Wissenschaft und Forschung 10.08.2021

Air-Polishing-Instrumente versus Scaler in der PA-Therapie

Air-Polishing-Instrumente versus Scaler in der PA-Therapie

Foto: Alexandr Mitiuc – stock.adobe.com

Forscher der Universität Kiel führten eine experimentelle Studie zur Wirksamkeit der subgingivalen Reinigung im Furkationsbereich am Phantomkopf durch. 

Eine ausreichende Entfernung des Biofilms im Furkationsbereich (FA) ist eine große Herausforderung in der klinischen Praxis der unterstützenden Parodontitistherapie. Ziel der vorliegenden experimentellen Studie war es, die subgingivale Reinigung der FA mit einem motorbetriebenen Scaler (Sonic Scaler [AIR], Ultraschallscaler [US]) für ein konventionelles mechanisches Debridement im Vergleich zu zwei Air-Polishing-Geräten mit nicht abrasivem Pulver (LAPA-1: Glycinpulver, LAPA-2: Erythritpulver) und verschiedenen Düsen für die supra-/subgingivale Reinigung zu simulieren.

Methodisches Vorgehen 

Sieben geschulte und kalibrierte Anwender mit jeweils ≥ 2 Jahren Berufserfahrung in der Parodontitisbehandlung reinigten mit den Instrumenten 3D-gedruckte Nachbildungen von sechs Molaren mit durchgehender FA (vier 3-wurzelige und zwei 2-wurzelige Zähne) in einem Manikin-Kopf. In der Kontrollgruppe wurden AIR und US verwendet, in der Testgruppe Air-Polishing-Instrumente. Zur reproduzierbaren Auswertung wurden die Testzähne vertikal in zwei oder drei Teile getrennt, mit ultraviolettem Licht beleuchtet, fotografiert und planimetrisch ausgewertet. Die Behandlungszeit (TrT, in s) und die relative Reinigungseffizienz (RCE, in %) wurden gemessen.

Alle Tests wurden an einer Kopfpuppe mit modifizierten Parodontitismodellen (Frasaco, Tettnang, Deutschland) durchgeführt, die eine ausgeprägte Parodontitis mit mäßigem bis fortgeschrittenem horizontalen Knochenverlust und isolierten und tiefen vertikalen Taschen aufwiesen, was zu unterschiedlichen Schwierigkeiten bei der Instrumentierung der Zähne sowohl hinsichtlich der Anatomie als auch der Zugänglichkeit führte (Abb. 1a). Der mittlere Erythritpulver PPD betrug 5,8 ± 2,1 mm (Bereich 3–11 mm).

Gingivamasken aus dauerhaftem, biegsamem Silikon (Frasaco, Tettnang, Deutschland) wurden so befestigt, dass die Bediener die Maske während der Versuche nicht anheben und die Furkation oder den subgingivalen Wurzelbereich visuell inspizieren konnten. Um sich einer klinischen Situation so weit wie möglich anzunähern, erhielten die Studienteilnehmer auch ein Panoramabild des Studienmodells (digital modifiziert entsprechend dem Kontrast zur Simulation des Alveolarknochens und der Zahndichte) und eine Übersicht über die PPD in Millimetern.

Testergebnisse im Detail

Insgesamt konnten 3-wurzelige Molaren (RCE in der gesamten FA, 23,19 ± 20,98 %) signifikant weniger effektiv gereinigt werden als 2-wurzelige Molaren (53,04 ± 28,45 %, p < 0,001), unabhängig vom verwendeten Instrument. Bei der Reinigung der gesamten FA wurden mit konventionellem mechanischem Debridement (AIR/US: 46,04 ± 25,96 %/39,63 ± 22,02 %; AIR vs. US: p > 0,05) signifikant höhere RCE-Werte erzielt als mit Air Polishing (LAPA-1/LAPA-2: 34,06 ± 29,48 %/17,09 ± 18,85 %; LAPA-1 vs. LAPA-2: p < 0,001), unabhängig davon, ob eine supra- oder subgingivale Reinigungsdüse verwendet wurde (p < 0,001). Nur LAPA-1 mit einer subgingivalen Düse zeigte RCE-Werte, die mit denen von US vergleichbar waren (41,07 ± 28,95 % vs. 39,63 ± 22,02 %, p > 0,05). Die TrT war bei US am längsten (299,40 ± 120,69 s) und bei LAPA-1 mit einer supragingivalen Düse am kürzesten (129,67 ± 60,92 s, p < 0,001).

Insgesamt konnten 252 Testzähne (100 %) auf RCE untersucht werden (verschiedene Oberflächen: n = 924). Die Forscher fanden heraus, dass die Reinigung der gesamten FA (alle vertikalen Wurzeloberflächen und das Furkationsdach) mit SC-Geräten (AIR oder US) signifikant höhere RCE-Werte (42,84 ± 24,24 %) erzielte als die AP mit LAPA-1 oder LAPA-2 (25,58 ± 26,14 %; p < 0,001). Nach Aufteilung des Furkationsbereichs in Furkationsdach und vertikale Wurzeloberfläche für die Analyse wurden ähnliche Ergebnisse zugunsten von SC gefunden (Furkationsdach SC/AP: 36,98 ± 26,91 %/23,78 ± 28,07 %, p < 0,001; vertikale Wurzeloberflächen SC/AP: 44,87 ± 25,42 %/26,43 ± 26,60 %, p < 0,001).

Im Einzelnen zeigte AIR mit einem RCE von 46,04 ± 25,96 % die höchste Reinigungseffizienz, während LAPA-2 mit einer subgingivalen Düse mit 14,06 ± 14,29 % (p < 0,001) den niedrigsten RCE aufwies. Darüber hinaus wies LAPA-1 mit subgingivaler Düse (41,07 ± 28,95 %) einen ähnlichen Gesamt-RCE auf wie US (39,63 ± 22,02 %, p > 0,05).

Hinsichtlich der spezifischen Zahnmorphologie war der RCE des gesamten FA bei den 2-wurzeligen Molaren (53,04 ± 28,45 %, p < 0,001) immer höher als bei den 3-wurzeligen Molaren (23,19 ± 20,98 %), unabhängig vom verwendeten Instrument; dasselbe galt für das Furkationsdach (2-wurzelige/3-wurzelige Molaren: 46,69 ± 31,80 % vs. 21,24 ± 23,49; p < 0,001) und für alle vertikalen Wurzeloberflächen (2-wurzelige/3-wurzelige Molaren: 55,84 ± 28,80 % vs. 23,85 ± 21,41 %; p < 0,001). 

Schlussfolgerungen und Ableitungen für die Praxis

Alle untersuchten Instrumente waren bis zu einem gewissen Grad bei der Entfernung des simulierten Biofilms von der FA wirksam, aber sie unterschieden sich erheblich in der Reinigungseffizienz. Nur ein Luftpoliergerät (LAPA-1) mit einer starren subgingivalen Düse war in der Lage, RCE-Werte zu erreichen, die mit denen der US vergleichbar sind. Die aktuelle Untersuchung bestätigte, dass das konventionelle mechanische Debridement mit motorbetriebenen Scalern am wirksamsten war, die Behandlung mit diesen Geräten jedoch länger dauerte als die Luftpolierung.

Unabhängig davon, welches Instrument verwendet wurde, waren die Molaren mit den besten RCE-Werten insgesamt sowie für das Furkationsdach und alle vertikalen Wurzeloberflächen diejenigen im niedrigsten Bereich der Furkationshöhe, < 2 mm (Tabelle 3; p ≤ 0,002). Im Gegensatz dazu lag der Bereich der Sondierungstiefe, der mit der besten Reinigungsleistung assoziiert war, in der mittleren Kategorie, 6–8 mm (Tabelle 3; p < 0,001).

Innerhalb der Grenzen der vorliegenden experimentellen Studie kann der Schluss gezogen werden, dass die Reinigung des FA im Zusammenhang mit der Biofilmentfernung bei SPT eine komplexe Aufgabe ist, was sich in der großen Bandbreite der Reinigungsergebnisse widerspiegelt.

Insgesamt bestätigen die Ergebnisse der Kieler Wissenschaftler die Ergebnisse klinischer Untersuchungen, die zeigen, dass das konventionelle Debridement mit Schall- oder Ultraschallscalern bessere Ergebnisse erzielt, aber auch mehr TrT erfordert als die sanftere Air-Polishing-Technik mit Pulvern mit geringer Abrasivität. Nur ein Air-Polishing-Gerät (LAPA-1), das mit einer starren subgingivalen Düse ausgestattet ist, erreichte bei der Entfernung des simulierten Biofilms aus dem Furkationsbereich annähernd die Wirksamkeit eines Ultraschallscalers. Daher sollten künftige Studien den Einfluss auf Weich- und Hartgewebe bei langfristiger SPT untersuchen.

Autoren der Studie: Miriam Seidel, Hannah Borenius, Susanne Schorr, David Christofzik & Christian Graetz; Klinik für Zahnerhaltung und Parodontologie, Universität Kiel, Deutschland.

Details zu den verwendeten Instrumenten und Verbrauchsmaterialien, Vergleichstabellen, Fotodetailaufnahmen der Testbehandlungen und verwendete Quellen sind hier zu finden: https://bmcoralhealth.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12903-021-01736-4

DOI https://doi.org/10.1186/s12903-021-01736-4

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