Geführte Endodontie: Dreidimensionale Planung und schablonengestützte Vorbereitung endodontischer Zugangskavitäten

Zusammenfassung

Die geführte Endodontie beschreibt einen schablonengestützten Ansatz zur Vorbereitung des Zugangshohlraums. Das Verfahren erfordert eine Kegelstrahl-Computertomographie und einen Oberflächenscan, um eine Schablone zu erstellen. Eine eingearbeitete Hülse führt den Bohrer zum Zielpunkt. Dies ermöglicht die Herstellung minimalinvasiver endodontischer Zugangshohlräume in verkalkten Zähnen.

Zusammenfassung

Pulpakanalobliterationen (PCO) sind oft eine Folge von Zahntraumata wie Luxationsverletzungen. Auch wenn die Dentinapposition ein Zeichen für eine lebenswichtige Pulpa ist, kann sich langfristig eine Pulpitis oder apikale Parodontitis entwickeln. Die Wurzelkanalbehandlung von Zähnen mit schwerer PCO und pulpaler oder periapikaler Pathologie ist eine Herausforderung für Allgemeinmediziner und selbst für gut ausgestattete Endodontie-Spezialisten. Um den verkalkten Wurzelkanal zu erkennen und einen übermäßigen Verlust der Zahnstruktur oder Wurzelperforation zu vermeiden, wurde vor einigen Jahren die statische Navigation mittels Schablonen ("Guided Endodontics") eingeführt. Der allgemeine Arbeitsablauf umfasst die dreidimensionale Bildgebung mittels Kegelstrahl-Computertomographie (DVT), einen digitalen Oberflächenscan und die Überlagerung beider in einer Planungssoftware. Es folgt die virtuelle Planung des Zugangshohlraums und das Design einer Schablone, die den Bohrer zum gewünschten Zielpunkt führt. Dazu muss ein maßstabsgetreues virtuelles Abbild des Bohrers so platziert werden, dass die Spitze des Bohrers die Öffnung des verkalkten Wurzelkanals erreicht. Sobald die Schablone mittels Computer-Aided Design und Computer Aided Manufacturing (CAD/CAM) oder einem 3D-Drucker hergestellt wurde, kann die geführte Vorbereitung des Zugangshohlraums klinisch durchgeführt werden. Zu Forschungszwecken kann ein postoperatives DVT-Bild verwendet werden, um die Genauigkeit der durchgeführten Zugangskavität zu quantifizieren. Diese Arbeit zielt darauf ab, die Technik der statisch geführten Endodontie von der Bildgebung bis zur klinischen Umsetzung vorzustellen.

Einleitung

Pulpakanalobliterationen (PCO) sind Anzeichen einer vitalen Pulpa und werden häufig nach Zahntrauma¹ oder als Reaktion auf Reize wie Karies, restaurative Verfahren² oder lebenswichtige Pulpatherapie³ beobachtet. Wenn keine klinischen oder radiologischen Anzeichen einer Pathologie vorliegen, ist eine Wurzelkanalbehandlung nicht indiziert. Langfristig kann das verbleibende Pulpagewebe jedoch eine Pathose^{entwickeln 4}. In Fällen, in denen klinische oder radiologische Anzeichen einer pulpalen oder apikalen Pathologie vorliegen, wäre die nicht-chirurgische Wurzelkanalbehandlung die Behandlung der Wahl für die Zahnerhaltung.

Für ein erfolgreiches Ergebnis der Wurzelkanalbehandlung ist die Vorbereitung einer adäquaten Zugangshöhle entscheidend. Zähne mit PCO, die eine Wurzelkanalbehandlung benötigen, sind selbst für Zahnärzte, die auf dem Gebiet der Endodontie spezialisiert sind, schwer zu behandeln⁵. Der Versuch, einen verkalkten Wurzelkanal zu lokalisieren, kann zu einem hohen Verlust der Zahnstruktur und damit zu einer Schwächung oder sogar Perforation der Wurzel führen. Dies verringert die Prognose des Zahnes, und die Extraktion kann angezeigt sein⁶.

Da die schablonenbasierte (statische) Navigation in der oralen Implantologie bereits erfolgreich eingesetzt wird, wurde ihre Anwendung in der Endodontie erstmals vor einigen Jahren in der Literatur beschrieben⁷. Seitdem haben zahlreiche Fallberichte und Studien den Nutzen der schablonengestützten endodontischen Zugangshohlraumvorbereitung in Fällen mit PCO ^8,9 aufgezeigt.

Ziel dieser Arbeit ist es, die Technik der geführten Zugangshohlraumvorbereitung mittels geführter Endodontie vorzustellen. Zu Forschungszwecken ist eine Behandlungsauswertung (Bestimmung der Winkel- und Ortsabweichung zwischen geplanter und durchgeführter Zugangskavität) nach einem postoperativen DVT-Scan möglich, der ebenfalls in diesem Artikel vorgestellt wird.

Protokoll

Eine Genehmigung oder Zustimmung zur Durchführung dieser Studie war nicht erforderlich, da die Verwendung von Patientendaten nicht anwendbar ist. In dieser Studie werden DICOM-Daten aus einem Oberkiefermodell verwendet, das aus extrahierten, de-identifizierten menschlichen Zähnen besteht. Zähne wurden aus Gründen extrahiert, die nicht mit dieser Studie zusammenhängen.

1. Virtuelle Zutrittsraumplanung

1. Starten Sie das digitale Planungsprogramm.
2. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf Experte , um den erweiterten Modus auszuwählen.
3. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf Neu , um einen neuen Fall zu öffnen.
4. Wählen Sie den Ordner mit den DICOM-Bilddaten aus, um die Bilddaten in die Software zu importieren.
5. Passen Sie die Hounsfield Units (HU) Schwellenwerte an, falls dies für eine optimale Visualisierung erforderlich ist (überprüfen Sie das kleine Fenster unten links).
6. Klicken Sie auf Datensatz erstellen , um den Datenimport abzuschließen.
   HINWEIS: Hier werden DICOM-Daten aus einem Oberkiefermodell verwendet, das aus extrahierten, de-identifizierten menschlichen Zähnen besteht.
7. Wählen Sie die Art der Planung aus, indem Sie mit der linken Maustaste auf Maxilla oder Mandible klicken und die Planung benennen.
8. Klicken Sie auf Segmentierungen bearbeiten , um den Bildsegmentierungsprozess zu starten.
   HINWEIS: Für den Segmentierungsprozess öffnet sich automatisch ein neues Fenster.
9. Wählen Sie die axiale Ansicht aus, indem Sie mit der linken Maustaste auf Axial im oberen linken Feld klicken.
10. Klicken Sie auf Dichtemessung , um die hohe röntgendichte Zahnoberfläche und die umgebenden nicht-röntgendichten Zustände (Luft) zu messen. Berechnen Sie die Mittelwerte zwischen beiden Dichten. (Abbildung 1).
    HINWEIS: Der Mittelwert muss manuell berechnet werden. Es gibt kein integriertes Tool in der Software.
11. Klicken Sie auf 3D-Rekonstruktion.
12. Stellen Sie den unteren Schwellenwert auf den ermittelten Mittelwert ein (Abbildung 2A).
13. Segmentieren Sie das Gebiss mit dem Flood Fill Tool , und benennen Sie die Segmentierung wie gewünscht (Abbildung 2B).
    HINWEIS: Wenn das Flutfüllwerkzeug ausgewählt und aktiv ist, kann der gewünschte Bereich durch einen Linksklick in der 3D-Ansicht segmentiert werden.
14. Schließen Sie die Segmentierung ab, indem Sie auf Modul schließen klicken.
15. Fügen Sie einen Modellscan hinzu, indem Sie > Objekt hinzufügen > Modellscan auswählen.
    HINWEIS: Zuvor muss ein Oberflächenscan erstellt werden (z.B. mit einem Intraoralscanner, der die Daten als stl-Datei liefert).
16. Importieren Sie die stl-Datei aus dem digitalen Oberflächenscan.
17. Wählen Sie An anderem Objekt ausrichten aus.
18. Wählen Sie die durchgeführte Segmentierung aus (Abbildung 2C).
19. Wählen Sie drei verschiedene übereinstimmende Punkte für die Landmarkregistrierung in der 3D-Ansicht in beiden Datensätzen, der Segmentierung und dem Oberflächenscan.
    HINWEIS: Die räumliche Verteilung der Punkte erleichtert den halbautomatischen Abgleich der Daten.
20. Überprüfen Sie die korrekte Registrierung in allen Flugzeugen und schließen Sie die Registrierung ab.
    HINWEIS: Manuelle Korrekturen können erforderlich sein, wenn Abweichungen zwischen DVT und Oberflächenscan erkennbar sind. Klicken Sie ggf. mit der linken Maustaste, und ziehen Sie, um die Ausrichtung räumlich anzupassen, und klicken Sie mit der rechten Maustaste, und ziehen Sie, um die Winkelabweichung in den angezeigten Ebenen anzupassen (Abbildung 3).
21. Fügen Sie ein Implantat hinzu (der verwendete endodontische Bohrer muss zuvor in die Implantatdatenbank der Software importiert werden), um den Zugang zum Wurzelkanal zu planen.
22. Positionieren Sie den Bohrer in der gewünschten Winkelung und in der erforderlichen Tiefe, und überprüfen Sie ihn in allen Ebenen (Abbildung 4A).
23. Fügen Sie die entsprechende Hülse zum Bohrer hinzu (das verwendete Hülsensystem muss zuvor über Extras > Benutzerdefinierte Hülsensystem bearbeiten zur Datenbank hinzugefügt werden).
    HINWEIS: Die Hülse darf nicht mit der Zahnkrone in Berührung kommen. Wenn die Hülse in Kontakt ist, muss ein längerer Bohrer ausgewählt werden, um Platz zwischen der Hülse und der Zahnstruktur zu schaffen (Abbildung 4B).
24. Wählen Sie Objekt > Hinzufügen > Bohrschablone , um die Vorlage wie gewünscht zu entwerfen (Abbildung 5A).
25. Exportieren Sie die Vorlage als stl-Datei und fertigen Sie sie mit einem 3D-Drucker (Abbildung 5B, Zusatzdatei 1).
    HINWEIS: Nachdem Sie den 3D-Druck abgeschlossen haben, überarbeiten Sie die Vorlage gemäß den Anweisungen des Herstellers für den verwendeten Drucker und das Druckmaterial. Die genaue Entfernung von Stützmaterial ist entscheidend für die Passform der Schablone auf dem Zahnbogen und damit auch für die Genauigkeit der Vorbereitung des Zugangshohlraums.

2. Vorbereitung des Zugangshohlraums

1. Überprüfen Sie die Passform der Schablone am Gebiss (Abbildung 5C).
   HINWEIS: Inspektionsfenster können während des Designprozesses hinzugefügt werden, um die visuelle Kontrolle über Passform und Sitz zu verbessern.
2. Überprüfen Sie die Passform der Hülle in der Vorlage.
3. Markieren Sie den Zahnschmelz an der Stelle des Zugangshohlraums. Farbstoff (z. B. Kariesdetektor) kann an der Bohrerspitze verwendet werden (Abbildung 6A, B).
4. Entfernen Sie den Zahnschmelz an der Zugangshöhle, ohne die Schablone oder den endodontischen Bohrer zu verwenden. Verwenden Sie stattdessen einen Diamantbohrer, bis das Dentin freigelegt ist (Abbildung 6C).
5. Legen Sie die Hülse mit der Schablone auf den Zahnbogen.
6. Setzen Sie den Bohrer in das Handstück ein, das für die Planung verwendet wurde.
7. Führen Sie die Vorbereitung des Zugangshohlraums mit Hilfe der Vorlagenführung durch (Abbildung 6D).
   HINWEIS: Der Zugangshohlraum sollte zeitweise vorbereitet werden. Der Bohrer und der Hohlraum sollten von Ablagerungen gereinigt werden, um der Wärmeentwicklung entgegenzuwirken. Mit Handfeilen kann überprüft werden, ob die Wurzelkanalöffnung eingegeben werden kann, bevor die apikale Position erreicht ist. Die apikale Position wird durch den Bohreranschlag definiert. Handdateien können verwendet werden, um die Kanalöffnung zu durchsuchen oder zu betreten. Sobald die Kanalöffnung lokalisiert ist, kann eine konventionelle Wurzelkanalbehandlung mit Handfeilen und / oder rotierenden Instrumenten durchgeführt werden.

3. Bewertung der Behandlung

1. Verwenden Sie die präoperativen DVT-Einstellungen, um postoperative Bilddaten zu erstellen.
2. Starten Sie eine neue Fallplanung.
3. Importieren Sie die Bilddaten analog zur präoperativen Planung.
4. Klicken Sie auf Segmentierungen bearbeiten.
5. Setzen Sie den unteren Schwellenwert auf den ermittelten Mittelwert, der für die präoperativen Daten berechnet wurde.
6. Verwenden Sie das Werkzeug zum Füllen von Überschwemmungen , um das Gebiss zu segmentieren.
7. Schließen Sie die Segmentierung ab, indem Sie auf Modul schließen klicken.
8. Öffnen Sie die präoperative Planung.
9. Wählen Sie Plan > Behandlungsbewertung aus.
10. Wählen Sie Postoperative Volume Dataset (Postoperatives Volumen-Dataset ) aus (Abbildung 7A).
11. Laden Sie den richtigen postoperativen Datensatz und wählen Sie die generierte Segmentierung aus.
12. Richten Sie prä- und postoperative DVT-Daten aus, indem Sie drei verschiedene Regionen für die Registrierung von Meilensteinen auswählen.
    HINWEIS: Die räumliche Verteilung der Punkte erleichtert den halbautomatischen Abgleich der Daten (Abbildung 7B).
13. Überprüfen Sie die korrekte Registrierung in allen Flugzeugen und schließen Sie die Registrierung ab.
    HINWEIS: Manuelle Korrekturen können erforderlich sein, wenn Abweichungen zwischen DVT und Oberflächenabtastung erkennbar sind (Abbildung 8).
14. Legen Sie den virtuellen endodontischen Bohrer in Richtung der durchgeführten Zugangshohlraumvorbereitung und checken Sie alle Ebenen ein (Abbildung 9).
    HINWEIS: Wenn der Durchmesser des verkalkten Kanals größer ist als der Durchmesser des verwendeten endodontischen Bohrers, ist eine Anpassung in apikal-koronaler Richtung nicht möglich. Somit kann die Behandlungsbewertung nur für die Winkel- und Seitenabweichung bestimmt werden, nicht für die apikale oder dreidimensionale Abweichung.
15. Wählen Sie Fertig stellen, und die Software berechnet die Abweichung automatisch und zeigt die Ergebnisse in einer Tabelle an. Darüber hinaus kann die Abweichung zwischen geplanter und durchgeführter Zugangshohlraumvorbereitung in einer 3D-gerenderten Ansicht visualisiert werden.

Ergebnisse

Abbildung 10A zeigt die okklusale Ansicht einer präparierten endodontischen Zugangshöhle in einem ersten Oberkiefermolaren nach schablonengestützter Zugangshohlraumvorbereitung des Mesio-bukkalen Kanals. Abbildung 10B zeigt das Einfügen von drei endodontischen Handfeilen zur Bestätigung der erfolgreichen Wurzelkanalerkennung nach Präparation der palatalen und disto-bukkalen Zugangshohlräume. Nach dem Abgleich der postoperativen DVT-Daten mit den präopera...

Diskussion

Die Einführung von schablonengestützten Zugangshohlraumpräparaten in der Endodontie hat immense Fortschritte in der nicht-chirurgischen endodontischen Behandlung von Zähnen mit PCO gebracht. Die konventionelle Zugangshohlraumvorbereitung kann sehr zeitaufwendig^{sein 5} und ist bei schwerer PCO fehleranfällig. In-vitro-Studien und klinische Fallberichte zeigen die Machbarkeit des geführten Endodontie-Ansatzes und liefern zufriedenstellende Ergebnisse in Bezug auf die Wurzelkanalerkennu...

Materialien

Name	Company	Catalog Number	Comments
Accuitomo 170	Morita Manufacturing	NA	CBCT machine
coDiagnostiX	Dental Wings Inc	Version 10.4	Planning software, which is mainly intended for implant surgery. Endodontic access cavities can be planned by adding the utlized bur to the implant database
Endoseal drill	Atec Dental GmbH	NA	Carbide bur, which is used for the guided access cavity preparation
StecoGuide Endo-Sleeve	steco-system-technik	REF M.27.28.D100L5	Sleeves, which are inserted into the fabricated template
TRIOS 3	3Shape A/S	NA	Surface scanner
P30	Straumann	NA	3D Printer
P pro Surgical Guide Clear	Straumann	NA	Light-curing resin for the additive manufacturing