Kariesprävention durch Irradiation mit einem CO(2)-Laser bei einer Wellenlänge von 10,6 µm : ein In-vivo-Versuch

Finken, Hannah Alice; Esteves Oliveira, Marcella; Fischer, Horst

doi:34527

Kariesprävention durch Irradiation mit einem CO(2)-Laser bei einer Wellenlänge von 10,6 µm : ein In-vivo-Versuch = Caries prevention through laser irradiation with a CO(2)-Laser with a wavelength of 10,6 µm : an in vivo experiment

Finken, Hannah Alice

2015

Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von Hannah Alice Finken, geb. Pollheim

ImpressumAachen : Publikationsserver der RWTH Aachen University 2015

UmfangIII, 90, XLIV S. : Ill., graph. Darst.

Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2015

Genehmigende Fakultät
Fak10

Hauptberichter/Gutachter
Esteves Oliveira, Marcella (Thesis advisor) ; Fischer, Horst (Thesis advisor)^RWTH*

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2014-12-11

Online
URN: urn:nbn:de:hbz:82-rwth-2015-001991
URL: http://publications.rwth-aachen.de/record/461113/files/461113.pdf

Einrichtungen

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
Medizin (frei)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 610

Kurzfassung
In der vorliegenden Studie wurde erstmalig in vivo die kariespräventive Wirkweise eines Kohlendioxidlasers mit der Wellenlänge 10,6 µm untersucht. Die Parameter zur Bestrahlung mit dem CO2-Laser wurden bereits in vitro getestet und zeigten eine starke und signifikante Erhöhung der Resistenz des Schmelzes zur kariösen Demineralisation (ca. 81 Prozent). Zunächst fand ein Vorversuch zur Etablierung des Tiermodells statt. Der sich anschließende Hauptversuch umfasste 48 weibliche Ratten vom Typ Sprague Dawley. Diese wurden in insgesamt vier Versuchsgruppen eingeteilt: eine Lasergruppe (GL), eine Fluoridgruppe (GF), eine Laser + Fluorid-Gruppe (GLF) und eine positive Kontrollgruppe (GC). Die Tiere aller Gruppen erhielten bis zum Ende des Versuchs kariogene Kost, die zum Hauptteil aus Saccharose bestand, sowie 10-prozentiges Zuckerwasser ad libitum. Des Weiteren wurden allen Ratten Chlorhexidin und Augmentan zur Keimzahlreduktion verabreicht. An insgesamt drei aufeinanderfolgenden Tagen wurde den Tieren S. mutans inokuliert, um eine ausgeprägte Kariesaktivität zu gewährleisten. Die Tiermolaren der von GL sowie GLF wurden am 7. Versuchstag mit dem CO2-Laser bestrahlt. Die Tiermolaren von GF und GLF erfuhren die zweifache Applikation von Duraphat-Fluoridierungslack. Zum Versuchsende wurden die Tiere getötet und die Kiefer zur Evaluation entnommen. Ausgewertet wurden die bukkale Plaqueakkumulation der Tiere, die Glattflächenkaries sowie das Vorhandensein von Fissurenkaries. Hierfür wurde die Methode nach Keyes (1958) verwendet, wobei die Läsionen nach ihrer Ausdehnung und Tiefe in E, Ds, Dm und Dx unterteilt wurden. Die Ergebnisse zeigten nur ein geringes Vorhandensein von Plaque und Glattflächenkaries. Die Ergebnisse der Fissurenkaries im Schmelz wiesen signifikante Unterschiede zwischen der positiven Kontrollgruppe und allen anderen Gruppen auf. Bei der Evaluation der Fissurenkaries im Dentin zeigten sich signifikante Unterschiede von der Kontrollgruppe und Lasergruppe zu allen anderen Gruppen. Die Ergebnisse verdeutlichen, dass die alleinige Bestrahlung von Rattenzähnen mit einem Kohlendioxidlaser (λ=10,6 µm, 2 J/cm2) eine wirksame Methode zur Prävention von Schmelzkaries darstellt, da diese Gruppe signifikant weniger kariöse Läsionen zeigte, als die nicht behandelte Kontrollgruppe. Jedoch ist diese Wirkung nicht signifikant besser als eine zweimalige Applikation eines hoch konzentrierten Fluoridlacks (5 % NaF). Da sich die optimalen Parameter für die kariespräventive Laserbehandlung in der Maulhöhle der Ratten nicht genau reproduzieren ließen, sollten diese Ergebnisse in neuen In-vivo- oder In-situ-Versuchen getestet werden, bevor die kariespräventive Wirkweise des CO2-Lasers eines Tages auch klinische Anwendung am Menschen findet

In the present study the caries preventive mechanisms of a CO2 Laser (λ: 10.6 µm) were evaluated in-vivo for the first time. The ideal parameters for CO2-laser-irradiation have been successfully tested before in vitro and showed a strong and significant effect on the resistance of dental enamel against carious demineralisation with a maximum caries reduction of 81 %. In order to establish the caries model, a test model was established. Thereafter the main study consisted of 48 female rats type sprague dawley. The rats were divided into 4 groups: A laser group (GL), a fluoride-group (GF), a laser and fluoride-group (GLF) and a control-group (GC). All animals received a cariogenic diet, which contained mainly sucrose together with a 10% sucrose-water-solution. Both were fed until the end of the study and were available ad libitum. Furthermore, before the start of the experiment, all rats were treated with chlorhexidine and antibiotics to reduce the bacterial count in their oral cavity. Afterwards, on three consecutive days the animals were inoculated with s.mutans in order to establish distinct caries activity. On day 7 of the trial, the molars of the rats from GL and GLF were irradiated with the CO2-Laser (λ: 10.6 µm). The molars of GF and GLF underwent a two-time application of Duraphat varnish. At the end of the trial the rats of all 4 groups were terminated and jaws were extracted for evaluation. The analysis included measurement of buccal plaque accumulation, the evaluation of smooth surface caries as well as the presence of fissure caries. For this matter the method established by Keyes (1958) was used, whereas carious lesions were classified by their extent and depth into E, Ds, Dm and Dx. The results demonstrate reduced presence of buccal plaque and smooth surface lesions. With reference to fissure caries, there was a significant difference between the control group and all other groups. The results clearly indicate, that irradiation with a CO2-laser is an effective method for decreasing caries in dental enamel in the rat compared to the control group (p = 0,073). However, the impact is not significantly lower (p = <0.0001) than the twofold application of the fluoride varnish (NaF 5 %). In light of the fact that it wasn’t possible to reproduce the optimal parameters for laser irradiation in the oral cavity of the rat, it would be necessary to re-examine the outcomes of the present study in another in vivo or in situ experiment, before the caries-preventive effects of CO2-Lasers can be clinically applied to humans

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