Langlebigkeit von Zahnfüllungen durch 3D-Druck

Einführung

In der Zahnheilkunde werden Füllungsmaterialien zur Reparatur von durch Karies verursachten Schäden sowie zur okklusalen Sanierung benötigt. Kompositrestaurationen können mit direkter oder indirekter Technik durchgeführt werden. Mit der direkten Technik sind einige Nachteile verbunden, wie z. B. die Polymerisationsschrumpfung, und auch ihre Herstellung kann aufgrund der Umstände in der Mundhöhle anspruchsvoll sein. Teilweise aus diesem Grund benötigen etwa 8 von 10 regelmäßigen Nutzern zahnärztlicher Leistungen innerhalb von 5 Jahren wiederholt Reparaturen oder den Austausch alter Restaurationen. Eine Lösung zur Herstellung hochwertiger und langlebiger Restaurationen ist die Chairside-CAD/CAM-Technologie (Computer-Aided Design und Computer-Aided Manufacturing), die sowohl subtraktive als auch additive Fertigungstechniken umfasst. Additive Techniken, auch 3D-Drucktechniken genannt, könnten neue Möglichkeiten zur Bewältigung der Herausforderungen im Zusammenhang mit der Haltbarkeit von Zahnfüllungen bieten. Mit ihnen können im Vergleich zu subtraktiven Techniken zu vertretbaren Kosten komplexere Restaurationen hergestellt werden. Beim 3D-Druck werden aufeinanderfolgende Materialschichten computergesteuert aufgetragen, um Schicht für Schicht ein Objekt zu erstellen. Die Objekte nahezu beliebiger Form und Geometrie werden aus einem Modell oder Entwurf in elektronischer Form hergestellt. Die 3D-druckbaren Modelle können mit einem CAD-Softwarepaket erstellt werden und nutzen in vielen Fällen die Bilddaten eines Dentalscanners, die mittlerweile mit hoher Auflösung weit verbreitet sind. Der 3D-Druck ermöglicht möglicherweise eine höhere Wiederherstellungsgenauigkeit im Vergleich zu subtraktiven Fertigungstechniken, bei denen die Genauigkeit durch die Fräseinheit und die Bearbeitungswerkzeuge begrenzt ist. Ein weiterer Vorteil ist der geringe Materialverlust. Das 3D-Druckverfahren ist schnell und wird wahrscheinlich in Zukunft am Behandlungsstuhl in der Zahnarztpraxis eingesetzt. In der aktuellen Literatur gibt es nur wenige Studien, die sich mit den Möglichkeiten des 3D-Drucks bei der Herstellung von Zahnfüllungen befassen. Basierend auf einer früheren In-vitro-Studie der Forscher ist die Genauigkeit der 3D-Drucktechnik mindestens auf dem gleichen Niveau wie die Frästechnik bei der Herstellung von Zahninlay- und Onlayfüllungen und könnte daher eine klinisch akzeptable Alternative zur subtraktiven Frästechnik sein. Zur Bestätigung dieser Ergebnisse sind weitere klinische Untersuchungen erforderlich. Ziel der vorliegenden Studie ist es, den Erfolg von Zahnfüllungen, die im 3D-Druckverfahren hergestellt wurden, mit solchen zu vergleichen, die im direkten Kompositverfahren hergestellt wurden.

Material und Methoden

Insgesamt werden 100 erwachsene Patienten aus zahnmedizinischen Patienten des Gesundheitszentrums von Kaarina, Kaarina, Finnland, als Freiwillige ausgewählt. Zu Beginn der Studie werden von allen Patienten schriftliche Einverständniserklärungen eingeholt. Die Teilnahme an der Studie ist freiwillig und verursacht für den Patienten keine zusätzlichen Kosten.

Bei jedem Patienten müssen zwei Kavitäten der Klassen II, III oder IV im Gebiss wiederhergestellt werden. Die Randomisierungen werden durchgeführt, indem auf einem Formular jeder zu restaurierende Zahn (zweistelliger Code der Fédération Dentaire Internationale [FDI]) und auf einem zweiten die Art des Restaurationssystems (direkte Technik vs. indirekte Technik mittels 3D-Druck) vermerkt wird. Zunächst wird blind eine Zahnnummer gezogen. Anschließend wird diesem Zahn durch Blindzeichnung ein Restaurationssystem zugeordnet. Die klinischen Verfahren der Kavitätenvorbereitung und der Platzierung der Restauration werden von zwei erfahrenen Zahnärzten durchgeführt.

Klinische Bewertung Restaurationen werden unabhängig von verblindeten Zahnärzten am Institut für Zahnmedizin der Universität Turku, Finnland, bewertet, die nicht an der Einfügung der indirekten und direkten Restaurationen beteiligt sind und den Gruppenstatus der Füllungen nicht kennen. Die beiden Prüfgeräte werden gegen einen Referenzstandard kalibriert. Diese klinische Bewertungsmethode führt zu ordinal strukturierten Daten für die Ergebnisvariablen.

Statistische Analyse Die Leistungsanalyse wurde verwendet, um die Stichprobengröße abzuschätzen. In der Berechnung werden die Verteilungen für klinisch hervorragende oder akzeptable Restaurationen (direkt 87 % vs. indirekt 93 %) basierend auf einer früheren Studie berücksichtigt. Basierend auf einer früheren In-vitro-Studie wurde geschätzt, dass Restaurationen, die auf der 3D-Drucktechnik basieren, eine mindestens ebenso hohe Erfolgsquote haben wie indirekte Keramikrestaurationen, nämlich 96 %. Wenn die statistische Signifikanz auf p < 0,05, die Alpha-Koeffizienten auf 0,05 und den Beta-Wert auf 0,2 festgelegt wurde, wurde die Stichprobengröße n = 150 Zahnrestaurationen pro Gruppe berechnet. Die Anzahl der Patienten für die Studie wird auf 75 (wenn für jeden Patienten 4 Restaurationen durchgeführt werden) und 150 (für jeden Patienten werden 2 Restaurationen durchgeführt) geschätzt.

Deskriptive Statistiken werden verwendet, um die Häufigkeitsverteilungen der bewerteten Kriterien zu beschreiben. Um die Ausfallrate (Verteilung von Charlie-bewerteten im Vergleich zu nicht-Charlie-bewerteten Restaurationen) für direkte vs. indirekte Restaurationen zu analysieren, werden 2x2-Tabellen erstellt. Aufgrund der ordinal strukturierten Daten werden zur Beurteilung der Restaurationen nichtparametrische statistische Verfahren eingesetzt. Der Mann-Whitney-U-Test wird verwendet, um signifikante Unterschiede zu verschiedenen Zeitpunkten zwischen direkten und indirekten Restaurationen zu untersuchen. Derselbe Test wird verwendet, um Unterschiede zwischen der Baseline- und der Follow-up-Registrierung festzustellen. Der Standardwert, der zum Nachweis statistisch signifikanter Unterschiede herangezogen wird, wurde auf p < 0,05 festgelegt.

Ethische Fragen

Die Teilnahme an der Studie ist freiwillig und erfordert eine informierte Einwilligung des Patienten. Der Patient hat das Recht, seine Teilnahme an der Studie jederzeit zu verweigern oder zu unterbrechen. Die Patienten werden gemäß der guten klinischen Praxis behandelt. Es wird vermutet, dass die Qualität der Behandlung mindestens dem Niveau normaler Behandlungsmethoden für die restaurative Versorgung entspricht. Während der Studie erhalten die Patienten zusätzliche Kontrolluntersuchungen, die durch wirtschaftliche oder andere Leistungen abgegolten werden. Patientendaten werden in Patientenregistern bei den Versorgungsträgern gespeichert. Forschungsdaten werden mit dem Programm SPSS 25 (IBM Statistic Viewer) anonymisiert gespeichert und analysiert.