Bei einer Studie der Universität Kiel untersuchten die Forscher die Wirksamkeit der subgingivalen Reinigung im Furkationsbereich (FA) am Phantomkopf. Dabei stellt die ausreichende Entfernung des Biofilms im FA eine enorme Herausforderung in der klinischen Praxis der unterstützenden Parodontitistherapie dar. Die Forscher setzten sich zum Ziel, 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.

So gingen die Forscher vor

Die insgesamt sieben geschulten und kalibrierten Anwender der Studie hatten jeweils zwei oder mehr Jahre Berufserfahrung in der Parodontitisbehandlung. Sie 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 kamen AIR und US zum Einsatz, in der Testgruppe wurden Air-Polishing-Instrumente verwendet. Für die reproduzierbare Auswertung trennten die Forscher die Testzähne vertikal in zwei oder drei Teile, beleuchteten sie mit ultraviolettem Licht, fotografierten sie und werteten sie planimetrisch aus. Außerdem maßen sie die Behandlungszeit (TrT, in s) und die relative Reinigungseffizienz (RCE, in %).

Alle Tests fanden an einer Kopfpuppe mit modifizierten Parodontitismodellen (Frasaco, Tettnang, Deutschland) statt. Diese wiesen eine ausgeprägte Parodontitis mit mäßigem bis fortgeschrittenem horizontalen Knochenverlust und isolierten und tiefen vertikalen Taschen auf. Dadurch kam es zu unterschiedlichen Schwierigkeiten bei der Instrumentierung der Zähne sowohl hinsichtlich der Anatomie als auch der Zugänglichkeit. Der mittlere Erythritpulver PPD betrug 5,8 ± 2,1 mm (Bereich 3–11 mm).

Darüber hinaus wurden Gingivamasken aus dauerhaftem, biegsamem Silikon (Frasaco, Tettnang, Deutschland) am Phantomkopf befestigt. Dadurch konnten die Bediener die Maske während der Versuche nicht anheben und die Furkation oder den subgingivalen Wurzelbereich visuell inspizieren. Damit das Ganze möglichst nah an einer klinischen Situation sein konnte, bekamen 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 der PA-Therapie im Detail

Die spannenden Ergebnisse: Die Anwender konnten insgesamt 3-wurzelige Molaren (RCE in der gesamten FA, 23,19 ± 20,98 %) signifikant weniger effektiv reinigen als 2-wurzelige Molaren (53,04 ± 28,45 %, p < 0,001). Dabei spielte das verwendete Instrument keine Rolle. Bei der Reinigung der gesamten FA erzielten die Anwender mit konventionellem mechanischem Debridement (AIR/US: 46,04 ± 25,96 %/39,63 ± 22,02 %; AIR vs. US: p > 0,05) signifikant höhere RCE-Werte als mit Air Polishing (LAPA-1/LAPA-2: 34,06 ± 29,48 %/17,09 ± 18,85 %; LAPA-1 vs. LAPA-2: p < 0,001). Sie Verwendung einer supra- oder subgingivale Reinigungsdüse spielte dabei keine Rolle (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 untersuchten die Forscher 252 Testzähne (100 %) auf RCE (verschiedene Oberflächen: n = 924). Sie stellten fest, 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 kamen ähnliche Ergebnisse zugunsten von SC zustande. (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 wies AIR mit einem RCE von 46,04 ± 25,96 % die höchste Reinigungseffizienz auf, während LAPA-2 mit einer subgingivalen Düse mit 14,06 ± 14,29 % (p < 0,001) den niedrigsten RCE erzielte. Darüber hinaus zeigte LAPA-1 mit subgingivaler Düse (41,07 ± 28,95 %) einen ähnlichen Gesamt-RCE auf wie US (39,63 ± 22,02 %, p > 0,05).

Im Hinblick auf die spezifische 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. Gleiches 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 zur PA-Therapie und Ableitungen für die Praxis

Alle untersuchten Instrumente zeigten zwar bis zu einem gewissen Grad bei der Entfernung des simulierten Biofilms von der FA Wirkung. Doch bei der Reinigungseffizienz gab es enorme Unterschiede. Nur ein Luftpoliergerät (LAPA-1) mit einer starren subgingivalen Düse konnte mit denen der US vergleichbare RCE-Werte erreichen. 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 vom Instrument 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 Studie kann man schlussfolgern, dass bei der PA-Therapie die Reinigung des FA im Zusammenhang mit der Biofilmentfernung bei SPT eine komplexe Aufgabe ist. Das zeigt die große Bandbreite der Reinigungsergebnisse.

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.

Details zu den verwendeten Instrumenten und Verbrauchsmaterialien, Vergleichstabellen, Fotodetailaufnahmen der Testbehandlungen und verwendete Quellen sind hier zu finden.

Literatur: Seidel, M., Borenius, H., Schorr, S. et al. Results of an experimental study of subgingival cleaning effectiveness in the furcation area. BMC Oral Health 21, 381 (2021). https://doi.org/10.1186/s12903-021-01736-4