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ORIGINALBEITRAG
❚ R. Heinrich-Weltzien1, J. Kühnisch1,
T. Oehme1, K. Weerheijm2,
L. Stößer1
Die Laserfluoreszenzmessung zählt gegenwärtig zu den Erfolg versprechendsten
nicht invasiven Methoden zur Okklusalkaries-Diagnostik. Während In-vitro-Studien eine hohe Reproduzierbarkeit und
Validität für das Laserfluoreszenz-Gerät
DIAGNOdent (KaVo, Biberach) aufzeigen,
sind klinische Untersuchungen bislang
nur begrenzt verfügbar. Ziel der vorliegenden Studie war es, die Eignung von
DIAGNOdent (Dd) zur Diagnostik der Okklusalkaries im Vergleich zu einer graduierten visuellen Inspektion (VI) und Röntgendiagnostik mit Bissflügelaufnahmen
(BW) zu prüfen. Es wurden 281 Okklusalflächen bleibender Molaren von 97 Patienten untersucht. Nach bioptischer Validierung der Fissuren (248 Molaren) wiesen 24 Zähne eine Schmelz- und 224
eine Dentinkaries auf. Die Diagnostik von
Dentinläsionen mit Dd zeigte die höchste
Sensitivität (0,93), Spezifität (0,63) und
Übereinstimmung (0,89); es folgten BW
mit den Werten 0,70, 0,96 und 0,69. Die
niedrigste Sensitivität (0,25) und Übereinstimmung (0,25) verbunden mit der
höchsten Spezifität (1,00) wurden für die
VI aufgefunden. Im Ergebnis der Studie
kann geschlussfolgert werden, dass eine
sorgfältige VI und ergänzende Diagnostik
mit Dd und/oder BW eine sichere Detektion der versteckten okklusalen Dentinkaries erlaubt.
Schlüsselwörter: Kariesdiagnostik, Okklusalkaries, versteckte Karies, DIAGNOdent
1
2
Friedrich-Schiller-Universität Jena, Zentrum für
Zahn-, Mund- und Kieferheilkunde/ Bereich
Erfurt, Poliklinik für Präventive Zahnheilkunde,
Direktor: Prof. Dr. Dr. L. Stößer
Academic Centre for Dentistry, Department of
Cariology Endodontology Pedodontology,
Amsterdam (Niederlande)
Oralprophylaxe 25 (2003) 2
Okklusalkaries-Diagnostik –
Ein Vergleich von
DIAGNOdent mit konventionellen Methoden
Einleitung
Mit der Veränderung des klinischen Erscheinungsbildes und dem Verhalten
kariöser Läsionen im Zuge des Kariesrückganges wurde insbesondere die Diagnostik kleiner und nicht kavitierter
Läsionen deutlich schwieriger [3, 10, 11,
31]. Die Progression der Läsionen vollzieht sich zunehmend unter einer intakt
erscheinenden okklusalen Schmelzschicht, so dass selbst ausgedehnte Dentinläsionen durch den klinisch gesund
erscheinenden Schmelz maskiert werden [22, 32]. Da sich diese Kariesform
der traditionellen Befundung entzieht
und nur im Röntgenbild sichtbar ist,
wurde sie im angelsächsischen Schrifttum mit dem Begriff der „hidden caries“
– versteckte Karies – beschrieben [33].
Der Wert der zahnärztlichen Sonde
als Diagnostik-Instrument wurde in diesem Zusammenhang grundsätzlich in
Frage gestellt. Ihre Verwendung führt in
der Regel zu keinem diagnostischen Gewinn, wohl aber zur Schädigung von gesunder Zahnhartsubstanz und zur Zerstörung remineralisierbarer initial kariöser Läsionen [4, 13 bis 15, 20].
Demgegenüber wurde der Wert der
Bissflügelaufnahme für die Diagnostik
der „hidden caries“ in den letzten zehn
Jahren deutlich herausgestellt [3, 11,
31, 32]. Im Gegensatz zu den approximalen Schmelzläsionen entziehen sich
okklusale jedoch der röntgenografischen Diagnostik mit Bissflügelaufnahmen und damit auch einer präventiven oder Substanz schonenden Frühbehandlung.
In Anbetracht dieser Problematik
setzten sich verschiedene Forschungsgruppen verstärkt mit den Fragen einer
verbesserten Kariesdiagnostik im Bereich der okklusalen Fissuren auseinander. Neben der elektrischen Widerstandsmessung wurden vor allem lichtund laseroptische Verfahren intensiver
untersucht. Das erste Gerät zur Laser-
© Deutscher Ärzte-Verlag, Köln
fluoreszenzmessung ist das DIAGNOdent (KaVo, Biberach, Deutschland),
das 1998 auf dem Markt eingeführt
wurde. Das Grundprinzip des Gerätes
basiert auf der unterschiedlichen Fluoreszenzintensität gesunder und kariöser Zahnhartsubstanz, die mit rotem
Anregungslicht (655 nm) ausgelöst
werden kann. Der kariös bedingte Fluoreszenzanstieg wird vor allem auf
bakterielle Stoffwechselprodukte in der
kariösen Läsion zurückgeführt. Untersuchungen der Arbeitsgruppe um
Hibst zum Fluoreszenzverhalten oraler
Mikroorganismen zeigten, dass Actinomyces odontolyticus, Bacteroides intermedius, Candida albicans, Corynebacterium und Pseudomonas aerigunosa
aufgrund ihrer Proto- oder Coproporphyrin-Synthese typische Fluoreszenzpeaks bei 620 und 635 nm aufweisen
[9, 12, 25]. Actinomyces odontolyticus
und Bacteroides intermedius sollen dabei vorrangig für die Biosynthese des
endogenen Protoporphyrin in der kariösen Läsion verantwortlich sein.
Sowohl In-vitro- als auch In-vivoStudien konnten eine sehr gute Reproduzierbarkeit der Diagnostikmethode
und der Untersucher aufzeigen [1, 1618, 27]. Pereira et al. beobachteten jedoch
eine nicht unerhebliche Geräte- und
Untersuchervariabilität [21]. Die Unterschiede zwischen den In-vitro-Studien
dürften durch die Fluoreszenzabnahme
mit zunehmender Lagerungszeit und
mit der Nutzung unterschiedlicher Lagerungsmedien erklärbar sein [7, 26].
Die klinische Datenbasis ist mit etwa
400 validierten Zähnen bislang begrenzt
(Tab. 1). Da eine Validierung der Befunde nur bei dem klinischen Verdacht einer Schmelz- oder Dentinkaries erfolgte, fehlen validierte Daten für die „klinisch gesunde“ Okklusalfläche; der Anteil validierter Schmelzläsionen ist
ebenfalls sehr gering.
Aufgrund dieser Datenlage war es
das Ziel der vorliegenden Studie, das
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R. Heinrich-Weltzien et al.: Okklusalkaries-Diagnostik – Ein Vergleich von DIAGNOdent mit konventionellen Methoden
Studie
Anzahl
Patienten
Zahntyp
Prämolar Gesamt
Braun et al.
(2000)
Keine
Angaben
Keine Angaben
15
-
37
23
60
Lussi (2000)
105
Keine Angaben
150
(*)
16
90
106
Lussi et al.
(2001)
240
332
(+)
29
146/49
224
Molar
74 %
26 %
Anzahl validierter Läsionen
D0
D1-2
D3-4 Gesamt
* 44 Zähne, die keinerlei Anzeichen einer kariösen Läsion aufwiesen, wurden nicht validiert
+ 108 Zähne, die keinerlei Verfärbungen, Opazitäten oder visuelle und röntgenografische Zeichen
einer Karies aufwiesen, wurden nicht validiert
Tabelle 1 Datenbasis zur Diagnosegenauigkeit des Laserfluoreszenzgerätes DIAGNOdent aus klinisch
validierten Studien
Läsion
N
DIAGNOdent-Wert
SD
Minimum
x
D1-2
24
D3
58
D4
166
20,8 *
39,9
*
67,8 *
]
]
Maximum
11,2
4
45
20,5
9
99
27,2
12
99
Tabelle 2 Laserfluoreszenz-Wert (DIAGNOdent) in Bezug zur Ausdehnung der okklusalen Läsion
(* Wilcoxon-Test: p ≤ 0.05)
Diagnostikmethode
(Grenzwerte)
Sensitivität
Spezifität
Übereinstimmung
(k)
Visuell
(0, 1, 2 vs. 3, 4)
0,25
1,00
0,25
Röntgen
(0 vs. 2)
0,70
0,96
0,69
DIAGNOdent
(0-20 vs. ≥20)
0,93
0,63
0,89
laseroptische Diagnostikverfahren mit
dem DIAGNOdent-Gerät im Vergleich
zu einer differenzierten visuellen und
röntgenografischen Untersuchung zu
prüfen.
Patientengut und Untersuchungsmethoden
In die Untersuchung wurden 281 Molaren, die keine Glatt- und Approximalkaries sowie Fissurenversiegelung oder
orthodontische Bänder aufwiesen, einbezogen. Das mittlere Alter der 97 Patienten betrug 19 Jahre. Nach vorliegendem Einverständnis der Patienten
wurden die Zähne einer visuellen,
röntgenografischen und laseroptischen
Befundung unterzogen, die nachfolgend bioptisch validiert wurde.
Vor der Untersuchung wurden die
Zähne professionell mit einem Pulverstrahlgerät gereinigt. Die Zahnoberfläche wurde anschließend mit Wasserspray für zehn Sekunden abgespült.
Nach relativer Trockenlegung erfolgte
die visuelle Befundung der Okklusalflächen bei standardisierter Beleuchtung
durch die zahnärztliche Operations-
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Tabelle 3
Sensitivität, Spezifität und Übereinstimmung
der visuellen,
röntgenografischen und
laseroptischen
Kariesdiagnostik
auf Dentinkariesniveau
(Goldstandard)
leuchte und Nutzung einer zweifachen
Vergrößerungslupe anhand der von Ekstrand et. al. [5] definierten Beurteilungskriterien, die vorrangig auf die Erfassung von Opazitäten und Verfärbungen
der Okklusalfläche neben Mikrokavitäten und Kavitationen fokussiert. Unter
Beibehaltung der relativen Trockenlegung wurde die laseroptische Untersuchung durchgeführt. Nach der Bestimmung der Zahnkonstante wurde das
Fissurenrelief mit der A-Sonde des
DIAGNOdent-Gerätes leicht rotierend
abgefahren und der maximale Fluoreszenzwert registriert. Nach Lussi et al. [18]
entsprechen Fluoreszenzwerte von 0 bis
13 einer gesunden Fissur, Werte von 14
bis 20 einer Schmelzkaries und Werte
>20 einer Dentinkaries. Die röntgenografische Untersuchung basierte auf der
Auswertung von Bissflügelaufnahmen,
die mit einem Lupenbetrachter bei zweifacher Vergrößerung und Fremdlichtabschirmung nach den von Weerheijm et al.
[32] definierten Kriterien vorgenommen
wurde. Als positiver Befund wurde eine
umschriebene Radioluzenz im Dentin
unterhalb der okklusalen Schmelzschicht bewertet. Die bioptische Validierung der Fissur erfolgte unter minimal
invasiven Behandlungsaspekten. Unter
Verwendung einer metrischen Sonde
(2 mm-Einteilung) wurde die Läsionstiefe auf dem D1-2-, D3- und D4-Niveau
vorgenommen.
Zur vergleichenden Bewertung der
Diagnosegenauigkeit der Methoden
wurden die Güteparameter Sensitivität
und Spezifität herangezogen; der Cohen´s Kappa-Wert (k) wurde als Maß
für die Zuverlässigkeit verwandt. Ein
Kappa-Wert von 1 repräsentiert eine absolute Übereinstimmung, Werte zwischen 0,75 bis 0,99 sprechen für eine
sehr gute, Werte zwischen 0,4 bis 0,75
für eine gute und Werte bis 0,4 für eine
marginale Übereinstimmung [6].
Ergebnisse
Nach der bioptischen Validierung der
Fissuren von 248 Molaren wiesen 24
Zähne eine Schmelz- und 224 eine Dentinkaries auf (Tab. 2). Von 33 Zähnen, die
nach allen drei Diagnostikverfahren keinen Hinweis auf das Vorliegen einer kariösen Läsion zeigten, wurden die Fissuren nicht eröffnet. Die LaserfluoreszenzWerte der validierten Läsionen unterschieden sich signifikant; Läsionen auf
dem D4-Niveau wiesen die höchsten
DIAGNOdent-Werte auf (Tab. 2).
Die vergleichende Bewertung der
drei Diagnostikmethoden anhand der
gängigen Güteparameter zeigte, dass
für versteckte Dentinläsionen mit der
Laserfluoreszenzmessung die höchste
Sensitivität (0,93), Spezifität (0,63) und
Übereinstimmung (0,89) vorlag; es
folgte die Röntgendiagnostik anhand
von Bissflügelaufnahmen (Tab. 3). Die
visuelle Befundung wies die niedrigste
Sensitivität (0,25) und Übereinstimmung (0,25) in Kombination mit der
höchsten Spezifität (1,00) auf (Tab. 3).
Diskussion
Begleitend zum Rückgang der Kariesverbreitung zeigten zahn- und zahnflächenbezogene Analysen des Kariesbefalls deutliche Veränderungen des kariösen Befallsmusters bei Kindern und
Jugendlichen auf. Die Karies konzentriert sich vorwiegend auf die Molaren,
wobei die Okklusalfläche die am häufigsten betroffene Zahnfläche ist; in
Abhängigkeit vom Alter der untersuchten Populationen entfallen zwischen 50
und 85 % des Gesamtkariesbefalls auf
die Fissuren und Grübchen [8, 28]. Aus
dieser epidemiologischen Situation leitet sich somit die große Bedeutung einer frühzeitigen Diagnostik der Okklusalkaries ab.
Oralprophylaxe 25 (2003) 2
R. Heinrich-Weltzien et al.: Okklusalkaries-Diagnostik – Ein Vergleich von DIAGNOdent mit konventionellen Methoden
In der vorliegenden klinischen Vergleichsstudie zur Diagnosegenauigkeit
der visuellen, röntgenografischen und
laseroptischen Diagnostik konnten im
Wesentlichen die Ergebnisse der ersten
klinischen Untersuchungen von Lussi
[17] und Lussi et al. [18] bestätigt werden. Während in beiden Studien ein
DIAGNOdent-Wert von > 20 als optimaler Grenzwert für das Vorliegen einer Dentinläsion (D3) angegeben wurde, korrigierten die Autoren [18] in der
jüngsten Arbeit den Fluoreszenzwert
für die gesunde Okklusalfläche und für
die Schmelzkaries um je einen Prozentpunkt nach unten bzw. nach oben.
Der Berechnung der Güteparameter in
dieser Untersuchung lagen letztere als
Grenzwerte zugrunde. Obwohl für die
laseroptische Diagnostik auf dem Dentinkariesniveau eine vergleichbar hohe
Sensitivität (0,93) und Übereinstimmung (0,89) wie in den früheren Studien [17, 18] aufgefunden wurde, lag
hingegen die Spezifität mit mehr als
20 % deutlich niedriger. Dieser Unterschied erklärt sich im Wesentlichen
durch die Einbeziehung nicht validierter „gesunder Okklusalflächen“ (Tab. 1)
in die Berechnung der Güteparameter,
die in der vorliegenden Studie ausgeschlossen wurden. 33 Molaren, die
aus ethischen Gründen aufgrund fehlender klinischer, röntgenografischer
und laseroptischer Zeichen einer kariösen Läsion keiner bioptischen Validierung (Fissurotomie) unterzogen wurden, waren ausgeschlossen. Mit diesem Vorgehen wurde somit dem Problem möglicher falsch negativer Befunde, die bei klinischen Studien ein generelles Problem darstellen, begegnet.
Unabhängig von diesen Betrachtungen
wurde für die „gesund befundeten“
Molaren ein DIAGNOdent-Wert von
12,6 (sd 6,0; Minimum: 1; Maximum:
28) ermittelt. Dieser Wert entspricht
den empfohlenen Wertebereichen von
0 bis 13 bzw. 0 bis 14 für gesunde Fissuren [17, 18]. Mit insgesamt nur 24 validierten Schmelzläsionen war wie
auch in den früheren Studien [17, 18]
der Anteil von D1-2-Läsionen im Vergleich zur Anzahl von D3- und D4-Läsionen gering. Wenn für Schmelzläsionen DIAGNOdent-Werte von 14 bis 20
[18] bzw. 15 bis 20 [17] angegeben werden, so muss kritisch angemerkt werden, dass die Datenbasis für diese Angaben bislang sehr begrenzt ist (Tab.1)
und dringend mehr validierte Untersuchungen benötigt werden, um die Aussagekraft von DIAGNOdent-Grenzwertbereichen für das D1-2-Niveau zu
erhöhen. Der Blick auf die Standardabweichung sowie den Minimum- und
Maximumwert (Tab. 3) untermauert
Oralprophylaxe 25 (2003) 2
die Notwendigkeit einer vorsichtigen
Interpretation der DIAGNOdent-Werte
bei der Diagnosefindung.
Im Gegensatz zu den positiven Erfahrungen mit den visuellen Beurteilungskriterien nach Ekstrand et al. [5]
wurde nur eine niedrige Sensitivität
(0,25) und Übereinstimmung (0,25) ermittelt, während die Spezifität der visuellen Diagnostik mit 1,0 den höchsten Wert aufwies. Somit wurden alle gesunden Okklusalflächen auch korrekt
als gesund erkannt. Dem steht jedoch
ein Anteil von 75 % nicht erkannter kariöser Okklusalflächen gegenüber. Der
Problembereich ist nach wie vor die verfärbte Fissur, die der differentialdiagnostischen Abklärung einer Verfärbung, Schmelz- oder Dentinkaries bedarf. Ohne Lufttrocknung erkennbare
braun verfärbte Fissuren waren bei den
19-jährigen Patienten in der Mehrzahl
der Fälle mit einer D3- bis D4-Läsion assoziiert [19]. Da Ekstrand et al. [5] an
Weisheitszähnen mit ausgeprägten
Braunverfärbungen des Fissurenreliefs
in etwa der Hälfte aller Zähne schmelzbegrenzte Läsionen auffand, stellt sich
die Frage, ob Ergebnisse, die an Weisheitszähnen erhoben wurden, generell
auf erste und zweite Molaren mit einem sehr ausgeprägten Grübchen-Fissuren-System übertragen werden können. Unabhängig von diesen Betrachtungen wurde jedoch bestätigt, dass die
visuelle Detektion der versteckten Okklusalkaries ein schwieriges Problem
ist, ganz gleich, welches Diagnostiksystem genutzt wird [17, 18, 29, 30].
Für die Röntgendiagnostik anhand
von Bissflügelaufnahmen wurde in der
vorliegenden Studie eine mittlere Sensitivität (0,70) und Übereinstimmung
(0,69) bei einer hohen Spezifität (0,96)
erzielt. Da der Zahnarzt jedoch alle Möglichkeiten einer Strahlenreduktion bei
seinen Patienten nutzen sollte, wäre die
Röntgendiagnostik das Verfahren der
dritten Wahl, sofern ein DIAGNOdentGerät verfügbar sein sollte. Unter Berücksichtigung der Beobachtung, dass
röntgenografisch sichtbare Okklusalläsionen deutlich stärker infiziert waren
als nicht sichtbare, kann jedoch die Bissflügelaufnahme als diagnostisches „Sicherheitsnetz“ angesehen werden [23,
24], das letztlich über die Notwendigkeit
einer invasiven Behandlung entscheidet.
Im Ergebnis der vorliegenden
Untersuchung kann geschlussfolgert werden, dass das laserbasierte
DIAGNOdent-Gerät ein hilfreiches Instrument zur nicht invasiven Diagnostik
der „versteckten okklusalen Dentinkaries“ darstellt. Ein DIAGNOdent-Wert
von > 20 konnte dabei als Marker für
das Vorliegen einer Dentinläsion bestätigt werden. Der große Vorzug des
diagnostischen Vorgehens besteht dabei in der möglichen Kombination der
klinisch-visuellen Befundung mit hoher Spezifität und der sehr sensitiven
laseroptischen Diagnostik. Die Grenzwertbereiche für die gesunde Fissur
und für Schmelzläsionen sollten in Anbetracht der begrenzten Datenbasis
vorerst vorsichtig interpretiert und in
der täglichen Praxis genutzt werden.
Summary
Detection of occlusal caries – comparison between the laser fluorescence device DIAGNOdent and conventional methods. To date laser
fluorescence measurement is one of the most promising non invasive
methods for occlusal caries detection. In-vitro studies show a high validity
of the DIAGNOdent device (Dd). However, clinical studies are limited up to
now. Therefore the aim of this study was to compare the performance of
the laser fluorescence Dd, visual-ranked inspection (VI) and bitewing radiographs (BW) to detect occlusal caries. 281 occlusal surfaces of permanent
molars of 97 patients were examined with VI, Dd and BW. Caries extent was
verified by fissure opening (gold standard) of 248 molars. Upon biopsy no
molar was assessed as caries free, 24 teeth had caries confined to enamel
and 224 teeth revealed dentine caries. 58 and 166 of the dentine lesions
were up to half and beyond half the dentine, respectively. For dentine caries
detection Dd achieved the highest values for sensitivity (0.93), specificity
(0.63) and agreement (0.89) followed by BW with figures of 0.70, 0.96
and 0.69, respectively. VI exhibited the lowest sensitivity (0.25) and agreement (0.25), but the highest specificity (1.00). It is advised to judge
occlusal surfaces by a meticulous VI followed by the use of Dd and/or BW
as additional diagnostic tools of second choice. A Dd value of > 20 could
be confirmed as a sensitive cut-off for detection of occlusal dentine caries.
Keywords: caries diagnosis, occlusal caries, hidden caries, DIAGNOdent
79
R. Heinrich-Weltzien et al.: Okklusalkaries-Diagnostik – Ein Vergleich von DIAGNOdent mit konventionellen Methoden
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80
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Ohne die Mitarbeit der Zahnarztpraxen
ist der 25. September kein Tag der
Zahngesundheit – soviel steht fest. Zu
ihrer Unterstützung kann auch dieses
Jahr wieder ein umfangreiches Info-Paket für die Patientenaufklärung angefordert werden. Es wurde vom Aktionskreis Tag der Zahngesundheit zusammengestellt und beinhaltet u. a.
Poster, Merkblätter, Broschüren, Produktproben rund um das Thema
„Mundhygiene und Prophylaxe“. Das
Info-Paket ist beim Verein für Zahnhygiene e.V. in Darmstadt gegen einen
Versandkostenbeitrag von 4,10 Euro in
Briefmarken ab sofort erhältlich.
In der Zahnarztpraxis ist jeder Tag
ein Tag der Zahngesundheit – die Medien konzentrieren sich auf den 25.
September. Bundesweit und regional
gibt es in ganz Deutschland Hunderte
von Events, Wettbewerben und Vorträgen. Es ist also auch ein Tag der Kreativität, an dem gesunde und schöne Zähne im Mittelpunkt stehen.
Die beste Aufklärung bekommt
man allerdings in der Zahnarztpraxis.
Auch hier können die Patienten den 25.
September als einen Aktionstag erleben. Dafür bietet das Info-Paket des
Aktionskreises Tag der Zahngesundheit
einiges: Es enthält Plakate, Flyer, Aufklärungsbroschüren, Proben und manches mehr.
Damit gesunde Zähne bei möglichst vielen Bundesbürgern weiterhin
an Bedeutung gewinnen, engagiert
sich der Aktionskreis Tag der Zahngesundheit für eine starke Verbreitung
des Info-Pakets. Es kann ab sofort gegen einen Versandkostenbeitrag von
4,10 Euro in Briefmarken (keine Frankierstreifen) und einem beschrifteten
Adressaufkleber angefordert werden.
Dafür gilt die folgende Anschrift:
❙
Korrespondenzadresse:
Prof. Dr. Roswitha Heinrich-Weltzien
Poliklinik für Präventive Zahnheilkunde am
Zentrum ZMKH
Friedrich-Schiller-Universität Jena
Nordhäuser Strasse 78
99089 Erfurt
Tel. +49 361 741 1205
Fax +49 361 741 1105
E-Mail [email protected]
❙
Verein für Zahnhygiene e. V.
Dr. Matthias Lehr
Feldbergstraße 40
64293 Darmstadt
Tel.: (06151) 89 48 14
Fax: (06151) 89 51 98
E-Mail: [email protected]
Nachbestellungen sind über eine Anforderungskarte möglich.
Oralprophylaxe 25 (2003) 2

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