Evaluation der Oberflächenbeschaffenheit des Zahnschmelzes im Bracketumfeld mittels Fokusvariation

Abstract

Publikation 1: Oberflächenbeschaffenheit des Zahnschmelzes im Bracketumfeld nach Schmelzkonditionierung über vier Wochen: Eine In-situ-Studie. Ziel dieser In-situ-Studie war es, die Rauheit der Schmelzoberfläche im Bracketumfeld nach Anwendung verschiedener Schmelzkonditionierungsverfahren zu untersuchen. 15 gesunde Probanden mit guter Mundhygiene haben für 28 Tage eine herausnehmbare Drahtbogen-Kunststoff-Schiene getragen, in welche beidseits bukkal jeweils vier Schmelzproben von extrahierten, humanen Weisheitszähnen eingearbeitet waren. Je eine Schmelzprobe blieb unbehandelt, die anderen drei wurden mit Brackets versehen. Dabei kamen zwei selbstkonditionierende Adhäsivsysteme sowie ein konventionelles Schmelzätzverfahren zum Einsatz. Mittels Fokusvariation (Infinite Focus Mikroskop, Alicona Imaging) wurde die Rauheit im Bracketumfeld unter standardisierten Bedingungen extraoral als Sa-Wert in nm bestimmt. Es wurden jeweils die Sa-Werte der verwendeten Systeme mit den Baseline-Werten quantitativ verglichen. Die Ergebnisse wurden auf Normalverteilung (Kolmogorov-Smirnov-Test) getestet und mithilfe einer einfaktoriellen Varianzanalyse auf Signifikanz untersucht (p < 0,05). Alle Adhäsivsysteme zeigten über den Beobachtungszeitraum von vier Wochen eine signifikante Abnahme der Sa-Werte. Es gab jedoch keine signifikanten Unterschiede zwischen den untersuchten Gruppen. Die Fokusvariation erwies sich als leistungsstarke Methode, welche eine effiziente Analyse der Schmelzoberfläche ermöglicht. Publikation 2: Demineralisation des Bracketumfeldes nach Anwendung konventioneller und selbstkonditionierender Schmelzadhäsivsysteme. Mit dem gleichen Versuchsaufbau wie oben beschrieben sollte in dieser Untersuchung der Mineralverlust nach Anwendung der verschiedenen Adhäsivsysteme mittels quantitativer Lichtfluoreszenz bewertet werden. Dazu wurde jeweils der Fluoreszenzverlust (ΔF) in % bestimmt. Die unbehandelten Schmelzproben zeigten im Verlauf zunehmende Fluoreszenzverluste, also Demineralisationen, während die mit Brackets versehenen Proben abnehmende ΔF-Werte aufwiesen, was auf remineralisierende Prozesse hindeutet. Publikation 3: Einfluss von Piezotomie und Osteoperforation des Alveolarfortsatzes auf die Geschwindigkeit der orthodontischen Zahnbewegung: Ein systematisches Review. Ziel dieser systematischen Übersicht war es, zu prüfen, inwieweit minimalinvasive Verfahren wie piezochirurgische Kortikozision und Osteoperforation die kieferorthopädische Zahnbewegung beschleunigen und somit die Behandlungsdauer verkürzen können. Die wissenschaftlichen Datenbanken Pubmed und Google Scholar wurden nach den Suchbegriffen „piezo“, „tooth movement“, „osteoperforation“ und „piezopuncture“ durchsucht. 13 Artikel erfüllten die zuvor definierten Einschlusskriteren, neun davon waren Patientenbeschreibungen und nur vier klinische Studien. In allen vier Studien wurde zwar von einer Beschleunigung berichtet, das Ausmaß war jedoch widersprüchlich. Insgesamt gibt es nur sehr wenig Anhaltspunkte für eine beschleunigende Wirkung der Kortikozision und der Osteoperforation auf die Zahnbewegung. Auch bleibt es fragwürdig, ob diese minimalinvasiven Verfahren die Dauer der kieferorthopädischen Behandlung verkürzen können.

Publication 1: Surface morphology of enamel adjacent to orthodontic brackets after enamel conditioning over four weeks: An in situ study. The aim of this in-situ study was to investigate prospectively the surface roughness of the enamel surrounding orthodontic brackets in relation to different enamel conditioning methods. 15 healthy probands with good oral hygiene participated in this 28 days lasting study. All participants wore a removable splint being fixed to the teeth. In this appliance, four enamel specimens from extracted human third molars were embedded on both buccal sides. One specimen remained untreated, the three others were bonded with an orthodontic bracket. Two self- etching primers and a conventional acid-etch technique were used to fix brackets. The surface roughness (Sa) was evaluated extraorally by means of a 3D scanning microscope (FVSM, Alicona Imaging), a non-contact optical microscope based on the focus variation concept. These Sa-values were compared quantitatively to the baseline-measurements. The results were investigated for normal distribution (Kolmogorov-Smirnov test). The change of the Sa-value in all four groups was compared by means of a one-way ANOVA (p < 0.05). In all four groups a significant difference between the Sa-value measured at the beginning of the study and the final measurement could be observed. However, no significant difference could be found between the four groups. Focus variation 3D scanning microscopy is a powerful tool for evaluating the surface topography of enamel adjacent to orthodontic brackets. Publication 2: Demineralization adjacent to orthodontic brackets after application of conventional and self-etching primer systems. With the same experimental setup the aim of this study was to determine the mineral loss after using the different enamel conditioning methods. Mineral loss expressed in percentage fluorescence loss (ΔF) was assessed quantitatively with light-induced fluorescence. The untreated specimens showed increasing ΔF-values during the whole observation period, whereas all three bonding agents revealed a decrease of fluorescence loss, thus they received a remineralization. Publication 3: Influence of piezotomy and osteoperforation of the alveolar process on the rate of orthodontic tooth movement: A systematic review. The aim of this systematic review was to investigate, if there is an impact of minimally invasive procedures like piezosurgical corticocision and osteoperforation on the speed of orthodontic tooth movement. A search in the scientific databases pubmed and google scholar was performed with the key words “piezo”, “tooth movement”, “osteoperforation” and “piezopuncture”. 13 articles fulfilled the previously defined inclusion criteria, nine of them were case series and only four were clinical trials. In all four trials an acceleration was reported. However, the extent of the acceleration was inconsistent. In summary there is only limited evidence about the accelerating effect on tooth movement and it remains questionable if these methods can shorten the duration of the overall treatment.