evaluation eines neuen modells zur in-vitro testung von
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Aus der Universitätsklinik für Zahn-, Mund- und Kieferheilkunde
Abteilung für Zahnerhaltungskunde und Parodontologie
Der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau
Evaluation eines neuen Modells zur
In-vitro Testung von Endometriegeräten
Eine In-vitro Untersuchung
Inaugural-Dissertation
Zur Erlangung des Zahnmedizinischen Doktorgrades
der Medizinischen Fakultät
der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau
Vorgelegt 2007
von Matthias Stoll
geboren in Esslingen
Dekan: Prof. Dr. Christoph Peters
1.Gutachter: Prof. Dr. E. Hellwig
2.Gutachter: Priv. Doz. Dr. Dirk Schulze
Jahr der Promotion: 2008
Evaluation eines neuen Modells zur In-vitro-Testung von Endometriegerät
1.Einleitung ...........................................................................................................................5 1.1 Der Begriff Endodontologie ............................................................................................................... 5 1.2 Anatomische Struktur des Wurzelkanals............................................................................................. 5 1.3 Die endodontische Behandlung .......................................................................................................... 6 1.4 Vorraussetzung für den Erfolg einer endodontischen Behandlung ....................................................... 7 1.5 Die Bedeutung der apikalen Konstriktion ........................................................................................... 8 1.6 Möglichkeiten zur Bestimmung der Arbeitslänge.............................................................................. 10
1.6.1 Taktile Längenbestimmung....................................................................................................... 10 1.6.2 Röntgenologische Längenbestimmung ...................................................................................... 10 1.6.3 Endometrische Längenbestimmung........................................................................................... 15
1.7 Typen von Endometriegeräten.......................................................................................................... 19 1.7.1 Messgeräte vom Widerstandstyp ............................................................................................... 19 1.7.2 Messgeräte vom Impedanztyp ................................................................................................... 19 1.7.3 Messgeräte mit Differenz- und Quotientenmethode ................................................................... 21 1.7.4 Übersicht.................................................................................................................................. 25
1.8 Einflüsse auf die Messgenauigkeit bei Endometriegeräten................................................................. 25
2. Ziel der Studie..................................................................................................................28
3. Material und Methode .....................................................................................................29 3.1 Auswahl der Zähne .......................................................................................................................... 29 3.2 Vorbereitung der Zähne.................................................................................................................... 29 3.3 Vorbereitung des Modells ................................................................................................................ 31 3.4 Beschreibung der verwendeten Geräte .............................................................................................. 33
3.4.1 Raypex 4 .................................................................................................................................. 33 3.4.2 Root ZX ................................................................................................................................... 35 3.4.3 Herstellerhinweise zur Nutzung der Endometriegeräte............................................................... 37
3.5 Durchführung der Längenmessung am Modell.................................................................................. 38 3.6 Auswertung der Längenmessung ...................................................................................................... 41
4. Ergebnisse .......................................................................................................................45 4.1 Tabellen und Graphiken ................................................................................................................... 45 4.2 Statistische Auswertung ................................................................................................................... 59 4.3 Photographische Dokumentation ...................................................................................................... 62
4.3.1 Photographische Dokumentation des Messgeräts Raypex: ......................................................... 62 4.3.2 Photographische Dokumentation des Messgeräts Root ZX: ....................................................... 63
5. Diskussion .......................................................................................................................65 5.1 Diskussion des Studienablaufes ........................................................................................................ 65
5.1.1 Verwendete Geräte ................................................................................................................... 65 5.1.2 Wahl des Referenzpunktes........................................................................................................ 66 5.1.3 Wahl der Toleranzgrenzen ........................................................................................................ 67 5.1.4 Ergebnisse................................................................................................................................ 68
5.2 Vergleich von In-vivo- mit In-vitro-Studien...................................................................................... 69 5.3 Vergleich mit In-vivo-Studien von Endometriegeräten...................................................................... 71 5.4 Vergleich mit In-vitro-Studien von Endometriegeräten ..................................................................... 72 5.5 Anforderungen an In-vitro-Modelle für Endometriegeräte................................................................. 73 5.6 Vergleich mit anderen In-vitro-Modellen.......................................................................................... 74 5.7 Vorteile und Nachteile des neuen In-vitro-Testsystems für Endometriegeräte.................................... 76 5.8 Evaluation des Gerätes Raypex......................................................................................................... 77
6. Zusammenfassung...........................................................................................................78
7. Literaturverzeichnis .........................................................................................................79
8. Anhang ............................................................................................................................87 8.1 Messwerttabellen ............................................................................................................................. 87 8.2 Daten der statistischen Auswertung .................................................................................................. 90 8.3 Materialliste..................................................................................................................................... 92
9. Danksagung.....................................................................................................................93
10. Lebenslauf .....................................................................................................................94
5 Einleitung
1.Einleitung
1.1 Der Begriff Endodontologie
Die Endodontologie beschäftigt sich mit Form und Funktion des Endodonts und der
Ätiologie, Pathologie, Prävention, Diagnose und Therapie von Erkrankungen des
Endodonts.
Da die Zahnpulpa und das umgebende Dentin entwicklungsgeschichtlich eine
anatomisch-funktionelle Einheit bilden, wird der Begriff Endodont für diese gesamte
Einheit verwendet.
Das Endodont steht über das Foramen apikale sowie durch akzessorische
Seitenkanäle mit dem Zahnhalteapparat in Verbindung. Deshalb können
progediente Erkrankungen des Endodonts im Bereich des Periapex auf das
Parodontium übergreifen.
Aus diesem Grund befasst sich die Endodontie auch mit der Ätiologie und
Behandlung von Erkrankungen der periapikalen Region.
1.2 Anatomische Struktur des Wurzelkanals
Der gesamte Pulparaum bildet keinen glatten Hohlraum, sondern ein komplexes
Kanalsystem. Die Pulpa steht nicht nur über das Foramen apikale, sondern häufig
auch über akzessorische Kanäle mit dem Desmodont in Verbindung. Im apikalen
Bereich bilden diese Aufzweigungen und akzessorischen Kanäle oft ein
sogenanntes apikales Delta (apikale Ramifikation) mit akzessorischen Foramina.
Das Foramen apikale bildet den natürlichen Zugang zum Pulparaum.
Der Hauptkanal verjüngt sich meist an der Wurzelspitze. Die engste Stelle des Kanals bildet
die apikale Konstriktion und wird auch als physiologischer Apex (Foramen
physiologicum) bezeichnet. Der Durchmesser beträgt an dieser Stelle etwa 0,15 - 0,25mm
(Green 1960), in der Regel findet sich hier die Zement - Dentin - Grenze.
6 Einleitung
Abbildung 1.1: Anatomie der Wurzelspitze (aus Hellwig et al. 2003)
1.3 Die endodontische Behandlung
Das Ziel jeder endodontischen Behandlung ist es, den erkrankten Zahn auf Dauer zu
erhalten, sowie schädliche Auswirkungen auf den Gesamtorganismus, welche von
einem erkrankten Zahn ausgehen können, zu verhindern.
Früher war die reine Schmerzbehandlung der Grund für Wurzelkanalbehandlungen,
heute steht die Ausheilung der pathologischen Prozesse und damit neben der
Schmerzbeseitigung die Zahnerhaltung im Vordergrund.
Die Endodontie ist eine der wichtigsten zahnerhaltenden Maßnahmen und stellt
somit einen großen Teilbereich der modernen konservierenden Zahnheilkunde dar.
Die Notwendigkeit einer endodontischen Behandlung ist bei fortgeschrittenen,
irreversiblen Pulpaerkrankungen indiziert. In mehr als 90 % der Fälle wird die
entzündliche Erkrankung der Pulpa durch Karies und ihre Folgeerscheinungen
hervorgerufen, des Weiteren können thermische, chemische und mechanische Reize
ursächlich sein.
A:Physiologisches Foramen
(Stelle mit der kleinsten
Kanalquerschnittsfläche,
Zement - Dentin - Grenze).
B : Foramen apikale
(anatomische Wurzelspitze).
C :Röntgenologischer Apex
(als Wurzelspitze auf dem
Röntgenbild sichtbar )
7 Einleitung
1.4 Vorraussetzung für den Erfolg einer endodontischen Behandlung
Die Behandlung des erkrankten Endodonts stellt seit Jahrzehnten eine
Routinemaßnahme in der zahnärztlichen Praxis dar, trotzdem ergeben sich in
Studien große Unterschiede in den Erfolgsraten, sie werden in der
internationalen Literatur mit 70 - 95 % angegeben. Nach Weine (1982) liegt die
Erfolgsquote in Kliniken und Allgemeinpraxen sogar bei 96%. Die große
Streubreite resultiert aus verschiedenen Vorgehensweisen,
Beobachtungszeiträumen und Erfolgskriterien.
So untersuchten Sjögren et al. (1990) in einer 10-Jahresstudie den
Zusammenhang der präoperativen Ausgangslage und dem Behandlungserfolg.
Bei anfangs vitalen Zähnen ließ sich in 95%, bei Zähnen mit periapikalen
Läsionen in 86% und bei Revisionen nur zu 62% ein Erfolg erzielen.
Als Vorraussetzung für eine erfolgreiche Wurzelkanalbehandlung verlangte Mayer
(1955) die komplette Ausräumung der Pulpa, die Sterilisation des Kanalsystems und
anschließende dichte Wurzelkanalfüllung.
Auch heute gelten für einen Langzeiterfolg folgende Vorraussetzungen:
• die Entfernung des entzündlich veränderten oder gangränösen Gewebes,
• die mechanische Säuberung und Aufbereitung des Kanals, d.h. die
Erweiterung und der mechanische Abtrag der infizierten Kanalwand bis zur
apikalen Konstriktion,
• Maßnahmen zur Desinfektion des Wurzelkanalsystems,
• und schließlich dessen dichte Obliteration durch die Wurzelkanalfüllung.
Eine erfolgreiche Wurzelkanalbehandlung lässt sich durch verschiedene
Methoden und Techniken erzielen. Es gibt Unterschiede bei der Wahl der
Hilfsmittel zur Wurzelkanalaufbereitung, der Spüllösungen, der medikamentösen
Einlagen, sowie der Methode zur Bestimmung der Wurzelkanallänge.
Die Beurteilung des Erfolges einer Wurzelkanalbehandlung erfolgt sowohl klinisch
als auch durch röntgenologische Kontrolle. Der erfolgreich behandelte Zahn soll
beschwerdefrei und funktionell belastbar sein. Der periapikale Bereich bzw. der
umgebende Knochen sollen röntgenologisch keine pathologischen Veränderungen
erkennen lassen (Sjögren et al. 1990).
8 Einleitung
1.5 Die Bedeutung der apikalen Konstriktion
Eine im Praxisalltag häufig beobachtete Indikation zur Wurzelbehandlung ist die
Parodontitis apicalis bzw. ein apikales Granulom. Die Entstehung dieser Läsionen geht
meist vom infizierten Wurzelkanal aus. Die Mikroflora im Kanal bildet Antigene und
Toxine, die auf das apikale Gewebe einwirken und zu einer Abwehrreaktion führen.
Die Körperabwehr kann die Mikroorganismen im Kanal aber nicht erreichen, da bei
einer nekrotischen Pulpa aufgrund fehlender Blutzirkulation keine Immunabwehr
möglich ist. Es kommt nicht zur Ausheilung, sondern je nach Abwehrlage des
Patienten und der vorherrschenden Bakterienflora zu einer akuten oder chronischen
Verlaufsform (Hellwig et al. 2003).
Im Abschnitt 1.4 wird die Aufbereitung des Wurzelkanals bis zur apikalen Konstriktion
als eine Grundvorraussetzung für eine erfolgreiche Wurzelkanalbehandlung
aufgeführt. Dieses Konzept geht auf Grove (1929) zurück, der davon ausging, dass
das Gewebe apikal des Foramens physiologicum nicht pulpalen Ursprungs ist.
An der apikalen Konstriktion geht das Pulpagewebe an der Dentin-Zement-Grenze in
das parodontale Gewebe über. Das den Apex umgebende Gewebe ist ein
faserreiches, mit Nerven und Gefäßen durchsetztes Mischgewebe. Aufgrund der
Blutversorgung ist eine Ausheilung von pathologischen Prozessen in diesem Gebiet
möglich, allerdings nur, wenn der Prozess nicht aus einem infizierten Wurzelkanal
unterhalten wird. Daher müssen aus dem Kanal alle infizierten und nekrotischen
Gewebebestandteile entfernt werden, und zwar bis zur apikalen Konstriktion.
Im Fall einer Wurzelkanalaufbereitung, die die apikale Konstriktion nicht erreicht,
können im Kanalsystem noch Reste infizierten Materials verbleiben; dies wird zum
dauerhaften Reservoir für Bakterien und toxische Stoffwechselprodukte, welches der
Körperabwehr nicht zugänglich ist. Dieser Dauerreiz kann zu akuten oder chronischen
periapikalen Läsionen führen (Hellwig et al. 2003).Der oben genannte Fall stellt eine
ungenügende, im Sprachgebrauch zu kurze Aufbereitung dar.
Wird jedoch die apikale Konstriktion bei der Wurzelkanalaufbereitung überschritten,
liegt also eine zu lange Aufbereitung oder Überinstrumentierung vor, bewirkt dies
9 Einleitung
eine mechanische und chemische Traumatisierung und Kontaminierung des
periapikalen Gewebes. Durch Verschleppung von infiziertem Wurzelkanalinhalt über
die Wurzelspitze hinaus erfolgt eine Traumatisierung und ggf. Infektion des
periapikalen Gewebes. Dadurch bedingt kann sich eine entzündliche Reaktion bis hin
zum akuten periapikalen Abszess ergeben, auch besteht die Gefahr der Bakteriämie.
Im Oberkiefer besteht bei enger topographischer Beziehung zwischen Wurzelspitze
und Kieferhöhlenboden die Gefahr der Überinstrumentierung in die Kieferhöhle und
der Ausbildung einer Sinusitis.
Bei zu langer Aufbereitung wird das Foramen physiologicum erweitert, eine
Überfüllung des Wurzelkanals wird so begünstigt. Im Unterkiefer besteht so die
Gefahr der Schädigung des N. alveolaris inferior bei Überfüllung im
Seitenzahnbereich.
Bei Überfüllung des Wurzelkanals ist die Erfolgrate für die endodontische
Behandlung vermindert (Sjögren et al. 1990), hierbei kommt es am häufig zu
postoperativen Schmerzen und pathologischen Veränderungen im apikalen Bereich
(Mayer 1955). Für eine komplikationslose Heilung ist es deshalb erforderlich, das
Gewebe apikal des Foramen physiologicum nicht zu traumatisieren.
Die ideale Aufbereitung endet also an der engsten Stelle des letzten
Kanalabschnittes, der apikalen Konstriktion. Diese fungiert hierbei als natürliche
Barriere zwischen Wurzelkanalfüllmaterial und dem apikalen Gewebe. Die
Kontaktfläche zwischen eingebrachtem Fremdkörper und vitalem Gewebe kann so
möglichst klein gehalten werden. Zudem ist eine Kondensation des
Wurzelfüllmaterials gegen eine kleinere Öffnung besser möglich. Eine
mechanische Traumatisierung des Gewebes jenseits der Konstriktion sowie dessen
Infektion durch Keimverschleppung kann somit verhindert werden.
Als Arbeitslänge bezeichnet man die Distanz zwischen dem koronalen
Referenzpunkt (Inzisalkante, Höckerspitze) und dem apikalen Referenzpunkt (
apikale Konstriktion ). Den koronalen Referenzpunkt stellt der Anschlagpunkt des
Stoppers des jeweils verwendeten endodontischen Instruments an der
Inzisalkante oder Höckerspitze des Zahnes dar. Als Stopper können
beispielsweise Gummi- oder Metallringe dienen, welche entlang des Instrumentes
zur Einstellung der gewünschten Länge verschoben werden.
10 Einleitung
Abbildung 1.2: Bestimmung von Zahnlänge und Arbeitslänge (Hellwig et al. 2003)
1.6 Möglichkeiten zur Bestimmung der Arbeitslänge
Nach Kröncke (1981) bleibt auch für den Geübten die korrekte
Wurzelkanalbehandlung ohne exakte Bestimmung der Arbeitslänge ein Zufallstreffer,
wobei seltener als in einem von 10 Fällen eine genaue Wurzelkanalfüllung möglich ist.
Die Längenbestimmung kann taktil, röntgenologisch oder endometrisch erfolgen.
1.6.1 Taktile Längenbestimmung
Die taktile Lagebestimmung der apikalen Konstriktion, welche lange Zeit als gängige
Methode in der Praxis angewendet wurde, gilt heute als obsolet.
Seidberg et al. (1975) gaben die exakte Bestimmung der apikalen Konstriktion
mittels taktiler Messung mit nur etwa 60% an.
1.6.2 Röntgenologische Längenbestimmung
Durchführung der röntgenologischen Längenbestimmung
11 Einleitung
Die röntgenologische Längenbestimmung ist die wohl weithin anerkannteste und
gebräuchlichste Methode der Wurzelkanallängenbestimmung. Dieses Verfahren geht
auf den Vorschlag von Ingle (1957) zurück.
Viele Autoren fordern mindestens drei Aufnahmen: ein diagnostisches Bild zu Beginn
der Behandlung, eine Messaufnahme und ein abschließendes Kontrollbild der
Wurzelkanalfüllung. Zunächst wird aus diagnostischen Gründen eine
Röntgenaufnahme in Paralleltechnik angefertigt (nach Updegrave 1968).
Das diagnostische Röntgenbild gibt dem Behandler Aufschluss über die
Kanalanatomie, atypische Kanalverläufe und Krümmungen, Obliterationen, sehr
weite Foramina, pathologische Veränderungen im Bereich des Apex und des
Parodonts wie Zysten, Granulome oder Abszesse etc.
Bei der Paralleltechnik herrscht Parallelität zwischen Objekt- und Bildauffangebene,
der Zentralstrahl trifft im rechten Winkel auf beide Ebenen. So soll eine
maßstabsgerechte Darstellung erzielt werden.
In der Praxis wird trotz der Überlegenheit der Paralleltechnik noch häufig die
Halbwinkeltechnik angewandt, da die Anwendung Paralleltechnik spezielle Filmhalter
verlangt, deren Anbringung schwierig sein kann. Manchmal erschwert ein Würgereiz
des Patienten die korrekte Anbringung, im Oberkiefer kann ein flacher Gaumen die
Anwendung der Paralleltechnik unmöglich werden lassen.
Bei der Halbwinkeltechnik erfolgt die Einstellung des Zentralstrahls senkrecht auf die
Winkelhalbierende zwischen Objekt- und Bildebene.
Mit Hilfe der diagnostischen Aufnahme wird die Zahnlänge abgeschätzt und ein
Instrument im Sicherheitsabstand von 1-3mm vor dem röntgenologischen Apex
eingebracht. Das Instrument soll ohne Kraftaufwand zum gewählten Punkt
eingebracht und eine leichte Klemmpassung erzielt werden können.
Die Spitze des Instrumentes muss auf der Messaufnahme sicher darstellbar sein.
Dazu ist eine bestimmte Mindeststärke der verwendeten Instrumente notwendig;
Reamer sollten mindestens die ISO - Größe 15, Hedströmfeilen mindestens die ISO
Größe 20 aufweisen (Cox et al. 1991). Ist dies nicht möglich, können stärker
röntgenopake Silberstifte verwendet werden.
Die Lage des Instrumentes wird nun in der Messaufnahme, die ebenfalls in
Paralleltechnikerfolgen sollte, bewertet. Liegt die Spitze des Instrumentes 0,5 - 1mm
12 Einleitung
vor dem röntgenologischen Apex, so ist die Arbeitslänge gefunden. Bei einer
Abweichung der Instrumentenspitze vom röntgenologischen Apex von mehr als 3mm
sollte die Messaufnahme mit weiter nach apikal geschobenem Instrument wiederholt
werden.
Um mögliche Projektionsfehler zu korrigieren, werden nach der Messaufnahme unter
Berücksichtigung des Strahlensatzes die messbaren Größen in eine
Verhältnisgleichung eingesetzt und die Aufbereitungslänge berechnet.
L = LRö x LI / LIRö
L = tatsächliche Länge des Wurzelkanals
LRö = Länge des Wurzelkanals im Röntgenbild
LI = tatsächliche Länge des Instrumentes
LIRö =Länge des Instrumentes im Röntgenbild.
Die Arbeitslänge ergibt sich dann, indem von der Wurzelkanallänge 0,5 - 1mm
subtrahiert werden. Der Kanal wird auf der berechneten Länge aufbereitet und
abgefüllt, danach erfolgt eine weitere Röntgenaufnahme zur Beurteilung der
Wurzelkanalfüllung. Ein solches Abschlussröntgenbild ist auch aus forensischen
Gründen angezeigt.
Probleme der röntgenologischen Längenbestimmung
Das Röntgenbild entspricht nur einem zweidimensionalen Summationsbild aller im
Strahlengang hintereinander liegenden Objekte, wobei die bukko-linguale Dimension
völlig unberücksichtigt bleibt. Damit fehlen wichtige Informationen, was zur
Fehlinterpretation führen kann.
So sind palatinale Wurzeln oberer Molaren an der Spitze meist nach bukkal
gekrümmt und können dadurch die Beurteilung des Röntgenbildes erschweren.
Wegen Überlagerungen im Molarenbereich sind oft zusätzliche Röntgenaufnahmen
mit einer mesial- oder distalexzentrischen Darstellung zur besseren Unterscheidung
der Wurzelkanäle notwendig, was mit einer zusätzlichen Strahlenexposition während
der Behandlung verbunden ist.
13 Einleitung
Eine Überlagerung durch anatomische Strukturen (Kompakta, Trabekel, Jochbögen,
Kieferhöhlenboden) vermindert die Röntgensichtbarkeit des Apex oder der Instrumente.
Ein weiteres Problem ist, dass die Röntgenaufnahme stets etwas verzerrt ist. Zwar
können durch die Paralleltechnik die Längenverzerrungen auf ein Minimum reduziert
werden; Vande Voorde und Bjorndal (1969) gaben in ihren Untersuchungen eine
Vergrößerung der reellen Zahnlänge von im Mittel 5,4% an.
Bei der Halbwinkeltechnik werden schon Verzerrungen bis 10% angenommen,
außerdem ergibt der unterschiedliche Film - Objekt - Abstand eine unterschiedliche
Vergrößerung der einzelnen Regionen, der koronale Bereich wird im Verhältnis zum
apikalen kleiner dargestellt. Hinzu kommen Verzerrungen durch die Biegsamkeit des
Filmes, welche die Positionierung in der engen Mundhöhle oft erst möglich macht,
andererseits aber keine plane Bildebene ergibt.
Chunn et al. (1981) untersuchten einwurzelige Zähne, deren Wurzelfüllungen im
Röntgenbild korrekt erschienen. Post extraktionem konnten sie zeigen, dass bei
Anwendung der Halbwinkeltechnik 33% und bei Anwendung der Paralleltechnik 20%
der Kanäle über den Apex hinaus abgefüllt waren.
Nahmias et al. (1987) zeigten in ihrer Studie, dass eine Feilenspitze, welche sich am
radiologischen Apex befindet, in den meisten Fällen schon apikal des Foramens
liegt.
Röntgenbilder sind allgemein stark von der individuellen Interpretation des
Behandlers abhängig. Goldmann et al. (1972) beschrieben im Artikel Who is reading
the radiograph, dass sich sechs verschiedene Behandler in weniger als der Hälfte
von 250 Fällen über Erfolg oder Misserfolg einer Wurzelkanalbehandlung einig
waren.
Es ist nicht möglich, die apikale Konstriktion röntgenologisch zu sehen. Der einzige
Punkt, der sicher gemessen werden kann, ist der röntgenologische Apex. Also
erfolgt im engeren Sinne keine Messung, sondern eine Schätzung der
Arbeitslänge. In der Literatur hat sich die Distanz von 0,5 - 1mm vor dem
röntgenologischen Apex als Arbeitslänge bewährt (McDonald 1992), aber das heißt
nicht, dass sich die apikale Konstriktion immer dort befindet.
Kuttler (1955) erhielt als durchschnittliche Distanz zwischen der apikalen
Konstriktion und dem Foramen apicale den Wert von 0,524mm für Patienten im
14 Einleitung
Alter von 18 - 25 Jahre und den Wert 0,659mm für Patienten mit 55 Jahren und
darüber. Dies deckt sich ungefähr mit der Angabe im Lehrbuch von Hellwig et al.
(2003), dort wird die mittlere Distanz der apikalen Konstriktion vom Foramen
apicale mit 0,6mm angegeben, der mittlere Abstand der apikalen Konstriktion vom
radiologischen Apex mit 1mm.
Vande Voorde und Bjorndal (1969) ermittelten in ihren Untersuchungen mittels
Paralleltechnik folgende durchschnittliche Distanzen:
Foramen apicale - röntgenolog. Apex 0,3mm
Foramen apicale - Foramen physiologicum 0,8mm Röntg. Apex - Foramen physiologicum 1,1mm
Auch Chapman (1969) gab in über 92 % der Fälle die Entfernung von 0,5 - 1mm
für die apikale Konstriktion vom radiologischen Apex an.
Kuttler (1972) und auch Green (1960) zeigten jedoch in ihren Studien, dass
durchaus eine große Varianz im Abstand der apikalen Konstriktion vom
radiologischen Apex im Rahmen von 0,5 - 3mm vorhanden sein kann.
Dummer et al. (1984) fanden eine Varianz in den Entfernungen von 0,07 bis 2,69mm
mit einem durchschnittlichen Abstand von 0,89mm.
In einer Studie erhielten Mizutani et al. (1992) für den durchschnittlichen Abstand von
Konstriktion zu Foramen für Oberkiefer Frontzähne einen Wert von etwa 0,9mm.
Das heißt, in vielen Fällen liefert die röntgenologische Methode nur eine ungefähre
Näherung zur wirklichen apikalen Engstelle.
1987 fand Huang in 43% der Fälle eine tatsächliche Lage der Feile apikal des
Foramens, obwohl das Röntgenbild eine Lage der Feile kurz vor dem Apex zeigte.
Eine weitere Fehlermöglichkeit besteht in der unsicheren Darstellung der von Fall
zu Fall variierenden Austrittsstelle des Hauptwurzelkanals am apikalen Delta.
Pineda und Kuttler (1972) fanden bei der Untersuchung von 7275 Molaren und
Prämolaren in mehr als 80% ein lateral liegendes Foramen.
Green zeigte schon 1960, dass etwa 50% der Foramina nicht direkt auf dem
anatomischen Apex befindlich sind, sondern sich in einer Entfernung von bis zu 2mm
koronal vom Apex öffnen.
15 Einleitung
Ein immer wieder betonter Nachteil der röntgenologischen Längenbestimmung ist die
Strahlenexposition des Patienten. Fast die Hälfte der Strahlung, der die Bevölkerung
in Deutschland ausgesetzt ist, ergibt sich durch medizinische Diagnostik. Zwar ist
der Anteil durch speziell zahnmedizinische Diagnostik gering, dennoch sollte auch in
diesem Bereich die Belastung so gering wie möglich gehalten werden. Abgesehen
von den Unsicherheiten bei der Bestimmung der Arbeitslänge sollte etwa eine
Röntgenaufnahme bei Schwangeren nicht erfolgen.
Der Zeitaufwand ist ebenfalls nicht zu vernachlässigen, jede Röntgenaufnahme
erfordert meist den Gang des Patienten in einen separaten Röntgenraum und die
anschließende Entwicklung des Filmes.
Diesen Nachteilen stehen jedoch die Vorteile der diagnostischen Aufnahme
gegenüber, die wie oben genannt einen Überblick über die Anatomie des Zahnes
und eventuelle pathologische Prozesse gibt. Auch die Möglichkeit der Dokumentation
des Behandlungsablaufes ist, auch aus forensischen Gründen, nicht zu
vernachlässigen. Daher erscheint eine Röntgenaufnahme vor Beginn und nach
Abschluss der Wurzelkanalbehandlung sicher nach wie vor sinnvoll, die Aufnahme
zur Längenbestimmung hat nur einen begrenzten Darstellungswert und sollte durch
eine andere Methode der Längenbestimmung ersetzt werden. Dies hätte auch den
Vorteil der Reduktion der Strahlenbelastung für den Patienten.
1.6.3 Endometrische Längenbestimmung
Geschichte der Endometrie
Die Geschichte der Endometrie begann mit Custer (1916). Er fand heraus, dass sich
beim Übergang vom trockenen Kanalinhalt zum Gewebe jenseits des Apex der
Gewebewiderstand ändert.
Suzuki kam 1942 nach einer In - vivo - Untersuchung an Hunden zu den
Schluss, dass zwischen Parodontalligament und oraler Mukosa ein konstanter
Widerstand von 6,5 kΩ besteht, der auch nicht abhängig vom Kanalinhalt ist.
Sunada stellte daraufhin 1962 sein Endometer vor, das erste elektronische
Messgerät zur Wurzelkanallängenbestimmung.
16 Einleitung
Das Gerät arbeitete mit Gleichstrom. Die Messung war nur im trockenen Kanal möglich
und basierte auf der Beobachtung von Suzuki. Sobald die Messfeile im Kanal über das
apikale Foramen hinausgeschoben wurde und das Desmodont erreichte, sank der vorher
extrem hohe Widerstand auf einen Wert von 6,5 kΩ. Sunada ging davon aus, dass
dieser Widerstand eine feste Größe und unabhängig von Patientencharakteristika und
Zahntypen sei. Sobald der mittels einer Messfeile bestimmte Widerstand 6,5 kΩ
erreichte, nahm er das Erreichen der Wurzelspitze an. Es wurde also nicht die apikale
Konstriktion bestimmt, sondern nur der Übergang vom trockenen Kanal zu leitendem
Gewebe. Diese Stelle muss aber nicht mit der Konstriktion zusammenfallen.
Die folgende Abbildung zeigt den typischen Aufbau einer endodontischen
Messapparatur.
Abbildung 1.3: Schematische Anordnung einer endometrischen Messapparatur (aus McDonald 1992)
Physikalische Grundlagen
Das Prinzip der endometrischen Messung beruht auf der Ermittlung von elektrischen
Widerständen. Jede Materie setzt bei einer angelegten Spannung dem fließenden
Strom einen elektrischen Widerstand entgegen, welcher abhängig ist von Länge
und Querschnitt des von Strom durchflossenen Materials und weiterhin von einer
Materialkonstante, dem spezifischen elektrischen Widerstand (Kuchling, 1986).
17 Einleitung
Im Gleichstromkreis wird ein Widerstand auch ohmscher Widerstand genannt. Wird mit
einem Messgerät mit Gleichstrom in einem feuchten Medium mittels Elektroden ein
Widerstand gemessen, so tritt das Phänomen der Polarisation auf. Die elektrischen
Ladungen der Kathode (Elektrode am Minuspol) und der Anode (Elektrode am Pluspol)
bewirken eine Wanderung von jeweils entgegengesetzt geladenen Ionen in der
Elektrolytlösung. Die Ionen umgeben die Elektroden und erhöhen den Widerstand über
den eigentlichen Widerstand der Lösung hinaus. Die Polarisationseffekte nehmen mit
längerer Messzeit zu (Riedel, 1994). Im Wechselstromkreis ist dieser Effekt kleiner, da
sich die Ladungen der Elektroden ja laufend umkehren.
Der Widerstand im Wechselstromkreis wird als Impedanz bezeichnet. Die Impedanz
ist ein komplexer Widerstand und setzt sich aus einem reellen Teil, entsprechend
dem ohmschen Widerstand und einem Imaginärteil, entsprechend dem
frequenzabhängigen, kapazitiven Widerstand zusammen. Der kapazitive Widerstand
ist je kleiner, je höher die Frequenz des angelegten Wechselstroms ist (Kuchling,
1986).
Kommt ein Messgerät mit Elektroden in Elektrolytlösungen zum Einsatz, wie es bei
der modernen Endometrie der Fall ist, so ist die von dem Gerät gemessene
Gesamtimpedanz immer eine Summe aus Gewebeimpedanz und
Elektrodenimpedanz. Beide bestehen jeweils aus einer ohmschen und einer
kapazitiven Komponente.
Der ohmsche Widerstand des Gewebes wird durch den spezifischen Widerstand des
Gewebes und der Elektrolyte zwischen den Elektroden gebildet. Auch die
Leitfähigkeit der Elektrolyte im Wurzelkanal und somit deren spezifischer Widerstand
ist Teil des ohmschen Widerstandes.
Die kapazitive Komponente des Gewebes ergibt sich dadurch, dass das Hartgewebe
des Zahns einen Isolator im umgebenden leitenden Gewebe darstellt. Auch die
Zellmembranen wirken zu einem geringen Teil als Kapazitäten. Im
Wechselstromkreis ist das Hartgewebe also ein kapazitiver Widerstand.
Allerdings ist das Hartgewebe kein totaler Isolator, sondern es können durchaus
kleine Teile des Messstroms über Dentin und Zement abfließen. Im Mittel besteht ein
ohmscher Widerstand von 90 - 150 kΩ, die spezifische Leitfähigkeit des apikalen
Dentins wird rund 200-mal geringer als die des Pulpengewebes geschätzt (Voß
1990).
18 Einleitung
Die Elektrodenimpedanz ist der Übergangswiderstand zwischen Elektrode und
Elektrolyt. Sie setzt sich gleichfalls aus ohmschen und kapazitiven Komponenten
zusammen. Die Elektrodenimpedanz tritt an beiden Elektroden auf und entsteht
durch elektrochemische Prozesse an der Grenzfläche zwischen Metall und
umgebender Flüssigkeit bzw. Gewebe. Sie ist abhängig von der Größe der
Kontaktfläche sowie den leitenden Eigenschaften der umgebenden Flüssigkeit
bzw. Gewebes in diesem Bereich. Somit ist dieser Übergangswiderstand variabel.
Um die notwendigen Informationen über den Widerstandsverlauf im Wurzelkanal zu
erhalten, möchte man eigentlich nur die Gewebeimpedanz bestimmen; die
Elektrodenimpedanz stört die Messung, allerdings kann die Gewebeimpedanz nicht
allein bestimmt werden. Der Gewebewiderstand wird also durch die in der
Anordnung mit Lippen- und Kanalelektrode immer vorhandene Elektrodenimpedanz
verfälscht.
Es stellt sich also die Frage, wie der Einfluss der Elektrodenimpedanz verringert
werden kann?
Bei hohen Frequenzen des angelegten Wechselstroms ist der kapazitive Widerstand
an den Elektroden klein. Damit ist also die Elektrodenimpedanz vermindert und hat
einen kleineren Einfluss auf die Gesamtimpedanz. Bei höheren Frequenzen sind
außerdem die Polarisationseffekte geringer, da sich die Stromrichtung häufiger
ändert. Eine hohe Frequenz hat auch einen positiven Einfluss auf die Gewebeimpedanz.
Voß (1990) erklärte, dass Gewebe bei geringen Frequenzen schlechte Leiter sind, da
der Strom nur über Ionen der extrazellulären Flüssigkeit geleitet wird. Bei höheren
Frequenzen nimmt der Widerstand ab, da der kapazitive Widerstand der Zellmembranen
sinkt. Die günstigsten Messfrequenzen liegen um 1 kHz.
Anhand von Versuchen mit konusförmigen bzw. parallelwandigen
Wurzelkanalmodellen stellte Voß (1990) weiterhin fest, dass auch der Winkel
des apikalen Trichters die Messung beeinflusst. Je mehr dieser Winkel gegen
180° geht, desto genauer können Endometriegeräte die Konstriktion lokalisieren.
Somit beeinflussen Leitfähigkeit der Zahnhartsubstanzen, Elektrodenimpedanz,
Elektrolytleitfähigkeit sowie Wurzelkanalgeometrie in unterschiedlichem Maße und
unabhängig voneinander die elektrische Messung.
19 Einleitung
1.7 Typen von Endometriegeräten
1.7.1 Messgeräte vom Widerstandstyp
Wie oben beschrieben arbeiteten die ersten Messgeräte mit der Messung des
ohmschen Widerstandes in einem Gleichstromkreis. Dazu musste der Kanal absolut
trocken sein, da beim Vorhandensein von leitfähigen Substanzen, etwa
Elektrolytlösungen wie Blut oder NaOCl-Lösung, der Widerstand schon vor Erreichen
des Desmodonts stark absank und so das Erreichen des Foramens apicale frühzeitig
suggerierte. Dann wurde also die Kanallänge zu kurz bestimmt.
In der Praxis war die Forderung der vollständigen Trocknung des Kanals nicht
durchführbar, des Weiteren wurde der Stromfluss von einem Teil der Patienten als
unangenehm empfunden. Daher erfolgte eine Weiterentwicklung der Geräte.
1.7.2 Messgeräte vom Impedanztyp
Die weiterentwickelten Endometriegeräte arbeiteten mit Wechselstrom. Damit sollten
Polarisationserscheinungen minimiert werden. Hierbei gilt es festzuhalten, dass der
kapazitive Widerstand im Wechselstromkreis - im Gegensatz zum ohmschen
Widerstand - abhängig ist von der Frequenz der Wechselstromquelle. Auch bei
diesen Geräten war eine feste Vergleichsimpedanz vorgegeben. Auch hier erfolgte
die Messung im trockenen Wurzelkanal. Der Stromkreis wurde beim Erreichen des
Desmodonts über die Nadel geschlossen.
Ein Beispiel für ein solches Gerät war der Root Canal Meter, welcher 1969 auf den
Markt kam. Er arbeitete mit einer Wechselstromquelle mit 150 Hz. Die Nachteile der
Forderung nach kompletter Trockenheit des Kanals und der für manche Patienten
unangenehme Stromfluss blieben allerdings bestehen. Bei Anwesenheit von
Elektrolyten im Kanal zeigten auch diese Messgeräte eine zu kurze Arbeitslänge an.
Beim Endocater von Hasegawa (1979) wurden die Sonden für den Kanal mit
Kunststoff ummantelt, so dass nur noch die Instrumentenspitze elektrisch leitend
20 Einleitung
war. Damit konnte auch in feuchten Kanälen gemessen werden. Allerdings konnten
diese dann nicht mehr in enge Kanäle eingeführt werden, oder aber die
Ummantelung löste sich ab. Der Endocater arbeitete mit 400 Hz, wodurch die
Polarisationseffekte deutlich verringert wurden. McDonald (1992) gab die
Genauigkeit des Endocaters in einer In-vivo-Studie mit 93% im Bereich +/- 0,5mm
um die Konstriktion an.
Mit dem Sono-Explorer kam dann ein Gerät auf den Markt, bei welchem der
Widerstand durch eine Referenzmessung im gingivalen Sulkus vor der eigentlichen
Längenbestimmung kalibriert wurde (Inoue et al. 1972). Doch auch dieses System
lieferte keine reproduzierbaren Werte.
Unterschiedliche Untersuchungen wie etwa von Huang (1987) zeigten, dass die
These von Suzuki verworfen werden konnte. Absolute Widerstandswerte wie die
angenommenen 6,5 kΩ waren im Organismus nicht reproduzierbar.
Voß lehnte 1989 diese Messgeräte vom Impedanztyp aufgrund hoher Fehlerraten
ab. Mit diesen Messgeräten wird nicht der gesuchte Gewebewiderstand bestimmt,
sondern die Elektrodenimpedanz hat hier den größeren Einfluss. Da der Widerstand
im Gerät integriert und nicht individuell festgelegt wurde, ergaben sich zu lange und
zu kurze Messergebnisse.
Ushíyama stellte 1983 ein neues Messprinzip vor, bei dem eine Messung von
Spannungsdifferenzen im Kanal selbst erfolgte und der Impedanzgradient im
Wurzelkanal bestimmt wurde. Das Messprinzip beruhte auf dem Phänomen, dass an
der Stelle eines stromdurchflossenen Leiters, welche den kleinsten Querschnitt
aufweist, die größte Spannungsänderung pro Längeneinheit auftritt.
Zwei isolierte, um eine Distanz von 0,1 - 0,26mm verschobene und nur an der Spitze
leitende Elektroden wurden miteinander verbunden und bildeten so eine bipolare
Elektrode. Mit der weiter inzisal liegenden Elektrode wurde der Strom eingeleitet,
mit der weiter apikal liegenden wurde die Spannungsdifferenz zu ersterer
bestimmt. Wurde ein Maximum der gemessenen Spannung erreicht, so befand sich
die Konstriktion zwischen den beiden Elektrodenpolen.
21 Einleitung
Da die Elektrode relativ dick war, konnte eine Messung nur bei Wurzelkanälen
größer als ISO - Größe 30 durchgeführt werden. Des Weiteren zeigte das Gerät jede
Engstelle im Kanal an, nicht nur die apikale Konstriktion.
Pahncke et al. (1986) stellten ein Messverfahren mit einer nicht isolierte Elektrode der
ISO - Größe 15 vor, welche über einen Weg von 1mm in axialer Richtung mit
einer Frequenz von 100 Hz im Kanal oszillierte. Die Messung im oberen und im
unteren Punkt der Amplitude entspach dem Messverfahren von Ushíyama (1983).
Die Elektrode war nun zwar dünn genug für die meisten Kanäle, allerdings konnte mit
ihr nicht mehr der Kanal wie gewohnt palpiert werden und es bestand die Gefahr der
Perforation oder des Instrumentenbruchs.
1.7.3 Messgeräte mit Differenz- und Quotientenmethode
Geräte, die mit nur einer Frequenz arbeiten, bestimmen in feuchten Wurzelkanälen
nicht nur den gesuchten Gewebewiderstand, sondern eine zusammengesetzte
Impedanz aus Gewebeimpedanz und Elektrodenimpedanz (Voß 1989).
Die neuen Messverfahren ziehen daher eben diese Elektrodenimpedanz als
Messgröße heran. Da sie stärker von der Frequenz des Wechselstromes
abhängt als die Gewebeimpedanz, kann die Elektrodenimpedanz über die Bildung
eines Relativwertes aus zwei bei unterschiedlichen Frequenzen gemessenen
Gesamtimpedanzen berechnet werden.
Bei dieser Methode ist die Anwesenheit von Flüssigkeiten im Wurzelkanal erwünscht
und für eine korrekte Messung sogar unabdingbar. Daher funktionieren diese Geräte
auch in Gegenwart von Pus oder Blut.
Hierbei wird das physikalische Phänomen ausgenutzt, dass im Wurzelkanal die
aktive Elektrodenoberfläche, über die der Strom fließt, aufgrund der fast
vollständigen Isolation durch die Kanalwand klein und konstant ist. Sobald die
Instrumentenspitze den Kanal verlässt, wird die Oberfläche größer, ein Stromfluss ist
in alle Richtungen möglich. Damit ist die Elektrodenimpedanz im Wurzelkanal groß
und konstant, außerhalb des Kanals wird sie mit zunehmendem Vorschub kleiner.
Da aus dem endometrischen Messkreis die Elektrodenimpedanz nicht direkt
entnommen werden kann (es wird immer die Summe von Gewebewiderstand und
22 Einleitung
Elektrodenimpedanz bestimmt), wird in zwei Verfahren die Elektrodenimpedanz
über eine Relativwertbildung bei zwei Messfrequenzen erhoben, mittels
- der Impedanzdifferenz ( etwa die Geräte Apit oder Endex mit einer Messung bei
1kHz und 5kHz.
- dem Impedanzquotienten (wie die in der vorliegenden Studie verwendeten Geräte
Root ZX und Raypex 4) mit einer Messung bei 8 und 0,4 kHz.
Saito und Yamashita stellten 1984 die Differenzmethode vor. Hierbei wurden für den
Prüfstrom zwei Wechselstromsinuswellen mit den Frequenzen 1 und 5 kHz
verwendet.
Nach diesem Prinzip arbeitet das Gerät Apit (Osada Electronic Corporation; Tokyo,
Japan), in Amerika auch unter dem Namen Endex auf dem Markt. Man erhält zwei
unterschiedliche Impedanzen, anhand deren Differenz die apikale Konstriktion bestimmt
werden kann (Pagavino et. al. 1998).
Ein Problem besteht darin, dass das Gerät in jedem Kanal einige Millimeter vor dem
Apex kalibriert werden muss, um Abweichungen von der Normalanatomie im Kanal
zu erfassen.
Als Weiterentwicklung der Differenzmethode wurde von Kobayashi und Suda 1991
die Quotientenmethode, auch als "ratio method" bezeichnet, vorgestellt. Hierbei
werden ebenfalls zwei Prüfströme unterschiedlicher Frequenz durch den Zahn
geleitet, nach Ermittlung der zugehörigen Impedanzen wird jedoch der Quotient aus
beiden gebildet. Über diesen kann die Position der Elektrode im Wurzelkanal
ermittelt werden. Der Wert des Quotienten wird nicht wesentlich durch die
elektrischen Bedingungen im Kanal beeinflusst, der elektrolytische Einfluss von
Flüssigkeiten im Wurzelkanal auf die endometrische Messung kann nun
vernachlässigt werden. Eine Kalibrierung im Kanal ist auf Grund einer
Mikroprozessorunterstützung nicht mehr nötig.
Da das Desmodont nun nicht mehr als Referenzgewebe für die Messung notwendig
ist, können die Geräte auch bei einer veränderten Gewebesituation am Apex, wie
etwa eine Parodontitis apicalis angewandt werden (Katz et al. 1996).
Bei Messgeräten mit Differenz- und Quotientenmethode arbeiten mit geringen
Strömen, so dass der Patient beim Messen keine Sensationen wie bei früheren
Messgeräten spürt.
23 Einleitung
Die in der vorliegenden Studie verwendeten Geräte Root ZX (J. Morita Corp., Tokio,
Japan) und Raypex 4 (VDW GmbH, München, Deutschland) arbeiten beide mit der
Quotientenmethode.
Um die Funktionsweise der letztgenannten Methode zu veranschaulichen, sollen nun
einige Schaubilder aus der Studie von Voß und Siebenkees (1994) gezeigt werden.
Sie führten verschiedene In - vitro - Untersuchungen mittels Modellversuchen
durch. Dabei wurden typische Impedanzprofile mit bei verschiedenen Frequenzen
von Wechselstrom an extrahierten Zähnen in einer Messkammer erstellt.
Bei allen ermittelten Widerstandsprofilen wurde der Übergang zwischen Kanal
und Messkammer, also die Stelle, die das apikale Foramen darstellt, sichtbar.
Abbildung 1.4: Gemessene Impedanzkurven bei 100Hz, 1 kHz, 10 kHz, die Ordinate mit Werten von 0
- 16 kΩ ist zur besseren Darstellung abgeschnitten; K bezeichnet die Konstriktion, F das Foramen.
Die Impedanzkurven verlaufen zunächst relativ ähnlich. Im Bereich der apikalen
Engstelle jedoch nimmt die Impedanz bei höheren Frequenzen stärker ab als die
Impedanz bei niedriger Frequenz. Die in diesem Schaubild gemessenen
Impedanzkurven werden miteinander in Beziehung gesetzt, in diesem Fall wird der
Quotient gebildet. Dabei ergibt sich aus jeweils zwei Frequenzen eine neue Kurve.
24 Einleitung
Abbildung 1.5: Impedanzquotientenkurven; die Pfeile markieren die Wendepunkte im Bereich der
Konstriktion
Die physikalisch-mathematischen Modellberechnungen zeigen, dass ein
Wendepunkt im Bereich zwischen Konstriktion und Foramen vorhanden ist.
Da die exakte Bestimmung des Punktes jedoch mit den Geräten unmöglich ist -
während des Vorschubs des Kanalinstrumentes müsste laufend die Eindringtiefe
registriert werden -, mussten bei den Geräten absolute Größen gewählt werden, bei
denen die Apexanzeige ausgelöst wird ( siehe in Abb. 1.5 die gestrichelte Linie als
Beispiel für das Root ZX). Deshalb wird bei den Geräten ab einem bestimmten
Quotientenverhältnis, welches empirisch gewonnen wurde, die Apexanzeige
ausgelöst.
Die Messgeräte bestimmen also nicht exakt die Lage der Konstriktion, wohl aber
tatsächlich einen Punkt zwischen der Konstriktion und dem Foramen. Vom Hersteller
des Root ZX wird daher empfohlen, die Arbeitslänge auf die Anzeige bei 0,5 vor
Apex festzulegen, beim Raypex ist es ähnlich (siehe auch Kapitel Material &
Methode).
Diese sehr theoretischen Ausführungen sollen am Beispiel Root ZX noch einmal
erklärt werden:
Der Gesamtwiderstand der Anordnung wird bei zwei Frequenzen 0,4 und 8 kHz
bestimmt. Daraus bildet das Gerät den Quotienten, dessen Wert im Kanal ungefähr
25 Einleitung
0,7 beträgt. Durch die Leitfähigkeitsänderung im apikalen Bereich ändert sich der
Quotient, da der Impedanzwert bei der hohen Frequenz beim Verlassen des Kanals
stärker abfällt. Das Gerät zeigt daraufhin die relative Lage der Feile am Display an.
Beim Unterschreiten des Wertes 0,6 wird die Apexanzeige ausgelöst.
1.7.4 Übersicht
Mittlerweile sind eine große Zahl Endometriegeräte auf den Markt gekommen, wobei
die Zuordnung eines Gerätes zu seiner zugrunde liegenden Messmethode oft schwer
fällt. Die folgende Graphik zeigt die Enteilung der verschiedenen Gerätetypen
Abbildung 1.6: Einteilung der Endometriegeräte (aus Kobayashi 1995)
1.8 Einflüsse auf die Messgenauigkeit bei Endometriegeräten
Auf die allgemeinen Benutzerhinweise der Geräte wird im Kapitel Material & Methode
eingegangen. Es wurden jedoch einige Studien durchgeführt, die den Einfluss von
Einteilung der Endometriegeräte
Gleichstromgeräte
Endometer(1962) Wechselstromgeräte
Wechselstrom mit
zwei unterschiedl.
Frequenzen
Wechselstrom mit
hoher Frequenz
Endocater (1979)
Wechselstrom mit
Frequenzwechsel
Sono-Explorer
(1971)
Neosono D
Forameter
usw
Differenzmethode
ROOT ZX (1992)
RAYPEX
Justy
Quotientenmethode
Apit (1989)
Wechselstrom
einer Frequenz:
Root Canal Meter
(1969)
Endometer
Odontometer
ApexFinder
usw
Geräte mit bipol.
Elektrode nach
Ushiyama (1983)
26 Einleitung
Faktoren untersuchen, welche auch bei optimaler Funktionsweise der Geräte einen
Einfluss auf das Ergebnis haben könnten.
In diesem Abschnitt soll erörtert werden, inwieweit
- unterschiedliche Kanalinhalte und Spüllösungen,
- unterschiedliche Instrumentengrößen oder -materialien,
- die Größe des Foramens
- apikale Prozesse
- das Instrumentieren des Kanals vor der Messung
einen Einfluss auf das Messergebnis hat.
Aus dem Jahr 2002 ergab eine Studie von Pommer et al. für das Gerät Apex Finder
für vitale Wurzelkanäle einen Abstand von -0,23 +/- 0,47mm von der Konstriktion und
für Kanäle mit nekrotischem Inhalt einen Abstand von -0,48 +/- 0,63mm. Allerdings
wurde als Referenzpunkt der röntgenologische Apex verwendet, dadurch hat diese
Studie nur begrenzte Aussagekraft.
Mayeda et al. (1993) fanden keinen Unterschied zwischen vitalen und nekrotischen
Kanalinhalten, ebenso Dunlap et al. (1998).
Jenkins et al. zeigten 2001 in einem Modellversuch, bei denen sie bei 30
einwurzeligen Zähnen mit dem Root ZX nach Spülen mit verschiedenen Lösungen
wie 2% Lidocain, 5,25% NaOCl, RC Prep, EDTA und 3% Wasserstoffperoxid die
Arbeitslänge bestimmten, dass keine signifikanten Unterschiede in der
Messgenauigkeit bestanden.
Auch Maeres et al. (2002) und ebenfalls Fouad et al. (1993) konnten bei modernen
Geräten keine Abhängigkeit von unterschiedlichen Elektrolyten feststellen.
Tinaz et al. (2002) fanden keinen Unterschied in der Messgenauigkeit des Gerätes
Root ZX bei verschiedenen Konzentrationen von NaOCl im Wurzelkanal.
Nguyen et al. (1996) zeigten in einem In-vitro-Modell aus Alginat, dass der
Durchmesser der Feile für die Messgenauigkeit keine Rolle spielt. Es wurden keine
signifikanten Unterschiede beim Messen mit einer Messfeile der Größe 10 und der
Größe 60 festgestellt. In einer Studie von Thomas et al. (2003), in der die
Messgenauigkeit des Root ZX mit Stahl- und Titanfeilen überprüft wird, zeigte sich
kein klinisch relevanter Unterschied zwischen den Feilentypen. Daher spielt das
Feilenmaterial keine Rolle für die Messgenauigkeit.
27 Einleitung
Der Durchmesser des Foramens wird im Alter kleiner (Kuttler 1955). Durch apikale
Entzündungen und daraus resultierende Resorptionen oder iatrogene Erweiterung
während der Therapie kann die Konstriktion verschwinden.
Mizutani et al. (1992) erhielten für die durchschnittliche Kanalweite an der apikalen
Konstriktion für Oberkiefer Frontzähne einen Wert von etwa 0,4mm.
Huang (1987) zeigte an Modellen, dass bei vergrößertem Durchmesser der
Konstriktion die Arbeitslänge zu kurz bestimmt werden kann.
Dies bestätigt auch Voß (1990). Bei engen Konstriktionen wird die Länge eher zu
lang bestimmt (Wu et al. 1992).
Stein et al. (1990) fanden, dass die Messgenauigkeit des verwendeten
Endometriegerätes abnimmt, wenn die Weite des Foramens zunimmt.
Dies wurde auch von Kovacevic et al. (1998) bestätigt. Bei Durchmessern des
Foramens von 0,25mm ist die Genauigkeit deutlich höher als bei Durchmessern von
0,45 und 0,70mm.
Goldberg et al. (2002) erhielten in einer In-vitro-Studie von 2002 bei Zähnen mit
künstlich verursachter Wurzelspitzenresorption mit dem Root ZX Werte, die die
Arbeitslänge eher zu kurz bestimmen. Dennoch lag die Messgenauigkeit für den
Bereich +/- 0,5mm um die Konstriktion bei 63%.
Kovacevic et al. (1998) untersuchten in-vitro den Einfluss der veränderten
Kationenkonzentrationen der Pulpa gegenüber dem umgebenden Gewebe bei einer
apikalen Entzündung auf die Messgenauigkeit von Endometriegeräten. Dabei schnitt
die gesunde Pulpa mit gleicher Ionenkonzentration wie im umliegenden Gewebe
am besten ab. Bei entzündeter Pulpa mit erniedrigter Kationenkonzentration wurde
eine ungenauere Messung beobachtet. Daher kann es sinnvoll sein, bei entzündeter
Pulpa den Kanal vor der Messung mit einem Elektrolyten zu spülen.
Ibbarrola et al. (1999) zeigten, dass eine Aufbereitung des Kanals in den oberen
Bereichen vor der Arbeitslängenbestimmung die Genauigkeit des Gerätes Root ZX
sogar verbessert, wahrscheinlich weil eventuell vorhandene Kalzifizierungen und
Dentinengstellen oberhalb der Konstriktion entfernt werden.
Bei lateral gelegenen Foramina gaben Pagavinoet al. (1998) eine deutlich niedrigere
Trefferquote im Gegensatz zu an der Wurzelspitze gelegenen Foramina an.
28 Ziel der Studie
2. Ziel der Studie
Die Geschichte und Entwicklung der Endometrie reicht lange Zeit zurück.
Laufend wurden die Geräte verbessert oder das Messverfahren komplett umgestellt,
wie etwa der Übergang vom Gleichstrom- zum Wechselstromverfahren.
Die große Anzahl von Studien mit zum Teil sehr unterschiedlichen Ergebnissen, die
Hypothese des konstanten Gewebewiderstandes und die Widerlegung derselben
zeigen, wie schwierig und komplex dieses Thema ist.
In den zahlreichen In-vivo-Studien werden zwar die klinischen Verhältnisse am
realitäts- nahesten nachgestellt, die große Varianz der Proben und oft auch die
geringe Probenanzahl lassen jedoch nur selten Schlüsse auf die exakte
Messgenauigkeiten von Endometriegeräten zu.
Deshalb ist In-vitro-Studien unter kontrollierten, reproduzierbaren Abläufen ein großer
Stellenwert einzuräumen, wenn neue Verfahren auf ihre Genauigkeit überprüft
werden sollen.
Es gab immer wieder Versuche, ein möglichst ideales Modell zur Analyse und
Testung von Endometriegeräten zu entwickeln.
In dieser Studie soll nun ein neues Modell zur In-vitro-Testung vorgestellt werden.
Anhand von dem wohl am besten untersuchten Endometriegerät ROOT ZX soll die
Fähigkeit des Modells überprüft werden, die physiologischen Gegebenheiten zu
simulieren.
Des Weiteren soll das relativ neue Gerät Raypex 4, zu dem es kaum Studien gibt, mit
dem Gerät ROOT ZX in seiner Messgenauigkeit in diesem neuen Modell verglichen
werden.
29 Material und Methode
3. Material und Methode
3.1 Auswahl der Zähne
Zur Studie wurden frisch extrahierte und danach in 0,1% Thymollösung eingelegte
Zähne verwendet. Ausschließlich einwurzelige Zähne mit vollständiger Wurzel und
insbesondere unversehrter apikaler Region wurden ausgewählt.
Ausgeschlossen wurden Zähne mit resezierten oder resorbierten Wurzeln, ohne
abgeschlossenes Wurzelwachstum oder vormals ankylosierte Zähne. Ebenfalls nicht
zugelassen waren frakturierte Zähne, Zähne mit tiefer Karies unterhalb der Schmelz-
Zement-Grenze oder Zähne mit einer tief reichenden Füllung oder Restauration.
Damit sollte die Möglichkeit eines Kurzschluss-Stromes oberhalb des Foramens
vermieden werden. Es wurden keine wurzelgefüllten oder im Kanal obliterierten oder
verblockten Zähne verwendet. Die Beschaffenheit der Krone spielte bei der Auswahl
eine untergeordnete Rolle, allerdings wurden keine Zähne mit über die Schmelz-
Zement-Grenze reichende Füllungen oder Frakturen miteinbezogen.
Je Messgerät wurden 40 Zähne zur Messung verwendet; um gleiche
Vorraussetzungen zu schaffen wurden jeweils 22 UK Frontzähne und 18 OK
Frontzähne pro Messgerät zur Messung herangezogen.
3.2 Vorbereitung der Zähne
Die Zähne wurden, nachdem sie der 0,1% Thymollösung entnommen wurden,
sorgfältig mit einem Scaler von eventuell anhaftenden parodontalen Fasern gereinigt.
30 Material und Methode
Abbildung 2.1: Gereinigter Zahn
Danach wurde mit einem Winkelstück und einem zylinderförmigen Diamanten mit der
Körnung 100µm die Krone 2-3mm oberhalb der Schmelz-Zement-Grenze abgetrennt
und so ausgerichtet, dass eine Fläche entstand, die senkrecht zur Zahnachse
ausgerichtet war. Es wurde also eine plane inzisale Fläche gestaltet. Mit einem roten
Diamanten der Körnung 40µm wurde die Schlifffläche geglättet.
Abbildung 2.2: Trepanierter und plangeschliffener Zahn
Die Trepanation erfolgte mit einem birnenförmigen Diamanten der Körnung 100µm.
War die Pulpakammer bzw. der Kanal obliteriert oder nicht auffindbar, wurden die
Zähne nicht zur Messung zugelassen.
War die Pulpakammer eröffnet, wurden die Kanaleingänge mit Gates Glidden
Bohrern Größe 1-4 (VDW GmbH, München, Deutschland) im koronalen Anteil
erweitert.
31 Material und Methode
Der jeweilige Kanal wurde mit 1% NaOCl Lösung gespült und das Nervengewebe mit
einer Headströmfeile der Größe 15 ( Antaeos, VDW GmbH, München, Deutschland)
entfernt, ohne den Kanal jedoch zu erweitern.
Mit einer Headströmfeile der Größe 10 wurde die Durchgängigkeit im koronalen /
mittleren Drittel geprüft, jedoch nicht näher als 3mm zur Wurzelspitze. Zähne die hier
bereits eine Obliteration aufwiesen, wurden nicht zur Messung zugelassen. Danach
wurden die Zähne wieder in Thymol gelagert.
3.3 Vorbereitung des Modells
Das neue In-vitro-Modell besteht aus einem in Ringerlösung getränkten grünen
Kunststoff. Er ist handelsüblich erhältlich und wird meist in der Größe 23 x 11 x 8 cm
verkauft.
Wird ein Gegenstand in den Kunststoff hineingedrückt, so wird der Kunststoff an
dieser Stelle irreversibel verformt und nimmt die Kontur des Gegenstandes an.
Trotzdem ist der Kunststoff relativ steif.
Der Handelsname des Kunststoffs ist OASIS®Brand Floral Foam. In Deutschland
wird er auch als OASIS® Feuchtsteckschaum oder Naßsteckmasse verkauft. Er
kann bei der
Smithers-Oasis Germany GmbH
Robert-Bosch Strasse 2
D-67269 Grünstadt
PH: (49) 6 359 8004 0
FAX: (49) 6 359 8004 44
E-Mail: [email protected]
bezogen werden.
Dieser Stoff besteht aus einem phenolischen Schaumstoff, welcher sehr gut Wasser
aufnimmt und speichert. Er nimmt ungefähr das 40-fache seines Eigengewichtes an
Wasser auf. Ein handelsüblicher Block der Größe 23 x 11 x 8 cm speichert so ca. 2
Liter Wasser. Die Zellstruktur des Schaumstoffs ähnelt laut Hersteller der Struktur
eines Pflanzenstengels. Die gute Wasseraufnahme wird durch einen Kapillareffekt
erreicht.
32 Material und Methode
Abbildung 2.3: Struktur des Schaumstoffes
Ein Block des Materials wurde mit einem scharfen Messer oder einer Laubsäge so
zugeschnitten, dass er in ein wasserdichtes, quadratisches Plastikgefäß
hineinpasste. (Um die Situation im Mund in den Größenverhältnissen nachzustellen,
kann ein Block von circa der Größe 10cm x 10cm x 4cm hergestellt werden. Die
Größe des Blocks spielt aber für die Messungen keine Rolle.) Das Gefäß wurde nun
bis zur Oberkante des Schaumstoffes mit Ringer-Lösung gefüllt. Der Schaumstoff
wurde komplett mit Ringer-Lösung getränkt, aber der Flüssigkeitsspiegel überragte
den Schaumstoff nicht.
Beim Befeuchten des Kunststoffs ist laut Hersteller darauf zu achten, dass der Block
in die Flüssigkeit gestellt wird oder die Flüssigkeit an einer Seite langsam eingefüllt
wird, damit sich der Kunststoff langsam voll saugen kann. Das dauert ungefähr 30 -
60 Sekunden. Wird die Flüssigkeit in zu großer Menge und zu schnell von oben
darauf geschüttet wird, können im Schaumstoff Luftblasen entstehen.
Abbildung 2.4: Evaluationsmodell mit eingestecktem Zahn
33 Material und Methode
Gut geeignet sind etwa verschließbare Kunststoffgefäße (etwa von Tupperware®).
Diese sind luftdicht verschließbar; dadurch kann die Versuchsanordnung einige Tage
aufbewahrt werden, ohne dass zuviel Flüssigkeit verdunstet. Sollte etwas Wasser
verdunsten, kann die fehlende Flüssigkeit ersetzt werden. Im Versuch wurde die
kleine Menge verdunstete Flüssigkeit mit destilliertem Wasser ersetzt, um die Ionen-
Konzentration der Ringerlösung nicht zu ändern.
3.4 Beschreibung der verwendeten Geräte
3.4.1 Raypex 4
Abbildung 2.5: Messgerät Raypex eingeschaltet
Das Endometriegerät Raypex 4 (Vertrieb: VDW GmbH, München, Hersteller: Forum
Engeneering Technologies LTD, Rishon Lezion, Israel) ist ein elektronisches
Messgerät zur Bestimmung der Arbeitslänge in Wurzelkanälen. Es arbeitet nach dem
Impedanzquotientenmessverfahren bei den Frequenzen 0,4 und 8 kHz.
Zur Vorbereitung muss das Gerät 24 Stunden aufgeladen werden. Eine Kalibrierung
vor den Messungen ist nicht notwendig. Zum Messen werden die Kabel mit der
Schleimhautelektrode einerseits und dem Feilenhalter verbunden. Das Gerät wird
eingeschaltet. Sind die Elektroden angeschlossen, blinken entsprechende Zeichen
auf dem Display. Die Schleimhautelektrode wird beim Patienten in die Unterlippe
34 Material und Methode
eingehängt, der Feilenclip wird mit der Feile verbunden. Die Feile kann mit dem
angeschlossenen Feilenclip in den Kanal eingeführt werden oder der Feilenclip kann
an eine bereits im Kanal befindliche Feile angehängt werden. Die Feile sollte dem
Durchmesser des Kanals angepasst sein, kann jedoch auch während der Messung
ohne Einfluss auf das Ergebnis durch eine Feile mit größerem oder kleinerem
Durchmesser ersetzt werden. Wird nun die Feile in den Kanal eingeführt, prüft das
Gerät die Konduktivität des Kanals und den elektrischen Kontakt. Ist dieser
hergestellt ertönt ein akustisches Signal in Form zweier kurzer Töne und der
Meßzyklus beginnt.
Nun kann die Feile in Richtung Apex vorgeschoben werden, und auf dem
schematisch dargestellten Zahn auf der Anzeige kann die Position verfolgt werden.
Ist die Feile nahe des Apex angelangt, erscheint die Apex Zoom Anzeige, das heißt
es erscheint eine vergrößerte Anzeige des apikalen Bereiches. Schiebt man die Feile
weiter nach apikal, erscheinen so genannte Segmentbalken innerhalb der Apex
Zoom Anzeige. Laut Hersteller ist bei Erscheinen der Apex Zoom Anzeige ohne
Erscheinen weiterer Segmentbalken die apikale Konstriktion, und damit die optimale
Position für das apikale Ende der Aufbereitung erreicht.
Abbildung 2.6: Anzeige der Root Zoom Anzeige beim Raypex
Bei weiterem Vorschub erscheinen nacheinander alle Segmentbalken auf der Apex
Zoom Anzeige. Dieser vergrößerte Bereich ist von 1,0, was die apikale Konstriktion
darstellt bis 0,0, was für das Foramen apicale steht, in zehn Balken unterteilt. Die
Feilenbewegung wird im apikalen Abschnitt von Signaltönen begleitet. Die Töne
35 Material und Methode
werden umso länger, je weiter die Feile zum Foramen apicale geschoben wird. Ist
dieses erreicht, ertönt ein Dauerton. Ist dieses überschritten, ertönt ein Warnton in
Form kurzer Signaltöne und eine rote Diode in Form eines Blutfleckes leuchtet auf.
Ist die optimale Position der Feile erreicht (Erscheinen der Apex Zoom Anzeige ohne
Erscheinen weiterer Segmentbalken), wird mittels eines Gummistoppers an der
Feile, welcher mit einem am Zahn festgelegten Referenzpunkt abgeglichen wird, die
Arbeitslänge bestimmt. Dazu wird die Feile aus dem Kanal entfernt und die Distanz
Gummistopper - Feilenspitze gemessen (VDW GmbH 2002).
3.4.2 Root ZX
Abbildung 2.7: Gerät Root ZX eingeschaltet
Das Gerät Root ZX (Vertrieb: J. Morita Europe GmbH, Dietzenbach Hersteller: J.
Morita MFG. Corporation, Kyoto, Japan) arbeitet ebenfalls mit dem
Impedanzquotientenmessverfahren bei den Frequenzen 0,4 und 8 kHz. Auch hier ist
keine Kalibrierung vor den Messungen notwendig. Das Gerät wird mit drei AA
Mignon Batterien betrieben.
Die Kabel werden ebenfalls mit der Schleimhautelektrode einerseits und dem
Feilenhalter verbunden. Das Gerät wird eingeschaltet. Ein blinkendes Bild der so
genannten ``apical line`` im Display zeigt die Messbereitschaft an.
36 Material und Methode
Um die korrekte Funktion sicherzustellen, wird empfohlen, vor der Messung einen
Kurzschluss zwischen Schleimhautelektode und Feile durch die Berührung
miteinander herzustellen. Die Anzeige muss in diesem Fall eine
Überinstrumentierung anzeigen.
Die Schleimhautelektrode wird beim Patienten in die Unterlippe eingehängt, der
Feilenclip wird mit der Feile verbunden. Die Feile sollte dem Durchmesser des
Kanals angepasst sein, kann jedoch auch während der Messung ohne Einfluss auf
das Ergebnis durch eine Feile mit größerem oder kleinerem Durchmesser ersetzt
werden. Wird nun die Feile in den Kanal eingeführt, prüft das Gerät die Konduktivität
des Kanals und den elektrischen Kontakt. Nun kann die Feile im Kanal in Richtung
Apex geschoben werden.
Ist ein bestimmter Impedanzquotient erreicht (bei 0,67), zeigt das Gerät das
Erreichen der apikalen Konstriktion über ein farbiges Display an. Die Lage der Feile
im Kanal kann während der Messung kontinuierlich auf dem Display verfolgt werden.
Farbige Balken, die entlang einer skalierten Achse mit den Werten 3,2,1 und Apex
angeordnet sind, zeigen den Vorschub der Feile. Die so genannte ``apical line`` zeigt
die optimale Aufbereitungslänge, also die apikale Konstriktion an. Diese ist bei 0,5
auf dem Display lokalisiert.
Abbildung 2.8: Anzeige der empfohlenen Arbeitslänge
Bei Vorschub der Feile in Richtung der apikalen Konstriktion werden mehr und mehr
Balken angezeigt und ein akustisches Signal ertönt in bestimmten Abständen.
37 Material und Methode
Allerdings korrelieren die Zahlen auf dem Display nicht mit Millimeterwerten des
Abstandes zum Apex, sondern sind eher ein Hinweis, dass man sich dem Apex
nähert. Bei Erreichen des Wertes 0,5 wird das akustische Signal schneller
wiedergegeben und das Bild des Zahnes fängt an zu blinken. Bei einer
Überinstrumentierung in Richtung des Apex ertönt beim Erreichen des Foramens
apicale ein Dauerton und das Wort Apex beginnt zu blinken.
Ist die optimale Position der Feile erreicht (Anzeige 0,5 auf dem Display), wird mittels
eines Gummistoppers an der Feile, welcher mit einem am Zahn festgelegten
Referenzpunkt abgeglichen wird, die Arbeitslänge bestimmt. Dazu wird die Feile aus
dem Kanal entfernt und die Distanz Gummistopper - Feilenspitze gemessen (J.
Morita Europe GmbH 2003).
3.4.3 Herstellerhinweise zur Nutzung der Endometriegeräte
Um die optimale Funktion der Geräte zu gewährleisten, müssen einige Regeln im
Umgang beachtet werden. Auf die häufigsten Fehlerquellen soll hier hingewiesen
werden (siehe auch Handbücher der Geräte):
- Der Ladezustand der Batterien darf nicht zu schwach sein.
- Eine korrekte Verbindung der Messkabel, der Schleimhautelektrode und der
Feilenklemme muss sichergestellt sein.
- Zuerst soll das Messgerät eingeschaltet werden, dann die Feilenklemme mit
dem Wurzelkanalinstrument bzw. die Schleimhautelektrode mit der oralen
Mukosa verbunden werden.
- Auf eine saubere Kontaktfläche der Feilenklemme ist zu achten.
- Der Stromfluss darf nur über die apikale Konstriktion in Richtung
Mundschleimhaut möglich sein, nicht auch über Amalgamfüllungen oder
prothetische Restaurationen mit metallisch leitenden Werkstoffen. Diese
müssen vor der Messung entfernt werden. Es müssen alle leitenden
Verbindungen zwischen dem Kanalinhalt, also der Messfeile und der
Mundschleimhaut unterbunden werden. Der zu messende Zahn sollte durch
Kofferdam von der Mundhöhle isoliert werden.
38 Material und Methode
- Eine zu große Menge an Pulpagewebe, Blut oder anderen Elektrolyten im
Kanal kann sich störend auf die Messung auswirken. Diese Faktoren sollten
reduziert werden, wenn das Messgerät unglaubwürdige Werte liefert.
- Der Kanal darf nicht zu trocken sein. Ansonsten können schwankende,
unstabile Messungen auftreten. In diesem Fall ist der Kanal mit einem
Elektrolyten, etwa NaOCl zu irrigieren.
- Frakturen eines Zahnes sowie vorhandene Seitenkanäle können
Fehlmessungen hervorrufen.
- Bei entzündlichen Veränderungen kann die Messung erschwert bis unmöglich
sein.
- Sehr weite apikale Foramina bedingen oft falsche Messungen.
- Wenn obliterierte Kanäle oder revidierte Kanäle mit noch vorhandenem
Füllmaterial vorliegen, kann unter Umständen eine fehlerhafte Messung
resultieren.
- Bei einem koronalen Shunt - Strom z.B. über eine metallische Füllung oder
einen Feuchtigkeitsfilm zur Mundhöhle - wird die Arbeitslänge zu kurz
festgelegt.
3.5 Durchführung der Längenmessung am Modell
Das Endometriegerät Raypex 4 wurde eingeschaltet und wie oben beschrieben zur
Messung vorbereitet. Anschliessend wurde die Lippenelektrode in den Kunststoff
gesteckt. Im Abstand von 4 - 5 cm wurde der zu messende Zahn bis zur Schmelz-
Zement-Grenze in den Kunststoff eingedrückt. Dieser Abstand entspricht ungefähr
dem Abstand der Elektroden, wenn das Gerät am Patienten eingesetzt wird.
39 Material und Methode
Abbildung 2.9: Messprodezur
Der Kanal wurde mit 1% NaOCl Lösung (Aug. Hedinger, Stuttgart, Deutschland) über
eine Einmalspritze mit stumpfer Nadel gespült. Überschüssige Flüssigkeit wurde mit
Papierspitzen oder einem Papiertuch abgewischt, so dass der aus dem Kunststoff
ragende Teil des Zahnes trocken war.
Ein Reamer #15 (Antaeos, VDW GmbH, München, Deutschland) wurde in den Kanal
eingeführt und der Feilenclip mit dem Reamer verbunden. Nun begann die Messung
wie oben beschrieben, d.h. die Feile wurde vorgeschoben, bis auf der Anzeige des
Gerätes Raypex die Apex-Zoom-Anzeige ohne weitere Segmentbalken aufleuchtete
(oder beim Gerät Root ZX die Anzeige den Wert 0,5 erreichte). Die Feile musste,
wenn die apikale Konstriktion erreicht war, Friktion aufweisen, damit sichergestellt
war, dass sie in ihrer Position nicht verrutschte, wenn der Feilenclip entfernt wurde.
War dies nicht der Fall, so wurde die Messung mit einem größeren Reamer
wiederholt.
Hatte der Reamer Friktion und das Gerät zeigte die apikale Konstriktion an, so wurde
der Feilenclip entfernt. Um sicher zu gehen, dass die Feile in ihre Position geblieben
war, wurde nun nochmals der Feilenclip an die Feile gehalten. Das Gerät musste nun
wieder anzeigen, dass die apikale Konstriktion erreicht wurde. War dies nicht der
Fall, wurde die Messung wiederholt.
Bei einer reproduzierbaren Messung wurde nun die Feile im Kanal fixiert. Dies
geschah mit dem chemisch härtenden Füllmaterial Clearfil ( Kuraray Medical Inc.,
Sakazu, Japan).
40 Material und Methode
In Vorversuchen zur dieser Arbeit wurden verschiedene Befestigungsmaterialien
erprobt, wie etwa GC Pattern (Kunststoff zur Stumpfmodellation), Sekundenkleber
(Zyanacrylat) oder lichthärtendes Komposit. Dabei zeigte Clearfil die größte
Fixierkraft der Feile im Zahn und die einfachste Anwendung von allen getesteten
Stoffen. Es härtete auch im feuchten Kanal gut und vollständig aus, da der Kanal vor
der Fixierung nicht getrocknet wurde, um ein Verrutschen der Feile zu vermeiden.
Das Material wurde nach Gebrauchsanleitung angerührt, in eine Applizierspitze
gefüllt und mit einer Composite-Applizierpistole direkt um die Feile appliziert.
Abbildung 2.10: Fixierte Feile im Wurzelkanal
Nach dem Aushärten des Materials konnte der Zahn entfernt werden. Nach gleichem
Schema wurden nun 40 Zähne mit dem Gerät Raypex 4 gemessen und die Feilen
jeweils fixiert. Die Zähne wurden in einem Abstand von 4 - 5 cm zum
Schleimhautelektrode in die gleiche Versuchsanordnung neben den vorgegangenen
Zähnen eingedrückt, aber niemals in einen Eindruck eines vorangegangenen
Zahnes, da dessen Konturen nicht genau übereinstimmten.
Dann wurde die Prozedur mit einer neuen Versuchsanordnung, d.h. einem genau
gleich großen, unversehrten Kunststoffblock in dem gleichen Gefäß und mit gleicher
Menge Ringerlösung für das zweite Messgerät Root ZX durchgeführt. Es wurden
ebenfalls 40 Zähne verwendet.
41 Material und Methode
3.6 Auswertung der Längenmessung
Anschließend wurden die Zähne mit Sandpapier (waterproof silicone carbide paper,
Fa. Struers, Deutschland) der Körnung 1000, 2000 und 4000 in einer
Schleifapparatur ( Struers Knuth-Rotor 3, Fa. Struers, Deutschland) in mesio-distaler
Richtung abgeschliffen.
Abbildung 2.11 Schleifapparatur
Abbildung 2.12: Schleifvorgang
42 Material und Methode
Begonnen wurde mit einer 1000 Körnung.
Abbildung 2.13: Zahn nach Abschleifen mit Papier der Körnung 1000
War der Kanal noch circa 0,5 -1mm entfernt, wurde mit der 2000 Körnung weiter
gearbeitet.
Abbildung 2.14: Zahn nach Abschleifen mit Papier der Körnung 2000
Wenn die Feile durch das Dentin schimmerte, wurde die letzte Schicht Dentin über
dem Wurzelkanal mit dem 4000 Schleifpapier abgetragen.
Abbildung 2.15: Zahn nach Abschleifen mit Papier der Körnung 4000
43 Material und Methode
Der Verlauf des Abtrags wurde laufend mit einer Vergrößerungshilfe an der
Schleifmaschine kontrolliert. Dabei wurde darauf geachtet, die anatomische Struktur
und den Verlauf des Kanals intakt zu erhalten. Wurde trotz dieser Kontrolle ein
Wurzelkanal aufgrund starker Krümmung durch den Schleifvorgang zerstört, so
wurde der betreffende Zahn nicht weiter verwendet. Die zerstörten Zähne wurden
durch ein neues Exemplar ersetzt, um die Anzahl von 40 Zähnen für beide Geräte
gleich zu erhalten.
Die Zähne wurden nun so in ein Silikon gedrückt, dass die Schlifffläche parallel zur
Tischebene ausgerichtet war. Die apikale Region stand über das Silikon hinaus.
Abbildung 2.16: Zahn mit parallel ausgerichteter Schlifffläche
Die so vorbereiteten Zähne wurden mit einem Leica-Mikroskop (Typ WILD M3Z,
Leica, Deutschland) in 25-facher Vergrößerung ausgewertet.
Mit Hilfe einer digitalen Kamera (Sony CCD Video Camera Module, Modell XC-
77CE), die auf dem Mikroskop befestigt war, wurden digitale Fotos der apikalen
Region erstellt und in einem PC über das Programm TMR (Transverse Micro
Radiography, Version 1.25 © 1998, Inspektor Research Systems, Amsterdam,
Holland) aufgenommen. Mit Hilfe des Programms Square Root (Programm zur
Flächenberechnung von Scan Bildern, ©1998 Brücklmeier, Nold, Tiedemann GbR)
wurde nun der Abstand der Feilenspitze zur apikalen Konstriktion und der Abstand
der Feilenspitze zum anatomischen Apex bestimmt.
44 Material und Methode
Als apikale Konstriktion wurde die Stelle des Wurzelkanals mit der geringsten
Ausdehnung senkrecht zur Feilenrichtung bestimmt. Davon wurde der Abstand zur
Feilenspitze parallel zur Feilenrichtung bestimmt.
Abbildung 2.17: Die markierte Strecke zeigt die Lage der apikalen Konstriktion
Zur Bestimmung des Abstandes zum anatomischen Apex wurde eine Tangente an
die Wurzelspitze links und rechts des Kanalausganges gelegt, und senkrecht dazu
der Abstand zur Feilenspitze bestimmt.
Abbildung 2.18: Die markierte Strecke zeigt die Lage des Foramens
Die Abstandsmessungen wurden nach zwei Tagen wiederholt, und der
Durchschnittswert wurde in einer Tabelle festgehalten.
Analog wie oben beschrieben wurden anschließend mit dem Gerät Root ZX 40
weitere Zähne evaluiert.
45 Ergebnisse
4. Ergebnisse
Im Folgenden werden sowohl graphisch als auch tabellarisch die Messergebnisse für
beide Geräte dargestellt und erläutert.
4.1 Tabellen und Graphiken
Die folgenden Tabellen geben eine kurze Zusammenfassung der gefundenen
Messwerte der jeweils 40 Zähne. Negative Werte bezeichnen laut Definition eine
Lage der Feilenspitze koronal des Foramen physiologicum bzw. des Foramens
apicale; bei positiven Werten liegt die Feile apikal.
Tabelle 4.1: Messergebnisse für Raypex
Raypex
Distanz der Feilenspitze
zur apikalen Konstriktion
in µm
Distanz der Feilenspitze
zum Foramen apicale
in µm
Minimum -746 - 1562
Maximum 1331 132
Mittelwert 73,28 - 503,98
Tabelle 4.2: Messergebnisse für Root ZX
Root ZX
Distanz der Feilenspitze
zur apikalen Konstriktion
in µm
Distanz der Feilenspitze
zum Foramen apicale
in µm
Minimum - 489 - 877
Maximum 1272 55
Mittelwert 129,18 - 329,23
46 Ergebnisse
Vergleicht man die Studien in der Literatur, so werden als meist die Werte +/- 0,5mm
um die apikale Konstriktion als Grenzwerte für eine klinisch akzeptable
Messgenauigkeit gefordert. Manche Studien verwenden auch den Bereich +/- 1mm.
In diesem Fall soll die Messgenauigkeit der verwendeten Geräte für beide Bereiche
gezeigt werden. Die folgenden zwei Tabellen geben die Werte in absoluter Anzahl
und in Prozentsätzen wieder. Nochmals in kleinerer Schrift aufgeschlüsselt sind die
Verteilungen der Werte in die Bereiche koronal der Konstriktion und apikal der
Konstriktion. Werte, die im Bereich +/- 0,5mm bzw. 1mm um die Konstriktion lagen,
jedoch apikal, also außerhalb des Foramens liegen, wurden nicht als zu den Werten
im angegeben Bereich gezählt, sondern gesondert aufgelistet. Sie konnten nicht als
korrekte Werte gezählt werden, da im klinischen Fall eine Überinstrumentierung
vorläge. Somit sind diese Werte falsch positiv und wurden nicht miteinbezogen.
Tabelle 4.3: Verteilung der Messwerte in den Grenzen +/- 0,5mm und 1mm um die
apikale Konstriktion für das Gerät Raypex
Raypex apikale
Konstriktion
+/- 0,5mm
Absolutzahl
der Proben
apikale
Konstriktion
+/- 0,5mm
Anzahl der
Proben in %
apikale
Konstriktion
+/-1mm
Absolutzahl
der Proben
apikale
Konstriktion
+/-1mm
Anzahl der
Proben in %
Im angegeben
Bereich
36
90 % 38 95 %
Davon koronal 13 32,5 % 15 37,5 %
Davon apikal 23 57,5 % 23 57,5 %
Koronal des
Bereichs
2
5 %
0
0 %
Apikal des
Bereichs
2
5 %
1
2,5 %
Im Bereich, aber
außerhalb des
Foramens ap.
0
0 %
1
2,5 %
47 Ergebnisse
Tabelle 4.4: Verteilung der Messwerte in den Grenzen +/- 0,5mm und 1mm um die
apikale Konstriktion für das Gerät Root ZX
Root ZX apikale
Konstriktion
+/- 0,5mm
Absolutzahl
der Proben
apikale
Konstriktion
+/- 0,5mm
%-Satz der
Proben
apikale
Konstriktion
+/-1mm
Absolutzahl
der Proben
apikale
Konstriktion
+/- 1mm
%-Satz der
Proben
Im angegeben
Bereich
34 85 % 37 92,5 %
Davon koronal 17 42,5 % 17 42,5 %
Davon apikal 17 42,5 % 20 50 %
Koronal des
Bereichs
0
0 %
0
0 %
Apikal des
Bereichs
5
12,5 %
1
2,5 % Im Bereich, aber
außerhalb des
Foramens ap.
1
2,5 %
2
5 %
Die folgenden Graphiken zeigen die Entfernungen der Feilenspitzen zur apikalen
Konstriktion für die beiden Messgeräte. Negative Werte bezeichnen nach Definition
eine Lage der Feilenspitze koronal der Konstriktion, positive Werte zeigen eine
apikale Lage der Feilenspitze.
48 Ergebnisse
Graphik 4.1: Entfernung der Feilenspitze von der apikalen Konstriktion für Raypex
Zu erkennen ist, dass die Werte meist im Bereich von +/- 0,5mm lagen. Dies ist für
36 Werte der Fall. Nur ein Wert lag über 1mm apikal der Konstriktion.
Graphik 4.2: Entfernung der Feilenspitze von der apikalen Konstriktion für Root ZX
49 Ergebnisse
Auch für das Gerät Root ZX zeigte sich ein ähnliches Ergebnis wie oben. Hier lagen
ebenfalls 35 Werte innerhalb +/- 0,5mm um die Konstriktion und nur ein Wert lag
außerhalb von 1mm apikal der Konstriktion.
In den folgenden Graphiken wird die Entfernung der Feilenspitze vom Foramen
apicale gezeigt. Negative Werte bezeichnen nach Definition eine Lage der
Feilenspitze koronal des Foramens, positive Werte zeigen eine apikale Lage der
Feilenspitze, d.h. in diesem Fall lag die Feilenspitze außerhalb des Foramens.
Graphik 4.3: Entfernung der Feilenspitze vom Foramen apicale für Raypex
Praktisch alle Werte lagen koronal des Foramens im Inneren des Kanals, nur in
einem Fall lag die Feilenspitze außerhalb des Foramens.
Der Mittelwert beträgt - 504 µm mit einer Standardabweichung von 361 µm.
50 Ergebnisse
Graphik 4.4: Entfernung der Feilenspitze vom Foramen apicale für Root ZX
Auch hier lagen bis auf zwei Werte alle Feilenspitzen koronal des Foramens, nur bei
den Zähnen 44 und 62 lagen die Feilenspitzen außerhalb des Foramens
Der Mittelwert beträgt- 329 µm mit einer Standardabweichung von 239 µm.
51 Ergebnisse
Um die räumliche Vorstellung zu unterstützen, zeigt die folgende Graphik das
Verhältnis der beiden Messpunkte in Bezug zur Feilenspitze. Hier wird die Qualität
der Messung besonders deutlich.
Die Nulllinie stellt das Foramen physiologicum dar, die Balken stehen für den
Abstand zum Foramen apicale. Zusätzlich wird in Form von Punkten die Lage der
Feilenspitzen gezeigt.
Graphik 4.5: Lage der Feilenspitze in Bezug auf apikale Konstriktion und Foramen apicale für Raypex
Man erkennt, dass nur in einem Fall (Probe Nr.2) das Foramen apicale überschritten
wurde; in 24 Fällen (60 %) lagen die Feilenspitzen im Bereich zwischen Foramen
physiologicum und Foramen apicale, in den restlichen 15 Fällen lagen die
Feilenspitzen koronal des Foramen physiologicum, meist jedoch nicht mehr als
0,5mm.
52 Ergebnisse
Auch für das Gerät Root ZX zeigt die folgende Graphik das Verhältnis der beiden
Messpunkte in Bezug zur Feilenspitze.
Die Nulllinie stellt das Foramen physiologicum dar, die Balken stehen für den
Abstand zum Foramen apicale. Zusätzlich wird in Form von Punkten die Lage der
Feilenspitzen gezeigt.
Graphik 4.6: Lage der Feilenspitze in Bezug auf apikale Konstriktion und Foramen apicale für Root ZX
Man erkennt, dass in zwei Fällen (Probe Nr.44 und Nr.62) das Foramen apicale
überschritten wurde; in 21 Fällen (53%) lagen die Feilenspitzen im Bereich zwischen
Foramen physiologicum und Foramen apicale, in den restlichen 17 Fällen lagen die
Feilenspitzen koronal des Foramen physiologicum, meist jedoch nicht mehr als
0,5mm.
In den folgenden Graphiken wird die Verteilung der Messwerte um das Foramen
physiologicum dargestellt.
53 Ergebnisse
Graphik 4.7: Verteilung der Messwerte um das Foramen physiologicum für das Messgerät Raypex
Es ergibt sich annähernd eine Gauß-Kurve mit einem Maximum bei den Werten im
Bereich von 0 - 100µm, was durch den Mittelwert von 73µm (siehe tabellarische
Darstellung) bestätigt wird.
Graphik 4.8: Verteilung der Messwerte um das Foramen physiologicum für das Messgerät Root ZX
54 Ergebnisse
Es ergibt sich auch hier annähernd eine Gauß-Kurve. Hier liegt das Maximum bei
den Werten im Bereich von 0 bis -100µm. Der Mittelwert von 129µm (siehe
tabellarische Darstellung) ergibt sich durch die Stärke der Balken im Bereich 0 -
200µm und durch die weiteren Werte im positiven Bereich.
In den folgenden Graphiken wird die Verteilung der Messwerte um den Mittelwert der
Abstände zum Foramen physiologicum dargestellt.
Graphik 4.9: Verteilung der Abstände zum Foramen physiologicum um den Mittelwert für das
Messgerät Raypex
55 Ergebnisse
Graphik 4.10: Verteilung der Abstände zum Foramen physiologicum um den Mittelwert für das
Messgerät Root ZX
In diesen Fällen wurde von den Messwerten der Wert des Mittelwerts subtrahiert, um
die Verteilung der Werte um den Mittelwert zu zeigen. Auch hier ergibt sich
annähernd eine Gauß-Kurve. Die leichte Abweichung im Profil der Kurve zur oben
gezeigten Verteilung um die Konstriktion ergibt sich dadurch, dass die Werte immer
aus Gründen der Anschaulichkeit in Kategorien der Größe 100µm eingeordnet
wurden und so z.B. ein Wert der Größe 25µm und ein Wert der Größe 75µm in die
gleiche Kategorie fielen.
56 Ergebnisse
Die folgenden Graphiken zeigen die Verteilung der Messwerte um das Foramen
physiologicum für den Bereich +/- 0,5mm und +/- 1mm. Diese Bereiche spielen bei
der Beurteilung der Messgenauigkeit in den meisten Studien die größte Rolle.
Graphik 4.11: Verteilung der Messwerte um die apikale Konstriktion für das Messgerät Raypex für den
Bereich +/- 0,5 mm und +/- 1mm
Die Graphik zeigt eindeutig die große Genauigkeit der verwendeten Messgeräte.
36 Werte lagen im Bereich +/- 0,5mm, 38 Werte lagen im Bereich +/- 1mm, und nur
ein Wert lag mehr als einen Millimeter apikal der Konstriktion. Ein Wert wurde nicht
berücksichtigt, da er, obwohl er im Bereich +/- 1mm liegt, das Foramen apicale schon
überschritten hatte, also außerhalb des Foramens lag.
57 Ergebnisse
Graphik 4.12: Verteilung der Messwerte um die apikale Konstriktion für das Messgerät Root ZX für
den Bereich +/- 0,5 mm und +/- 1mm
Die Graphik zeigt auch hier die große Genauigkeit der verwendeten Messgeräte.
34 Werte lagen im Bereich +/- 0,5mm, 37 Werte lagen im Bereich +/- 1mm, und nur
ein Wert lag mehr als einen Millimeter apikal der Konstriktion. Zwei Werte wurden
nicht berücksichtigt, da sie, obwohl sie im Bereich +/- 1mm lagen, das Foramen
apicale schon überschritten hatten, also außerhalb des Foramens lagen.
Die folgenden Graphiken zeigen die Verteilung der Messwerte um das Foramen
apicale aufgeteilt in Abschnitte von der Größe 0,5mm.
58 Ergebnisse
Graphik 4.13: Verteilung der Messwerte um das Foramen apicale für das Messgerät Raypex
Der Hauptteil der Feilenspitzen befand sich im Bereich von 0,5mm vor dem
Foramen, nur ein Wert hatte das Foramen überschritten. Dies zeigt die hohe
Zuverlässigkeit der Messgeräte: ein Überinstrumentieren kam im Versuch praktisch
nicht vor.
Graphik 4.14: Verteilung der Messwerte um das Foramen apikale für das Messgerät Root ZX
59 Ergebnisse
Auch im Falle des Messgerätes Root ZX lag der Großteil der Feilenspitzen im
Bereich von 0,5mm vor dem Apex. Zweimal wurde das Foramen apikal überschritten.
4.2 Statistische Auswertung
Die statistische Auswertung wurde von Prof. Dr. Schulte-Mönting vom Institut für
Biomathematik der Universität Freiburg durchgeführt. In den folgenden Tabellen werden die Ergebnisse der statistischen Auswertung
dargestellt.
Negative Werte bezeichnen laut Definition eine Lage der Feilenspitze koronal des
Foramen physiologicum bzw. des Foramens apicale; bei positiven Werten liegt die
Feile apikal.
Tabelle 4.5: Messergebnisse für Raypex
Raypex
Distanz der Feilenspitze
zur apikalen Konstriktion
in µm
Distanz der Feilenspitze
zum Foramen apicale
in µm
Minimum -746 - 1562
Maximum 1331 132
Mittelwert 73,28 - 503,98
Standardabweichung 342,20 361,00
Median 84,0 - 430,5
Da im Fall der apikalen Konstriktion die Standardabweichung 342µm im Gegensatz
zum Mittelwert von 73µm beträgt, kann gefolgert werden, dass der Mittelwert nicht
signifikant von Null verschieden ist.
Im Fall des Foramen apicale mit einem Mittelwert von - 504µm und einer
Standardabweichung von 361µm sieht man dagegen, dass die meisten Messwerte
koronal des Foramens liegen. Hier ist der Mittelwert signifikant von Null verschieden,
allerdings nur in geringem Ausmaß.
60 Ergebnisse
Tabelle 4.6: Messergebnisse für Root ZX
Root ZX
Distanz der Feilenspitze
zur apikalen Konstriktion
in µm
Distanz der Feilenspitze
zum Foramen apicale
in µm
Minimum - 489 - 877
Maximum 1272 55
Mittelwert 129,18 - 329,23
Standardabweichung 330,44 239,06
Median 87,0 - 287,5
Im Fall der apikalen Konstriktion beträgt die Standardabweichung 326µm im
Gegensatz zum Mittelwert von 73µm. Es kann ebenfalls gefolgert werden, dass auch
beim Gerät Root ZX der Mittelwert nicht signifikant von Null verschieden ist.
Im Fall des Foramen apicale mit einem Mittelwert von - 329µm und einer
Standardabweichung von 239µm ist der Mittelwert signifikant von Null verschieden.
Das bedeutet also, dass der Hauptteil der Messwerte koronal des Foramens liegt.
Durchgeführt wurden ein T-Test und ein U-Test nach Mann-Whitney-Wilcoxon.
Der T- Test erfolgte nicht gepaart, da für jedes Messgerät jeweils 40 Zähne
verwendet wurden und nicht die 40 gleichen Zähne mit beiden Geräten gemessen
wurden.
61 Ergebnisse
Die statistischen Ergebnisse des U-Tests lassen sich anschaulich mit dem sog. Box-
Plot-Verfahren, auch Schnurrhaardiagramm genannt, zeigen. Der weiße Kasten
enthält 50 % der Messwerte, er wird durch den Median unterteilt. Die Linien, ähnlich
Schnurrhaaren, vermitteln einen Eindruck, wie weit die restlichen 50 % streuen.
-1000
-500
0
500
1000
1500
Root ZXRaypex
1331 1272
-489
-746
Median 84
Median 87
µm
Graphik 4.15: Boxplotdarstellung der Verteilung der Messwerte um die apikale Konstriktion
62 Ergebnisse
4.3 Photographische Dokumentation
4.3.1 Photographische Dokumentation des Messgeräts Raypex:
Gezeigt werden einige ausgesuchte Beispiele von digitalen Aufnahmen der apikalen
Region über das Mikroskop.
Je nach den Lichtverhältnissen, also der Reflektion der Schlifffläche, der Grundfarbe
des Dentins des jeweiligen Zahnes und der Transparenz des apikalen Bereiches
wurden die Aufnahmen vor weißem oder schwarzem Hintergrund kontrastiert.
Abbildung 4.16: Ein UK - Frontzahn
Die kurze schwarze Linie zeigt die apikale Konstriktion, die lange Linie ist als
Tangente an den Kanalausgang gelegt und bezeichnet das Foramen apicale. Als
Konstriktion wurde der Umkehrpunkt der Kurve der im Bild unteren Kanalinnenwand
gewählt. Apikal dieses Punktes wird der Kanal zum Foramen hin wieder weiter.
Die gemessene Entfernung der Feilenspitze zur Konstriktion beträgt 76µm, die
Entfernung zum Foramen - 377µm.
63 Ergebnisse
Abbildung 4.17: Ein OK - Frontzahn vor schwarzem Hintergrund
Auch hier ist die Konstriktion und das Foramen apicale deutlich zu sehen. Auch ein
S-förmiger Verlauf des Kanals in der apikalen Region und Dentinablagerungen an
der Kanalinnenwand sind zu erkennen.
4.3.2 Photographische Dokumentation des Messgeräts Root ZX:
Abbildung 4.18: Ein UK- Frontzahn
Das apikale Delta spaltet sich in zwei Kanäle auf. In solchen Fällen ist evtl. mit einer
Fehlmessung des Gerätes zu rechnen, da auch über den Seitenkanal Strom fließen
64 Ergebnisse
kann. Die Feilenspitze lag in dieser Messung noch ganz knapp vor dem Ausgang des
Foramens und 333µm apikal der Konstriktion. Hier zeigte sich auch, dass die
Konstriktion nicht immer eindeutig festzulegen ist.
Abbildung 4.19: Ein OK- Frontzahn
In diesem Beispiel ist die Konstriktion wieder gut bestimmbar.
Man kann erkennen, dass die Feile beim Aufschleifen des Zahnes leicht mit
angeschliffen wurde, jedoch die konische Spitze noch voll erhalten ist. Diese
Abstufungen sind nur mit sehr feinem Schleifpapier, in den Messreihen dieser Arbeit
eine 4000 Körnung, möglich.
65 Diskussion
5. Diskussion
Die Endodontie nimmt einen großen Raum in der zahnärztlichen Routine ein.
Die Aufbereitung des Wurzelkanals sollte idealerweise bis zur apikalen Konstriktion
ausgeführt werden. Möglichkeiten, diese Arbeitslänge zu bestimmen sind taktiles
Abschätzen, die röntgenologische Bestimmung und seit einigen Jahrzehnten die
Methode der endometrischen Längenbestimmung.
Eine einfache, korrekte und schnelle Bestimmung der Arbeitslänge führt zu höheren
Erfolgsraten bei gleichzeitiger Zeitersparnis und trägt damit zu einer effektiveren
Behandlung bei. Um diese Ziele zu erreichen wurden Endometriegeräte entwickelt.
Die Entwicklung dauert seit dem ersten Gerät von Sunada (1962) nun schon über 40
Jahre. In dieser Zeit sind immer neue und verbesserte Geräte auf den Markt
gekommen. Bevor diese am Patienten eingesetzt werden, sollte aber eine
Überprüfung der Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Geräte in einem In-vitro-Modell
erfolgen. In der Vergangenheit wurden schon mehrere Modelle zur In-vitro-Testung
von Endometriegeräten vorgestellt.
Auch in der vorliegenden Studie wurde ein neues Modell verwendet, welches bereits
in Vorversuchen viel versprechend getestet worden war. Neben der Testung des
neuen Modells sollte gleichzeitig die Zuverlässigkeit des relativ wenig erforschten
Endometriegerätes Raypex gegenüber dem lange bekannten und in vielen Studien
als zuverlässig beschriebenen Gerät Root ZX geklärt werden.
Dazu werden die Messergebnisse dieser Studie mit anderen In-vivo- und In-vitro-
Studien verglichen.
5.1 Diskussion des Studienablaufes
5.1.1 Verwendete Geräte
In der vorliegenden Studie werden die Geräte Root ZX und Raypex verwendet.
Das Gerät Root ZX ist das am besten untersuchte Gerät auf dem Markt.
Als Vergleichsgerät wurde das Raypex ausgewählt, weil es zu diesem Gerät noch
sehr wenige Studien gibt.
66 Diskussion
Wenn die mit diesem Gerät erlangten Ergebnisse mit denen anderer In-vivo und In-
vitro-Untersuchungen übereinstimmen, kann davon ausgegangen werden, dass das
hier vorgestellte Medium die klinische Situation korrekt nachstellt und zur Evaluation
von Endometriegeräten geeignet ist.
5.1.2 Wahl des Referenzpunktes
Wie schon beschrieben, ist der Punkt der idealen Wurzelkanalaufbereitung die
apikale Konstriktion. Dort geht das pulpale in das parodontale Gewebe über (Grove
1929). In Studien zur Messgenauigkeit sollte also der Abstand der nach der Messung
im Wurzelkanal fixierten Feile zur Konstriktion gemessen werden.
In einigen Studien werden Endometriegeräte in ihrer Messgenauigkeit beurteilt,
indem der Abstand der Feilenspitze zum röntgenologischen Apex bestimmt wird. Im
Röntgenbild lässt sich jedoch aufgrund der zweidimensionalen Darstellung die
apikale Konstriktion gar nicht und das Foramen nicht immer erkennen.
Nach Dummer et al. (1984) und Kuttler (1955) besteht aber eine große Varianz in
der Entfernung der Konstriktion vom röntgenologischen Apex. Dies birgt den großen
Nachteil, dass die eigentliche Messgenauigkeit der Geräte nicht bestimmt werden
kann. Dennoch verwenden zahlreiche Autoren diese Methode.
So gaben Strickling und Ott (1995) bei der Auswertung von Röntgenbildern in
Halbwinkeltechnik von Zähnen, bei denen mit dem Root ZX die Arbeitslängen
bestimmt wurden, in 72% der Fälle eine Lage der Feile im Röntgenbild innerhalb von
0 -0,5mm koronal des röntgenologischen Apex an.
Welk et al. gaben 2003 eine Übereinstimmung der röntgenologisch und
endometrisch bestimmten Länge in 82% der Fälle an. In den restlichen 18% war der
Kanal bei röntgenologisch korrekter Lage überinstrumentiert.
Aufgrund der geringen Aussagekraft der röntgenologischen Beurteilung der
Arbeitslängen wurde in der vorliegenden Studie auf Röntgenbilder verzichtet.
In anderen Studien wurden die Zähne nach der Messung im apikalen Teil
aufgeschliffen und der Abstand der Feile zur Konstriktion unter Sicht bzw. mit Hilfe
eines Mikroskops beurteilt (Tinaz et al. 2002, Welk et al. 2003, Tselnik et al. 2005,
67 Diskussion
Haffner et al. 2005). Dies stellt eine deutlich bessere Methode der Auswertung dar,
da dabei die echte Lage der Konstriktion und des Foramens bestimmt werden.
Allerdings entsteht manchmal ein Problem bei der Auswertung, da die apikale
Konstriktion nicht immer einwandfrei bestimmbar ist.
In der Literatur werden verschiedene Abstände von der apikalen Konstriktion zum
anatomischen Foramen genannt (siehe Einleitung). Meist bewegen sich die Werte im
Bereich zwischen 0,5 - 1mm, können jedoch je nach Zahn auch erheblich schwanken
(Dummer et al. 1984). Aufgrund dieser Schwankungen ist die Abstandsmessung der
Feilenspitze zum Foramen nur bedingt aussagekräftig, um die Genauigkeit der
Messgeräte zu evaluieren. Auf der anderen Seite kann dieser Abstand jedoch immer
einwandfrei gemessen werden. Damit kann überprüft werden, ob eine
Überinstrumentierung vorliegt, die nach Ansicht vieler Autoren eine schlechte
Prognose für die Heilung periapikaler Osteolysen ergibt (Mayer 1955; Seltzer et al.
1963).
5.1.3 Wahl der Toleranzgrenzen
Als Referenzpunkt wurde in dieser Studie die apikale Konstriktion gewählt, da die
Bestimmung dieses Punktes ausschlaggebend für den endodontischen Erfolg ist. Als
sinnvollen Toleranzbereich kann der Abstand von +/- 0,5mm um die Konstriktion
bezeichnet werden. Dieses Kriterium wird jedoch von vielen Autoren unterstützt
(siehe auch Abschnitt In-vivo-Studien unten).
Eine ungenauere Toleranzgrenze, etwa von +/- 1mm erscheint nicht sinnvoll, da
empirisch gezeigt wurde, dass das Foramen etwa 0,5 - 1mm von der Konstriktion
entfernt liegt. Eine Überinstrumentierung soll jedoch möglichst vermieden werden
(Sjögren et al.1990). Eine noch genauere Eingrenzung erscheint nicht klinisch
sinnvoll. Genauer als 0,5mm lässt sich in der Praxis kaum die Arbeitslänge ablesen
oder an den Feilen einstellen.
68 Diskussion
5.1.4 Ergebnisse
In dieser Studie ergaben sich die Werte für den Abstand der Feilenspitze von der
Konstriktion von 85% für den Bereich von +/- 0, 5mm für das Gerät Root ZX und von
90% für das Gerät Raypex, im Bereich von +/- 1mm um die Konstriktion Werte von
93% für das Gerät Root ZX und 95% für das Gerät Raypex.
Der Abstand der Feilenspitzen von der Konstriktion betrug für das Gerät Root ZX
0.13 +/- 0,33mm und für das Gerät Raypex 0.07 +/- 0,34mm.
Die gegenüber anderen klinischen Studien sehr hohen Erfolgsraten lassen sich zum
Teil durch das standardisierte Vorgehen und die Auswahl der Zähne erklären (siehe
Kapitel 5.3).
Zähne, bei denen laut Herstellerangaben Fehlmessungen auftreten können, wie
obliterierte Kanäle, frakturierte Zähne, oder Zähne mit tiefer Karies unterhalb der
Schmelz-Zement-Grenze wurden ausgeschlossen. In der Praxis muss bei diesen
Zähnen eine röntgenologische Arbeitslängenbestimmung erfolgen, wenn das
Endometriegerät versagt.
In der vorliegenden Studie ergaben sich Werte für den Abstand der Feilenspitzen
vom Foramen apicale von im Mittel -0,33mm (SD +/- 0,24mm) für das Gerät Root ZX
und von -0,54mm (SD +/- 0,36mm) für das Gerät Raypex.
Obwohl der Abstand der apikalen Konstriktion vom Foramen apicale immer
unterschiedlich ist, kann man feststellen, dass beide Geräte in unmittelbarer Nähe
des Foramens die Arbeitslänge bestimmten.
Für das Gerät Root ZX ergab sich ein mittlerer Abstand der Konstriktion vom
Foramen von 0,46mm, für das Gerät Raypex von 0,58mm.
In 53% der Fälle lag die Feilenspitze im Bereich zwischen Foramen physiologicum
und Foramen apicale für das Gerät Root ZX, beim Gerät Raypex in 60%.
Da eine etwas zu kurze Arbeitslänge und damit Wurzelfüllung eine bessere
Prognose als eine Überinstrumentierung hat (Sjögren et al. 1990), kann unter
klinischen Bedingungen noch 0,5mm von den gemessenen Arbeitslängen subtrahiert
werden.
Allerdings wurde in der vorliegenden Arbeit im Fall des Root ZX nur zweimal in der
Größenordnung von 0,1mm überinstrumentiert, im Fall des Raypex nur einmal. Dies
69 Diskussion
zeigt die außerordentliche Effektivität der Geräte und den unbestreitbaren Vorteil
gegenüber der röntgenologischen Bestimmung.
Auch ElYaouti et al. (2002) fanden eine Reduzierung der Anzahl der
Überinstrumentierungen nach Verwendung von Root ZX im Vergleich mit der
röntgenologischen Längenbestimmung.
Mit der endometrischen Längenbestimmung wird ein Punkt bestimmt, der tatsächlich
an oder nahe der Konstriktion liegt. Bei der röntgenologischen Bestimmung kann nur
ein auf Erfahrungen basierender Abstand zum sichtbaren röntgenologischen Apex
gewählt werden, meist 0,5 - 1mm. Ob mit dieser Arbeitslänge dann die Wurzelfüllung
je nach individueller Beschaffenheit des Zahnes oberhalb oder unterhalb der
Konstriktion zu liegen kommt oder gar apical des anatomischen Foramens liegt, kann
nicht beurteilt werden.
Pratten et al. (1996) zeigten eine deutlich exaktere Näherung an die apikale
Konstriktion durch Endometrie (in 59% wurde die Konstriktion genau bestimmt)
gegenüber der Röntgenmethode (nur in 18% wurde die Konstriktion getroffen).
Die Ergebnisse zeigten für beide Geräte wie oben beschrieben sehr gute
Näherungen an die ideale Arbeitslänge. Die Unterschiede zwischen den Geräten
waren so gering, dass sie in der klinischen Anwendung nicht ins Gewicht fallen, da
dort nur etwa mit einer Längenbestimmung auf minimal 0,25mm mit handelsüblichen
Instrumentenlängen-Messlehren gerechnet werden kann.
Beide Geräte sind also gleichwertig in ihrer Fähigkeit, die Arbeitslänge endometrisch
zu bestimmen.
5.2 Vergleich von In-vivo- mit In-vitro-Studien
Natürlich kann kein Versuchsaufbau die klinische Situation vollkommen nachstellen.
Im Falle der endometrischen Längenbestimmung mit Geräten, die nach dem
Impedanzquotientenverfahren arbeiten, ist jedoch, wie in der Einleitung erläutert,
nicht mehr das umgebende Gewebe für die Bestimmung der Arbeitlänge
entscheidend.
Die von Sunada (1962) angenommene Naturkonstante von 6,5 kΩ als Widerstand
des oralen Gewebes bei der endometrischen Messung wurde von Huang (1987)
widerlegt. Er zeigte, dass absolute Werte nicht existieren, sondern die Widerstände
variieren können. Huang (1987) erläuterte, dass die starke Impedanzänderung durch
70 Diskussion
das Passieren der Feile durch die Konstriktion selbst und nicht durch das umliegende
Gewebe erfolgt.
Auch Voß und Siebenkees (1994) stellten überzeugend an In-vitro-Modellen die
Funktionsweise der modernen Geräte dar. Sie lieferten das stärkste Argument für die
Berechtigung von In-vitro-Modellen, indem sie zeigen konnten, dass die modernen
Endometriegeräte für die Bestimmung der Konstriktion nicht mit dem Widerstand des
oralen Gewebes, sondern mit den verschiedenen Impedanzänderungen beim
Passieren der Konstriktion kalkulieren.
Daher ist die Durchführung einer In-vitro-Studie mit extrahierten Zähnen geeignet,
um eine Aussage über Endometriegeräte zu gewinnen, von der durchaus auf die
klinische Situation geschlossen werden kann.
Es soll nicht bestritten werden, dass eine klinische Untersuchung eine noch bessere
und vor allem wissenschaftlich noch glaubhaftere Studie ergeben kann. Allerdings
sind klinische Studien in diesem Fall mit einer Vielzahl von Problemen konfrontiert,
die ihre Aussagekraft stark einschränken.
So ist es kaum möglich in klinischen Studien exakt gleiche Arbeitsgänge bei
verschiedenen Patienten durchzuführen. Die Anzahl der Proben ist oft gering, da bei
den In-vivo-Studien meist eine Längenbestimmung mit nachfolgender Extraktion des
Zahnes erfolgen muss. Die Proben sind meist so unterschiedlich in ihrer
Beschaffenheit, dass ein Vergleich der Ergebnisse schwierig ist. So werden dann
mehrwurzelige und einwurzelige, frakturierte und tief kariös zerstörte, stark
parodontal bzw. apikal erkrankte Zähne miteinander verglichen.
In einer In-vitro-Studie können die Arbeitsgänge exakt festgelegt und durchgeführt
werden. Der zu messende Zahn ist frei zugänglich, die Arbeitsschritte können
kontrolliert werden. Der Ablauf ist immer gleich, dadurch können mehrere Geräte
oder verschiedene Zahngruppen miteinander verglichen werden, ohne dass störende
oder wechselhafte Begleitumstände die Messung beeinflussen.
In-vitro-Studien sollten die theoretischen Möglichkeiten eines Gerätes erproben und
dessen Genauigkeit unter genau definierten Umständen zeigen.
71 Diskussion
In-vivo-Studien sind aber aufgrund der wissenschaftlichen Glaubwürdigkeit
unabdingbar, da ein Verfahren erst akzeptiert wird, wenn es sich in der Praxis
bewährt hat.
5.3 Vergleich mit In-vivo-Studien von Endometriegeräten
Voß zeigte 1989 in einer In-vitro-Studie, dass die auf reiner Widerstandsmessung
basierenden Endometriegeräte keine theoretische Grundlage haben, da der von
diesen Geräten gemessene Gewebewiderstand keine Naturkonstante ist. Daher sind
die vor 1990 verwendeten Messprinzipien nicht korrekt und deren Ergebnisse nicht
reproduzierbar. Erst mit Geräten, die über das moderne Verfahren der
Impedanzquotientenmessung verfügen, ist es nachweisbar möglich, einen Punkt
zwischen Konstriktion und Foramen zu bestimmen (Voß und Siebenkees 1994).
Beim Vergleich von Studien zum Root ZX zeigt sich, dass die Ergebnisse nur bedingt
miteinander vergleichbar sind. Die Studien haben unterschiedliche Referenzpunkte
und unterschiedliche Toleranzbereiche. Manchmal wird der Abstand der Feilen zur
Konstriktion und manchmal zum Foramen bestimmt. Die Toleranzbereiche variieren
von +/- 0,5mm über +/- 1mm bis zu einem Bereich von 0 - 3mm. Viele Studien legen
sich auf den Referenzpunkt apikale Konstriktion und den Toleranzbereich +/- 0,5mm
um diesen Punkt fest (siehe unten). Diese Werte erscheinen auch für die klinische
Anwendung vernünftig. Deshalb werden aus der großen Zahl der Studien zum Root
ZX hier nur diese Studien angeführt, die diesen Toleranzbereich benutzen.
Die Studien stellen sich meist als ex-vivo-Studien dar. Damit ist gemeint, dass die
Längenbestimmung des Wurzelkanals am Patienten stattfand, und dann nach
Extraktion des Zahnes die weitere Auswertung erfolgte.
Dunlap et al. gaben 1998 für das Root ZX eine Genauigkeit von 82% für den Bereich
Konstriktion +/- 0,5mm unter klinischen Bedingungen an.
Pagavino et al. berichteten 1998 im gegebenen Toleranzbereich von 83%
Genauigkeit.
Shabahang et al. (1996) fanden in ihrer Studie ex-vivo eine Genauigkeit von 96% für
den oben genannten Bereich für das Gerät Root ZX.
72 Diskussion
Varabhaya et al (1997). gaben sogar eine Genauigkeit von 100% an.
Welk et al. erhielten 2003 in 91% der Fälle eine korrekte Messung innerhalb von +/-
0,5mm um die Konstriktion.
Tselnik et al. (2005) fanden bei 75% der Messwerte den angegebenen Abstand zur
Konstriktion eingehalten.
Haffner et al. (2005) erhielten in einer In-vivo-Studie mit vier Endometriegeräten für
das Root ZX in 78% eine Lage der Feilen in dem Bereich +/- 0,5mm um die
Konstriktion.
In den zwei folgenden Studien wurde das Foramen apicale als Referenzpunkt
gewählt: Venturi et Breschi (2005) erhielten einen Abstand der Feilen von - 0,03 +/-
0,31mm vom Foramen während verschiedenen Phasen der
Wurzelkanalaufbereitung.
Alves et al. (2005) gab ebenfalls für einen Toleranzbereich von +/- 0,5mm um das
Foramen in 82% der Fälle eine korrekte Messung des Tri Auto ZX, einer
Weiterentwicklung des Root ZX, an. Die Studien belegen, dass das Gerät Root ZX
als zuverlässig in der klinischen Anwendung gelten kann.
Kielbassa et al. (1993) empfahlen die Verwendung des Root ZX auch für das
Messen von Wurzelkanälen an Milchzähnen.
Die Messergebnisse der In-vivo-Studien schwanken zwischen 75% und 100% für die
Lage der Feilen in dem Bereich +/- 0,5mm um die Konstriktion.
Auch in der vorliegenden Studie lag die Genauigkeit im Toleranzbereich +/- 0,5mm
um die Konstriktion bei 85%. Daraus kann geschlossen werden, dass das hier
vorgestellte Modell die klinische Situation sehr gut imitieren kann.
5.4 Vergleich mit In-vitro-Studien von Endometriegeräten
Markula-Liegau fand 1996 in einer In-vitro-Studie eine mittlere Entfernung der Feilen
vom Apex von 0,32 +/- 0,18mm.
Ounsi und Naaman fanden 1999 eine Genauigkeit des Root ZX mit 85% der Feilen
im Toleranzbereiches +/- 0,5mm um den Apex.
Goldberg et al. (2005) erhielten in ihrer Studie mit Zähnen mit nicht vergrößerten
Foramina Werte von 95% für das Root ZX innerhalb des Toleranzbereiches +/- 0,5
mm um den Apex.
73 Diskussion
Maeres und Steinmann fanden 2002 in ihrer In-vitro-Studie für das Root ZX 83% der
Feilen im gleichen Messbereich.
Tinaz et al. zeigten 2002 die Unabhängigkeit der Messgenauigkeit des Root ZX von
der eingesetzten NaOCL-Konzentration. Für die Konzentration mit 1% NaOCl-
Lösung, wie sie auch in dieser Studie verwendet wird, fanden sie einen mittleren
Abstand von 0,07 +/- 0,29mm der Feilenspitzen zur Konstriktion.
Voß et Siebenkees (1994) fanden bei 60 gemessenen Zähnen mit dem Root ZX bei
Anzeige 0,5 66% der Feilen im Bereich 0 - 1mm vor dem Apex und 90% im Bereich 1
- 2mm vor dem Apex.
Die Messergebnisse der In-vitro-Studien schwanken zwischen 83% und 95% für die
Lage der Feilen in dem Bereich +/- 0,5mm um die Konstriktion. Sie zeigen ähnliche
Werte für das Gerät Root ZX wie die in der vorliegenden Studie gefundenen, die eine
Genauigkeit im Toleranzbereich +/- 0,5mm um die Konstriktion von 85% fand.
Die Studie von Tinaz et al. (2002) mit einem Alginat Modell erreichte mit 0,07 +/-
0,29mm als mittlere Entfernung der Feilen von der Konstriktion ähnliche Mittelwerte
wie die in der vorliegenden Studie gefundenen (für das Root ZX 0.13 +/- 0,33mm).
Dies deutet darauf hin, dass das hier vorgestellte Modell zur In-vitro-Evaluation
verwendet werden kann und gleichwertig zu den bisher vorgestellten Modellen (siehe
Kapitel 5.6) angesehen werden kann.
5.5 Anforderungen an In-vitro-Modelle für Endometriegeräte
Seit Sunada 1962 sein erstes Endometriegerät vorgestellt hat, sind über 40 Jahre
vergangen. In dieser Zeit wurden immer neue Geräte entwickelt.
Um deren Funktionsweise zu überprüfen, wurden diese meist in einem In-vitro-
Modell auf Genauigkeit und Zuverlässigkeit überprüft, bevor sie am Patienten
eingesetzt wurden. Diese Modelle sollen die Situation in der Mundhöhle möglichst
realitätsgetreu nachstellen. Es wurden dazu mehrere Modelle zur In-vitro-Testung
von Endometriegeräten entwickelt.
Als Vorraussetzungen für ein ideales Medium können gelten:
Grundsätzlich muss ein reproduzierbarer Aufbau der Versuchsapparatur möglich
sein, so dass die Messergebnisse auch von anderen Anwendern nachgeprüft werden
74 Diskussion
können. Das Modell muss einfach und schnell herzustellen sein, es sollte wenig Zeit
beim Aufbau in Anspruch nehmen. Der Versuchsablauf sollte mit verschiedenen
Zähnen oder Geräten einfach und mit gleichen Bedingungen ablaufen können. Das
Modell sollte oft, also mit vielen Prüfkörpern (Zähnen) genutzt werden können, ohne
dass ein neues Modell notwendig wird. Die verwendeten Materialien sollen günstig in
der Anschaffung sein. Die Materialien sollen einfach zu beschaffen sein, und keine
Bestellung von speziellen Chemikalien o.ä. erfordern.
Wenn die Apparatur in der Lehre eingesetzt werden soll, gilt weiterhin:
Das Modell sollte einfach verständlich bzw. leicht erklärbar sein. Es sollte auch von
Ungeübten leicht aufzubauen bzw. zu bedienen sein. Es sollte unproblematisch in
der Anwendung sein, d.h. ungiftig und einfach entsorgbar sein.
5.6 Vergleich mit anderen In-vitro-Modellen
Folgende Modelle zur In-vitro-Evaluation sind bisher vorgestellt worden:
Im Jahr 1983 stellten Aurelio et al. das erste Modell vor. Sie nahmen eine Mischung
aus 2g Agar (Bacto-Agar, Difco Lab, USA) in 100ml Phospat-gepufferter
Kochsalzlösung ( NaCl 9g, NaHPO4 * H2O 1.43g, KH2PO4 0.18g, Wasser 1 Liter).
1987 stellten Nahmias et al. dieses Modell vor, um drei Endometriegeräte zu testen
(Sono-Explorer, Neosono-D und C.L.Meter):
Sie änderten die Konzentration des Agars von 2g pro 100 ml Lösung auf 0,2g. Der zu
messende, trepanierte Zahn wurde in einem Reagenzglas aus Polystyrol (Fischer,
Chicago, USA) mit einer Kunststoffkappe befestigt. In die Kunststoffkappe wurde ein
Loch gefräst und dort der Zahn bis zur Schmelz-Zement-Grenze eingeklemmt. Das
Reagenzglas enthielt die Mischung aus Agar in Phospat-gepufferter Kochsalzlösung,
welche heiß eingefüllt wurde. Dann stülpte man die Kappe mit dem Zahn auf das
Glas und wartete bis zum Festwerden des Agars. Durch das untere Ende des
Reagenzglases wurde ein Nagel gedrückt, welcher als Lippenelektrode fungierte, der
feste Agar stellt dann das umgebende Parodont dar. Die andere Elektrode wurde mit
einer Messfeile verbunden und in den Zahn eingeführt. Die Ergebnisse zeigten eine
durchschnittliche Entfernung von 0,22mm von der Feilenspitze zum Foramen.
Fouad et al. testeten 1989 fünf Geräte. Sie benutzten das Model von Nahmias 1987,
änderten jedoch die Konzentration der Agar-Lösung von 0,2% auf 1%. Die
75 Diskussion
Prozentzahlen der Messungen im Toleranzbereich +/- 0,5mm um die Konstriktion
schwankten zwischen 79% und 100% für die fünf Geräte.
Donelly stellte 1993 ein neues Modell vor. Er benutzte handelsübliche Gelatine (Jell-
O ®, Kraft General Foods, USA) mit einer 0,9% Kochsalzlösung. Die aufgekochte
Lösung wurde auch hier in Kunststoffgefäß eingefüllt. Nach dem Erkalten wurde ein
Zahn in das Gelee gedrückt und die Arbeitslänge mit dem Endometriegerät (hier:
Exact-A-Pex) bestimmt. Der Zahn wurde während der Messung vom Autor gehalten.
Er fand die Feilenspitzen 0,5 - 1mm vor dem Apex in der Röntgenkontrolle der
gemessenen Zähne. Czerw et al. benutzten 1994 das Modell von Donelly, um die
Genauigkeit des Gerätes Exact-A-Pex zu bestimmen.
Kobayashi und Suda (1994) führten die neue Methode der Differenzbildung bei
Endometriegeräten mit einer Studie ein, bei der sie als Modell eine Wanne mit
Salzlösung benutzten, in die die extrahierten und trepanierten Zähne, auf einer
Plexiglasplatte montiert, getaucht wurden.
Markula-Liegau benutzte 1996 ebenfalls dieses Modell, bei dem die trepanierten
Zähne in eine Plexiglasplatte eingepasst wurden und diese Platte dann über einer
mit NaCl-Lösung gefüllten Wanne aufgehängt wurde.
Auch Oishi et al. benutzten 2002 ein Kunststoffgefäß mit NaCl-Lösung, in dessen
Deckel der Zahn mit Composit befestigt wurde.
Katz et al. benutzten 1996 ein einfaches Alginat-Modell, bei dem die Zähne in Alginat
eingebettet wurden. In dieser Studie ergab sich die Eignung des Root ZX zur
Längenbestimmung an Milchzähnen.
Thomas et al. (2003) verwendeten ebenso ein Alginat Modell, um die Unabhängigkeit
der endometrischen Messung vom Feilenmaterial zu zeigen. Die trepanierten Zähne
wurden bis zur Schmelz-Zement-Grenze in frisch angemischtes Alginat eingesetzt.
Tinaz et al benutzten 2002 ein Alginat-Modell in einer Studie über die Effekte
verschiedener Konzentrationen von NaOCl auf die Messgenauigkeit des Root ZX.
Tinaz et al. beschrieben ebenfalls 2002 ein Lehrmodell, um Endometrie-geräte zu
erklären. Dazu nahmen sie ein Phantommodell eines Kiefers. Dieses erweiterten sie
mit einem Diamanten, um Eckzähne und Prämolaren an die Stelle der Plastikzähne
76 Diskussion
zu setzen. In die Kavitäten wurde frisch angemischtes Alginat gegeben, und die
Zähne wurden eingesetzt.
5.7 Vorteile und Nachteile des neuen In-vitro-Testsystems für Endometriegeräte
Im Vergleich mit anderen Ansätzen ist das in dieser Studie vorgestellte Modell
einfacher herzustellen. Bei den Modellen mit Phosphatgepufferter NaCl-Lösung und
Agar muss erst die Lösung angesetzt und erhitzt werden. Danach wird der zu
messende Zahn in die erkaltende Lösung gesetzt, was einige Zeit in Anspruch
nimmt, bevor die Messung beginnen kann. Die Zutaten sind zudem relativ teuer.
Donelly gab 1993 einen Preis von ca.140 $ an. Das Modell kann nicht mehrmals
verwendet werden, für jeden Zahn muss ein neues Plastikgefäß vorbereitet werden.
Das in der vorliegenden Arbeit vorgestellte Modell kann für viele Zähne, bzw.
mehrmals verwendet werden.
Das Modell von Donelly von 1993 hat den Nachteil, dass die Zähne während der
Messung gehalten werden müssen. Sie sind außerdem nicht bis zur Schmelz-
Zement-Grenze eingebettet, dies stellt die klinische Situation ungenügend dar. Die
Modelle mit einer mit Kochsalzlösung gefüllten Wanne verlangen eine Fixierung des
Zahnes in einer aufwendigen Halteapparatur. Im hier verwendeten Modell können die
Zähne bis zur Schmelz-Zement-Grenze eingedrückt werden und sitzen fest im
Modell.
Die Alginat -Modelle sind teurer als unser Modell. Das Alginat muss jeweils frisch
angemischt werden und die Zähne müssen während der Abbindephase in der
Position gehalten werden. Danach besteht die Gefahr der Austrocknung, so dass das
Modell nur eine begrenzte Zeit verwendet werden kann. Beim vorliegenden Modell
kann Flüssigkeit nachgegeben werden, wenn während des Versuches etwas
verdunstet. Dies zeigt, dass unser Modell einen Fortschritt für die In-vitro-Evaluation
darstellt. Es ist einfach zu erwerben, günstig und einfach in der Handhabung. Es
kann daher für In-vitro-Versuche, aber auch im Unterricht ohne Einschränkung
eingesetzt werden.
77 Diskussion
5.8 Evaluation des Gerätes Raypex
Zum Gerät Raypex gibt es in der Literatur noch sehr wenige Studien. Eine relativ
aktuelle Studie vergleicht in einer In-vitro-Studie die Geräte Raypex und Justy 2.
Dabei ergeben sich beim Raypex für 95 % der Messungen eine Lage der
Feilenspitze zwischen Konstriktion und Foramen, das Justy erreicht 92%. Werte für
den Bereich +/- 0,5mm um die Konstriktion sind nicht angegeben (Hör et al. 2005).
Die meisten Studien legen sich auf den Referenzpunkt apikale Konstriktion und den
Toleranzbereich +/- 0,5mm um diesen Punkt fest. Diese Werte erscheinen auch für
die klinische Anwendung vernünftig, Deshalb soll das Gerät Raypex anhand dieser
Werte mit dem Gerät Root ZX verglichen werden.
In der vorliegenden Studie wird die Genauigkeit von +/- 0,5mm um die apikale
Konstriktion in 85% der Fälle vom Root ZX und in 90% der Fälle vom Raypex
eingehalten. Daneben wird nur in 2,5% der Fälle beim Raypex und in 5% der Fälle
beim Root ZX ein Punkt apikal des anatomischen Foramens bestimmt, was einer
Überinstrumentierung entspräche. Jedoch liegen diese Werte im Bereich von 0,5mm
apikal des Foramens.
Es zeigt sich also, dass das Gerät Raypex dem Root ZX von der Messfunktion
ebenbürtig ist. Da die gefundenen Werte für das Root ZX in dieser In-vitro-Studie
sich etwa mit den in den zahlreichen In-vivo- und In-vitro-Studien decken, kann auch
für das Gerät Raypex mit einem ebenso guten Abschneiden in der klinischen
Anwendung gerechnet werden.
Dies belegt auch die In-vivo-Studie von Ziegler von 2005, in der das Gerät Raypex
geringfügig, aber nicht signifikant besser als das Root ZX abschloss. Es wurden bei
20 Zähnen an Patienten mit beiden Geräten die Arbeitslänge bestimmt und die
Feilen mit Composit reponierbar im Kanal fixiert. Bei der anschließenden Auswertung
der extrahierten und aufgeschliffenen Zähne wurde unter dem Mikroskop der
Abstand der Feilen zur Konstriktion bestimmt. Die Feilenspitzen lagen beim Raypex
in 80 % der Fälle um +/- 0,5mm um den Referenzpunkt apikale Konstriktion, bei dem
Gerät Root ZX in 75 % der Fälle.
78 Diskussion
6. Zusammenfassung
Die Endometrie wird in Zukunft einen größeren Stellenwert in den Praxen einnehmen
und die Diagnostik mit der Röntgenaufnahme ergänzen. Es werden zudem neue
Endometriegeräte entwickelt werden und deren Funktion wird zunächst in In-vitro-
Modellen getestet werden müssen.
In der vorliegenden Studie wurde die die Eignung eines speziell entwickelten Modells
zur In-vitro Testung von Endometriegeräten überprüft und damit die Messgenauigkeit
der beiden Endometriegeräte Root ZX und Raypex in-vitro evaluiert.
Die von zahlreichen Autoren für die Praxis geforderte Genauigkeit von +/- 0,5mm um
die apikale Konstriktion wurde in 85% der Fälle vom Root ZX und in 90% der Fälle
vom Raypex eingehalten. Die Feilenspitzen lagen in 60% beim Raypex und in 53%
beim Root ZX im Bereich zwischen Konstriktion und Foramen.
Daneben wurde nur in 2,5% der Fälle beim Raypex und in 5% der Fälle beim Root
ZX ein Punkt apikal des anatomischen Foramens bestimmt, was einer
Überinstrumentierung entspräche. Jedoch liegen diese Werte im Bereich von 0,5mm
apikal des Foramens.
Beide Messgeräte lassen also eine gleichwertig verlässliche und exakte
Arbeitslängenbestimmung zu. Die Ergebnisse dieser Studie sind mit den
Ergebnissen anderer In-vitro-Studien und In-vitro-Studien zu den Geräten Root ZX
und Raypex vergleichbar. Die in anderen Studien erhaltenen Werte schwanken
zwischen 75% und 100%.
Das neue In-vitro-Modell ist geeignet, Endometriegeräte, welche mit dem
Impedanzquotienten arbeiten, auf ihre Messgenauigkeit hin zu überprüfen. Es kann
zukünftig verwendet werden, um noch nicht oder wenig evaluierte Geräte mit klinisch
bewährten Geräten zu vergleichen.
Die neu entwickelte Versuchsanordnung zur Längenbestimmung kann zudem in der
Lehre an Universitäten eingesetzt werden, um Studenten im Umgang mit den
Endometriegeräten vertraut zu machen.
Es stellt eine einfache, kostengünstige und reproduzierbare Möglichkeit zur In-vitro
Längenbestimmung dar.
79 Literaturverzeichnis
7. Literaturverzeichnis
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87 Anhang
8. Anhang
8.1 Messwerttabellen
In den folgenden Tabellen werden die einzelnen Messwerte als Abstände der
Feilenspitzen zur apikalen Konstriktion und zur Mitte des Foramen apicale für die
jeweils 40 Zähne angegeben.
Tabelle 1: Einzelmessungen: Distanz der Feilenspitze zur apikalen Konstriktion
Probennummer
Raypex Abstand in µm
Probennummer
Root ZX Abstand in µm
1. 92 41. 697
2. 603 42. 174
3. 155 43. 231
4. 63 44. 562
5. 195 45. 522
6. -42 46. 841
7. 162 47. 167
8. 76 48. 1272
9. -17 49. -17
10. 391 50. -145
11. 145 51. 333
12. 99 52. 89
13. 316 53. 152
14. -241 54. -32
15. -24 55. -110
16. 252 56. 228
17. 295 57. -105
18. 38 58. 250
19. 183 59. 68
20. 44 60. 195
21. 80 61. 158
88 Anhang
22. 119 62. 311
23. -557 63. 368
24. 1331 64. -251
25. -383 65. -21
26. 176 66. -40
27. -220 67. -489
28. 88 68. 85
29. -206 69. -99
30. -315 70. -221
31. -204 71. -269
32. 282 72. 144
33. 361 73. 473
34. 447 74. 50
35. -220 75. -271
36. -195 76. 162
37. -746 77. -36
38. 445 78. -66
39. -81 79. -97
40. -56 80. -96
Tabelle 2: Einzelmessungen: Distanz der Feilenspitze zur Mitte des Foramen apicale
Probennummer
Raypex Abstand in µm
Probennummer
Root ZX Abstand in µm
1. -320 41. -194
2. 132 42. -143
3. -180 43. -180
4. -328 44. 55
5. -168 45. -351
6. -285 46. -62
7. -359 47. -176
8. -377 48. -263
9. -507 49. -292
89 Anhang
10. -45 50. -354
11. -397 51. -12
12. -534 52. -155
13. -147 53. -601
14. -487 54. -300
15. -282 55. -275
16. -477 56. -53
17. -443 57. -469
18. -624 58. -206
19. -245 59. -272
20. -1300 60. -83
21. -275 61. -106
22. -377 62. 45
23. -863 63. -53
24. -181 64. -675
25. -1248 65. -336
26. -299 66. -320
27. -436 67. -706
28. -1143 68. -283
29. -647 69. -269
30. -660 70. -303
31. -707 71. -655
32. -877 72. -745
33. -484 73. -161
34. -114 74. -447
35. -480 75. -456
36. -386 76. -463
37. -1106 77. -722
38. -1562 78. -600
39. -425 79. -877
40. -516 80. -651
90 Anhang
8.2 Daten der statistischen Auswertung
Matthias Stoll Endometriegeräte 1 Programm stolda0l am 20.12.05 16:44
The MEANS Procedure
Variable N Mean Std Dev Minimum Maximum
prob 80 40.5000000 23.2379001 1.0000000 80.0000000
geraet 80 1.5000000 0.5031546 1.0000000 2.0000000
phys 80 101.2250000 335.4140074 -746.0000000 1331.00
apic 80 -416.6000000 316.6680009 -1562.00 132.0000000
Matthias Stoll Endometriegeräte 1 Programm stolun0l am 20.12.05 um 16:47
varname n mean std skewness kurtosis probn min ql median q3
Max
phys 80 101.225 335.414 0.99443 3.20306 0.0004 -746 -96.5 86.5 240.5
1331
apic 80 -416.600 316.668 -1.24594 2.11973 0.0001 -1562 -567.0 -352.5 -187.5
132
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-
Matthias Stoll Endometriegeräte
Programm stolun0l am 20.12.05 um 16:47
geraet=Raypex
2
varname n mean std skewness kurtosis probn min ql median q3 Max
phys 40 73.275 342.195 0.83310 4.09104 0.0124 -746 -138.0 84.0 223.5 1331
apic 40
qeraet=Root ZX
-503.975 360.999 -1.17514 1.32849 0.0020 -1562 -635.5 -430.5 -283.5 132
varname n mean std skewness kurtosis probn min q1 median q3 Max
phys 40 129.175 330.439 1.25629 2.78307 0.0083 -489 -96.5 87.0 240.5 1272
apic 40 -329.225 239.057 -0.49616 -0.57895 0.0977 -877 -466.0 -287.5 -158.0 55
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Matthias Stoll Endometriegeräte
Programm stolun0l am 20.12.05 um 16:47
3
Mean Mean Chi- Tail
Variable geraet N Score geraet N Score df Sqare Probabilty
phys Raypex 40 39.4625 Root ZX 40 41.5375 1 0.15948 0.6896
apic Raypex 40 34.3250 Root ZX 40 46.6750 1 5.64938 0.0175
91 Anhang
Matthias Stoll Endometriegeräte 1 Programm stoltt0l am 20.12.05 um 17:28
The TTEST Procedure Statistics
Lower CL Upper CL Lower CL Upper CL
Variable geraet N Mean Mean Mean Std Dev Std Dev Std Dev Std Err Minimum Maximum
phys Raypex 40 -0.015 0.0103 0.0358 0.0652 0.0796 0.1022 0.0126 -0.232 0.2404phys Root ZX 40 0.0019 0.0244 0.0469 0.0576 0.0703 0.0903 0.0111 -0.138 0.2321
phys Diff (1-2) -0.047 -0.014 0.0194 0.0649 0.0751 0.089 0.0168
apic Raypex 40 0.2301 0.2776 0.3252 0.1219 0.1488 0.191 0.0235 -0.133 0.6153
apic Root ZX 40 0.162 0.2022 0.2423 0.1028 0.1255 0.1611 0.0198 -0.051 0.44
apic Diff (1-2) 0.0142 0.0755 0.1367 0.119 0.1376 0.1632 0.0308
T-Tests
Variable Method Variances DF t Value Pr >(tl
phys Pooled Equal 78 -0.84 0.4054
phys Satterthwaite Unequal 76.8 -0.84 0.4054
apic Pooled Equal 78 2.45 0.0164
apic Satterthwaite Unequal 75.8 2.45 0.0165
Equality of Variances
Variable Method Num DF Den DF F Value Pr > F
phys Folded F 39 39 1.28 0.4413
apic Folded F 39 39 1.41 0.2923
Matthias Stoll Endometriegeräte 1 Programm stoltt0l am 20.12.05 um 17:10
varname n mean std skewness kurtosis probn min ql median q3 V max
phys 80 0.01735 0.07495 -0.01312 2.10902 0.0283 -0.23243 -0.02393 0.02038 0.05446 0.24041
apic 80 0.23990 0.14191 0.15373 0.34961 0.8587 -0.13312 0.13828 0.23172 0.32899 0.61532
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
geraet=Raypex
varname n mean std skewness kurtosis probn min ql median q3 max
phys 40 0.01033 0.07960 -0.36180 2.62048 0.0490 -0.23243 -0.03490 0.01981 0.05079 0.24041
apic 40 0.27763 0.14875 0.06535 0.85770 0.3511 -0.13312 0.19507 0.26974 0.35619 0.61532
geraet=Root ZX
varname n mean std skewness kurtosis probn min ql median q3 max
phys 40 0.02437 0.07030 0.58987 1.24410 0.3554 -0.13767 -0.02393 0.02050 0.05446 0.23215 apic 40 0.20217 0.12548 -0.03148 -0.65723 0.5185 -0.05061 0.11925 0.19727 0.28601 0.43996
92 Anhang
8.3 Materialliste
Materialien zur Herstellung der Proben:
- OASIS®Brand Floral Foam
(Smithers-Oasis Germany GmbH, Grünstadt, Deutschland)
- Root ZX (J. Morita Corp., Tustin, USA)
- Raypex 4 (Forum Engineering Technologies (96) Rischon Lezion, Israel)
- Gates Gates-Glidden Bohrer (VDW GMBH, München, Deutschland)
- Diamanten (Gebr. Brassler, Lemgo, Deutschland)
- Reamer - Messfeilen (Antaeos, VDW, München, Deutschland)
- Clearfil®, (Kuraray Medical Inc., Sakazu, Japan)
- Ringerlösung
- 1% NaOCl-Lösung
Materialien zur Auswertung:
- Schleifapparatur (Struers Knuth-Rotor 3, Fa. Struers, Deutschland)
- Sandpapier (Waterproof silicone carbide paper, Fa. Struers, Deutschland)
- Leica-Mikroskop (Typ WILD M3Z, Leica, Deutschland)
- digitale Kamera (Sony CCD Video Camera Module, Modell XC-77CE)
Computersoftware zur Auswertung der Proben:
- TMR (Transverse Micro Radiography, Version 1.25 © 1998, Inspektor
Research Systems, Amsterdam, Holland)
- Square Root (Programm zur Flächenberechnung von Scan Bildern, ©1998
Brücklmeier, Nold, Tiedemann GbR)
93
9. Danksagung
Bei Herrn Prof. E. Hellwig möchte ich mich für die Überlassung dieses Themas und
die Bereitstellung von Materialien zur Durchführung bedanken.
Ein herzliches Dankeschön an Dr. Wrbas für die fortwährende Unterstützung und die
Zeit, die er mir geopfert hat.
Ganz besonderer Dank an meine Eltern, die mir das Studium der Zahnmedizin und
die Promotion ermöglicht haben.
94
10. Lebenslauf Name Matthias Stoll Adresse Im Grün 16 79098 Freiburg Geboren 23.02.1977 In Esslingen Eltern Margarethe Stoll
Dr. Bernhard Stoll Kelternweg 105 89075 Ulm Familienstand Ledig Staatsangehörigkeit Deutsch Konfession Evangelisch Schulen 1983 - 1987 Adalbert-Stifter-Grundschule Ulm 1987 - 1996 Schubart-Gymnasium Ulm Zivildienst 1996 - 1997 Bund für Umwelt und Naturschutz Studium 1997 - 1999 Universität Ulm Fachbereich Chemie Abschluss: Vordiplom Chemie 1999 - 2001 Universität Freiburg Fachbereich Mathematik Abschluss: Zwischenprüfung Mathematik 2001 - 2005 Universität Freiburg Fachbereich Zahnmedizin Feb. - Apr. 2004 Auslandsfamulatur auf den Cook Inseln Juli 2005 Staatsexamen Zahnmedizin Promotion ab Juli 2005 Universität Freiburg
Abteilung Zahnerhaltungskunde und Parodontologie
Assistententätigkeit ab Jan. 2006 Praxis Dres. Langenmair
Freiburg