Digitale Technologien in der Parodontologie

Die ersten digitalen Technologien für die parodontale Befundaufnahme wurden bereits Mitte der 1980er-Jahre entwickelt. Sie erleichtern die Aufnahme, Speicherung und weitere Verwendung von parodontalen Befunden im Praxisalltag. Die Möglichkeiten digitaler diagnostischer Technologien können durch die Integration in zahnärztliche Abrechnungsprogramme zu einer Reduktion zeitaufwendiger Verwaltungsaufgaben im Praxisalltag führen, da diese die Übertragung der digital erhobenen Befunde in Antragsformulare für die Parodontitistherapie bei gesetzlich versicherten Patienten ermöglicht.

Gleichzeitig helfen digitale Technologien in der Patientenkommunikation, weil das Ausmaß der parodontalen Entzündung visualisiert und das Behandlungsergebnis in übersichtlichen Vergleichen – beispielsweise zur Ausgangssituation – dargestellt werden kann. Darüber hinaus erlauben Algorithmen zur Übertragung und Interpretation von Befunden eine schnelle Bestimmung des individuellen Intervalls für die unterstützende Parodontitistherapie, so dass moderne Konzepte der personalisierten Zahnmedizin unkomplizierter abgebildet werden können. Die Verwendung softwaregestützter Befunde spielt in der wissenschaftlichen Datenverarbeitung ebenfalls eine große Rolle.

Die digitale Aufnahme und Speicherung parodontaler Befunde (Sondierungstiefen, Gingivaverlauf, Sondierungsblutung, Pusexsudation, Furkationsbefall, Lockerungsgrade) in einem übersichtlichen Attachmentstatus ist mithilfe unterschiedlicher Programme möglich. Es gibt sowohl Technologien, die eine computerunterstützte Messung mit der Aufzeichnung der Befunde kombinieren (zum Beispiel FloridaProbe, Gainesville, USA, pa-on®, Orangedental GmbH & Co. KG, Biberach an der Riß, Deutschland), als auch reine Aufzeichnungs- und Auswertungssoftwares (zum Beispiel Parostatus.de GmbH, Berlin, Deutschland, PA-Konzepte Voice GmbH, Sendenhorst, Deutschland, Perio-Tools.com, Bern, Schweiz). Digitale Programme können sprachgesteuerte Aufnahmen der parodontalen Befunde anbieten, die eine Erleichterung für den Praxisalltag bedeuten und somit das Arbeiten ohne Assistenz im Rahmen der Befunderhebung ermöglichen können.

Ebenso ermöglichen Technologien, die die Aufnahme der klinischen Messungen mit einer computerunterstützten Sonde am Patienten und die Übertragung der Daten in die Software kombinieren, eine direkte Befundaufnahme ohne zusätzliche Assistenz. Die sogenannte FloridaProbe ist eine solche computerunterstützte Parodontalsonde und wurde ursprünglich 1987 als Forschungsprojekt der Universität in Florida in Gainesville entwickelt. Diese „Sonde“ ermöglicht die automatisierte Messung parodontaler Sondierungstiefen, Rezessionen und Attachmentlevel mit einer Messgenauigkeit von 0,2 mm sowie die Aufzeichnung von Attachmentstaten. Neben der FloridaProbe zählt ebenso die pa-on®-Sonde zu den computerunterstützten Systemen, die die gleichzeitige Erfassung der Parameter Sondierungstiefe und Rezession ermöglicht und entsprechend den Attachmentverlust ermittelt. Das Konzept der pa-on®-Sonde umfasst die Verwendung von Einmalspitzen.

Neben diesen sehr fortschrittlichen Sonden existieren Dokumentationslösungen, die in die jeweiligen Abrechnungsprogramme über spezielle Schnittstellen verknüpft sind. Der Vorteil einer digitalen Befunderhebung ist, dass nicht nur die Daten systematisch erfasst, sondern abrechnungs- beziehungsweise kassenantragsrelevante Informationen ins Abrechnungsprogramm übertragen werden können (zum Beispiel PA-Konzepte, Parostatus.de). Die Dokumentation der Befunde erfolgt somit nicht doppelt – im Gegenteil: Einige Programme bieten zudem die Möglichkeit, im Rahmen der Diagnosefindung nach der aktuellen Klassifikation parodontaler und periimplantärer Erkrankungen und Zustände zu unterstützen [Papapanou et al., 2018] – zum Beispiel Parostatus.de. Dieser Aspekt ist besonders vor dem Hintergrund der Neueinführung der aktuellen Klassifikation parodontaler und periimplantärer Erkrankungen und Zustände ins Kassensystem von aktueller Bedeutung (ab 1. Juli 2021). Im Zuge der Aktualisierung der Richtlinie des Gemeinsamen Bundesausschusses (G-BA) für die systematische Parodontitistherapie im Rahmen der gesetzlichen Krankenversicherung wurde die aktuelle Klassifikation parodontaler und periimplantärer Erkrankungen für die Diagnosestellung übernommen [Caton et al., 2018; Papapanou et al., 2018; Tonetti et al., 2018; Sanz et al., 2020].

Weitere Anwendungen erlauben ebenfalls eine exzellente grafische Darstellung parodontaler Befunde und können zu einer einheitlichen Dokumentation und einer guten Patientenkommunikation beitragen (zum Beispiel Perio-Tools.com). Diese übersichtlichen Attachmentstaten können in einer PDF-Datei gespeichert und ausgedruckt werden, eine Übertragung und Integration der Daten in eine zahnärztliche Verwaltungssoftware ist jedoch nicht möglich.

Parodontalstaten, die mit verschiedenen digitalen Programmen aufgenommen wurden, sind exemplarisch in Abbildung 1 dargestellt.

Neben der Erfassung von Attachmentstaten können weitere parodontale Befunde wie beispielsweise Indizes zur Erfassung der Mundhygiene des Patienten (Plaque-Index, gingivaler Blutungsindex) digital erfasst und gespeichert werden und somit die papierlose parodontale Diagnostik komplettieren. Diese erlauben zusätzlich ein Monitoring der Mundhygienegewohnheiten sowie des Therapieerfolgs in der Stufe 1 der systematischen Parodontitistherapie [Sanz et al., 2020]. Durch eine derartige Visualisierung parodontaler Befunde und Indizes kann die Motivation von Patientinnen und Patienten erheblich gefördert werden.

Die Parodontitis ist für viele Patienten eine unsichtbare und schmerzlose Erkrankung. Häufig treten erst in den fortgeschrittenen Stadien Symptome auf und Patienten sind sehr überrascht, dass sie ihre Erkrankung über viele Jahre nicht oder kaum bemerkt haben. Daher bieten digitale Technologien die Möglichkeit, die Erkrankung für den Patienten bereits in frühen Stadien zu visualisieren, so dass ein Verständnis für die Erkrankung Parodontitis entwickelt werden kann. Dazu können beispielsweise die Attachmentstaten herangezogen und das Ausmaß der Erkrankung über das farblich markierte Band zwischen Gingivalinie und Sondierungstiefenlinie genutzt werden – alternativ auch die farblich nach verschiedenen Grenzwerten markierten Sondierungstiefenmessungen. Ein sehr eindrucksvolles Tool für die Kommunikation mit dem Patienten ist die Projektion der Größe der parodontal entzündeten Fläche in Analogie zur Größe einer Wunde auf der Hand (Abbildung 2). Diese Projektion wird durch die Integration eines Algorithmus in die Software möglich, der die Parameter Attachmentlevel, Rezessionstiefen und Sondierungsblutung quantifiziert und als Fläche visualisiert (periodontal inflamed surface area, PISA) [Nesse et al., 2008]. Diese Fläche kann als parodontale Wundfläche aller Zähne angesehen werden und den Patienten das Ausmaß ihrer Erkrankung verdeutlichen. Solche digitalen Anwendungen können für das neu in der Richtlinie des G-BA verankerte parodontologische Aufklärungs- und Therapiegespräch (ATG), in dem der Patient über die Diagnose, den Therapievorschlag und mögliche Alternativen informiert wird, hilfreich sein.

Veränderungen infolge einer Parodontitistherapie können mithilfe von vergleichenden Darstellungen von Ausgangsbefund und Folgebefunden nach den einzelnen Therapiestufen schnell erfasst und für die Kommunikation mit dem Patienten genutzt werden (Abbildung 3). Die Befundevaluation und Aufklärung des Patienten über die Ergebnisse der Behandlung sowie den Nutzen der unterstützenden Parodontitistherapie wurden ebenfalls in der aktuellen Richtlinie des G-BA als neue Leistungen in den Leistungskatalog der gesetzlichen Krankenversicherung im Rahmen der systematischen Parodontitistherapie aufgenommen.

Die Verwendung softwaregestützter Befunde erleichtert ebenfalls die wissenschaftliche Datenverarbeitung. In diesem Zusammenhang lassen sich Daten von Patienten auswerten, ohne dass Übertragungsfehler auftreten können. Für statistische Fragestellungen und Analysen bieten Softwarelösungen gegebenenfalls Wege zur individuellen Programmierung. Derartig gewonnene und verarbeitete Daten können im Sinne von „Big Data“ in Forschungsverbünde einfließen. Die Art der Datenverwaltung wird in der wissenschaftlichen Zukunft einen immer größeren Stellenwert einnehmen und es erlauben, dass Datensätze von Patienten weltweit gemeinsam analysiert werden können.

Die Integration parodontaler Parameter in Algorithmen zur Berechnung von Risiken für das Auftreten parodontaler Rezidive und der daraus abgeleiteten Empfehlungen von Intervallen für die unterstützende Parodontitistherapie ermöglichen eine zeitsparende Umsetzung von Konzepten der personalisierten Zahnmedizin.

Die digitale Volumentomografie (DVT) bildet die Zähne und den umgebenden Alveolarfortsatz dreidimensional ab und ermöglicht eine Beurteilung der anatomischen Strukturen aus allen Perspektiven. Die dreidimensionale Darstellung in frontaler, sagittaler und transversaler Ebene ermöglicht eine viel präzisere Beurteilung des dentoalveolären Knochens im Bezug zu den Zähnen im Vergleich zu zweidimensionalen Röntgenaufnahmen. Im Hinblick auf parodontale Fragestellungen ist die DVT insbesondere für die Diagnostik und der daraus abgeleiteten Therapieplanung für Molaren mit Furkationsbefall und bei endo-parodontalen Läsionen zum Ausschluss von Wurzelverletzungen hilfreich.

Wissenschaftliche Untersuchungen haben gezeigt, dass nur eine geringe Übereinstimmung von bis zu 27 Prozent zwischen dem klinisch gemessenen und dem in der DVT diagnostizierten Grad des Furkationsbefalls bei mehrwurzeligen Zähnen besteht. Bei der klinischen Messung wird der Furkationsbefall sowohl über- als auch unterschätzt. Höhere Übereinstimmungsraten wurden bei der Furkationsbeurteilung von Unterkiefermolaren im Vergleich zu Oberkiefermolaren festgestellt. Demgegenüber konnte eine hohe Übereinstimmung von 82 bis 84 Prozent für die in der DVT erhobenen Furkationsbefunde im Vergleich zu intraoperativ bestätigten Befunden bei Oberkiefermolaren festgestellt werden [Walter et al., 2020].

Das Behandlungsspektrum von Molaren mit Furkationsbefall umfasst nicht-chirurgische parodontale Maßnahmen (subgingivales Debridement), regenerative sowie resektive parodontalchirurgische Eingriffe [Dommisch et al., 2020; Jepsen et al., 2020]. Resektive Furkationstherapien (zum Beispiel Wurzelamputation, Wurzelresektion oder Trisektion) können eine vorherige endodontische Behandlung erfordern. Die Vielfalt der Therapiemöglichkeiten für Molaren mit Furkationsbefall macht deutlich, dass eine prätherapeutische dreidimensionale Röntgendiagnostik für die Auswahl der adäquaten Therapie entscheidend sein kann. Dies wird auch durch eine wissenschaftliche Untersuchung verdeutlicht, in der bei Oberkiefermolaren mit Furkationsbefall die Therapieplanung basierend auf klinischen parodontalen Messungen und konventionellen zweidimensionalen Röntgenaufnahmen oftmals mehrere Behandlungsoptionen ergab, während eine zusätzliche DVT zur Präferenz einer Behandlungsoption führte. Dabei wichen die Therapievorschläge zwischen 59 Prozent und 82 Prozent voneinander ab [Walter et al., 2009].

Entsprechend der aktuellen Klassifikation parodontaler Erkrankungen wird bei endo-parodontalen Läsionen eine Unterteilung in Abhängigkeit des Vorliegens einer Wurzelschädigung (Frakturen, Perforationen oder externe Wurzelresorptionen) vorgenommen [Caton et al., 2018; Herrera et al., 2018]. Verletzungen der Zahnwurzeln sind klinisch schwer zu diagnostizieren, insbesondere bei parodontal gesunden Patienten [Chapple et al., 2018]. Eine Studie konnte zeigen, dass eine DVT in der Diagnostik bei Verdacht auf eine vertikale Wurzelfraktur hilfreich ist, selbst wenn die Frakturlinie nicht visualisiert werden kann [Byakova et al., 2019]. Die Sensitivität der Diagnostik vertikaler Wurzelfrakturen kann durch radioopakes Material im Wurzelkanal und die Breite des Frakturspalts beeinträchtigt werden. Durch die Form und das Volumen des Knochendefekts kann aber dennoch eine vertikale Wurzelfraktur von der apikalen Parodontitis abgegrenzt werden, wenn keine Frakturlinie erkennbar ist [Komatsu et al., 2014].

Der unterschiedliche Informationsgehalt zwischen konventioneller Röntgenaufnahme und DVT wird in Abbildung 4 gezeigt.

Digitale Technologien ermöglichen Abformungen über optische Verfahren mit Intraoralscannern und können beispielsweise in Verbindung mit CAD/CAM-Technologien (englisch: computer aided design, computer aided manufactoring) zur Herstellung von perioprothetischem Zahnersatz genutzt werden. Dabei entfallen zeitaufwendige vorbereitende Maßnahmen, die bei konventionellen Abformungen erforderlich sind. Digitale Abformungen reduzieren Übertragungsfehler, die im parodontal geschädigten Gebiss bei konventionellen Abformungen auftreten können und ermöglichen somit eine höhere Präzision des Abformungsergebnisses und in der Folge des Zahnersatzes. Die Verbindung digitaler Abformungstechnologien mit CAD/CAM-Technologien ermöglicht eine materialschonende und zeitsparende Herstellung perioprothetischer Restaurationen.

Intraoralscanner (IOS) werden seit mehr als 30 Jahren in der Zahnmedizin eingesetzt und ermöglichen die digitale Abformung der Zähne und Gingiva im Mund über optische Messverfahren [Suese, 2020]. Abformungen können im Behandlungsablauf bei parodontal erkrankten Patienten sowohl während der aktiven Parodontitistherapie zur Anfertigung von Langzeitprovisorien als auch im Anschluss an die aktive Parodontitistherapie zur Herstellung perioprothetischer Versorgungen erforderlich sein. Als Folge parodontaler Erkrankungen können Zahnwanderungen, Zahnkippungen und lange klinische Zähne auftreten. Konventionelle Abformtechniken mit Abformlöffeln und Abformmassen erfordern in diesen Situationen zeitaufwendige vorbereitende Maßnahmen zur Ausblockung von Unterschnitten. Diese Vorbereitungsmaßnahmen entfallen bei optischen Abformungen und führen somit zu einer Zeitersparnis.

Eine weitere Herausforderung für konventionelle Abformungen stellen mobile Zähne dar, die im parodontal erkrankten Gebiss auftreten können. Hier können bei konventionellen Abformungen durch den Kontakt des Abformmaterials mit den Zähnen Verzerrungen der Zahnstellung auftreten, die zu einer verminderten Passfähigkeit perioprothetischer Arbeiten führen. Ebenso können Blutungen aus dem Sulkus parodontal erkrankter Zähne bei konventionellen Abformungen für die Herstellung von Langzeitprovisorien in der aktiven Parodontitistherapie zu Verzerrungen des Abformmaterials führen. Durch das kontaktlose optische Abformverfahren kann digitales Scannen Übertragungsfehler, die bei konventionellen Abformungen auftreten können, vermeiden.

Abbildung 5 zeigt eine perioprothetische Versorgung von zwei hemi-sezierten Molaren (36, 37) bei einem Patienten mit Parodontitis im Stadium IV nach aktiver Parodontitistherapie.

Für mukogingivale Eingriffe wurden Fallberichte veröffentlicht, in denen chirurgische Kronenverlängerungen mit CAD/CAM-Technologie geplant und durchgeführt wurden. Hierbei wurden digitale Abformungen mit einem Oralscanner durchgeführt, eine digitale Kronenverlängerung mit einer Planungssoftware erstellt und eine Schiene angefertigt, die die Schnittführung für die Gingivektomie und den Abstand für die erforderlichen osteoplastischen Maßnahmen vorgibt [Mendoza-Azpur et al., 2020]. Die Visualisierung des angestrebten späteren Ergebnisses kann in der Planungsphase für die Arzt-Patienten-Kommunikation von großem Nutzen sein, um die Erwartungen des Patienten in Erfahrung zu bringen und mit den Möglichkeiten der Therapie abzugleichen.

Es ist davon auszugehen, dass zukünftige digitale Technologien klinische Messungen (zum Beispiel der parodontale Attachmentstatus) mit Anwendungen aus bildgebenden Verfahren verknüpfen werden, die mithilfe der künstlichen Intelligenz (KI) automatisierte Vermessungen durchführen. KI-gestützte Algorithmen zur Analyse von zahnärztlichen Röntgenbildern für die Erkennung von Karies, Restaurationen und apikalen Läsionen wurden bereits von einer Arbeitsgruppe der Charité – Universitätsmedizin Berlin entwickelt (dentalXrai Pro). Zukünftige Technologien werden voraussichtlich den prozentualen Knochenabbau berechnen können, der für die parodontale Diagnosestellung und die prognostische Beurteilung erforderlich ist. Eine Triangulation von klinischen und radiologischen Daten wird die Diagnostik und Planung vereinfachen [Schwendicke et al., 2021].

Digitale Technologien erleichtern auch im Bereich der Parodontologie den Praxisalltag. Sie ermöglichen die digitale Aufnahme der manuell oder automatisiert gemessenen parodontalen Parameter – durch Sprachsteuerung sogar ohne zusätzliche Assistenz, bieten eine übersichtliche Befunddarstellung und hilfreiche Tools für einen Vergleich vor und nach einzelnen Therapiestufen, reduzieren Verwaltungsarbeit in der Praxis beispielsweise durch die Übertragung der parodontalen Befunde in Antragsformulare und sind wertvolle Werkzeuge für die Kommunikation mit dem Patienten.

Darüber hinaus können digitale Technologien zu einer genaueren Diagnostik von röntgenologischen Befunden führen, die eine präzisere Therapieplanung für schwer parodontal erkrankte Patienten möglich machen. Ebenso stellen optische Abformungen und CAD/CAM-Verfahren materialschonende und zeitsparende Möglichkeiten für die Herstellung von perioprothetischen Arbeiten dar, die im parodontal geschädigten Gebiss den Vorteil haben, Übertragungsfehler bei der Abformung zu reduzieren.

Univ.-Prof. Dr. Med. DENT. Henrik Dommisch

Direktor der Abteilung für Parodontologie,
Oralmedizin und Oralchirurgie
Centrum für Zahn-, Mund- und Kieferheilkunde,
Charité – Universitätsmedizin Berlin
Aßmannshauser Str. 4–6, 14197 Berlin
henrik.dommisch@charite.de

Dr. Daniela Hoedke, M.Sc.

Wissenschaftliche Mitarbeiterin in der Abteilung für Parodontologie,
Oralmedizin und Oralchirugie,
Charité – Universitätsmedizin Berlin
Aßmannshauser Str. 4–6,14197 Berlin
daniela.hoedke@charite.de

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