Diplomarbeit Bestimmung der Farbveränderung buccaler white spots nach Behandlung mittels der Kariesinfiltrationsmethode – eine Pilotstudie. eingereicht von Naike Hoff, BSc zur Erlangung des akademischen Grades Doktorin der Zahnheilkunde (Drin. med. dent.) an der Medizinischen Universität Graz ausgeführt an der Universitätsklinik für Zahn-, Mund- und Kieferheilkunde Klinische Abteilung für Zahnerhaltung unter der Anleitung von Univ.-Prof. Dr. Karl Glockner Graz, 21.12.2015 Eidesstattliche Erklärung Ich erkläre ehrenwörtlich, dass ich die vorliegende Arbeit selbstständig und ohne fremde Hilfe verfasst habe, andere als die angegebenen Quellen nicht verwendet habe und die den benutzten Quellen wörtlich oder inhaltlich entnommenen Stellen als solche kenntlich gemacht habe. Graz, am 21.12.2015 …........................................................ Naike Hoff eh 2 Danksagung Ich möchte mich recht herzlich bei Herrn Univ. Prof. Dr. Karl Glockner von der klinischen Abteilung für Zahnerhaltung für die Betreuung und Begutachtung meiner Diplomarbeit bedanken. Weiters danke ich Frau DI Irene Mischak für die professionelle statistische Auswertung des gesamten erhobenen Datenmaterials. Ganz besonders möchte ich meiner Familie und meinen Freunden danken, die mich bei der Absolvierung des Zahnmedizin-Studiums in vielerlei Hinsicht unterstützt haben. Danke! 3 Zusammenfassung Hintergrund: Ziel dieser Studie war es, das Ausmaß der Farbveränderung buccaler white spots - nach Behandlung mittels der Kariesinfiltrationsmethode Icon – und deren Anpassung an die gesunde Zahnsubstanz objektiv zu bestimmen. Die Kernfragestellung der Studie lautet: Findet eine Farbanpassung eines mittels Icon behandelten white spots an die gesunde Zahnsubstanz statt? Methodik: 20 Zähne bzw. white spots wurden im Rahmen dieser Studie in vivo untersucht. Je Proband/ Probandin war jeweils eine Sitzung zu ungefähr einer Stunde erforderlich. Nach Aufklärung des Teilnehmers/ der Teilnehmerin über das Prozedere und nach Einholen der schriftlichen Einverständnis wurde zunächst ein Kofferdamm gelegt. Die behandlungswürdigen Zähne wurden mit einer Polierpaste gereinigt und mit einem Salzsäuregel und 99% Alkohol vorbehandelt, um die anschließende Infiltration des hochflüssigen Kunststoffes mittels eines Applikators zu ermöglichen. Zuletzt wurde die behandelte Oberfläche noch poliert und der Kofferdamm wieder entfernt. Dieses Vorgehen entspricht der Routinebehandlung mit Icon. Für die objektive Farbbestimmung wurde mithilfe der Vita Easy Shade Kamera sowohl vor , als auch nach der Infiltration mit Icon, die Farbe von gesunder und demineralisierter Zahnsubstanz bestimmt. Die Situation vorher und nachher wurde fotodokumentiert. Ergebnisse: Die statistische Auswertung der Daten hat ergeben, dass sich die Farbe der behandelten white spots der gesunden Zahnsubstanz weitgehend anpasst, jedoch nicht zur Gänze. Die Helligkeit und die Farbe Gelb haben sich dabei am stärksten verändert. Im Farbenbereich Rot/Grün zeigt sich wenig Veränderung. Der Abstand im Farbraum von gesundem Zahn zum white spot war vor der Behandlung mit Icon am größten, nach der Behandlung hat er sich reduziert, allerdings ist in manchen Fällen noch eine deutliche Differenz erkennbar. 4 Abstract Background: The aim of this study was to determine the colour change of buccal white spots- after treatment with resin infiltration- and the assimilation to healthy dental substance objetively. The research question is: Is there a colour-assimilation of a resin-infiltrated white spot to healthy dental substance? Methods: 20 teeth/ white spots were analysed in vivo within this study. For each participant one session of about one hour was needed. After informing the proband about the upcoming procedure and receiving his written consent, a rubber dam was placed. Each tooth with a white spot was cleaned with a polishing compound and pretreated with hydrochlorid acid and 99% ethanol to enable the upcoming infiltration of the high fluidly resin matrix. Finally, the treated surface of the tooth was polished and the rubber dam was removed. This procedure is the routine way of treatment with Icon. For the objective colour determination, the colour of the healthy and the demineralised tooth substance was measured with the Vita Easy Shade Camera before, as well as after the resin infiltration. The whole before-after-situation was photodocumentated. Results: The statistical analysis of the data showes a colour adaptation of the white spot to the healthy tooth substance, but not entirely. Particularly the brightness and the colour yellow have changed the most. The colour-field of red/green has the smallest modification. The distance in the colour-field between the white spot and the healthy tooth was the highest before the treatment with Icon, afterwards it got reduced, though a noticable difference was still visible in some cases. 5 Inhaltsverzeichnis Abbildungsverzeichnis...........................................................................................................7 Tabellenverzeichnis................................................................................................................9 1 Einleitung.........................................................................................................................10 2 Grundlagen - White spots und ihre Behandlung.............................................................11 2.1 Was sind white spots?................................................................................................11 2.2 Diagnostik von white spots.......................................................................................12 2.3 Behandlungsmöglichkeiten von white spots.............................................................14 2.3.1 Fluoridierung......................................................................................................14 2.3.2 Füllungstherapie.................................................................................................17 2.3.3 Icon.....................................................................................................................18 2.4 Prophylaxe.................................................................................................................19 3 Material und Methoden....................................................................................................21 3.1 Bestimmung der Zahnfarbe.......................................................................................28 3.1.1 Das Farbsystem L*a*b*.....................................................................................28 3.1.2 Der Farbabstand Delta E....................................................................................29 3.1.3 Der L*C*h-Farbraum ........................................................................................30 3.1.4 Zahnfarbbestimmung mit VITA System 3D-Master..........................................31 3.1.5 Vita Easyshade Kamera......................................................................................35 4 Ergebnisse- Resultate.......................................................................................................37 4.1 Grafische Darstellung der Zähne, vor und nach der Behandlung.............................37 4.2 E : Abstand im Farbraum........................................................................................38 4.3 L, a, b : Änderung der Farben und Helligkeit im Detail.....................................39 4.4 Zusammenhang mit der Größe des white spots:.......................................................41 4.5 Fallbeispiel................................................................................................................42 6 4.5.1 Vorher-Nacher bei Fluoroseflecken....................................................................42 4.5.2 Vorher-Nacher bei white spots...........................................................................42 5 Diskussion .......................................................................................................................43 6 Conclusio..........................................................................................................................45 7 Literaturverzeichnis..........................................................................................................46 7 Abbildungsverzeichnis Abb. 1: Fluoroseflecken („Snow Capping“): http://www.drzieger.de/white-spots.html [Stand: 13.9.2015] ...............................................................................................................13 Abb. 2: White Spots nach Bracketentfernung: http://www.zwponline.info/de/fachgebiete/dentalhygiene/therapie/white-spot-management. [Stand: 13.9.2015] …........................................................................................................................13 Abb. 3: Fluoridwirkung: Hellwig 1999 ...............................................................................15 Abb.4: Fluoridkonzentrationen: Hellwig 1999....................................................................16 Abb.5: Läsionstiefen: http://www.dr-preusse.de/icon-von-dmg.html, [Stand 27.06.2015]...........................................................................................................................17 Abb.6-18: Bilderreihe aus: http://de.dmg-dental.com/produkte/kariesinfiltration/icon/dasprodukt/kariesinfiltrant-vestibular/#Downloads [Stand: 12.12.2015]..................................22 Abb. 19: Koordinaten des Cielab-Farbraums: http://www.cielab.de/Bilder/CIELab.jpg , [Stand 26.02.2015]...............................................................................................................27 Abb. 20:„CIELAB color space front view“ http://commons.wikimedia.org/wiki/File:CIELAB_color_space_front_view.png#mediavie wer, [Stand 26.02.1015].......................................................................................................28 Abb. 21 und 22: L*a*b* und L*C*h* Farbraum: Baltzer, Kaufmann, 2004: Quintessenz Zahntechnik 30,7,726-740....................................................................................................29 Abb. 23: Lokalisation des Punktes S: Baltzer, Kaufmann, 2004: Quintessenz Zahntechnik 30,7,726-740.........................................................................................................................30 8 Abb. 24 und 25: Wertevergleich im L*a*b und L*C*h-Farbraum: Baltzer, Kaufmann, 2004: Quintessenz Zahntechnik 30,7,726-740.....................................................................30 Abb. 26: Die Lage des Zahnfarbenraums im L*a*b* Farbraum: Wertevergleich: Baltzer, Kaufmann, 2004: Quintessenz Zahntechnik 30,7,726-740..................................................31 Abb. 27: VITA System 3D-Master: Baltzer, Kaufmann, 2004: Quintessenz Zahntechnik 30,7,726-740.........................................................................................................................32 Abb. 28: Aufbau des VITA System 3D-Master: Baltzer, Kaufmann, 2004: Quintessenz Zahntechnik 30,7,726-740....................................................................................................33 Abb. 29: Aufbau des VITA System 3D-Master (Baltzer, Kaufmann, 2004: Quintessenz Zahntechnik 30,7,726-740)..................................................................................................33 Abb. 30: Anbringen der Infektionsschutzfolie: https://www.vita-zahnfabrik.com/de/VITAEasyshade-26933.html [Stand 15.12.2015]..........................................................................34 Abb. 31: Kalibrierung: https://www.vita-zahnfabrik.com/de/VITA-Easyshade-26933.html [Stand 15.12.2015]...............................................................................................................34 Abb. 32: Zahnschema white spots (Studienauswertung).....................................................39 Abb. 33: E Abstand im Farbraum (Studienauswertung)....................................................40 Abb. 34: L, a und b (Studienauswertung).....................................................................41 Abb. 35: Boxplots L Helligkeit, a (rot-grün), b (gelb-blau)(Studienauswertung)................42 Abb. 36: Übersicht der einzelnen Komponenten (Studienauswertung)...............................43 Abb. 37 + 38: Fluoroseflecken vorher-nachher (Studienauswertung) …............................44 Abb. 39 + 40: white spots vorher-nachher (Studienauswertung).........................................44 9 Tabellenverzeichnis Tab. 1: Farbdifferenzen: http://de.wikipedia.org/wiki/Delta_E#cite_note-3 [Stand 8.3.2015]...............................................................................................................................28 Tab. 2: E (Studienauswertung)..........................................................................................38 Tab. 3: L, a, b (Studienauswertung)..............................................................................39 Tab. 4: Übersicht der einzelnen Komponenten (Studienauswertung)..................................41 Tab. 5: Größenverteilung white spots (Studienauswertung)................................................41 10 1 Einleitung Bei diesem Projekt handelt es sich um eine klinische Studie nach dem Medizinproduktegesetz zur objektiven Darstellung der Farbveränderung bukkaler white spots nach Behandlung mittels der Kariesinfiltrationsmethode Icon. Zentrales Thema sind sogenannte „white spots“, welche ein häufig auftretendes, ästhetisches Problem in der Zahnheilkunde darstellen. Als Initialkaries, d.h. als oberflächliche Demineralisation des Zahnschmelzes durch die Einwirkung von Säuren, erscheinen diese Flecken matt weiß und werden vor allem im Frontzahnbereich von den Betroffenen als störend empfunden. Zu der ästhetischen Komponente kommt jedoch auch die Tatsache hinzu, dass bei ausbleibender Therapie die Karies weiter fortschreitet und größere Defekte verursacht, was in weiterer Folge auch in einer Wurzelbehandlung resultieren kann. Des weiteren weist der demineralisierte Schmelz eine geringere Widerstandskraft gegenüber äußeren Einflüssen auf. Im Kariesprozess entstandene Luft- und Wassereinschlüsse haben einen geringeren Lichtbrechungsindex als gesunde Zahnsubstanz. Mittels der Kariesinfiltrationsmethode Icon ist es möglich, zahnsubstanzschonend diese Läsionen mit einem hochflüssigen Kunststoff aufzufüllen, der eine ähnliche Lichtbrechung wie der gesunde Zahnschmelz aufweist. Somit kann der Unterschied in der Lichtbrechung ausgeglichen und das Aussehen der infiltrierten Läsion wieder dem umliegenden gesunden Schmelz angepasst werden. Auch die Progression der Karies kann durch die Blockade der Diffusionswege für kariogene Säuren gestoppt und die Widerstandskraft des Schmelzes erhöht werden. Diese Studie soll zeigen, dass mittels der Kariesinfiltrationsmethode Icon eine Farbanpassung der weißen Flecken an den gesunden Zahn – im Sinne einer ästhetischen Verbesserung – stattfindet. Die Farbveränderung wird mithilfe eines präzisen Farbmessgerätes, der Vita Easy Shade Kamera, objektiv ermittelt. Kernfragestellung der Studie: Findet eine Farbanpassung eines mittels Icon behandelten white spots an die gesunde Zahnsubstanz statt? 11 2 Grundlagen - White spots und ihre Behandlung 2.1 Was sind white spots? Bei einem sogenannten white spot handelt es sich um Initialkaries, welche sich makroskopisch als weiß-opaker Fleck an der Zahnoberfläche darstellt, ohne dass die Kontinuität der Schmelzoberfläche unterbrochen ist. Histologisch sind mehr oder weniger stark entmineralisierte und poröse Schmelzareale diagnostizierbar (Hellwig, 1999). Synonym werden auch die Begriffe „Kreidefleck“ oder „frühe kariöse Läsion“ verwendet (Heidemann, 1999). Ist das Gleichgewicht zwischen der ständig ablaufenden Entkalkung und Remineralisation der Zahnoberfläche gestört und überwiegt die Demineralisation des Schmelzes, so entstehen initiale kariöse Läsionen, welche sich ohne eine adäquate Therapie in die Tiefe ausbreiten und größeren Schaden verursachen können (Ketterl, 1987). Die Ausdehnung des white spots entspricht der Fläche, die über längere Zeit von stoffwechselaktiver Plaque bedeckt war. Typische Plaqueretentionsstellen sind beispielsweise Grübchen, der Approximalraum, Füllungs- und Kronenränder, der Zahnhalsbereich und der Bereich um Brackets im Rahmen einer kieferorthopädischen Behandlung. Das matt-milchige Erscheinungsbild ist Folge der erhöhten Gewebeporosität, wodurch der Schmelz zunehmend an Transluzenz verliert. Typischerweise befindet sich unter einer geringer demineralisierten Oberflächenschicht eine verhältnismäßig stark entmineralisierte Zone (Heidemann, 1999). Man unterscheidet bei der initialen Karies zwei Formen: einerseits die aktive, von Plaque bedeckte Schmelzkaries, andererseits die ruhende, inaktive Schmelzkaries. Erstere zeigt sich klinisch als kreidiger, matter, weißer Fleck mit rauer Oberfläche. Diese Veränderung weist auf ein aktuell erhöhtes Kariesrisiko hin. Zweitere besitzt eine glatte, glänzende, sehr harte Oberfläche, wo partiell eine Remineralisation stattgefunden hat (Hellwig, 1999). Hier finden wir beim betreffenden Individuum einen ausgeglichenen Zustand in der Mundhöhle mit einem aktuell niedrigen Kariesrisiko (Heidemann, 1999). Wird durch eine Ernährungsumstellung weniger kariogenes Substrat zugeführt bzw. die Mundhygiene verbessert, so kann es zu einem Stagnieren des Kariesfortschrittes kommen. Der Mineralverlust an der Zahnoberfläche reduziert sich und es kann durch Mineralien aus dem Speichel (Hydroxylapatit, Fluorapatit) oder auch durch zusätzliche Fluoridapplikation zu einer Remineralisation des Schmelzes kommen (Hellwig, 1999). 12 Eine aktive Schmelzkaries kann so in eine arretierte, inaktive Schmelzkaries umgewandelt werden, wobei diese wie eine „Narbe“ im Zahngewebe sichtbar bleibt (Heidemann, 1999). So können sehr frühe Läsionen klinisch verschwinden, wobei eine vollständige Remineralisation äußerst selten stattfindet (Hellwig, 1999). 2.2 Diagnostik von white spots Klinisch und röntgenologisch lässt sich Initialkaries erst diagnostizieren, wenn bereits eine gewisse Demineralisation stattgefunden hat. In erster Linie sind buccale white spots eine Blickdiagnose. Klinisch lässt sich mit relativ großer Sicherheit feststellen, ob es sich um aktive oder inaktive Initialkaries handelt, vorausgesetzt die Zahnoberfläche ist sauber und trocken. Die Oberfläche eines aktiven white spots erscheint matt und fühlt sich beim Abtasten mittels einer Sonde rau und eventuell weicher als der gesunde umliegende Zahnschmelz an. Ein inaktiver white spot zeichnet sich jedoch durch eine glatte, glänzende und harte Oberfläche aus. Häufig findet man hier auch bräunliche Verfärbungen, da es in den stattfindenden Remineralisationsphasen oft zur Einlagerung exogener Farbstoffe kommt, wie beispielsweise aus Tee, Tabak, Kaffee usw. (Heidemann 1999). Im Stadium der Initialkaries liegt klinisch und röntgenologisch noch keine Kavitation vor, mit dem Elektronenmikroskop sind hingegen bereits Poren nachweisbar, über die Bakterien in die bestehenden Demineralisationsdefekte eindringen können (Gängler, 2005). Die Diagnostik mittels Bissflügelröntgen ist bei approximalen white spots sicherlich die Methode der Wahl, bei vestibulären/buccalen Initialläsionen ist die Aussagekraft eines solchen Röntgens gering und aufgrund der klinischen Sichtbarkeit des white spots überflüssig. Histologisch und chemisch lässt sich schon sehr früh eine initiale kariöse Läsion feststellen, wie beispielsweise mit der Elektronenmikroskopie, der Mikroradiografie, der Mikrohärtemessung oder mittels chemischer Analysen (Heidemann, 1999). Auch können zusätzliche Kariesdiagnostik-Verfahren wie beispielsweise Vista Proof, FOTI (fiberoptic transillumination), QLF (quantitative light induced fluorescence), LF (laser fluorescence) und ECM (electric conductivity measurement) angewandt werden, jedoch stellt sich die Frage der Notwendigkeit, da white spots mit buccaler Lokalisation klinisch sehr gut diagnostizierbar sind. Differentialdiagnostisch kann es sich bei weißlichen Veränderungen der Zahnoberfläche auch um eine Dentalfluorose handeln. 13 Diese entsteht durch ein Überangebot an Fluorid während der Schmelzbildungsphase, wodurch es zu Veränderungen der Mikrostruktur des Schmelzes mit erhöhter Porosität kommt (Gängler, 2005). Typisches Erscheinungsbild einer Fluorose (bei getrockneter Zahnoberfläche) sind dünne, weißliche Linien, welche sich über die gesamte Schmelzoberfläche ausbreiten und parallel zu den Perikymatien (horizontale Wachstumsrillen) verlaufen. Mit zunehmendem Schweregrad sind unregelmäßige, opakweiße, wolkige Flecken mit unklarer Abgrenzung zu finden. Charakteristisch ist das sogenannte „snow capping“ als eine weißliche Verfärbung des incisalen Zahndrittels (Paris, 2014). Meist treten Flecken und Linien in Kombination auf. Auch bräunliche Verfärbungen, durch die Einlagerung von Farbstoffen aus Nahrungsmitteln, sind möglich. Im Unterschied zur Initialkaries ist die Dentalfluorose meist nicht an Kariesprädilektionsstellen lokalisiert. White spots weisen meist eine stärkere weiße Opazität gegenüber der Dentalfluorose auf (Fejerskov, 1988). Abb. 1: Fluoroseflecken "Snow Capping" (http://www.drzieger.de/white-spots.html) 14 2.3 Behandlungsmöglichkeiten von white spots 2.3.1 Fluoridierung Fluorid nimmt eine zentrale Rolle in der Kariesprophylaxe ein und kann auf zwei Arten auf den Zahn einwirken: einerseits systemisch mit der Nahrung (Trinkwasser, Fluoridtabletten, fluoridiertes Salz), andererseits lokal über die Applikation fluoridhaltiger Kariostatika (Zahnpasta, Gel, Lack, Mundspüllösung). Fluorid ist ein natürliches Spurenelement und kommt im Trinkwasser, im Erdboden, in der Luft und in Nahrungsmitteln in unterschiedlicher Konzentration vor (parts per million). Ein Erwachsener nimmt im Schnitt täglich rund 0,5-0,8 mg Fluorid über die Nahrung auf. Zusätzlich ist auch die über fluoridhaltige Kariostatika aufgenommene, und somit auch systemisch wirkende, Menge zu berücksichtigen. Etwa 60-80% des mit der Nahrung zugeführten Fluorids gelangt in die Blutbahn und ist damit bioverfügbar. Bei verschlucktem Fluorid im Rahmen der Kariesprophylaxe werden rund 80-100% resorbiert (Hellwig 1999). Fluorid hat eine besondere Affinität zu Zahnhartgeweben und Knochen. Ein kleiner Teil des täglich aufgenommenen Fluorids wird dauerhaft im Knochen gespeichert, bei kurzfristig hoher Fluoridzufuhr dient der Knochen als Auffang- und Ausgleichsreservoir. Die Affinität zu Zahnhartgeweben zeigt sich besonders während der primären Mineralisation und speziell während der präeruptiven Schmelzreifung, wo Fluorid in das Kristallgitter des Hydroxylappatits eingebaut wird. Dadurch wird dieses Kristallgerüst stabiler und die Säurelöslichkeit des Schmelzes wird herabgesetzt. Somit wird der Zahnschmelz widerstandsfähiger gegenüber kariösen Attacken (Hellwig 1999). Die kariostatische Wirkung von Fluoriden beruht auf einem multifaktoriellen Mechanismus: • Hemmung des Plaquestoffwechsels durch Hemmung der Enzyme der Plaquebakterien für die Aufnahme von Kohlenhydraten bzw. zur Bildung extrazellulärer Polysaccharide. • Posteruptive Reduktion der Säurelöslichkeit: Hydroxylapatit kann bei entsprechender Fluoridkonzentration zu Fluorapatit umgebaut und in das Kristallgitter der Zahnhartsubstanz eingebaut werden. 15 • Hemmung der Demineralisation, Förderung der Remineralisation und Verkürzung der Demineralisationsphasen. Initiale kariöse Läsionen werden so in der Progression gehemmt und Mineralien werden neu eingelagert. • Direkte Schädigung der Plaquemikroorganismen durch Verhinderung der Adhäsion und Hemmung des Wachstums und Metabolismus der Mikroorganismen (bei sehr hoher Fluoridkonzentration). (Hellwig 1999) Anfangs ging man davon aus, dass der präeruptive Einbau von Fluorid in die Zahnhartsubstanz für die kariesprophylaktische Wirkung verantwortlich sei. Heute jedoch weiß man, dass die lokale, posteruptive Wirkung von Fluroid eine größere Rolle spielt (Gängler, 2005). Es muss jedoch erwähnt werden, dass sowohl bei systemischer Fluoridgabe eine lokale Wirkung über den Speichel, als auch bei lokaler Anwendung durch Verschlucken ein gewisser systemischer Effekt erzielt wird (Hellwig 1999). Abb. 3: Fluoridwirkung (Hellwig 1999) Eine zentrale Rolle bei der Interaktion von lokal appliziertem Fluorid mit Zahnschmelz spielt das Calciumfluorid-Präzipitat (Depot), welches sich bei niedrigen pH-Werten an die Zahnoberfläche anlegt und über einen längeren Zeitraum Fluorid direkt an den Zahnschmelz abgibt. Fluoridionen wirken als Katalysatoren der Remineralisation durch den Einfluss auf die Ionenwippe in Richtung des Calcium-Phosphat-Wiedereinbaus in Schmelz- und Dentinläsionen. Gebräuchliche Fluoridverbindungen für die lokale Anwendung sind Aminfluorid, Natriumfluorid und Zinnfluorid (Hellwig 1999). Die Anreicherung von Fluorid an der Oberfläche gesunden Schmelzes ist eher von kürzerer Dauer, da es relativ rasch wieder in den Speichel zurück diffundiert. Bei demineralisiertem Schmelz einer beginnenden Kariesläsion hingegen wird deutlich mehr Fluorid aufgenommen (Hellwig 1999). 16 Wird durch eine Ernährungsumstellung weniger kariogenes Substrat zugeführt bzw. die Mundhygiene verbessert, so kann es zu einem Stagnieren des Kariesfortschrittes kommen. Der Mineralverlust an der Zahnoberfläche reduziert sich und es kann durch Mineralien aus dem Speichel (Hydroxylapatit, Fluorapatit) oder durch zusätzliche Fluoridapplikation zu einer Remineralisation des Schmelzes kommen. So können sehr frühe Läsionen klinisch verschwinden, wobei eine vollständige Remineralisation äußerst selten stattfindet (Hellwig, 1999). Fluoride entfalten ihre höchste kariesprophylaktische Wirksamkeit bei geringer bis mittlerer Kariesaktivität, d.h. Plaqueentfernung im Sinne verbesserter Mundhygiene und Ernährungsumstellung sind 2 grundlegende Säulen der Kariesprophylaxe (Hellwig, 1999). Eine Übersicht über die Fluoridkonzentrationen verschiedener Anwendungsmöglichkeiten zeigt folgende Tabelle: Abb.4: Fluoridkonzentrationen (Hellwig 1999) Besteht während der Schmelzbildungsphase, also präeruptiv, ein Überangebot an Fluorid, kann es zur Veränderung in der Schmelzstruktur kommen, welche sich als Dentalfluorose manifestiert. Klinisch zeigt sich diese in Form von feinen weißlichen Linien, die parallel zu den Perikymatien verlaufen, oder als unscharf begrenzte weißliche Flecken. Die Transluzenz des Schmelzes ist stark verändert und auch seine Härte ist verringert. Die Sichtbarkeit der Perikymatien und die nicht auf Kariesprädilektionsstellen beschränkte Lokalisation können die Abgrenzung zu einer initialen kariösen Läsion erleichtern (Gängler, 2005). In beiden Fällen ist die Fluoridierung der veränderten Areale die Methode der Wahl, wenn eine nicht-invasive Therapie erwünscht und eine ästhetische Verbesserung seitens des Patienten nicht notwendig ist. 17 2.3.2 Füllungstherapie Eine weitere Möglichkeit, white spots zu behandeln, wäre die klassische Füllungstherapie. Da diese Option jedoch mit Zahnsubstanzverlust einhergeht, muss die Sinnhaftigkeit dieser Variante hinterfragt bzw. der Leidensdruck des Patienten/ der Patientin in Zusammenhang mit der Risiko-Nutzen-Abwägung gebracht werden. Denn eine Zahnfläche mit einer initialen Schmelzkaries ohne Dentinbeteiligung benötigt keine derartig invasive Therapiemaßnahme (Heidemann, 1999). 2.3.3 Icon Icon ist ein innovativer Kariesinfiltrant zur minimalinvasiven Behandlung kariöser Läsionen im Approximal- und Glattflächenbereich. Für ersteres wird Icon Kariesinfiltrantapproximal verwendet, bei Läsionen auf Glattflächen findet Icon Kariesinfiltrant – vestibular Anwendung. Indiziert ist die Anwendung in folgenden Fällen: • zur mikroinvasiven Behandlung früher Karies im approximalen Bereich bis zur Läsionstiefe D1. • zur mikroinvasiven Behandlung schmelzbegrenzter Läsionen im vestibulären Bereich, wie beispielsweise bei white spots nach Bracketentfernung. (http://de.dmg-dental.com/downloads/gebrauchsinformationen/ ,Stand 27.6.2015) Zu beachten ist hierbei die radiografische Einteilung der Läsionstiefen anhand von Bissflügelaufnahmen: Abb.5: Läsionstiefen (http://www.dr-preusse.de/icon-von-dmg.html) 18 Kontrainidziert ist die Behandlung mit Icon, wenn es sich um Kariesläsionen im Bereich zwischen D2 und D3 bzw. kavitierte Defekte (Schmelzdefekte) handelt. Nicht angezeigt ist die Behandlung auch beim Vorliegen von Allergien auf einzelne Inhaltsstoffe dieses Produktes (http://de.dmg-dental.com/downloads/gebrauchsinformationen/ ,Stand 27.06.2015). Die Behandlung mit Icon weist folgende Vorteile auf: • Ästhetische Verbesserung • Stoppen der Kariesprogression • Gesunde Zahnsubstanz wird erhalten – zahnsubstanzschonend • Sanfte Methode, ohne Anästhesie und Bohren • Einfache Anwendung für den Zahnarzt. (http://de.dmg-dental.com/produkte/kariesinfiltration/ , Stand 27.06.2015) 19 2.4 Prophylaxe In einer gesunden Mundhöhle besteht ein natürliches Gleichgewicht zwischen der Zahnoberfläche (Wirt) und der Mundflora. Letztere setzt sich aus mehreren Komponenten zusammen: Speichel, Bakterien und externe Faktoren. Wird dieses Gleichgewicht gestört, übernehmen pathologische Prozesse Überhand und Karies entsteht. Ursache dafür sind meist eine Veränderung der Ernährungsgewohnheiten und Veränderungen im Speichelfluss und der Speichelzusammensetzung mit gleichzeitiger Etablierung kariogener Mikroorganismen. In Sachen Ernährung ist hier vor allem die Rede von vergärbaren Kohlenhydraten, welche den Bakterien als Grundlage für die pathologische Säureproduktion dienen (Heidemann 1999). Der Speichel ist ein wichtiges Schutzsystem für Zähne und Mundschleimhaut und sorgt für ein ausgeglichenes Biotop Mundhöhle mit folgenden wichtigen Funktionen: Spülfunktion, Pufferung von Säuren, Mineralisation, Beschichtung, antibakterielle Aktivität und Andauung von Nahrung. Ist die Produktion bzw. Zusammensetzung verändert, kommt es in Folge zu säurebedingtem Mineralverlust an der Zahnoberfläche (Demineralisation) (Heidemann 1999). Um die Entstehung von (Initial)-Karies zu verhindern, kann nun an mehreren Bereichen angesetzt werden: ✔ Ernährungsumstellung: Reduktion der Aufnahme niedermolekularer/vergärbarer Kohlenhydrate wie Saccharose, Glukose, Fruktose, Maltose und Lactose. Denn aus zahlreichen Statistiken geht hervor, dass mit zunehmendem Zuckerverbrauch die Kariesmorbidität in der Gesamtbevölkerung steigt (Bauch, 1991). Verantwortlich dafür ist der stark abfallende pH-Wert nach der Nahrungsaufnahme, welcher zu einer erhöhten Kariesanfälligkeit führt (Gängler, 2005). Bedeutend ist auch die Verweildauer dieser leicht metabolisierbaren Kohlenhydrate in der Mundhöhle, welche mit zunehmender Klebrigkeit ansteigt. Studien zeigen, dass die Häufigkeit der Zuckerzufuhr eng mit der Kariesinzidenz korreliert (Nikiforuk, 1985). Daher ist auch auf ausreichend zeitlichen Abstand zwischen den einzelnen Mahlzeiten zu achten, um eine Pufferung der Säuren und Remineralisation durch den Speichel zu ermöglichen. 20 Häufige Zwischenmahlzeiten bzw. gesüßte Getränke sollten vermieden werden (König, 1998). Auch der Einsatz von Zuckerersatz- bzw. Zuckeraustauschstoffen wäre ratsam. Zuckeraustauschstoffe (z.B. Xylit, Sorbit, Mannit etc.) sind Zuckeralkohole, die einen Süßungseffekt besitzen, jedoch nicht gut von Mikroorganismen zu Säuren vergoren werden. Dadurch kommt es nicht zu einem kritischen pH-Wert-Abfall an der Zahnoberfläche. Der pH-Schwellenwert, der nicht unterschritten werden sollte, liegt bei 5,7. Zuckerersatzstoffe (z.B. Aspartam, Acesulfam etc.) sind Substanzen mit hohem Süßungseffekt bei geringem Volumen und spielen als kalorisch wirksame Nährstoffe keine Rolle. Bei Konsumation von Nahrungs- und Genussmitteln, die lediglich Zuckerersatz- und -austauschstoffe enthalten, kommt es nicht zu diesem starken pH-Wert-Abfall in der Mundhöhle. Wird der Wert 5,7 nicht unterschritten, werden diese Süßwaren als zahnschonend bezeichnet (Gängler, 2005). Zusätzlich kann durch Kauen von zuckerfreien Kaugummis der Speichelfluss erhöht und somit die Spülfunktion optimal bewerkstelligt werden. Durch den mechanischen Abrieb wird Plaque reduziert (Holgerson, 2007). ✔ Verbesserung der Mundhygiene: Die mechanische Entfernung der Plaque ist essentiell für eine gesunde Mundflora und Voraussetzung für die Wirkeffizienz von Zahnpflegeprodukten. Vor allem an Kariesprädilektionsstellen, wie beispielsweise an Fissuren, Grübchen, im Approximalraum, im Zahnhalsbereich und an künstlichen Plaqueretentionsstellen (Füllungsränder, Kronenränder etc.) ist es wichtig, die Anlagerung von Plaquebelägen zu verhindern. Hierbei ist die Putztechnik von entscheidender Bedeutung, empfohlen wird die sogenannte Bass-Technik (Hellwig, 1999). ✔ Anwendung fluoridhaltiger Kariostatika: Diese ist sinnvoll, um der Entstehung von Karies vorzubeugen, indem die Remineralisation gefördert, die Demineralisation gehemmt, die Widerstandsfähigkeit des Schmelzes erhöht und die Bakterienvermehrung gehemmt wird. Glattflächenläsionen mit intakter Oberfläche werden durch Prophylaxe mit optimaler Bioverfügbarkeit von Fluoridionen behandelt (Gängler, 2005). Näheres siehe Kapitel 2.3.1. . 21 3 Material und Methoden In dieser Studie wurden insgesamt 20 Zähne mit buccalen white spots der Behandlung mit Icon unterzogen und die dabei auftretende Farbveränderung von vorher zu nachher untersucht. Es war hierfür jeweils eine Sitzung pro Teilnehmer/ pro Teilnehmerin mit einer Dauer von 1 bis 2 Stunden erforderlich. Zuerst erfolgte die Aufklärung des Probanden/ der Probandin über den Behandlungsablauf und den Hintergrund der Studie. Nach Einholen der schriftlichen Einverständnis wurden die behandlungswürdigen Zähne inklusive Nachbarzähne zuerst mit einem Polierbürstchen und Polierpaste gründlich gereinigt und die Reinigungsrückstände mit Wasserspray entfernt. Anschließend wurde ein Kofferdamm gelegt, um trockene und saubere Verhältnisse zu schaffen und den Kontakt der auf den Zahn zu applizierenden Flüssigkeiten zur Mundschleimhaut zu verhindern. Im ersten Behandlungsschritt wurde Icon-Etch, ein Salzsäuregel, mittels VestibularAufsatz auf die Läsionsstelle appliziert und 2 Minuten belassen. Nach dieser Einwirkzeit wurde Icon-Etch für mind. 30 Sekunden mit Wasser abgespült und mit Luft getrocknet. Anschließend wurde Icon-Dry (99% Ethanol) im Überschuss appliziert, um eine vollständige Trockenheit und dadurch eine bessere Penetration des Infiltranten zu gewährleisten. Nach 30 Sekunden Einwirkzeit wurde abermals mit Luft verblasen. Hat sich die weiß-opake Verfärbung des Zahnes während dieses Vorganges dem restlichen Zahn nicht weitgehend angeglichen, wurde der Ätzvorgang gegebenfalls ein zweites und drittes Mal wiederholt und anschließend gespült und getrocknet. Zu guter Letzt wurde Icon-Infiltrant (hochflüssiger Kunststoff) auf den geätzten Bereich im Überschuss aufgetragen und 3 Minuten belassen. Materialüberschüsse wurden bei Bedarf mit einer Watterolle bzw. mit Zahnseide entfernt. Anschließend erfolgte die Lichthärtung für 40 Sekunden. Danach wurde nochmals der Infiltrant appliziert, 1 Minute belassen und abermals für 40 Sekunden lichtgehärtet. Nach diesem Prozedere wurde der Kofferdamm entfernt und die Oberfläche mithilfe von Polierscheibchen (Sof-Lex) und einem Polierkelch poliert. Um einen eventuellen Zusammenhang zwischen Größe des white spots und Behandlungsergebnis erkennen zu können, wurde der Durchmesser jeder Läsion in mm festgehalten und in die statistische Auswertung miteinbezogen. Der Zustand der behandlungswürdigen Zähne wurde sowohl vor, als auch nach der Behandlung mit Icon fotodokumentiert. 22 Die einzelnen Behandlungsschritte mit Icon werden anhand folgender Bilder verdeutlicht (Abb.6-18 aus: http://de.dmg-dental.com/produkte/kariesinfiltration/icon/dasprodukt/kariesinfiltrant-vestibular/#Downloads): Ausgangssituation: Schritt 1: Reinigen der Zahnoberflächen mit Polierbürstchen und Prophylaxepaste. Anschließend legen eines Kofferdamms. Schritt 2: Auftragen von Icon-Etch mittels Vestibularaufsatz. 2 Minuten Ätzzeit. 23 Schritt 3: 30 Sekunden mit Wasser spülen. Schritt 4: 30 Sekunden mit öl- und wasserfreier Luft trocknen. Schritt 5: Icon-Dry im Überschuss auftragen. Sichtkontrolle: der white spot sollte verschwinden. 24 Schritt 6: Ist der Spot noch sichtbar, Ätzvorgang wiederholen. Insgesamt sind bis zu 3 Ätzvorgänge zu je 2 Minuten möglich. Schritt 7: Icon-Dry 30 Sekunden einwirken lassen. Gründlich mit öl- und wasserfreier Luft trocknen. Operationslicht ausschalten. Schritt 8: Icon-Infiltrant auftragen und 3 Minuten penetrieren lassen. 25 Schritt 9: Überschüsse mit Watterollen entfernen, 40 Sekunden lichthärten. Schritt 10 + 11: Wiederholung: 1 Minute infiltrieren, Überschüsse entfernen, lichthärten. Schritt 12: Kofferdamm entfernen und gründliches Polieren der Zahnoberflächen mit Polierscheibchen und -bürstchen. 26 Behandlungsresultat: 27 3.1 Bestimmung der Zahnfarbe 3.1.1 Das Farbsystem L*a*b* Das CIE-Lab-System ist ein Farbraum, der im Jahr 1976 von der internationalen Beleuchtungskommission CIE (Commission Internationale de l'Eclairage) definiert wurde. In diesem Raum befinden sich alle dem menschlichen Auge sichtbaren Farben. Es ist das heute wohl gängigste Farbsystem, anhand dessen Farbunterschiede numerisch dargestellt werden können. Es handelt sich um ein objektives Modell, welches versucht, den geometrischen Abstand zwischen zwei Farben im Farbraum dem menschlichen Wahrnehmungsvermögen anzupassen (http://www.cielab.de/ ,Stand 26.2.2015). Die gemessenen Spektralkurven werden grob auf 3 Koordinaten reduziert, wobei deren Achsen im rechten Winkel aufeinander stehen: • L* ,die Helligkeit (Value), geht von 0 (reines Schwarz) bis 100 (reines Weiß) in vertikaler Richtung. Je höher die Farbebene an der verikalen Schwarz-Weiß-Achse (Neutralgrauachse) zu liegen kommt, desto heller erscheint die Farbe, je niedriger, desto dunkler. Zwischen den beiden Endpunkten dieser Achse sind alle Grautöne vertreten. • a* stellt die Rot - Grün Achse dar. Negative Werte sind grün, die Positiven sind rot. • b* stellt die Gelb - Blau Achse dar. Negative Werte sind blau, die Positiven sind gelb (http://www.cielab.de/ ,Stand 26.2.2015). Abb.19: Koordinaten des Cielab-Farbraums (http://www.cielab.de/Bilder/ CIELab.jpg) Die a*-Werte reichen von ca. -170 bis +100, die b*-Werte von -100 bis +150, wobei die Maximalwerte nur bei mittlerer Helligkeit bestimmter Farbtöne erreicht werden. (http://de.wikipedia.org/wiki/Lab-Farbraum ,Stand 8.3.2015). 28 Verbindet man die a*/b* Achsen zu einer Ebene, so erhält man einen Farbenkreis, in dem in der Mitte Grautöne, an den Rändern hingegen bunte Farben gelegen sind. Mit diesem System kann eine Farbe exakt im Farbraum definiert werden. Dies erfolgt unter bestimmten, vorgegebenen physikalischen Bedingungen (Standardlicht etc.) (http://www.cielab.de/ ,Stand 26.2.2015). Abb. 20:„CIELAB color space front view“ (http://commons.wikimedia.org/wiki/File:CIELAB_color_space_front_view.png#mediavie wer) 3.1.2 Der Farbabstand Delta E Delta E, geschrieben als dE oder ∆E, ist der Abstand zweier Farben im CIE-Lab-System. Die mathematische Darstellung lautet: deltaE = Wurzel aus (L1-L2)² + (a1-a2)² + (b1-b2)². Es wird aus den Koordinaten von zwei Farbstandorten ermittelt. Somit können Unterschiede zwischen zwei Farben, welche mithilfe der menschlichen Wahrnehmung vernommen werden, numerisch klassifiziert werden (http://www.cielab.de/delta_e.shtml ,Stand 26.02.2015). Zur Beurteilung der Farbdifferenz können folgende Richtwerte herangezogen werden: ΔE 0,0 … 0,5 0,5 … 1,0 1,0 … 2,0 2,0 … 4,0 4,0 … 5,0 oberhalb 5,0 Bewertung kein bis fast kein Unterschied Unterschied kann für das geübte Auge bemerkbar sein unmerklicher Farbunterschied wahrgenommener Farbunterschied wesentlicher Farbunterschied, der selten toleriert wird die Differenz wird als andere Farbe bewertet Tab.1: Farbdifferenzen (http://de.wikipedia.org/wiki/Delta_E#cite_note-3) 29 3.1.3 Der L*C*h-Farbraum Eine etwas andere Darstellung des L*a*b-Systems erfolgt mithilfe der L*C*h-Parameter. Die Verteilung der Farben des L*a*b Raumes bleibt dabei unverändert, lediglich die Berechnung des Farbortes im Farbenraum ist eine andere. Bei L*a*b wird der Farbort definiert durch die Distanzen auf den Koordinaten L, a und b. Der Farbort bei L*C*h hingegen wird definiert mit: – der Distanz auf der Koordinate L (=value, Helligkeit, Höhe des Farborts bezüglich der L-Koordinate) – dem Maß C (=Chroma, Farbintensität, Abstand von der L-Koordinate zum Farbpunkt) – dem Winkel h (=hue, Farbe, Winkel von der Achse +a zum Farbort). (Baltzer, Kaufmann, 2004: Quintessenz Zahntechnik 30,7,726-740) Bei der Bestimmung der Zahnfarbe spielt die Beurteilung des Zusammenspiels der Werte L (Zahnhelligkeit), C (Farbintensität) und h (Farbverschiebung) eine zentrale Rolle. Die Umrechnung von L*a*b in L*C*h erfolgt folgendermaßen: • L (Value) bleibt L • C (Chroma) = √a² + b² • h (hue) = sin(h) = b/ √a² + b² Zur Farbformulierung hat sich die Verwendung der L*C*h Parameter als die einfachere und praktischere Variante herausgestellt (Baltzer, Kaufmann, 2004: Quintessenz Zahntechnik 30,7,726-740). In folgenden Abbildungen werden die beiden Farbräume einander gegenübergestellt (Baltzer, Kaufmann, 2004: Quintessenz Zahntechnik 30,7): Abb. 21 und 22: L*a*b* und L*C*h* Farbraum 30 Die Farbräume L*a*b* und L*C*h* sind bezüglich der Farbenverteilung identisch, einzig die Lokalisation der Farbpunkte ist unterschiedlich berechnet. Die Lokalisation des Punktes S erfolgt in der Farbebene im L*a*b*-System mit a (horizontal) und b (vertikal), im L*C*h-System mit C und dem Winkel h: Abb. 23: Lokalisation des Punktes S (Baltzer, Kaufmann, 2004: Quintessenz Zahntechnik 30,7,726-740) 3.1.4 Zahnfarbbestimmung mit VITA System 3D-Master Speziell für die Farbbestimmung eines Zahnes eignet sich das VITA System 3D-Master. Hier wird bei der Farbbestimmung zuerst die zutreffende Helligkeitsgruppe des Zahnes bestimmt, wovon es insgesamt 5 gibt. Helle Zähne befinden sich in der L*a*b*Darstellung oben, dunkle unten. Erst im nächsten Schritt werden die weiteren Farbcharakteristika bestimmt: Intensivere Zahnfarben sind weiter von der farblosen Zentralachse L entfernt, Zähne mit rötlichem Farbton findet man nahe der a-Achse, jene mit gelblichem Farbton sind eher der b-Achse zugewandt (Baltzer, Kaufmann, 2004: Quintessenz Zahntechnik 30,7,726-740). Der Zahnfarbraum liegt zwischen Hellgelb und Hellrot und hat entlang der vertikalen Helligkeitsachse eine etwas größere Ausdehnung. Die Farbwerte des L*a*b- und L*C*hFarbraumes des hellsten und dunkelsten in der Natur vorkommenden Zahnes inklusive der jeweiligen Differenzen sind in folgender Abbildung dargestellt: 31 Abb. 24 und 25: Wertevergleich im L*a*b* und L*C*h- Farbraum (Baltzer, Kaufmann, 2004: Quintessenz Zahntechnik 30,7,726-740) Durch Übertragung der L*C*h-Werte in eine grafische Darstellung wird die Lage des Zahnfarbenraums – demonstriert als Banane - deutlich: Abb. 26: Die Lage des Zahnfarbenraums im L*a*b* Farbraum (Baltzer, Kaufmann, 2004: Quintessenz Zahntechnik 30,7,726-740) Grundsätzlich ist zu sagen, dass hellere Zähne eine geringe Farbintensität, dafür aber mehr Gelbanteile aufweisen. Je dunkler die Zähne, desto farbintensiver und rötlicher sind sie. Die Schwierigkeit der Farbbestimmung eines Zahnes liegt in der richtigen Lokalisation des Zahnes im bananenförmigen Zahnfarbraum. Hierfür werden die Muster des jeweiligen Farbschlüssels mit dem Zahn im Mund verglichen, d.h. die Farbe des Zahnes wird mit dem Code des Farbschlüssels definiert (vgl. Baltzer, Kaufmann, 2004: Quintessenz Zahntechnik 30,7,726-740). 32 Herausforderung hierbei ist es, bei einer großen Anzahl an Mustern im Farbschlüssel den Überblick zu bewahren. Denn je mehr Muster im Farbring angeboten werden, desto mehr Vergleiche müssen angestellt werden. Da das menschliche Auge jedoch sehr rasch ermüdet, stellt sich die Frage nach der Verlässlichkeit der getätigten Angaben. Stehen jedoch zu wenige Muster zur Auswahl, ist die Farbwahl eher durch Zufälligkeiten bestimmt, da zwischen den einzelnen Farbmustern große Unterschiede (Distanzen im Farbraum) bestehen (vgl. Baltzer, Kaufmann, 2004: Quintessenz Zahntechnik 30,7,726740 ). Der Farbring VITA System 3D-Master ist darauf ausgerichtet, solche Probleme auf ein Minimum zu reduzieren. Die Farbmuster sind hier, nach wissenschaftlichen Richtlinien, mit gleichbleibenden Distanzen im Farbenraum verteilt. Dadurch verbessert sich die Treffsicherheit bei richtiger Handhabung deutlich. Es werden 5 Helligkeitsgruppen angeboten, welche in regelmäßigen Abständen im Farbenraum verteilt sind. Die Musterzähne der jeweiligen Helligkeitsgruppen weisen dieselbe Helligkeit L auf, unterscheiden sich jedoch in der Farbintensität C und in der Abweichung vom Farbton h (vgl. Baltzer, Kaufmann, 2004: Quintessenz Zahntechnik 30,7,726-740). Abb. 27: VITA System 3D-Master (Baltzer, Kaufmann, 2004: Quintessenz Zahntechnik 30,7,726-740) 33 Abb. 28:Bestimmung des Helligkeitswertes (Baltzer, Kaufmann, 2004: Quintessenz Zahntechnik 30,7,726-740) Der Vergleich mit den Mittelwerten M2 der 5 Helligkeitsgruppen bietet eine treffsichere Bestimmung des Helligkeitswertes. Zuerst wird nun also die Helligkeitsgruppe L (1-5) festgelegt. Danach erfolgt die Beurteilung der Farbintensität C (blass bis intensiv) und schließlich die Festlegung des Farbtons h (Gelb – Rot) (vgl. Baltzer, Kaufmann, 2004: Quintessenz Zahntechnik 30,7,726-740). Abb. 29: Aufbau des VITA System 3D-Master (Baltzer, Kaufmann, 2004: Quintessenz Zahntechnik 30,7,726-740) Diese Methode der Farbnahme durch das menschliche Auge kann als sehr schnell und exakt angesehen werden. Der begleitende Einsatz von digitalen Farbmessgeräten, wie beispielsweise der VitaEasyshade Kamera, kann sehr hilfreich sein (vgl. Baltzer, Kaufmann, 2004: Quintessenz Zahntechnik 30,7,726-740). 34 3.1.5 Vita Easyshade Kamera Vita Easyshade ist ein digitales Farbmessgerät, welches die genaue Farbbestimmung an natürlichen Zähnen und einem großen Bereich an Restaurationen möglich macht. Das Gerät ist in der Lage, ein breites Spektrum an Farben, u.a. aus dem Farbsystem VITA 3DMaster, objektiv zu messen. Voraussetzung für die korrekte Bedienung ist das Anbringen einer Infektionsschutzfolie, welche nach jedem Patienten/ nach jeder Patientin gewechselt wird. Diese soll einerseits eine patientenübergreifende Infektion verhindern, andererseits dem Schutz der optischen Elemente des Gerätes dienen. Des Weiteren ist vor jedem Gebrauch eine Kalibrierung notwendig. Dies erfolgt, indem man das Gerät in einen dafür vorgesehenen Kalibrierblockhalter einsetzt. Signaltöne vermelden den Abschluss der Kalibrierung (https://www.vita-zahnfabrik.com/de/VITAEasyshade-26933.html, Stand: 15.12.2015). Abb. 30: Anbringen der Infektionsschutzfolie (https://www.vitazahnfabrik.com/de/VITA-Easyshade26933.html) Abb. 31: Kalibrierung (https://www.vitazahnfabrik.com/de/VITA-Easyshade26933.html) In der Menüauswahl gibt es die Möglichkeit, zwischen mehreren Programmen zu wählen. Für die vorliegende Studie wurde das Programm „Zahnbereiche“ gewählt, um mehrfache Messungen am Zahn vornehmen zu können. Dies geschieht durch Anlegen der Messspitze an die gewünschten Bereiche des Zahnes, wobei diese bündig an der Zahnoberfläche anliegen sollte. Ist die Messung beendet, ertönt ein Signalton und die Messwerte werden sowohl in den VITA classical A1-D4-, als auch in den VITA System 3D-Master Farben angezeigt. 35 Des Weiteren werden die L*C*h-Werte des CIEL*a*b-Farbraums für die gemessenen Zahnbereiche angegeben. (https://www.vita-zahnfabrik.com/de/VITA-Easyshade26933.html, Stand: 15.12.2015). Vor der Behandlung mit Icon wurde die Zahnfarbe sowohl im Bereich gesunden Schmelzes, als auch im Bereich des white spots gemessen. Nach der Behandlung wurde die Farbe in regio des ehemals bestehenden white spots bestimmt, um die Farbanpassung an den gesunden Zahn zu verdeutlichen. Kurz gesagt, die Werte des behandelten white spots sollten sich den Werten des gesunden Zahnschmelzes möglichst annähern. Die Gesamtheit der erhobenen Werte wurde in einer Excel-Tabelle erfasst und statistisch ausgewertet. Die Daten der Probanden und Probandinnen wurden im Sinne des Datenschutzes pseudonymisiert. 36 4 Ergebnisse- Resultate Die professionelle statistische Auswertung der Daten liefert folgende Resultate: 4.1 Grafische Darstellung der Zähne, vor und nach der Behandlung Pro Zeile sieht man die Zähne je eines Patienten, sowohl vor, als auch nach der Behandlung mit Icon. Die Kreise innerhalb der quadratischen Felder symbolisieren die behandelten white spots: Abb. 32: Zahnschema white spots (Studienauswertung) Für diese Grafik wurden die L*a*b*-Werte in RGB umgerechnet und in Powerpoint dargestellt. Da die RGB-Werte nicht geräteunabhängig sind, ist die Darstellung am Bildschirm bzw. am Drucker nur eine Annäherung. Deutung der Grafik: Die white spots passen sich an die Farbe der gesunden Zahnsubstanz an, sind aber fast immer noch zu erkennen. 37 4.2 E : Abstand im Farbraum Um den Unterschied zwischen zwei Farben zu berechnen, wurde im L*a*b*- Farbraum der jeweilige Raumabstand zwischen zwei Punkten bestimmt. Dieser Abstand wird E genannt. E sagt jedoch nur, wie stark sich die Farbe verändert hat, aber nicht in welche Richtung (heller, dunkler etc.). Es wurden folgende Berechnungen durchgeführt: 1. Abstand gesunder Zahn zu Spot vorher 2. Abstand gesunder Zahn zu Spot nachher 3. Abstand Spot vorher zu Spot nachher 4. gibt es einen Zusammenhang mit der Größe des Spots? E gesund / Spot vorher gesund / Spot nachher Spot vorher / Spot nachher Min 3,2 1,4 2,0 Max 18,1 13,3 19,4 Mittelwert 10,7 6,3 9,2 Standardabw. 4,0 3,2 5,2 Tab. 2: E (Studienauswertung) Deutung der Ergebnisse: 1) Wie zu erwarten war, ist der Abstand vom gesunden Zahn zum Spot vorher am größten. 2) Zwischen dem gesunden Zahn und dem Spot nachher ist der Abstand kleiner geworden, es ist jedoch immer noch ein deutliche Differenz erkennbar. E Abstand im Farbraum 11 9 6 gesund <-> Spot vorher gesund <-> Spot nachher Abb. 33: E Abstand im Farbraum (Studienauswertung) 38 Spot vorher <-> Spot nachher 4.3 L, a, b : Änderung der Farben und Helligkeit im Detail Hier wurde im Detail der Spot vorher zu nachher untersucht: 1. um wieviel wurde er dunkler: L 2. wie stark verändern sich Gelb und Blau (b) 3. wie stark ändern sich Rot und Grün (a) Spot vorher / Spot nachher Min Max Mittelwert L a (rot/grün) b (gelb/blau) -2,0 -1 -3 15,0 4,0 18 4,7 1,8 6,1 Standardabw . 4,7 1,5 5,1 Tab. 3: L, a, b (Studienauswertung) L, a und b 6,1 4,7 1,8 delta L delta a delta b Abb. 34: L, a und b (Studienauswertung) Deutung dieser Grafik: Der Farbenbereich Gelb/Blau hat sich am stärksten verändert, gefolgt von einer Abnahme der Helligkeit. Im Farbenbereich Rot/Grün gab es die geringste Modifikation. 39 L Helligkeit, a (rot-grün), b (gelb-blau) Abb. 35: Boxplots L Helligkeit, a (rot-grün), b (gelb-blau)(Studienauswertung) Deutung dieser Grafik: Man kann deutlich erkennen, dass der Spot nach der Behandlung dunkler wurde. Allerdings nicht ganz so dunkel wie der gesunde Zahn. a: die Werte sind Nahe bei null und eher im roten Bereich. b: die Werte liegen mehr im gelben Bereich, die Blau-Werte fallen nicht ins Gewicht. 40 In folgender Grafik ist noch einmal die Richtung der einzelnen Farben (Spot vorher -> nachher) dargestellt: dunkler/heller (L) grün/rot (a) blau/gelb (b) 2 5,4 0,5 2,3 1,5 6,9 Abb. 36: Übersicht der einzelnen Komponenten (Studienauswertung) heller/dunkler (L) grün/rot (a) blau/gelb (b) leer 0 1,5 0,5 sinkt 2 0,5 1,5 steigt 5,4 2,3 6,9 Tab. 4: Übersicht der einzelnen Komponenten (Studienauswertung) 4.4 Zusammenhang mit der Größe des white spots: Berechnet man den Pearson-Korrelationskoeffizienten, so zeigt sich mit einem r = 0,239 kein signifikanter Zusammenhang zwischen E vorher-nachher und der Größe. (r liegt zwischen -1 und +1. Je näher r bei -1 oder +1 liegt, desto stärker ist der Zusammenhang). Man muss hier aber erwähnen, dass fast alle white spots eine Größe von 3 mm hatten, und eine größere Fallzahl nötig wäre, um hier eine Aussage treffen zu können. Verteilung der Größen: Größe 1 mm 3 mm 4 mm 5 mm 7 mm Anzahl 2 12 3 2 1 Prozent 9,5 57,1 14,3 9,5 4 Tab. 5: Größenverteilung white spots (Studienauswertung) 41 4.5 Fallbeispiel 4.5.1 Vorher-Nacher bei Fluoroseflecken Folgender Vorher-Nacher-Vergleich zeigt den Behandlungserfolg mit Icon bei einer Patientin mit Fluorose-Flecken: Abb. 37 + 38: Fluoroseflecken vorher-nachher (Studienauswertung) Das Ergebnis ist hier sehr zufriedenstellend und auch die Patientin war sehr glücklich über den Behandlungserfolg. 4.5.2 Vorher-Nacher bei white spots Folgende Fotos zeigen den Behandlungserfolg mit Icon bei einer Patientin mit typischen white spots nach kieferorthopädischer Therapie mit Brackets: Abb. 39 + 40: white spots vorher-nachher (Studienauswertung) Auch hier zeigt sich eine ästhetische Verbesserung, allerdings konnte die Farbanpassung nicht zur Gänze erzielt werden. 42 5 Diskussion Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass eine Farbanpassung des behandelten white spots an die umliegende, gesunde Zahnsubstanz stattfindet, jedoch nicht zu 100 Prozent. In der vergleichenden Literatur findet man z.T. ähnliche Resultate. So wurde beispielsweise in einer in vivo Studie von Kim S. ebenso die Wirksamkeit der Infiltration buccaler white spots untersucht. Unter 20 Zähnen mit DDE (Developmental Defect of Enamel) konnten nach der Anwendung von Icon 5 Zähne als komplett maskiert angesehen werden (25%), 7 Zähne (35%) zeigten nur eine partielle Verbesserung, während bei 8 Zähnen (40%) keine Veränderung zu erkennen war. Des weiteren wurden 18 Zähne mit POD (Postorthodontic Decalcification) untersucht: 11 Zähne (61%) galten als komplett maskiert, 6 Zähne (33%) haben nur eine teilweise Verbesserung erfahren, und 1 Zahn (6%) hat sich nicht verändert. So gab es nun in einigen Fällen einen ausgezeichneten maskierenden Effekt, während es bei manchen Zähnen nur eine teilweise bzw. keine Veränderung gab. Es zeigte sich auch, dass die Effektivität der Infiltration von der jeweiligen Läsionstiefe abhängt: je tiefer die Läsion, desto geringer der maskierende Effekt. Besonders gute ästhetische Resultate wurden an Zähnen mit postorthodontischer Dekalzifikation erzielt (Kim S., Shin JH., 2010: S. 171-248). Auch die Studie von Phark JH. und Duarte S. weist sehr gute Resultate in der Maskierung buccaler, post-orthodontischer white spots mittels der Kariesinfiltrationsmethode Icon auf. Zusätzlich wurde hier auch die Farbstabilität der infiltrierten Zähne über einen Zeitraum von 6 Monaten überprüft und festgestellt, dass es im Vergleich zur Kontrollgruppe zu keinen vermehrten Farbveränderungen kam (Phark JH., Duarte S., 2010). Die Studie von Eckstein A. befasste sich mit dem Camouflage-Effekt nach Kariesinfiltration bei postorthodontischen white spots mit einem follow-up von einem Jahr. Die Resultate ergaben, dass bei der Kontrolluntersuchung nach einem Jahr keine klinisch relevante Farbveränderung mehr stattfand und die Methode der Kariesinfiltration für die langfristige ästhetische Verbesserung bei postorthodontischen white spot Läsionen als sehr geeignet angesehen werden kann (Eckstein A., Helms H., Knösel M., 2015). Der Case Report von Gugnani N. kommt zu dem Resultat, dass Kariesinfiltration eine mikroinvasive, schmerzlose und zeitsparende Technik darstellt, die nicht-kavitierte Fluorose-Flecken und white spot Läsionen in ästhetischer Hinsicht erstaunlich gut verbessert (Gugnani N., Pandit I.K., 2014). 43 Im Vergleich zur konventionellen Fluoridierung erzielte in der Studie von Zhao X. die Kariesinfiltration bessere Ergebnisse in der Maskierung von white spots. Zudem wurde festgestellt, dass das Behandlungsergebnis von dem Grad der Demineralisation und der Aktivität der Läsion abhängig ist (Zhao X., Gao X., 2014). Bezüglich der Nachteile von Icon ist zu erwähnen, dass Icon nur bis zu einer Läsionstiefe von D1 angewandt werden kann und das Material nicht röntgenopak ist. Deshalb wird dem Patienten/ der Patientin nach der Behandlung ein Icon-Pass mitgegeben, in dem die infiltrierten Flächen genau dokumentiert werden. (http://de.dmg-dental.com/downloads/ gebrauchsinformationen/ , Stand 27.06.2015). Icon kann sowohl bei initialen Kariesläsionen (bis zur Läsionstiefe D1), als auch bei Fluoroseflecken angewandt werden (Clément, 2013). Vergleichende in vivo Studien belegen die Wirksamkeit der Kariesinfiltration. So zeigt beispielsweise die Studie von Paris und Meyer-Lückel, dass Kariesinfiltration das Fortschreiten der Demineralisation der kariösen Schmelzdefekte, unter kariogenen Bedingungen, verhindert (Paris S., Meyer-Lückel H., 2009, S.228). Meyer-Lückel et al. haben zudem gezeigt, dass der Ätzvorgang mithilfe von 15% Salzsäuregel eine effektivere Erosion der Schmelzoberfläche bewirkt, als dies mit 37% Phosphorsäuregel der Fall ist (Meyer-Lückel H., Paris S., 2007: 223-230). Auch die Studie von Feng und Chu belegt die Effektivität der Behandlung mit Icon besonders bei post-orthodontischen Kariesläsionen und zeigt eine Langzeitfarbstabilität über den Zeitraum von einem Jahr (Feng Chao-hua, Chu Xiao-yu, 2013). 44 6 Conclusio Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Kariesinfiltrant Icon sehr gut geeignet ist, um white spots zu demaskieren. Die Vorteile dieser Behandlungsmethode liegen besonders in der schmerzfreien und zahnsubstanzschonenden Anwendung und auch im einfachen Handling für den Zahnarzt/ die Zahnärztin. Diese und auch andere Studien zeigen gute ästhetische Ergebnisse, wobei sich nicht alle white spots gleichermaßen gut infiltrieren lassen. Teilweise wurden white spots komplett demaskiert, zum anderen Teil gab es auch solche mit einer mittelmäßigen bis fehlenden ästhetischen Verbesserung. Es wäre interessant, die ausschlaggebenden Faktoren bzw. Gegebenheiten (beispielsweise Größe des white spots, Dauer des Bestehens, Lokalisation etc.) zu eruieren und in weiteren Studien deren Einfluss auf das Behandlungsergebnis zu ermitteln. Auch die Langzeit(farb)stabilität infiltrierter Läsionen über mehr als ein Jahr wäre ein wichtiger Aspekt, der bisher noch zu wenig untersucht wurde. Besonders bei Rauchern und Raucherinnen und Personen mit häufigem Konsum von Kaffee, Tee und Rotwein wäre dieser Aspekt von Interesse. Auch wird die Effektivität der Kariesinfiltration bei white-spot-Läsionen mit bräunlichen Farbeinschlüssen in der Literatur sehr wenig hinterfragt. Es besteht sicherlich Bedarf an Studien zu eben genannten Themen mit einer höheren Fallzahl, um signifikante Aussagen treffen zu können. 45 7 Literaturverzeichnis [1] Baltzer A., Kaufmann J.: Quintessenz Zahntechnik 30,7,726-740 – Die Bestimmung der Zahnfarben. 07/2014. [2] Clément M., Noharet R.: Kariesinfiltration bei Fluorose. Línformation Dentaire Nr. 33, Okt.2013. [3] Doméjean S., Ducamp R., Léger S., Holmgren C.: Resin Infiltration of Non-Vavitated Caries Lesions: A Systematic Review. Medical Principle and Practice, 2015; 24:216-221. [4] Eckstein A., Helms H.-J., Knösel M.: Camouflage effects following resin infiltration of postorthodontic white-spot lesions in vivo: One-year follow-up. Angle Orthodontist, Vol. 85, No. 3, 2015. [5] Fejerskov O., Firoze M., Baelum V., Moller I.: Dental Fluorosis – a handbook for health workers. Munksgaard. Copenhagen, 1988 (1. Auflage). 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