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Die vertikale Wurzelfraktur gehört zu den diagnostisch anspruchsvollen Be­funden in der Endodontie. Wo liegen aktuell die größten Grenzen der konventionellen Bildgebung?

In zweidimensionalen bildgebenden Modalitäten erschwert die Überlagerung anatomischer Strukturen eine zuverlässige Diagnostik. Zudem hängt es von der Projektionsrichtung ab, ob die Frakturlinie röntgenologisch dargestellt werden kann. Ein unauffälliger Röntgenbefund kann das Vorliegen einer Wurzelfraktur daher nicht komplett aus­schließen. Zur dreidimensionalen Beurteilung kann die Digitale Volumentomographie (DVT) als klinisch etabliertes Verfahren herangezogen werden. Auch hier können Ar­tefakte, beispielsweise durch Wurzelfüllmaterialien, metallische Implantate oder Be­wegung, eine zuverlässige Darstellung von Frakturlinien erschweren. In der Praxis sollten zur Diagnostik eine ausführliche Anamnese, ein klinischer Befund sowie direkte und indirekte radiologische Zeichen einbezogen werden.

Ihre Studie vergleicht die DVT mit der photonenzählenden Computertomo­graphie (PCCT) bei vergleichbarer Strahlenexposition. Was macht die PCCT techno­logisch besonders und worin liegt ihr potenzieller Vorteil gegenüber der DVT?

Die Systeme unterscheiden sich hinsichtlich mechanischem Aufbau und verwendeten Komponenten, insbesondere der verwendeten Detektortechnologie. Die DVT verwen­det einen energieintegrierenden Cäsiumiodid-Szintillationsdetektor, wohingegen bei der PCCT die Röntgenphotonen in einem Halbleiterdetektor aus Cadmiumtellurid di­rekt in elektrische Signale umgewandelt und gezählt werden. Dadurch lässt sich der Beitrag des elektronischen Rauschens eliminieren, während kleine Detektorpixel eine hochauflösende Darstellung von Strukturen im Vergleich zur herkömmlichen kli­nischen CT erlauben. Darüber hinaus bietet die PCCT kurze Aufnahmezeiten in der Größenordnung von nur wenigen Sekunden und einen verbesserten Weichteilkontrast gegenüber der DVT. Je nach System und Protokoll können die spektralen Daten zusätzlich für energieaufgelöste Auswertungen genutzt werden. Neben räumlicher Auflösung und Bildkontrast ist die Artefaktanfälligkeit entscheidend für die Detektion schmaler Frak­turlinien. Die PCCT bietet hier günstige technische Voraussetzungen. Ob daraus ein Vorteil für die Frakturdiagnostik resultiert, war die zentrale Frage unserer Pilotstudie.

Welche Unterschiede zeigten sich bei der Auswertung der Bilder?

Die Auswertung der Bilder zeigte, dass sich Wurzelfrakturen sowohl im DVT als auch in der PCCT darstellen lassen. Ein beispielhafter Vergleich der beiden Verfahren ist in Abbildung 1 gezeigt. Uns interessiert dabei weniger die pauschale Frage, welches Ver­fahren besser ist. Wichtiger ist, wie zuverlässig jedes Verfahren Frakturen darstellt und unter welchen Bedingungen es seine Stärken beziehungsweise Grenzen zeigt. Solche Fragestellungen lassen sich nur unter kontrollierten experimentellen Bedingungen sys­tematisch untersuchen. Daher haben wir eine Pilotstudie entsprechend dieser Frage­stellung durchgeführt.

Beispielhafte Darstellung einer Wurzelfraktur in der Mikro-CT (links), in der DVT (Mitte) und in der PCCT (rechts). © Schiemer et al., DG PARO-Jahrestagung 2026, Heidelberg

Wie zuverlässig könnte die PCCT Wurzelfrakturen bei wurzelgefüllten Zäh­nen oder unter metallischen Restaurationen erkennen, wenn Artefakte die Bildgebung erschweren?

Hier zeigt sich die klinische Relevanz der Fragestellung. Wurzelfüllmaterialien und ins­besondere metallische Restaurationen können Artefakte verursachen, welche die Be­urteilung feiner Frakturlinien erschweren. Mit den spektralen Daten der PCCT können virtuelle monochromatische Bilder bei höheren Energien rekonstruiert werden und da­mit zur Reduktion von Metallartefakten beitragen. Gerade bei wurzelgefüllten Zähnen oder Zähnen mit Restaurationen könnte das ein vielversprechender Ansatz sein. So­wohl die Materialien als auch das gewählte Aufnahmeprotokoll entscheiden, wie zu­verlässig feine Frakturen unter diesen Bedingungen detektiert werden können. Diese Frage gehört aus unserer Sicht zu den wichtigsten klinischen Anwendungsfeldern künftiger Untersuchungen.

Könnte die PCCT künftig die DVT bei unklaren Frakturverdachtsfällen ergän­zen, oder sehen Sie ein Potenzial für einen grundlegenden Wandel der endodonti­schen Bildgebung?

Bisher handelt es sich um reine In-vitro-Daten. Aber auch erste In-vivo-Daten sind sehr vielversprechend. Daher sehen wir zukünftig die PCCT vor allem als mögliche Ergän­zung in ausgewählten Situationen. Das könnte etwa der Fall sein, wenn bei einem unklaren Frakturverdacht eine weiterführende Bildgebung erwogen wird und ein photonenzählendes System verfügbar ist. Voraussetzung ist, dass die zusätzliche Auf­nahme einen konkreten Zusatznutzen bietet und nach den Grundsätzen des Strahlenschutzes gerechtfertigt ist. Einen grundlegenden Wandel der endodontischen Bildge­bung halten wir derzeit für verfrüht. Die DVT ist für die typischen Fragestellungen der zahnärztlichen Praxis etabliert, breit verfügbar und in die zahnärztlichen Workflows in­tegriert. Die PCCT wird sie kurzfristig nicht ersetzen. Unsere ersten Daten zeigen je­doch, dass beide Verfahren Wurzelfrakturen darstellen können. Entscheidend wird sein, unter welchen Aufnahme- und Rekonstruktionsbedingungen die jeweilige Tech­nik ihre Stärken ausspielt, etwa bei sehr feinen Frakturlinien, wurzelgefüllten Zähnen oder metallischen Restaurationen. Ein interessanter Aspekt der klinischen CT-Technologie ist außerdem die opportunistische Auswertung. Ist der dentale Bereich in einer bereits aus anderer medizinischer Indikation angefertigten CT-Aufnahme der Kopf-Hals-Region erfasst und die Bildqualität ausreichend, könnten diese Daten auch zur Beurteilung dentaler Befunde genutzt werden. Eine solche opportunistische und retrospektive Auswertung würde keine zusätzliche Strahlenexposition verursachen. Langfristig ist denkbar, dass photonenzählende Systeme bei breiterer Verfügbarkeit auch in der Endodontie Anwendung finden. Ob und in welchem Umfang das realistisch ist, werden weitere Studien und die zukünftige klinische Etablierung der Systeme zei­gen.

Bei welchen klinischen Situationen könnte eine präzisere Frakturdiagnostik die Therapieentscheidung zwischen Zahnerhalt und Extraktion besonders beeinflus­sen?

Eine präzisere Frakturdiagnostik ist vor allem bei anhaltenden Beschwerden oder persistierendem Entzündungsgeschehen nach Wurzelkanalbehandlung relevant. In sol­chen Fällen muss oft geklärt werden, ob noch eine behandelbare endodontische Ur­sache vorliegt oder ob beispielweise eine Wurzellängsfraktur die Beschwerden erklärt. Davon hängt ab, ob z. B. eine Revision oder chirurgische Behandlung sinnvoll ist oder ob der Zahn gar extrahiert werden sollte. Demgegenüber darf eine Fraktur nicht überdiagnostiziert werden. Eine präzisere Diagnostik kann helfen, erhaltungswürdige Zähne vor einer unnötigen Extraktion zu bewahren. Ob ein Zahn extrahiert werden muss, sollte jedoch erst nach Abwägung von klinischem Befund, Bildgebung und Prog­nose entschieden werden. Eine verbesserte Bildgebung macht diese Entscheidung nur fundierter.

Könnte die PCCT-Technologie perspektivisch eine höhere diagnostische Si­cherheit bei niedrigerer Strahlendosis ermöglichen?

Das ist eine wichtige technologische Perspektive. In unserer Arbeitsgruppe konnten wir in einer experimentellen Untersuchung an Schweinekiefern zeigen, dass eine den­tale Aufnahme mit einem klinischen photonenzählenden System bei etwa einem Vier­tel der Dosis der untersuchten DVT-Aufnahme eine höhere Bildqualität erreichen kann (doi: 10.1016/j.jdent.2024.104859). Das ist ein vielversprechender Hinweis darauf, dass photonenzählende Systeme auch bei deutlich reduzierter Strahlendosis eine hohe Bildqualität liefern können. Für die Frakturdetektion müsste jedoch geprüft wer­den, ob diese Bildqualität auch bei niedrigerer Dosis eine ausreichende diagnostische Sicherheit gewährleistet. Unsere Pilotstudie hat beide Verfahren bei vergleichbarer Strahlenexposition untersucht. Eine weitere Dosisreduktion war nicht Gegenstand der Untersuchung. Grundsätzlich gilt weiterhin: Jede Aufnahme muss individuell gerecht­fertigt und so niedrigdosiert wie diagnostisch vertretbar durchgeführt werden.

Sie haben 20 extrahierte Zähne unter Laborbedingungen untersucht. Welche weiteren Untersuchungen sind nötig, bevor sich der Stellenwert der PCCT in der en­dodontischen Diagnostik zuverlässig beurteilen lässt? Haben Sie bereits konkrete nächste Forschungsziele?

Unsere Pilotstudie ist ein erster Schritt. Sie wurde unter standardisierten Laborbedin­gungen durchgeführt und kann daher nur erste Hinweise auf das Potenzial der PCCT in der Wurzelfrakturdiagnostik liefern. Die Übertragbarkeit auf die klinische Realität muss in weiteren Untersuchungen geprüft werden.

PCCT ist als Technologie bereits in verschiedenen dentalen Zusammenhängen unter­sucht worden. Für die spezifische Frage der Wurzelfrakturdiagnostik gibt es bislang jedoch noch vergleichsweise wenige Daten. Hier wären größere und klinisch näher an der Praxis orientierte Studien wichtig.

Vielen Dank für das aufschlussreiche Gespräch!

¹Autorenliste:

Ulla Schiemer, Dr. Lukas Thomas Rotkopf, Prof. Dr. Heinz-Peter Schlemmer, Dr. Anna Felten, Prof. Dr. Dr. Ti-Sun Kim, Prof. Dr. Diana Wolff, Prof. Dr. Marc Kachelrieß, PD Dr. Stefan Sawall, Prof. Dr. Maurice Rütters