Wie der Intraoralscanner das Plaquevolumen misst
Die experimentelle In-vitro-Studie sollte am Beispiel der Omnicam® (Dentsply Sirona) prüfen, ob eine digitale Scan-Methode für die drei-dimensionale Erfassung der dentalen oralen Biofilme geeignet ist und damit für klinische Anwendungen nutzbar wäre.
Die Software OraCheck, entwickelt von der Firma Cyfex AG, ist eine Software, die bei der Nutzung von CEREC-Geräten zur Anwendung kommt und mit der digital Modelle überlagert und Differenzen zwischen ihnen farblich dargestellt werden können. Indikationen für die Nutzung von OraCheck sind die Zeitverlaufsanalyse von Gingiva und Zahnhartsubstanz sowie von Zahnpositionen und die Kontrolle von Restaurationen sowie Präparationen. Die Software enthält ein Werkzeug zur Volumenanalyse, das in der Studie zur Bestimmung der Plaque-Schichtdicken eingesetzt wurde.
Für die Versuchsdurchführung wurden KaVo-Modelle mit den eingespannten Zähnen 32 – 48 verwendet. Es wurde ein Modell mittels Intraoralscanner blanko digital abgeformt. Dann wurden drei Modelle mit organischer Plaque nach Flad [2019] unterschiedlich dick bestrichen (Abbildung 2) und ebenso gescannt.
Zur Überprüfung der Scangenauigkeit wurde auf ein weiteres Modell mit einem Spray weiße Farbe in einer bekannten Schichtstärke (Korngröße ca. 2,8 µm) aufgetragen. Auch dieses Modell wurde mit dem Intraoralscanner erfasst. Mithilfe der Software OraCheck konnten dann zwei Modelle gezielt übereinandergelegt und analysiert werden. Gemessen wurden die punktuellen Distanzen zwischen den beiden Modellen. Das blanko gescannte Modell diente als Baseline-Modell und das mit der Plaque bestrichene gescannte Modell als Follow-up. Über die punktuellen Distanzen konnten die jeweiligen Schichtdicken der Plaque festgestellt werden.
Für die Auswertung der einzelnen Felder in Bezug auf die Plaque-Schichtstärke wurden nach erfolgter Analyse mittels OraCheck virtuelle Schablonen über die Modelle gelegt. So konnten einzelne Planimetriefelder dargestellt werden (Abbildung 1). Auf diese Weise konnten auch die zervikalen und approximalen Risikofelder ABCDF hinsichtlich der Erfassung von Plaque-Schichtstärke untersucht werden.
Ergebnisse
Nach Untersuchung verschiedener Schichtstärken stellte sich heraus, dass der eingesetzte Intraoralscanner bereits eine Plaque mit einer Schichtstärke von 0,01 mm identifizieren konnte (Abbildung 3). Abgesehen von der numerischen Angabe in 10 μm-Schritten konnte die Schichtstärke auch farblich dargestellt werden. So ließen sich die Unterschiede bezüglich der Plaque-Schichtstärke auf einen Blick erkennen.
Des Weiteren konnten der Durchschnittsabstand und die Regionenfläche ermittelt werden. Innerhalb einer markierten Fläche konnten die Abstände zwischen dem Baseline- und dem Follow-up-Modell farblich markiert werden (Abbildung 4). Schlussendlich konnte eine totale Volumenänderung für die mit Plaque bestrichene Fläche berechnet werden (Abbildung 5).
Diskussion
Die Laborbedingungen waren insgesamt gut geeignet, um die Fähigkeiten des Intraoralscanners und der eingesetzten Software zur Volumenmessung von Plaque zu testen. Es konnten bereits Schichtdicken von 0,01 mm identifiziert werden und die Farbdarstellung zeigte weitgehend stufenlose Übergänge von geringen zu höheren Werten. Auch die Berechnung des Plaquevolumens anhand der Flächen und wechselnden Schichtdicken war möglich, wobei die Angaben der Software nicht anderweitig gegengeprüft werden konnten.
Problemfall Zähneputzen: Studie zur häuslichen Mundhygiene
Ohne eine effiziente häusliche Mundhygiene ist eine wirksame Prophylaxe nicht möglich. Deshalb gehören die Mundhygieneinstruktionen zu den wichtigsten Maßnahmen der zahnmedizinischen Prävention. Wie wichtig dabei die Vermittlung der richtigen Putztechniken ist, zeigen die Ergebnisse einer aktuellen Studie von Medizinpsychologen und Zahnmedizinern der Universität Gießen.
Für die Studie wurden insgesamt 111 Universitätsstudenten rekrutiert, die in einem vorbereiteten Setting die Zähne putzen sollten und nach dem Zufallsprinzip eine von zwei Anweisungen dafür erhielten: Eine Gruppe sollte die Zähne „wie gewohnt“ putzen (AU-Anweisung), die andere erhielt die Anweisung „Putze Deine Zähne, so gut Du kannst!“ (BP-Anweisung). In Videoanalysen wurden die Putzbewegungen aufgenommen, der nach dem Zähneputzen ermittelte Marginal Plaque Index (MPI) diente als Indikator für die Reinigungsleistung. Zusätzlich wurde die von den Probanden subjektiv wahrgenommene Reinigungswirkung per Fragebogen erfasst.
Die motivierte Gruppe putzt länger, nicht besser!
Die Anweisung, nach besten Kräften zu putzen, führte in der BP-Gruppe zu einem erhöhten Aufwand. Ihre Putzzeit übertraf die der AU-Gruppe um fast eine Minute. Detaillierte Analysen ergaben jedoch, dass dieser Unterschied seinen Hauptgrund in einem ausgedehnten Bürsten der Außenflächen hatte. Die Innenflächen wurden auch in der BP-Gruppe nicht besser gereinigt. Auch die Putztechnik änderte sich in der BP-Gruppe nicht – die Probanden wiederholten die gewohnten Putzbewegungen nur häufiger und es ließ sich keine Verhaltensänderung in Richtung aufwendigerer Putzbewegungen feststellen.
Zwei Drittel der BP-Gruppe putzten interdental (hauptsächlich mit Zahnseide), verglichen mit nur einem Viertel der AU-Putzer. Die Anleitung, bestmöglich zu putzen, erhöhte zwar die Wahrscheinlichkeit, dass die Teilnehmer die Zahnzwischenräume überhaupt putzten, die Gruppenzugehörigkeit zeitigte aber keinen Unterschied bei der Gründlichkeit der Reinigung. In jeder Gruppe führten nur vier Personen die Zahnzwischenraumreinigung ordnungsgemäß durch.
Die defizitären Putztechniken in beiden Gruppen wirkten sich entsprechend auch auf die gemessenen Reinigungsleistungen aus. Die unmittelbar nach dem Zähneputzen ermittelten Gesamtplaquewerte zeigten keine signifikanten Gruppenunterschiede. Insbesondere hinsichtlich der Gingivaränder waren die Gruppenunterschiede gering. Darüber hinaus verbesserte die häufigere Verwendung von Interdentalreinigern in der BP-Gruppe nicht deren Sauberkeit in den proximalen Abschnitten der Zahnfleischränder. Stattdessen blieb in 80 Prozent dieser Abschnitte Plaque bestehen.
Wer mehr Zeit in die Mundhygiene investiert, der geht anscheinend auch instinktiv von einem besseren Ergebnis seiner Bemühungen aus. Das zeigte sich bei der Auswertung der Fragebögen zur subjektiven Wahrnehmung der Reinigungsleistungen. Beide Gruppen überschätzten ihre tatsächliche „Mundsauberkeit“ um etwa das Doppelte.
Viel Plaque und trotzdem ein gutes Gefühl
Schon in einer ersten Studie von 2022 fanden die Gießener Forscher heraus, dass die Menschen ihre Defizite beim Zähneputzen offenbar nicht wahrnehmen. Alle drei Studiengruppen (N = 56 Erwachsene, N = 66 Jugendliche und ein Elternteil, N = 24 Universitätsstudenten) schätzten die Sauberkeit ihrer Zähne als sehr hoch ein. Im Mittel gingen sie davon aus, dass sie etwa 70 Prozent der Messstellen am Zahnfleischrand sauber geputzt hatten – tatsächlich waren es aber nur um die 30 Prozent.
Eidenhardt, Z., Busse, S., Margraf-Stiksrud, J. et al. Patients’ awareness regarding the quality of their oral hygiene: development and validation of a new measurement instrument. BMC Oral Health 22, 629 (2022). doi.org/10.1186/s12903-022-02659-4
Weik, U., Shankar-Subramanian, S., Sämann, T. et al. “You should brush your teeth better”: a randomized controlled trial comparing best-possible versus as-usual toothbrushing. BMC Oral Health 23, 456 (2023). <link url="https://bmcoralhealth.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12903-023-03127-3#citeas" target="new-window" url-fragment="" seo-title="" follow="follow">doi.org/10.1186/s12903-023-03127-3
In-vivo-Messungen des Plaquevolumens sind im Vergleich zu Laborbedingungen einer Fülle von Störgrößen ausgesetzt, die möglicherweise viel umfangreichere Messungen erfordern. So sind beispielsweise allein durch den unterschiedlichen Wassergehalt verschiedener Plaqueauflagerungen signifikante Volumenänderungen denkbar. Ebenso beeinflussen Handhabung des Intraoralscanners, Beschaffenheit und Oberflächengegebenheiten des zu erfassenden Objekts die Messung. Ob sich diese Faktoren in vivo soweit kalibrieren lassen, dass aussagekräftige Daten für Plaquevolumina akquiriert werden können, müssen weitere Untersuchungen zeigen.
Literaturliste
Dewhirst, FE, Chen, T, Izard, J, Paster, BJ, Tanner, AC, Yu, WH, Lakshmanan, A, Wade, WG. 2010. The human oral microbiome. J Bacteriol 192 (19): 5002-5017. doi.org/10.1128/jb.00542-10.
Flad, A-K. 2019. Zahnmedizinische Plaque-Simulation zur Prüfung von Mundhygiene-Produkten. Zahnmed. Diss., Witten/Herdecke.
Guk, HJ, Lee, ES, Jung, UW, Kim, BI. 2020. Red fluorescence of interdental plaque for screening of gingival health. Photodiagnosis Photodyn Ther 29: 101636. doi.org/10.1016/j.pdpdt.2019.101636.
Wade, WG. 2013. The oral microbiome in health and disease. Pharmacological Research 69 (1): 137-143.
Helen Leupers
Department für Zahn-, Mund-
und Kieferheilkunde,
Alfred-Herrhausen-Str. 50, 58455 Witten
