessments.  Percentage  agreement  between  first  and  second assessments and the kappa statistic (k) are shown. For k values, 95% confidence intervals are shown in brackets (Rushton et al, 1999). 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

133  

Page 153: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

FILM FAULT FREQUENCY WITHIN PANORAMIC RADIOGRAPHS 

TAKEN IN GENERAL DENTAL PRACTICE.  

 

In a sample of 2,641 panoramic films that were assessed within published studies, the 

proportion of unacceptable films and range of faults was 18.2% and 33.0%. 

 

Anterior/Posterior positioning errors  54.1% Faults in density and contrast  13.0% and 40.2% Incorrect sagittal plane  24.0% Occlusal plan errors  21.9% Slumped patient position  9.0% Screen artifacts  5.2% Film fog  3.8% and 7.0% Foreign objects/Ghost Shadows  3.5% Poor film/screen contact  1.5% 

 

TABLE 5: Film fault frequency within panoramic radiographs taken in general practice  

(European Commission, 2004) 

 

In another study, performed  in Turkey  (Akarslan et al, 2003), through a sample of 460 

panoramic radiographs, 173 of them, composing a percentage of 37.61%, were found to 

have no errors according to the criteria set. 

The most  common positioning error was  found  to be a  radiolucent area palatoglossal 

airspace over  the  roots of  the maxillary  teeth  (46.3%) due  to  the patient’s  tongue not 

being raised against the palate during exposure time (see fig. 1). Superimposition of the 

hyoid bone with the body of the mandible (23.6%) and superimposition of the vertebral 

column on to the anterior teeth (22.17%) were the next most common errors (see fig. 2 

and 3). The least seen positioning errors were the widening of the anterior teeth due to 

the  patient  biting  the  bite‐block  too  far  back  (1.3%)  and  the  vertical  overlap  of  the 

anterior  teeth due  to  the patient’s not biting  the bite‐block, or not using a bite‐block 

during the exposure (2.39%). 

 

134  

Page 154: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

On the evaluated radiographs, the most frequent technical errors were too high density 

(16.52%) and too low density (15.65%), respectively (see fig. 4 and 5). The least common 

error was found to be the presence of dirty or bent films (0.21%) (see fig. 6) 

 

Error  n (number)  % 

Shadow of airway above tongue  213  46.30 

Superimposition of hyoid bone  121  26.30 

Vertebral column superimposed on anterior teeth 

102  22.17 

Density too high  76  16.52 

Density too low  72  15.65 

Occlusal plane tipped down  62  13.47 

Asymmetrical placement of teeth  53  11.52 

Other miscellaneous errors  45  9.78 

Occlusal plane tipped up  43  9.34 

Film fogged  34  7.39 

Blurring of anterior teeth  32  6.95 

Stains on film  29  6.30 

Superimposition of spine on other structures  26  5.65 

Narrowed anterior teeth  26  5.65 

Radiopaque artifact  24  5.21 

Patient movement  15  3.26 

Vertical overlap of anterior teeth  11  2.39 

Marks on film  7  1.52 

Widening of anterior teeth  6  1.30 

Films dirty or bent  1  0.21  

Table 6: Frequency of errors at the evaluated panoramic radiographs. Some films had more than one error so the percentages add up to more than 100 percent (Akarslan et al, 2003). 

 

135  

Page 155: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

Figure 1: Palatoglossal airspace over the roots of the maxillary teeth. 

Figure 2: Superimposition of the hyoid bone on the body of the mandible. 

Figure 3: Vertebral column superimposed over the anterior teeth.  

136  

Page 156: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

Figure 4: Film density too high.  

 

 

 

 

 

 

 

Figure 5: Film density too low.  

 

Figure 6: Bent film. 

137  

Page 157: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

THE QUESTIONABLE NECESSITY OF THE PANORAMIC RADIOGRAPH  

The same scientific team (Rushton et al, 1999) ran a study based on the same samples. 

1,818  panoramic  radiographs  of  consecutive  patients  along  with  basic  patient 

information, radiological reports and treatment plans were recruited. 41 general dental 

practitioners  who  routinely  took  panoramic  radiographs  of  all  new  adult  patients 

participated ad were asked  to evaluate  the  radiographic  information. The  radiographs 

were also reported by “experts”) consensus of two dental radiologist).  

Radiological  findings  were  recorded  from  general  dental  practitioners  assessments 

(dentist RY),  the experts  (expert RY), after exclusion of  findings  that would have been 

seen  on  posterior  bitewing  radiographs  (MRY)  and  after  exclusion  of  findings  of  no 

relevance  to  treatment  (MRYT). The  results were quite  indicative of  the questionable 

use or abuse of the panoramic x‐ray imaging technique that is being reported. 

The majority of patients were dentate  (61.2%), with 38.3% being partially dentate and 

only 0.5% being edentulous patients. There was no significant difference  in age profile 

between  the study sample and  the DPB population  figures  (P = 0.26). Males made up 

1.5% of the patients. 

The  radiological  findings  between  the  dentists  and  the  experts  varied  greatly,  as  the 

following  table shows. For some  findings  the agreement was higher  than 90%, but  for 

the majority of findings the agreement was poor below 70.5% until 37.1%.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

138  

Page 158: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

  Dentist Assessment Number (%)

Expert Assessment Number (%) 

% Agreement 

Presence of calculus deposits 

849 (46.7)  961 (52.9)  70.5  <0.001 

Periodontal bone loss    None    Early    Moderate    Advanced 

 530 (29.2) 673 (37.0) 436 (24.0) 179 (9.8) 

 785 (43.2) 682 (37.5) 297 (16.3) 53 (3.0) 

 52.0 

 <0.001 

   Total with bone loss  1288 (70.8)  1032 (56.8)     Number of carious lesions    None    1    2    3    4    5 or more 

 783 (43.1) 386 (21.2) 219 (12.1) 151 (8.3) 100 (5.5) 179 (9.8) 

 560 (30.8) 359 (19.7) 290 (16.0) 182 (10.0) 127 (7.0) 299 (16.5) 

 37.1 

 <0.001 

 

   Total with any lesions  1035 (56.9)  1257 (69.2)     Number of periapical lesions    None    1    2    3    4 or more 

 1261 (69.3) 367 (20.2) 130 (7.1) 30 (1.7) 30 (1.7) 

 1087 (59.8) 420 (23.1) 162 (8.9) 78 (4.3) 70 (3.9) 

 69.9 

 <0.001 

   Total with any lesions  557 (30.7)  730 (40.2)     Number of retained roots    None    1    2    3 or more 

 1586 (87.2) 169 (9.3) 33 (1.8) 30 (1.8) 

 1503 (82.7) 230 (12.7) 45 (2.5) 39 (2.1) 

 91.3 

 <0.001 

  Total with any retained roots 

232 (12.8)  314 (17.3)     

Presence of unerupted teeth 

623 (34.3)  647 (35.6)  95.1  0.01 

Pathology of maxillary antra 

11 (0.6)  255 (14.0)  86.7  <0.001 

Other abnormalities  64 (3.5)  366 (20.1)  80.0  <0.001  

Table  6:  Radiological  findings  of  the  dentists  and  the  experts  obtained  from  the  panoramic radiographic  of  the  study  patients  (n=1,818  for  dentists;  n=1,817  for  experts).  Agreement between  the  two assessments  is shown as a percentage.  ‘P’ values relate  to McNemar X2  tests comparing  proportions  of  cases  with  findings  present  or  absent  for  the  two  assessments (Rushton et al, 1999). 

 

 

139  

Page 159: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

The radiological findings after the exclusion of the findings that would have been seen 

on posterior bitewing  radiographs are demonstrated  in  the next  table. No  radiological 

findings were recorded on the radiographs of 17.2% of patients. 

 

 

  N )umber   (%  Number of carious lesions None    1    2    3    4    5 or more 

1 ) 401 (77.1    243 (13.4)  96 (5.3)   38 (2.1)   20 (1.1)   19 (1.0) 

   Total with any lesions  406 (22.9) Number of periapical lesions None    1    2    3    4 or more 

1 ) 087 (59.8    420 (23.1)162 (8.9)    78 (4.3)     70 (3.9) 

   Total with any lesions    730 (40.2) Number of retained roots None    1    2    3 or more 

1  503 (82.7)     230 (12.7)   45 (2.5)    39 (2.1) 

   Total with any retained roots   314 (17.3) Presence of unerupted teeth None 1 or more 

  1170 ( 4.4) 6      647 (35.6)

Pathology of maxillary antra None Either or both antra 

    1562  86)  (  255  (14) 

Other abnormalities None 1 or more 

  1451 (80)   366  (20) 

 

Table 7: Radiological findings on the 1,817 panoramic radiographs after exclusion of information that would have been identified on posterior bitewing radiographs (Rushton et al, 1999) 

 

 

140  

Page 160: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

After the exclusion of findings of no relevance to treatment the results were impressing. 

The majority  of  the  radiographs  (56.3%)  had  no  radiological  findings  of  relevance  to 

treatment.  

 

 

  Number  (%) of radiographs  Number of carious lesions None    1    2    3    4    5 or more 

1  567 (86.2)147 (8.1)    53 (2.9)   23 (1.3)   11 (0.6)   15 (0.8) 

   Total with any lesions  249 (13.8) Number of periapical lesions None    1    2    3    4 or more 

1 ) 406 (77.4  2 ) 91 (16.0  85 (4.7)  15 (0.8)  19 (1.1) 

   Total with any lesions  410 (22.6) Number of retained roots None    1    2    3 or more 

1 ) 681 (92.6  94 (5.2)   15 (0.8)  26 (1.4) 

   Total with any retained roots 135 (7.4) Presence of unerupted teeth  156 (8.6) Pathology of maxillary antra     5 (0.3) Other abnormalities   69 (3.8) Pre­extraction information   1 ) 89 (10.4Significant negative finding     2 (0.1)  

Table 8: Radiological findings of significance to treatment on the 1,816 panoramic radiographic. This excluded information that would have been identified on posterior bitewing radiographs and findings which did not contribute to patient management (Rushton et al, 1999). 

 

 

 

 

 

141  

Page 161: ΠΑΑΝΝΕΕΠΠΙΣΤΤΗΗΜΜΙΙ ΠΠΑΑΤΤΡΡΩΩΝΝnemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4330/3/Nimertis... · RADIO M Ni GE. ORGE atra’s ... dosage of these

142  

THE PANORAMIC X‐RAY EQUIPMENT AND THE OPERATING PERSONNEL  

Moreover, the status of the panoramic x‐ray units plays a crucial role  in the diagnostic 

value  of  the  radiography. Much  of  the  equipment  used  is  greater  than  10  year  old. 

Taking into consideration the latest 3‐D panoramic technique, there can be a substantial 

recession of the panoramic units according to the available technologies, mostly due to 

economical reasons, as the financial differences of the latest technologies are very high. 

Also,  the proper maintenance of  the existing units  is another crucial point as many of 

them lack of proper maintenance also mostly to economical reasons. 

Additionally,  another  factor  that  reduces  the  diagnostic  value  of  the  panoramic 

radiograph  is  the operation of  inexperienced and uneducated stuff. This  is reported  in 

high  frequencies  in most  countries,  and  especially  in  those  in which  the  legislation  is 

looser. Panoramic imaging techniques as mentioned before needs an exacting handling 

and  the operation by non professionals  increases  the possibility of positioning errors, 

technical or processing faults.