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Die Beurteilung des pulpalen Infektions- und Entzündungsgrades über eine korrekte Diagnose des Status der Pulpa ist für den Erfolg bei vitalerhaltenden Maßnahmen oder der Schmerztherapie wichtig. Die Basis der Diagnostik des Pulpastatus stellen seit jeher Sensibilitätstests dar, die Rückschlüsse auf die Vitalität des untersuchten Zahns zulassen sowie eine Abgrenzung zwischen gesundem und erkranktem Pulpagewebe erlauben. Allerdings sind alle verfügbaren Tests mit Ungenauigkeiten assoziiert und korrelieren bisweilen nur unzureichend mit den histologischen Befunden der Pulpa. Wie sich aus der Kombination von Anamnese, klinischer Untersuchung, erweiterten Tests und radiologischer Untersuchung die aktuelle Pulpadiagnostik generiert und welche Fragen bisher noch nicht diagnostisch beantwortet werden können, stellen Prof. Sebastian Bürklein et al. in ihrem Beitrag für die Endodontie 2/21 zur Diskussion.
Fast jede zahnärztliche Maßnahme tangiert das endodontische System, und jährlich ca. zehn Millionen in Deutschland durchgeführte Wurzelkanalbehandlungen belegen den Stellenwert der Endodontie in der Zahnmedizin. Die Zeitschrift „Endodontie“ hält ihre Leser dazu „up to date“. Sie erscheint vier Mal im Jahr und bietet praxisrelevante Themen in Übersichtsartikeln, klinischen Fallschilderungen und wissenschaftlichen Studien. Auch neue Techniken und Materialien werden vorgestellt. Schwerpunkthefte zu praxisrelevanten Themen informieren detailliert über aktuelle Trends und ermöglichen eine umfassende Fortbildung. Die „Endodontie“ ist offizielle Zeitschrift der Deutschen Gesellschaft für Endodontologie und zahnärztliche Traumatologie (DGET), des Verbandes Deutscher Zertifizierter Endodontologen (VDZE) und der Österreichischen Gesellschaft für Endodontie (ÖGE). Abonnenten erhalten kostenlosen Zugang zur Online-Version (rückwirkend ab 2003 im Archiv) und zur App-Version. Mehr Informationen zur Zeitschrift, zum Abonnement und kostenlosen Probeexemplaren im Quintessenz-Shop.
Einleitung
Mit Zahnschmerzen als Leitsymptom suchen Patientinnen und Patienten in der Regel zahnärztliche Notdienste auf. Jedoch ist im klinischen Alltag die Differenzierung zwischen einer vitalen und lediglich reversibel erkrankten Pulpa und einer vitalen, aber irreversibel erkrankten Pulpa nicht immer eindeutig möglich. Im diagnostischen Prozess, bestehend aus den Ergebnissen der Anamneseerhebung (allgemein und speziell) und der klinischen Untersuchung, werden letztlich Abweichungen von der vermeintlichen Norm aufgezeigt. Deshalb erfolgt die Diagnose des Pulpazustands stets aus der Synthese von Anamnese, klinischer Untersuchung, erweiterten Tests und radiologischer Untersuchung und kann nicht nur als Ergebnis eines einzelnen bestimmten Tests angesehen werden.
Die Histologie stellt zwar die beste Methode zur Bestimmung des Entzündungszustands von Pulpagewebe dar1,2, kann als ein invasives Verfahren jedoch nicht als Mittel der Wahl angesehen werden, da es mit einer Vitalerhaltung der Pulpa oder einer anderen klinischen Therapie des Zahns nicht kombinierbar ist. Klinisch relevant ist durch das Zusammentragen aller diagnostischen Ergebnisse die Differenzierung zwischen reversibler und irreversibler Pulpitis. Der Entzündungszustand stellt einen klinisch relevanten Indikator für das pulpale Regenerationspotenzial dar. Während man bei der reversiblen Pulpitis erwartet, dass sich die Pulpa nach Entfernung des verursachenden Reizes erholt, ist dies im Gegensatz dazu bei einer irreversiblen Entzündung eher nicht der Fall. Folgende Pulpazustände sind klinisch relevant:
gesunde Pulpa,
reversibel entzündete Pulpa,
irreversibel entzündete Pulpa,
Pulpanekrose.
Leider korrelieren alle verfügbaren Diagnoseverfahren zur zuverlässigen Identifikation des Entzündungsstadiums der Pulpa nur bedingt mit deren histologischem Zustand3. Nach wie vor gehört die Sensibilitätsprüfung zu den wichtigsten Hilfsmitteln bei der Diagnose pulpaler Erkrankungen und apikaler Parodontitiden. In der Begrifflichkeit werden fälschlicherweise Sensibilität (= nervale Versorgung der Pulpa) und Vitalität (= Versorgung der Pulpa mit Blut und Blutgefäßen [Durchblutung]) häufig als Synonyme gebraucht.
Pulpatests
Einfach, objektiv, standardisiert, reproduzierbar, nicht schmerzhaft, verletzungsfrei, genau und kostengünstig sollte der ideale Test sein, um den Zustand der Pulpa zu beurteilen. Thermische Sensibilitätstests, wie zum Beispiel Kältetests (Kältespray, CO2-Schnee), Wärmetests (erwärmtes Wasser, warme Guttaperchastange) (Abb. 1 bis 3), oder elektrische Pulpatestgeräte (EPT) (Abb. 4 und 5) werden in der Endodontie meist eingesetzt. Letztlich wird beurteilt, ob es auf einen entsprechenden Stimulus eine Reaktion gibt oder nicht. Wenn Pulpanervenfasern eine Reizweiterleitung generieren, kann die Pulpa als vital und möglicherweise überlebensfähig beurteilt werden.
Abb. 1 Sensibilitätstestung mit einem Kältespray über die Applikation mit einem Schaumstoffpellet. Bild: Bürklein et al.
Abb. 2 Applikation von CO2-Schnee auf die Zahnoberfläche. Bild: Bürklein et al.
Abb. 3 Wärmetest am mit Vaseline beschichteten Zahn 23 mit der Guttaperchastange. Bild: Bürklein et al.
Abb. 5 Klinische Anwendung eines elektrischen Pulpatesters mit Isolation der Nachbarzähne mit Kunststoffmatrizen.
Für die Vitalerhaltung ist die Nutrition beziehungsweise Blutversorgung der Pulpa elementar, um die Nervenfasern am Leben und funktionstüchtig zu halten. Wenn also die Sensibilitätsprobe positiv ausfällt, ist mit einer hohen Wahrscheinlichkeit ebenfalls davon auszugehen, dass die Vitalität der Pulpa gegeben ist. Im Idealfall sollte im Sinne von Bestätigungstests eine Kombination aus verschiedenen Pulpatests verwendet werden. Die Durchblutung ist das genaueste Kriterium zur Bestimmung der Pulpavitalität, da sie Auskunft darüber gibt, ob das Pulpagewebe vital oder nekrotisch ist4. Laser- oder ultraschallgestützte Durchflussmessungen – beruhend auf dem Doppler-Effekt – oder Messungen mit der Pulsoxymetrie erlauben prinzipiell eine direkte Bewertung der Durchblutung des Zahns.
Innervation des Pulpa-Dentin-Komplexes
Odontoblasten, Fibroblasten, undifferenzierte mesenchymale Zellen sowie neutrophile Granulozyten, dendritische Zellen und gelegentlich Makrophagen gehören zu den Zellen des pulpalen Gewebes. Innerhalb der koronalen Pulpa divergieren die Nervenbündel. Zur Pulpa-Dentin-Grenze hin verzweigen sie sich und bilden dort ein Netzwerk (Raschkow-Plexus), aus dem die Endaxone nach der Passage der zellfreien Zone (Weil‘sche Zone) teilweise als freie Nervenenden die Odontoblastenzellschicht durchlaufen und das Dentin erreichen5–7. Zu verstehen, wie die Mechanismen der pulpalen Innervation funktionieren, erleichtert die Interpretation der Testergebnisse zum Pulpastatus:
Mit den myelinisierten (A-Fasern) und nicht myelinisierten Fasern (C-Fasern) finden sich zwei Arten von sensorischen Fasern in der Pulpa. Während sich die C-Fasern im Pulpagewebe befinden, durchdringen die A-Fasern überwiegend das Dentin und sind entsprechend ihres Durchmessers und ihrer Leitungsgeschwindigkeiten untergliedert in Aβ- und Aδ-Fasern. Die Aβ-Fasern reagieren empfindlicher auf Stimulationen als die Aδ-Fasern, die etwa 90 Prozent der A-Fasern ausmachen8. Die neuronale Dichte ist im Bereich der Pulpahörner am größten, deshalb empfiehlt es sich, dort den Stimulus (Sensibilitätstest) zu platzieren8. Aktiviert durch hydromechanische Ereignisse in den Dentintubuli, wie sie zum Beispiel nach Präparation oder Trocknung im Luftstrom auftreten, vermitteln Aδ-Fasern akute, starke Schmerzen, die C-Fasern eher einen stumpfen, brennenden und schlecht lokalisierbaren Schmerz. Sie werden nur durch Reize aktiviert, die das Pulpagewebe erreichen. C-Fasern haben einen höheren Schwellenwert als die A-Fasern und ihre Aktivierung ist meist mit Gewebeschäden verbunden8.
Sensibilitätstests
Die meisten Tests beurteilen primär die Integrität der Aδ-Nervenfasern im Dentin-Pulpa-Komplex durch einen kurzen Stimulus auf die Außenfläche des Zahns. Der Sensibilitätstest fällt positiv aus, wenn die Aδ-Nervenfasern erfolgreich stimuliert werden und der Patient mit der Bestätigung, etwas gespürt zu haben, darauf reagiert. Die Reaktion weist zunächst nur auf eine (bis zu einem gewissen Grad) bestehende Funktion der Nervenfasern hin, gibt aber keinen direkten Hinweis auf die pulpale Durchblutung. Bei fehlender Durchblutung/Gefäßversorgung der Pulpa wird diese schnell hypoxisch und die Aδ-Fasern verlieren ihre Funktionalität. Dennoch kann es auch Fälle geben, in denen zwar ein Blutfluss zur Pulpa stattfindet, die Aδ-Nervenfasern aber nicht mehr funktionieren, wie zum Beispiel nach einem Zahntrauma.
Thermische Tests
Diese Tests beruhen auf der Anwendung von Kälte- und Wärmereizen auf einen Zahn, um die Empfindlichkeit gegenüber thermischen Veränderungen zu bestimmen.
Kältetests
Ein Kältetest funktioniert denkbar einfach: Die Kälteapplikation verursacht eine Kontraktion des Dentinliquors in den Dentintubuli, wodurch ein schneller Abfluss der Zellflüssigkeit induziert wird. Diese Bewegung des Dentinliquors führt zu hydrodynamischen Kräften auf die Aδ-Nervenfasern im Pulpa-Dentin-Komplex. Allerdings ist bei der Untersuchung mehrwurzeliger Zähne Vorsicht geboten, da die Tests positiv ausfallen können, obwohl nur noch ein Wurzelkanal tatsächlich vitales Pulpagewebe enthält, während Großteile der Pulpa bereits nicht mehr funktionstüchtig sind.
Die Unterscheidung zwischen reversibler und irreversibler Entzündung ist das eigentlich klinisch relevante Kriterium zur Pulpadiagnostik, da die Therapieansätze hier differieren. Überdauert die Reizantwort (Schmerz) die Reizapplikation oder lässt diese nach der Entfernung des Reizes vom Zahn sofort nach? Ein anhaltender Schmerz, auch nach Entfernung des Kältereizes, steht primär für die Diagnose einer irreversiblen Pulpitis. Falls der Schmerz unmittelbar nach der Reizentfernung nachlässt, ist eine Diagnose einer reversiblen Pulpitis wahrscheinlicher. Zusätzlich sind weitere diagnostische Faktoren aus der speziellen Anamnese, wie zum Beispiel eine Vorgeschichte von Schmerzen beim Liegen, Nachtschmerz, Spontanschmerz und die Dauer der Schmerzen, bei der Verdachtsdiagnose des Pulpastatus zu berücksichtigen.
Patienten können die thermischen Reize individuell sehr unterschiedlich wahrnehmen. Eine Testung empfiehlt sich daher nicht nur am vermutlich erkrankten Zahn, sondern möglichst auch an einem gesunden Kontrollzahn (Nachbar- oder kontralateraler Zahn), um aus den unterschiedlichen Reaktionen eine zuverlässige Verdachtsdiagnose zu erhalten. Ethylchlorid (entstehende Verdunstungskälte −41°C) und Propan-Butan-Gemische (−25°C) (Abb. 1) sind gängige komprimierte Kältemittelsprays. Ein weiterer effektiver Kältereiz ist Kohlendioxidschnee (CO2-Schnee, −72°C). Mit einem geeigneten Applikator wird hierbei ein festes Stück CO2-Schnee auf die bukkale Oberfläche des Zahns appliziert (s. Abb. 2). Eine schädigende Wirkung ist selbst bei längerer Applikation für den Zahn (Schmelz und Pulpa) nicht dokumentiert9. Bei keramischen Restaurationen kann CO2-Schnee jedoch bereits ab 5 Sekunden einen Lochfraß auf der Oberfläche bewirken10.
Ansonsten erfolgt die Applikation der Kältetests bis zu einer definitiven Reaktion des Patienten, wobei die maximale Dauer 15 Sekunden nicht übersteigen sollte. Die Tests gelten als umso zuverlässiger, je niedriger die Temperatur des Kältemittels ist, folglich korrelieren Sensibilität und vermutliche Vitalität des Zahns besser11.
Wärmetests
Pulpale oder periapikale Erkrankungen sind meist mit einer herabgesetzten Reizschwelle auf Wärme assoziiert, weshalb dieser Test hauptsächlich zur Verifizierung von (Mikro-)Abszedierungen angewendet werden kann.
Mit erwärmtem Wasser in einer Spritze oder einer erwärmten Guttaperchastange lässt sich die Testung leicht durchführen. Dazu wird entweder eine Guttaperchastange erwärmt, bis sie weich wird und leicht glänzt, und auf die vaselinbeschichtete Oberfläche (die Entfernung der klebrigen Guttapercha wird dadurch erleichtert) des Testzahns gehalten oder der entsprechend mit Kofferdam isolierte Zahn mit warmem Wasser umspült.
Es sollte bei der Erwärmung der Guttapercha darauf geachtet werden, dass sie nicht zu heiß appliziert wird, denn Guttapercha erweicht bei etwa 65°C, kann aber deutlich höher erwärmt werden (s. Abb. 3). Eine übermäßige Erwärmung kann zu iatrogenen Pulpaschäden führen12. Mehr als 5 Sekunden sollte die Testung in keinem Fall dauern. Die Reizantwort bei zu langer Applikation läuft dann über eine zweiphasige Stimulation: Zunächst werden die Aδ-Fasern stimuliert, gefolgt von den C-Fasern13. Falls diese aktiviert werden, sind anhaltende Schmerzen und eine Schädigung des Gewebes vorprogrammiert. Eine unzureichende Erwärmung der Guttapercha kann jedoch eine fehlende Reizantwort zur Folge haben14, weil die Reizschwelle nicht erreicht wurde. Eine Möglichkeit stellt Reibungswärme dar, zum Beispiel die Friktionswärme eines Polierkelchs auf der bukkalen Zahnoberfläche bei langsam steigender Umdrehungszahl. Bei korrekter Nutzung von Wärmetests sind Pulpaschäden unwahrscheinlich15.
Elektrische Pulpatester
Der EPT ist ein batteriebetriebenes Gerät, das mit einer Sonde verbunden ist, die auf den zu untersuchenden Zahn aufgebracht wird (s. Abb. 4 und 5). Die Intensität des elektrischen Reizes wird langsam erhöht, bis der Patient ein warmes oder prickelndes Gefühl bestätigt. Die Anzeige dient jedoch nicht einer quantitativen Messung der Pulpagesundheit, sondern liefert lediglich den Nachweis, dass die Aδ-Fasern auf den elektrischen Reiz ansprechen. Bei der elektrischen Pulpatestung sollen intakte Aδ-Nerven im Pulpa-Dentin-Komplex durch Anlegen eines elektrischen Stroms an die Zahnoberfläche stimuliert werden. Ein positives Ergebnis ergibt sich aus einer Ionenverschiebung innerhalb der Dentinflüssigkeit in den Tubuli. Dies führt zu einer lokalen Depolarisation mit der nachfolgenden Erzeugung eines Aktionspotenzials aus intakten Aδ-Nerven16.
Wie bei allen Tests erlauben auch hier Orte mit hoher neuronaler Dichte eine schnelle und starke Reaktion auf einen Reiz. Bei Inzisiven gelten die Schneidekanten als idealer Applikationsort, weil der Schmelz dort am dünnsten ist, während sich bei den übrigen Zähnen die Applikation in der Nähe der Pulpahörner empfiehlt.
Für die Applikation elektrischer Impulse auf die Zahnoberfläche sollten folgende Details beachtet werden: Das Trocknen des Schmelzes, das Anbringen eines interproximalen Kunststoffstreifens und/oder die Verwendung eines Kofferdams können die Übertragung auf benachbarte Zähne oder die Gingiva verhindern17 (s. Abb. 5). Wegen der Leitfähigkeit metallischer Restaurationen ist es nachvollziehbar, dass elektrische Pulpatester hier nicht verwendet werden sollten, da das umliegende Gewebe automatisch ebenfalls gereizt wird. Damit der maximale Strom von der Elektrode zur Zahnoberfläche gelangen kann, empfiehlt es sich, gegebenenfalls ein leitfähiges Medium (zum Beispiel Zahnpasta) zu verwenden18. Bei gerade durchgebrochenen Zähnen mit nicht abgeschlossenem Wurzelwachstum ist zu bedenken, dass sie unter Umständen noch kein vollständig ausgebildetes pulpales Nervengeflecht aufweisen, weshalb die elektrische Pulpatestung falsch negativ ausfallen kann. Die Stimulation der Nachbarzähne oder des Parodontiums kann hingegen zu falsch positiven Ergebnissen führen19.
Probetrepanation
Als „letzte Option“ bei der Sensibilitätsprüfung kann eine Probetrepanation vorgenommen werden. Sie wird in der Regel nur durchgeführt, wenn sich die Ergebnisse aller anderen Tests als nicht eindeutig erwiesen haben. Am nicht anästhesierten Zahn wird dazu eine Testkavität mit einem kleinen, kugelförmigen diamantierten Schleifkörper unter ausreichender Wasserkühlung bis in das Dentin präpariert, wobei aseptische Kautelen (Kofferdamisolation) eingehalten werden sollten. Der Patient wird gebeten, ein Zeichen zu geben, wenn während der Präparation ein Reiz oder Schmerzen auftreten. Sobald nach dem Kontakt des Schleifkörpers mit dem gesunden Dentin Schmerzen verspürt werden, wird der Eingriff beendet und die Kavität mit einer definitiven Füllung verschlossen. Der Zahn ist vermutlich vital. Andernfalls lässt sich die Kavität bis zur Eröffnung der Pulpakammer vertiefen und eine Wurzelkanalbehandlung muss eingeleitet werden.
Selektive Lokalanästhesie
Tab. 1 Sensitivität und Spezifität der gängigen klinischen Sensibilitätstests20. Lassen die Symptome eine eindeutige Lokalisation des ursächlichen Zahns nicht zu oder liefert die Sensibilitätstestung ein unklares Ergebnis, ist eine genaue Diagnose äußerst schwierig. Hier kann eine selektive Anästhesie hilfreich sein. Dabei wird mit einer Infiltrationsanästhesie oder einer intraligamentären Injektion im Verdachtsbereich der Schmerzursache zunächst der am weitesten distal gelegene Zahn betäubt. Falls der Schmerz nach der Injektion weiterhin anhält, kann man sukzessive weiter mesial gelegene Zähne in identischer Weise anästhesieren, bis die Beschwerden womöglich verschwinden. Dieses Prozedere erlaubt Rückschlüsse auf den die Schmerzen verursachenden Zahn. Ist eine Lokalisierung zwischen Ober- und Unterkiefer nicht möglich, besteht noch die Möglichkeit einer Leitungsanästhesie im Unterkiefer. Die Schmerzausschaltung deutet dann auf die Beteiligung eines Unterkieferzahns auf der fraglichen Seite hin.
Limitationen und Grenzen der Sensibilitätstests
Alle diagnostischen Tests unterliegen einer gewissen Ungenauigkeit und die Möglichkeit eines falschen Ergebnisses sollte in Betracht gezogen werden, wenn dieses mit den weiteren Befunden nicht übereinstimmt. Prinzipiell werden die Tests in ihrer Aussagekraft nach den folgenden Kriterien bewertet:
Sensitivität – bedingte Wahrscheinlichkeit, dass bei einem Patienten mit einer Erkrankung ein bestimmter diagnostischer Test positiv ist,
Spezifität – bedingte Wahrscheinlichkeit, dass bei einem Patienten, der eine Erkrankung nicht hat (also gesund ist), ein bestimmter diagnostischer Test negativ ist,
Positiver Vorhersagewert (PPV) – Anteil der positiven Testergebnisse, die tatsächlich positiv sind,
Negativer Vorhersagewert (NPV) – Anteil der negativen Testergebnisse, die tatsächlich negativ sind.
Die Reproduzierbarkeit (= Validität) eines jeden diagnostischen Tests wird am besten durch seine Sensitivität und Spezifität beschrieben, während sein klinischer Nutzen durch seinen positiven prädiktiven Wert (PPV) und seinen negativen prädiktiven Wert (NPV) beschrieben wird. Die Tabelle 1 zeigt die entsprechenden Werte der gängigen klinischen Sensibilitätstests.
Falsch positive Ergebnisse treten auf, wenn Nervenfasern auf den Reiz reagieren, obwohl das umgebende Pulpagewebe degeneriert ist21. Diese Reaktion ist in der Regel auf Verletzung, Entzündung, Druck oder Spannung an den apikalen Nervenfasern zurückzuführen. Es kann durchaus einige Wochen dauern, bis sich eine korrekte Reizantwort auf einen entsprechenden Stimulus einstellt22. Es ist bei der Diagnostik stets zu berücksichtigen, dass eine verspätet eingeleitete Therapie, insbesondere nach einem Trauma, zu Komplikationen führen kann (zum Beispiel infektionsbedingte entzündliche Resorption).
Falsch negative Ergebnisse sind ebenfalls denkbar. Hier gibt es für einen vitalen Zahn kein positives Ergebnis auf den Kältetest, obwohl die Blutmikrozirkulation der Zahnpulpa intakt ist. Dies tritt mitunter bei kürzlich traumatisierten Zähnen, Zähnen mit unvollständiger Wurzelentwicklung oder solchen mit ausgeprägten physiologischen Alterungsprozessen (Mineralisierung) auf21,22. Eine höhere Prävalenz von falsch negativen Ergebnissen im Vergleich zu falsch positiven Ergebnissen wurde in einer Studie festgestellt23.
Individuelle Wahrnehmung
Inwieweit Aussagen von Patienten als objektiv eingestuft werden können, ist fraglich, weil Schmerz per se stets einen individuell subjektiven Charakter hat. Es empfiehlt sich deshalb, immer einen Kontrollzahn auf der gegenüberliegenden Seite zu testen, um die Subjektivität aus der Antwort desselben Individuums zu erfahren24, wobei jedoch auch dann noch nicht bewiesen ist, dass der Kontrollzahn geeignet ist, als solcher zu dienen. Des Weiteren muss eine gesteigerte Reaktionsintensität nicht zwingend mit einem pathologischen Zustand korrelieren. Es gibt Hinweise auf unterschiedliche Reaktionen an verschiedenen Tagen in denselben Individuen25. Folglich bleiben Objektivität und Reproduzierbarkeit der Pulpatests problembehaftet.
Beeinflussende Faktoren
Schmerzstillende oder sedierende Medikamente können bei einigen Patienten die Reizschwelle erhöhen26. Mit Ausnahme von neu durchgebrochenen Zähnen scheinen Alter und Geschlecht des Patienten keinen nennenswerten Einfluss auf die Schwellenwerte für die Pulpatests zu haben27,28. Diese Erkenntnis überrascht, weil histologische Ergebnisse, die eine Zunahme der Mineralisationen in der Pulpa (Sekundär- und Tertiärdentinbildung) und verminderte neuronale Dichte mit zunehmendem Alter nachweisen, dazu im Widerspruch stehen29. Ob und wie parodontale Erkrankungen Pulpatests beeinflussen, ist unklar: Einerseits wurde keine signifikante Änderung der Stimulierungsschwelle nachgewiesen30, andererseits wurde ein Zusammenhang von Pulpitis und Pulpadegeneration bei Parodontalerkrankungen beschrieben31.
Messung der Vaskularisation
Die Bestimmung des Vorhandenseins einer funktionierenden Blutversorgung/Durchblutung erlaubt eine genauere Beurteilung der Pulpavitalität und kann sogar Rückschlüsse auf ein etwaiges Heilungspotenzial selbst bei vorübergehenden Sensibilitätseinschränkungen (zum Beispiel nach Trauma) liefern. Folgende Methoden, die allerdings in der klinischen Praxis bisher keinerlei Bedeutung erlangt haben, können grundsätzlich eingesetzt werden:
Messung der Zahnoberflächentemperatur
Die Thermografie oder Temperaturmessung als nichtinvasives Verfahren basiert darauf, dass Zähne mit einer intakten Blutversorgung (vitales/gesundes Pulpagewebe) eine wärmere Zahnoberflächentemperatur aufweisen als Zähne ohne Blutversorgung32.
Laser-Doppler-Flowmetrie
Die Laser-Doppler-Flowmetrie (LDF) stellt eine weitere nichtinvasive Methode zur Bestimmung der Durchblutung in mikrovaskulären Systemen dar33. Das Licht eines Lasers (Helium-Neon) wird auf das zu untersuchende Gewebe (Zahn) gerichtet. Die beweglichen roten Blutkörperchen und das stationäre Gewebe sorgen für eine Streuung oder Adsorption des eintretenden Lichts. Dabei werden Photonen, die mit sich bewegenden roten Blutkörperchen interagieren, nach dem Doppler-Prinzip gestreut und meist verschoben, während Photonen, die stationäres Gewebe treffen, zwar auch gestreut, aber nicht dopplerversetzt werden. Ein Teil des Lichts wird an den Photonendetektor zurückgegeben und erzeugt ein Signal. Rote Blutkörperchen machen die überwiegende Mehrheit der sich bewegenden Objekte innerhalb der Zahnmasse aus, deshalb kann die Messung des dopplerversetzten rückgestreuten Lichts als Index für einen pulpalen Blutfluss fungieren. Die LDF kann sehr zuverlässig zwischen gesunden und nicht vitalen Zähnen unterscheiden und zum Beispiel eine Revaskularisierung von Zähnen nachweisen34. Die Revaskularisierung der Pulpa scheint nach dieser Methode bereits nachweislich etwa vier Wochen nach der Zahnreplantation möglich zu sein, was erheblich früher ist, als es bei herkömmlichen Standard-Sensibilitätstests zu erwarten ist34. Damit kann eine LDF-Bewertung für menschliche Zähne nach Traumata nach vier Wochen und in regelmäßigen Abständen bis zu drei Monaten hilfreiche Aufschlüsse über regenerative Prozesse liefern.
Ultraschall-Doppler-Blutflussmessung
Auch bei der Ultraschall-Doppler-Blutflussmessung (UFM: Ultrasonic Flowmetry) geht es primär um die Interaktion mit den Erythrozyten. Hier werden Ultraschallwellen mit einer definierten Frequenz in das Gewebe appliziert, wo sie insbesondere an den zirkulierenden Erythrozyten streuen. Aufgrund dieser Streuung gelangt ein Teil der Ultraschallwellen zurück zum Schallkopf, der sowohl als Sender als auch als Empfänger der Schallwellen dient. Die Erythrozyten fungieren als Grenzfläche, an denen die Schallwellen reflektiert werden, sodass ein Frequenzanstieg bei Entfernungsabnahme des Schallkopfs zur Grenzfläche erfolgt und bei Entfernungszunahme die Frequenz abfällt. Dabei erreichen die Schallwellen eine Penetrationstiefe von bis zu 0,8 cm in das Gewebe35. Einsatz und Indikationen der UFM sind vergleichbar mit der LDF, wobei auch hier die Traumanachsorge im Vordergrund steht36,37.
Pulsoxymetrie
Abb. 6 Schematische Darstellung der Pulsoxymetrie und Anzeige der Sauerstoffsättigung.Die Pulsoxymetrie ist in der medizinischen Praxis ein gängiger objektiver Test zur Überwachung der Sauerstoffsättigung im Blut. Das Pulsoxymeter (Abb. 6) verfügt über einen lichtemittierenden Sensor, der mithilfe zweier Dioden rotes Licht (640 nm) und Infrarotstrahlung (940 nm) generiert, und über einen Photodetektor auf der gegenüberliegenden Seite des Gefäßbetts. Die lichtemittierende Diode überträgt Licht durch ein Organ (hier: Zahn), wobei oxygeniertes und desoxygeniertes Hämoglobin unterschiedliche Mengen an rotem/infrarotem Licht adsorbieren. Der Blutfluss erzeugt eine periodische Veränderung des Blutvolumens und damit eine Veränderung an adsorbiertem Licht am Detektor, womit das Pulsoxymeter insbesondere zur Bestimmung der Sättigung des arteriellen Bluts genutzt werden kann38. Allerdings können pulsoxymetrische Messungen ungenau oder bisweilen gar nicht möglich sein, wenn die arterielle Durchblutung sehr niedrig ist. Ebenso ist eine geringere Spezifität bei starken Mineralisierungen in der Kronenpulpa nachgewiesen, zum Beispiel nach Trauma und Tertiärdentinbildung (unter anderem bedingt durch tiefe Karies/Füllungen, physiologische Alterungsprozesse). In solchen Fällen könnten falsch negative Ergebnisse resultieren.
Immunologische Tests zur Analyse des Pulpastatus
Die Funktion von Zytokinen, Proteasen, Entzündungsmediatoren, Wachstumsfaktoren und antimikrobiellen Peptiden im Rahmen der Abwehrfunktion der Pulpa sind bekannt. Diese können prinzipiell als Biomarker dienen und somit den Pulpastatus anzeigen39.
Abwehrmechanismen der Pulpa
Bei einem Entzündungsprozess wie der Pulpitis laufen – gesteuert durch molekulare Faktoren – kaskadenartige, streng regulierte Abfolgen von Gefäß- und Zellereignissen ab. Zunächst findet eine rein mechanistische Reaktion mit Gefäßveränderungen statt, die durch spezielle Rezeptoren vermittelt werden und die Freisetzung von messbaren Entzündungsmediatoren (unter anderem Interleukine: IL-8, IL-6, IL-1) beinhalten40. Odontoblasten, Endothelzellen sowie Makrophagen und dendritische Zellen sind an der dentogenen Immunantwort beteiligt. Sie sorgen unter anderem für mechanische Barrieren (zum Beispiel Odontoblasten), Reizweiterleitung (Nervenfasern) oder Differenzierung (zum Beispiel adulte Pulpastammzellen), um Infektionen zu begrenzen, Verletzungen zu signalisieren und die Reparatur zu fördern. Mit der direkten Einfassung/Umgebung von Zahnhartsubstanz ist die Reaktionslage jedoch im Unterschied zu anderen von Weichgewebe umgebenen Strukturen beeinflusst beziehungsweise eingeschränkt.
Abb. 7 Mögliche Entnahmestellen zur immunologischen Bestimmung des Pulpastatus: A = Dentinliquor, B = Sulkusflüssigkeit, C = Pulpablut.Seit Langem wird in der Parodontologie bereits der Nachweis bestimmter Biomarker im Speichel oder der gingivalen Sulkusflüssigkeit zur Bestimmung der Progredienz oder der Remission der Parodontitis eingesetzt41. Matrix-Metalloproteinasen (MMPs), speziell MMP-8 und -9, gelten als zentrale Biomarker für den Weichteilabbau im parodontalen Gewebe. Sowohl die parodontale als auch die pulpale Entzündung münden nach der mikrobiell verursachten Infektion letztlich in eine Knochenresorption (parodontaler Knochenverlust beziehungsweise apikale Parodontitis). Deshalb kann man annehmen, dass beide Pathologien die gleichen Biomarker exprimieren42. Auch die Pulpa ist ein reaktives Gewebe, welches mit dem umliegenden Gewebe interagiert. Das führt zu Änderungen von Proteinmarkern im Pulpablut43, im Dentinliquor44, im apikalen Fluid45 und in der Sulkusflüssigkeit46, die mit pulpitischen Symptomen korrelieren. Aufgrund der fehlenden Praktikabilität hat die molekulare Diagnostik allerdings bei endodontischen Fragestellungen im Hinblick auf Diagnostik und Therapieplanung noch keinen Einzug in den klinischen Alltag erhalten47. Dennoch könnte sie sich zukünftig zu einer vielversprechenden Methode weiterentwickeln. Dentinliquor vor der Füllungstherapie, Pulpablut vor der direkten Überkappung oder auch Sulkusflüssigkeit (Abb. 7) könnten auf Entzündungsparameter untersucht werden. Anhand der labortechnischen Parameter könnte dann auf den Pulpastatus geschlossen und abhängig vom Untersuchungsergebnis versucht werden, Zähne vital zu erhalten, bei denen nach den klassischen Untersuchungsmethoden eine erfolgreiche Überkappung eher unwahrscheinlich erscheint. Oder andernfalls könnte auch direkt eine Wurzelkanalbehandlung eingeleitet werden. In jedem Fall könnten bei irreversibler Pulpitis die Risiken für eine komplette bakterielle Besiedlung des gesamten Wurzelkanalsystems (infizierte Nekrose) und für die apikale Parodontitis minimiert werden.
Pulpablutung
Die Heilung der Pulpa kann prinzipiell auch nach einer Freilegung im Kariösen erreicht werden, wenn die Entzündung den Status der reversiblen Pulpitis nicht übersteigt48. Die direkte Überkappung (Abb. 8) der Pulpa ist bei Zähnen mit reversibler Pulpitis mit einer hohen Erfolgsrate assoziiert49–51, und selbst Zähne mit diagnostizierter irreversibler Pulpitis und initialer periapikaler Beteiligung konnten bereits erfolgreich mit einer direkten Überkappung vital erhalten werden51. Das biologische Alter der Pulpa (= Grad der Vorschädigung durch die Summation der einwirkenden Noxen im Laufe des Lebens) ist indes stets zu berücksichtigen. Viele der Studien zu irreversibler Pulpitis und partieller Pulpotomie respektive direkter Überkappung untersuchten zumeist junge Patienten mit Zähnen mit Primärkaries (= geringer Grad der pulpalen Vorschädigung) und wiesen daher meist eine gute Regenerationsfähigkeit auf. In der klinischen Entscheidungsfindung bei vitalerhaltenden Maßnahmen stellt das Ausmaß der Pulpablutung einen wichtigen Aspekt dar.
Abb. 8a Während der Exkavation exponierte Pulpa an Zahn 24, hier mit stehender Blutung. Bild: Dr. M. Sabandal, Münster
Abb. 8b Zahn nach direkter Überkappung mit einem Di- und Trikalziumsilikatzement (Biodentine, Septodont). Bild: Dr. M. Sabandal, Münster
Abb. 9a und b a) Zahn 47 mit akzidenteller Pulpaeröffnung mit spontaner Pusentleerung (Bildung eines Eitertropfens) bei einem beschwerdefreien Zahn (Sensibilität = positiv, Perkussion = negativ), b) persistierende profuse Blutung mehr als 5 min nach vollständiger Pulpotomie (= Indikation zur Wurzelkanalbehandlung). Bild: Bürklein et al.
Abb. 9a und b a) Zahn 47 mit akzidenteller Pulpaeröffnung mit spontaner Pusentleerung (Bildung eines Eitertropfens) bei einem beschwerdefreien Zahn (Sensibilität = positiv, Perkussion = negativ), b) persistierende profuse Blutung mehr als 5 min nach vollständiger Pulpotomie (= Indikation zur Wurzelkanalbehandlung). Bild: Bürklein et al.
Kommt es zum Beispiel bei der Kariesexkavation zu einer Freilegung der Pulpa, kann der Grad der Pulpablutung ein zuverlässiger Indikator sein – vor allem in Kombination mit den präoperativen klinischen Befunden52. Die Stärke der Blutungen bei Exposition des Pulpagewebes kann den Grad der Entzündung der Pulpa widerspiegeln (Abb. 9). Eine übermäßige, profuse Blutung des Gewebes deutet in der Regel auf eine Pulpa mit geringer oder gar keiner Chance auf Heilung hin53. Auch eine zunehmende Blutung bei Exposition ist ein Indiz für eine irreversible Entzündung52. Diese Pulpen weisen eine deutlich schlechtere Heilungsprognose auf als solche mit geringer oder nur kurzzeitiger Blutung52. Klinisch sollte eine Pulpablutung innerhalb von fünf Minuten zum Stillstand gebracht werden können (Wattepellet, gegebenenfalls mit Natriumhypochlorit [NaOCl] getränkt)48. Ist dies nicht zu erreichen, kann anstatt der direkten Überkappung eine partielle oder vollständige Pulpotomie durchgeführt werden. Dies sollte als Therapieoption noch vor Einleitung einer Wurzelkanalbehandlung bedacht werden.
Eine Voraussetzung für eine vitalerhaltende Maßnahme ist und bleibt immer eine Blutung. Kommt es nach akzidenteller Exposition der Pulpa zu keiner oder einer sehr geringen Blutung, kann das bisweilen auch ein Hinweis auf eine beginnende (partielle) Nekrose sein. Die Abgrenzung ist also diffizil und der klinische Befund weist einen Interpretationsspielraum auf.
Zusammenfassung und klinisches Vorgehen
Eine korrekte Diagnose des Pulpastatus vor vitalerhaltenden Maßnahmen ist eine „Conditio sine qua non“ für eine erfolgreiche Behandlung, sodass hierfür eine genaue Beurteilung des Infektions- und Entzündungsgrades der Pulpa erforderlich ist54. Die exakte und genaue Beurteilung von Sensibilität und Vitalität der Pulpa durch klinische Tests und damit die Abgrenzung zwischen gesundem und verändertem Pulpagewebe gestalten sich häufig schwierig55. Histologisch verifizierte chronische Entzündungen, Mikroabszesse oder Nekrosen korrelieren oft nur unzureichend mit dem klinischen Beschwerdebild56. Selbst spontan auftretende Schmerzen – eigentlich ein Indiz für irreversible Pulpitiden – wurden vor erfolgreichen vitalerhaltenden Maßnahmen vielfach dokumentiert52,57. Trotz aller Einschränkungen liefern Sensibilitätstests wertvolle diagnostische Informationen, wenn sie mit entsprechender Sorgfalt und Erfahrung durchgeführt und interpretiert werden55. Die Sensibilitätstests sollten idealerweise mit einem möglichst kalten Medium (zum Beispiel CO2-Schnee) erfolgen11.
Die Abwesenheit von Bakterien und eine zumindest regenerationsfähige Pulpa gelten als Grundvoraussetzungen für alle vitalerhaltenden Maßnahmen58. Mit der Einhaltung elementarer therapeutischer Spielregeln bei der Kariesexkavation durch vorheriges Anlegen eines Kofferdams und eine stringente, von peripher nach zentral gerichtete Exkavation in Verbindung mit einer entsprechenden Kavitätentoilette (zum Beispiel NaOCl 1–3 Prozent oder Chlorhexidin 2 Prozent) ist das Risiko einer Kontamination erheblich reduziert. Des Weiteren stehen sehr gute Überkappungsmaterialien zur Verfügung, die sowohl das ideale Milieu für die Vitalerhaltung schaffen als auch eine ausreichende Druckstabilität aufweisen und nicht resorbierbar sind. Zur Versorgung und Überschichtung von pulpalem Gewebe haben hydraulische Zemente auf Kalziumsilikatbasis aufgrund ihrer Vorteile mittlerweile das Kalziumhydroxid weitestgehend abgelöst59,60. Voraussetzung für den Erfolg ist in allen Fällen eine definitive bakteriendichte Restauration.
Ein Beitrag von Prof. Dr. Sebastian Bürklein, Dr. Martin Sabandal, Prof. Dr. Till Dammaschke und Dr. David Donnermeyer, alle Münster.
