Computergestützte 3D Analyse der Sealer-Schicht in der Wurzelkanalfüllung - Einfluss der Morphologie des Wurzelkanals auf das Entstehen von Ablösungen und Poren

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professorin Dr. Kerstin Bitter; Dr. Stefan Zachow; Professor Dr. Paul Zaslansky
• Fachliche Zuordnung: Biomaterialien ; Medizininformatik und medizinische Bioinformatik ; Zahnheilkunde; Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 396127899

Eine durch Karies oder traumatisch bedingte bakterielle Infektion der Zahnwurzelkanäle resultiert zumeist in einer Entzündung des umgebenden Knochengewebes. Die Therapie besteht in einer Wurzelkanalbehandlung (WKB), die sich aus einer intensiven Desinfektion des Wurzelkanalsystems, sowie einer anschließenden dichten und dauerhaften Füllung des Wurzelkanals zusammensetzt. Die Füllung besteht aus einem Kern (in der Regel Guttapercha) und einer Versiegelung (Sealer), welche idealerweise eine dünne, geschlossene Zone zwischen der Guttapercha und dem freigelegten Dentin ausbildet. Die Kontinuität dieser Sealer-Interzone spielt eine entscheidende Rolle für den Behandlungserfolg, allerdings ist die Beurteilung dieser Schicht auf konventionellen Röntgenbildern nur bedingt möglich, und es ist wenig über die Eigenschaften einer "ausreichend guten Sealer-Interzone“ bekannt.Das Ziel dieses Projekts ist eine detaillierte Analyse der Kontinuität und Homogenität der Sealer-Schicht in Bezug auf die Wurzelkanalmorphologie. Defekte und Unregelmäßigkeiten (Blasen und Ablösungen) in der Sealer-Schicht von wurzelkanalgefüllten Zahnproben mit unterschiedlicher Morphologie werden mit hochauflösender (HR) 3D-Bildgebung (Mikro-Computertomographie - µCT - und phasenkontrastverstärkte µCT) quantifiziert. Darüber hinaus werden HR3D-Bilddaten von wurzelkanalgefüllten Zahnproben nach Alterung und Belastung generiert und eine computergestützte Analyse von Poren, Rissen und anderen Veränderungen, die sich im Laufe der Zeit entwickeln können, durchgeführt.Um die Qualität einer WKB in Abhängigkeit von verschiedenen Einflussparametern beurteilen zu können, werden vergleichbare quantitative Deskriptoren der Sealer-Interzonen entwickelt. Dabei konzentrieren wir uns auf die rigorose Bewertung der Mikrogeometrien von Sealer-Interzonen in Bezug auf die Morphologie des Wurzelkanals und mögliche Korrelationen zu RCT-Parametern. Eine detaillierte computergestützte Auswertung, die die Art und Häufigkeit des Auftretens von Defekten in der Sealer-Schicht mit der 3D-Geometrie von Wurzelkanälen und der Topographie der freiliegenden Dentinwände korreliert, soll objektive Bewertungskriterien liefern, um Defekte in Sealer-Interzonen zu quantifizieren, zu vergleichen und statistisch auszuwerten. Die Ergebnisse unserer quantitativen Analysen der Sealer-Schicht werden wir in den Kontext relevanter Wurzelkanalmorphologien einordnen.Zusätzlich erfolgen Untersuchungen, wie sich die über die Datenanalyse gewonnenen Erkenntnisse auf eine Beurteilung und Erfolgsabschätzung einer WKB anhand klinischer Röntgenaufnahmen übertragen lässt. Die Ergebnisse unserer Forschung sollen zu einem besseren Verständnis der Herausforderungen bei der Wurzelkanalfüllung beitragen, um daraus mögliche Alternativen für Verbesserungen bei der Kombination von Materialien und Behandlungstechniken abzuleiten und langfristig bild- und wissensbasierte Entscheidungshilfen für WKB in der klinischen Praxis bereitstellen zu können.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 2804: Werkstoffkunde von Zähnen in Funktion: Prinzipien widerstandsfähiger, dynamischer Grenzzonen
• Internationaler Bezug: Niederlande
• Kooperationspartner: Professor Hagay Shemesh, Ph.D.