3D-Scannen und Transillumination vs. konventionelle Untersuchung zur Beurteilung von Kariesprogression, -stabilität oder -regression

Karies ist eine nicht infektiöse Erkrankung der Zahnhartsubstanz, die weltweit mit sehr hoher Prävalenz auftritt. Die Ätiologie und Pathogenese der Krankheit sind gut verstanden. Die Ansammlung von Bakterien auf den Zähnen (Zahnplaque) in Verbindung mit der Einnahme von fermentierbaren Kohlenhydraten fördert die Säureproduktion tief in der Plaque, die das darunter liegende harte Zahngewebe zunehmend demineralisiert. Karies beinhaltet somit Mineralverlust vom ersten Kristallzerfall (nicht klinisch identifizierbar) über allmählich zunehmende Demineralisation, wobei der Mineralverlust frühzeitig durch Farbveränderung des Zahngewebes erkannt wird, über das physische Erscheinungsbild einer Fraktur (Kavität) im Zahn bis hin zum vollständige Schädigung des Zahns. Die Demineralisierung kann durch tägliches Zähneputzen mit fluoridhaltiger Zahnpasta gestoppt oder kontrolliert werden, vorausgesetzt, dass das Zähneputzen, möglicherweise ergänzt durch Zahnseide, so durchgeführt wird, wie es von Zahnärzten oder Dentalhygienikern gezeigt wurde. Hinzufügen einer professionellen Reinigung, d. h. Plaqueentfernung mit Rotationsbürsten und Zahnseide und durchgeführt von Zahnärzten/Dentalhygienikern oder Klinikassistenten, z. einmal im Monat kann dafür sorgen, dass die Läsion gestoppt wird, wenn die tägliche häusliche Zahnpflege nicht optimal ist. Wenn Karies aufgetreten ist, kann sie konservativ oder chirurgisch behandelt werden, ergänzt durch risikobezogene Maßnahmen.

Karies kann sich im Zusammenhang mit zuvor platzierten Füllungen entwickeln. Dies wird als Sekundärkaries bezeichnet. Im Gegensatz dazu wird der Begriff Primärkaries für Karies verwendet, die sich auf ungefüllten/restaurierten Bereichen des Zahns oder seiner Wurzeloberflächen befindet. Ob primär oder sekundär, der Schweregrad der Kariesläsionen wird als oberflächlich, mäßig oder ausgedehnt eingestuft. Die letzten beiden Diagnosen erfordern in der Regel eine operative Behandlung, also eine Füllung, bzw. eine Wurzelkanalbehandlung oder Extraktion.

Karies wird mit einer Reihe von Methoden erkannt und diagnostiziert, wobei die häufigste eine klinische visuelle/taktile Untersuchung der Zähne ist, ergänzt durch Röntgenaufnahmen. Diese Methode ist jedoch sehr subjektiv und daher mit großen Schwankungen zwischen Zahnärzten und Dentalhygienikern verbunden, was zu unterschiedlichen Behandlungsstrategien führt. Außerdem mangelt es Röntgenbildern an Sensitivität im Hinblick auf den Nachweis der anfänglichen Kariesläsionen.

Forscher haben daher verschiedene Geräte und Methoden für eine objektivere Modulation des Mineralverlusts entwickelt, einschließlich der Überwachung einzelner Kariesläsionen. Am bekanntesten ist vielleicht das QLF-System (Quantitative Light Fluorescence), das Fluoreszenzmessungen der Reaktion des Zahns auf Demineralisierung verwendet. Die neueste Technologie, die Fluoreszenz zur Karieserkennung und -klassifizierung verwendet, ist der intraorale 3D-Scanner mit integriertem automatisiertem Kariesregistrierungssystem, der entwickelt und seit einigen Jahren sowohl in in vitro- als auch in vivo-Studien an der Abteilung für Zahnheilkunde von München getestet wurde der Universität Kopenhagen (OI).

Die Technik basiert darauf, dass gesundes und demineralisiertes Zahngewebe das blau-violette Licht (Wellenlänge ~415 nm) absorbiert und Fluoreszenzlicht mit unterschiedlichen Lichtintensitäten von hellgrün über bräunlich bis rot zurücksendet. Hinsichtlich der Detektion und Klassifikation von Kariesläsionen auf Okklusalflächen hat der Scanner insgesamt eine bessere Reproduzierbarkeit und eine vergleichbare Genauigkeit ausgedrückt durch Sensitivität und Spezifität im Vergleich zu einer Kombination aus klinischer und radiologischer Untersuchung.

Eine weitere weithin untersuchte Methode zur Erkennung anfänglicher proximaler (zwischen den Zähnen) und okklusaler Kariesläsionen ohne Verwendung ionisierender Strahlung ist die Durchleuchtung mit Nahinfrarotlicht (Wellenlänge ~780 nm). Beim Durchleuchtungsverfahren wird das Licht durch das Zahngewebe geleitet. Die Kariesläsionen erscheinen aufgrund der Streuung und Absorption des Lichts in dem porösen demineralisierten Gewebe dunkel, wie Schatten. Im Gegensatz dazu erscheint das gesunde, transparente Schmelzgewebe heller, da Licht dieses Gewebe mit sehr geringer Lichtstreuung und fast keiner Lichtabsorption durchdringt. Dieses Verfahren wird von der Intraoralkamera „DIAGNOcam“ (KaVo, Biberach, Deutschland) verwendet und wurde auch von Forschern der Abteilung für Zahnheilkunde der Universität Kopenhagen und 3Shape (3Shape TRIOS A/S, Kopenhagen, Dänemark) auf Umsetzung untersucht im 3D-Intraoralscannersystem. Dies hat eine verbesserte Sensitivität bei der Erkennung anfänglicher approximaler Kariesläsionen gezeigt, die mit präventiven, nicht-operativen Methoden behandelt werden können.

Einer der Bereiche, die hinsichtlich des Nutzens des 3D-Scanners und der Durchleuchtungskamera als Kariesdiagnostikmethode noch untersucht werden müssen, ist die Überwachung von Kariesläsionen zwischen zwei oder mehr Untersuchungen in der Klinik, einschließlich der Reaktion der Systeme auf intensiv erhaltene Läsionen Behandlung, um ihr Fortschreiten zu stoppen.

Methode:

18-30-jährige junge Erwachsene in Dänemark mit hoher Kariesaktivität. Potenzielle Teilnehmer werden durch Werbung für kariesaktive Patienten in der Tagespresse, auf der OI-Website oder einer Ankündigungstafel im OI gefunden.

Bei der Kontaktaufnahme mit einem potenziellen Teilnehmer werden Informationen über die Studie zusätzlich zu den Angaben in der Anzeige, auf der Website oder auf Ankündigungstafeln bereitgestellt. Danach wird ein klinisches Screening durchgeführt.

Den Teilnehmern (n ~33) werden gemeinsame Kariespräventionsinitiativen angeboten: verbesserte Selbstpflege, Zahnputzanleitung mit 1450 ppm fluoridhaltiger Zahnpasta, Ernährungsberatung und topische Fluoridbehandlung. Zusätzlich werden ausgewählte oberflächliche Kariesläsionen bei einzelnen Teilnehmern einmal im Monat professionell gereinigt.

Die Studienteilnehmer erhalten im Vergleich zur Standardbehandlung in kürzeren Abständen (ca. alle 1,5 Monate) zahnärztliche Kontrolluntersuchungen.

Teilnehmer mit Läsionen, die eine restaurative Behandlung erfordern (mediale/tiefe Läsionen) oder mit Zähnen, die aufgrund von Karies extrahiert werden müssen, werden im OP nach den üblichen Regeln behandelt.

Eine traditionelle klinische und radiologische Untersuchung umfasst auch die Diagnose anderer pathologischer Zustände der Mundhöhle, die, wenn sie festgestellt werden, nach den üblichen Regeln im OP behandelt werden oder der Teilnehmer an einen privaten Zahnarzt überwiesen wird. Andere Erkrankungen der Zähne und des Stützgewebes, die bei 18- bis 30-Jährigen wahrscheinlich diagnostiziert werden, sind Gingivitis, Erosionen und Weisheitszähne, die nur teilweise in die Mundhöhle (Dentis retentus) austreten.

Die Untersuchung wird in der Abteilung für Zahnheilkunde der Universität Kopenhagen (OI) durchgeführt. Erster Besuch (Baseline) i) Einschlägige Anamnese. ii) Aufzeichnungen: Zahn- und Füllungsstatus (Diagramm) sowie klinischer Plaque- und Gingivaindex ad modem Løe & Silness (1963) an ausgewählten Zähnen: 6+, 3+, 1+, +2, +4, +7, 7-,5-, 2-, -1, -3, -6.

iii) Röntgen: 2 BW (Röntgengerät SOREDEX, MINRAY®; Speicherfolien VistaScan; Speicherfolienscanner VistaScan Mini View, Dürr Dental) mit speziellen Halterungen für reproduzierbare Aufnahmen.

iv) Zahnreinigung und professionelle Plaqueentfernung, einschließlich Zahnseide. v) 3D-Scannen vi) Durchleuchtungsmethode vii) ICDAS-Registrierung (International Caries Detection and Assessment System) viii) Behandlungsplan. ix) Behandlung. Zweiter Besuch (1,5 Monate) Intraoraler 3D-Scan und ICDAS-Registrierung. Dritter Besuch (3 Monate) Wie bei Studienbeginn, aber keine Röntgenaufnahmen (BW). Vierter Besuch (~6 Monate) 3D-Intraoralscan und ICDAS-Registrierung. Fünfter Besuch (8 Monate) Wie beim 1. Besuch

Darüber hinaus müssen die Teilnehmer mehrmals kommen, um ihre Kariesläsionen behandeln zu lassen, die eine restaurative Behandlung erfordern.

Bei jedem Besuch, auch wenn Läsionen mit Füllungen behandelt werden, wird eine Politur ausgewählter Läsionen durchgeführt.

Überwachungsplan Der Überwachungsplan wird gemäß den Standardverfahren für klinische Forschung an der Abteilung für Zahnheilkunde der Universität Kopenhagen durchgeführt.

Die Zahnmedizinstudentin Maria K. Riis wird für das tägliche Datenhandling, die sichere Datenarchivierung und die Rekrutierung der Studienteilnehmer verantwortlich sein.

Die Mitarbeiter sind für die Gesamtüberwachung der Studie verantwortlich. Diese Person (Monitor) wird in Kürze von der Abteilung für Zahnheilkunde ernannt und ist verantwortlich für eine monatliche Überprüfung des Studienfortschritts, einschließlich der folgenden Parameter:

1. Überprüfung des Vorhandenseins der Einwilligungserklärung.
2. Überprüfung, ob die Teilnehmer die Ein- und Ausschlusskriterien erfüllen.
3. Überprüfung der gesammelten Daten im Vergleich zu Quelldaten.
4. Einhaltung des Protokolls und Dokumentation etwaiger Abweichungen

Der Grund für die Auswahl von Teilnehmern im Alter von 18 bis 30 Jahren ist, dass sie mit größerer Wahrscheinlichkeit primäre Kariesläsionen haben (was der Fokusbereich ist) als sekundäre Kariesläsionen. Darüber hinaus werden andere behandlungsbedürftige Zahn- und Munderkrankungen, wie z. B. starker Zahnverschleiß, bei der für die Studie durchgeführten klassischen klinischen und radiologischen Untersuchung bei 18- bis 30-Jährigen im Vergleich zu älteren Personen mit geringerer Wahrscheinlichkeit festgestellt.

Darüber hinaus werden Patienten mit chronischen Erkrankungen oder eingeschränkter Speichelsekretion ausgeschlossen, da bei ihnen umfangreichere Zahnprobleme zu erwarten sind, die nicht im Fokus dieser Studie stehen.

Veröffentlichung der Ergebnisse Das Studienprotokoll wird unter www.ClinicalTrials.gov registriert. Die Studienergebnisse werden gemäß den Bedingungen der Forschungsvereinbarung (09.01 Forschungskooperationsvereinbarung CPH (Copenhagen) University), zu der dieses Dokument Anhang 2 ist, in internationalen wissenschaftlichen Zeitschriften veröffentlicht. Dies gilt für negative, positive oder nicht schlüssige Ergebnisse. Sollte die Publikation in nationalen/internationalen Fachzeitschriften wider Erwarten nicht gelingen, sorgen die Forschenden im Rahmen der Forschungsvereinbarung (09.01 Forschungskooperationsvertrag CPH Hochschule) dafür, dass die Daten auf der Website des Departements publiziert werden. Die Forschungsvereinbarung (09.01 Forschungskooperationsvereinbarung CPH University) besagt, dass 3Shape verlangen kann, dass die Einreichung des Manuskripts um bis zu drei (3) Monate ab dem Datum des Eingangs verschoben wird, sofern 3Shape nachweist, dass die Verschiebung für die Aussichten von 3Shape, geistiges Eigentum zu erwerben, wichtig ist Rechtsschutz des Wissens, über das die Universität verfügt. Die Weitergabe von Wissen erfolgt stets unter Beachtung der Berufsgeheimnispflicht. Die Forschungsvereinbarung (09.01 Research Collaboration Agreement CPH University) besagt, dass 3Shape die anonymisierten klinischen Daten für die Produktentwicklung, regulatorische und kommerzielle Aktivitäten im Zusammenhang mit den Produkten von 3Shape verwenden wird.