Laser effects on carious dentin of primary molars pretreated with Silver Diamine Fluoride or Nano Silver Fluoride: An In-Vitro Study

Zahnfäule bei Kleinkindern ist eine anhaltende Herausforderung, die oft schnell fortschreitet und Schmerzen oder Infektionen verursacht, wenn sie unbehandelt bleibt. Jahrzehntelang bestand der Standardansatz darin, das geschädigte Gewebe auszubohren und das Loch zu füllen – eine Methode, bei der gesundes Zahnsubstanz entfernt wird und die für ein Kind beängstigend sein kann. In den letzten Jahren sind Zahnärzte zu sanfteren, minimalinvasiven Strategien übergegangen, die darauf abzielen, die Fäulnis an Ort und Stelle zu stoppen, anstatt sie zu entfernen. Eines der effektivsten Werkzeuge hierfür ist eine Flüssigkeit, die Silber und Fluorid enthält, welche die die Fäulnis verursachenden Bakterien abtötet und die Zahnoberfläche härtet. Obwohl diese Flüssigkeit gut wirkt, hat sie einen Nachteil: Sie färbt den behandelten Zahn schwarz, eine permanente Veränderung, die manche Eltern schwer akzeptieren können. Eine neuere Version dieser Behandlung verwendet winzige Silberpartikel, um ähnliche Ergebnisse ohne die dunkle Verfärbung zu erzielen. Gleichzeitig haben Zahnärzte begonnen, lichtbasierte Werkzeuge, speziell Laser, zu untersuchen, um diese Behandlungen zu verbessern. Die Frage, der sich Forscher stellen, ist, ob das Bestrahlen der Zähne mit einer spezifischen Art von blauem Licht nach der Anwendung dieser Silberflüssigkeiten die Zahnoberfläche härter und widerstandsfähiger gegen zukünftige Fäulnis machen kann, ohne die empfindlichen inneren Teile des Zahns zu schädigen.

Ein Forschungsteam der Mansoura University in Ägypten ging diese Frage an, indem es ein sorgfältiges Experiment im Labor durchführte. Sie sammelten sechsundzwanzig Primärmolaren – die Backenzähne, die Kinder natürlich verlieren –, die aus Gründen entnommen worden waren, die nicht mit der Studie zusammenhingen. Die Forscher wählten Zähne aus, die deutliche, sichtbare Karies im Dentin aufwiesen, der weicheren Schicht unter dem harten äußeren Schmelz. Um einen fairen Test zu gewährleisten, schnitten sie jeden Zahn in der Mitte von der Seite her durch, wodurch zweiundfünfzig flache Oberflächen entstanden. Diese teilten sie dann in zwei Hauptgruppen auf. In der ersten Gruppe trugen sie einen Tropfen der traditionellen Silberfluorid-Flüssigkeit auf die geschädigte Oberfläche auf. In der zweiten Gruppe trugen sie einen Tropfen der neueren Nano-Silberfluorid-Flüssigkeit auf. Innerhalb jeder dieser Gruppen teilten sie die Hälften erneut auf: Eine Hälfte erhielt nur die Flüssigkeitsbehandlung, während die andere Hälfte die Flüssigkeit gefolgt von einer kurzen Bestrahlung mit einem blauen Diodenlaser erhielt. Dieser Laser, der Licht bei einer Wellenlänge von 445 Nanometern emittiert, wurde auf eine Leistung von 700 Milliwatt eingestellt. Die Forscher wendeten den Laser in zwei kurzen Schüssen von jeweils zehn Sekunden an, mit einer dreißigsekündigen Pause dazwischen, um den Zahn abzukühlen und sicherzustellen, dass die Hitze das Gewebe nicht beschädigt.

Nach Abschluss der Behandlungen maßen die Forscher zwei Schlüsselwerte: wie hart die Oberfläche des Zahns geworden war und welche Mineralien darin vorhanden waren. Um die Härte zu testen, verwendeten sie eine spezialisierte Maschine, die eine winzige Diamantspitze mit einem spezifischen Gewicht in die Oberfläche drückte und die Größe der resultierenden Markierung maß. Um den Mineralgehalt zu prüfen, nutzten sie ein leistungsstarkes Mikroskop, das chemische Elemente wie Calcium, Phosphor und Fluorid auf der Oberfläche des Dentins detektieren konnte. Die Ergebnisse zeigten einen klaren Unterschied zwischen den beiden Flüssigkeiten. Die traditionelle Silberfluorid-Flüssigkeit machte die Zahnoberfläche signifikant härter und erhöhte die Menge an Fluorid auf der Oberfläche effektiver als die Nano-Silber-Version. Als die Forscher jedoch die Laserbehandlung hinzufügten, änderte sich das Ergebnis je nach verwendeter Flüssigkeit. Der Laser erhöhte die Härte der mit Nano-Silberfluorid behandelten Zähne signifikant. Im Gegensatz dazu bewirkte der Laser keine merkliche Veränderung der Härte oder des Mineralgehalts der mit der traditionellen Silberfluorid-Flüssigkeit behandelten Zähne.

Die Forscher vermuten, dass der Grund für diesen Unterschied in der Art und Weise liegt, wie das Licht mit der Zahnoberfläche interagiert. Das traditionelle Silberfluorid hinterlässt eine dunkle, silberreiche Schicht, die das Laserlicht direkt an der Oberfläche absorbiert und so verhindert, dass die Energie tiefer in die Zahnstruktur eindringt. Das Nano-Silberfluorid, welches den Zahn nicht dunkel verfärbt, ermöglicht es der Laserenergie, sich gleichmäßiger zu verteilen und mit dem Dentin auf eine Weise zu interagieren, die es stärkt. Trotz der Zunahme der Härte in der Nano-Silber-Gruppe veränderte der Laser nicht die tatsächliche Mineralzusammensetzung des Zahns; die Mengen an Calcium, Phosphor und Fluorid blieben gleich. Dies deutet darauf hin, dass der Laser wahrscheinlich die physische Struktur des organischen Materials des Zahns verändert hat, vielleicht indem er die Fasern innerhalb des Dentins verdichtet, anstatt neue Mineralien hinzuzufügen. Die Studie kommt zu dem Schluss, dass das traditionelle Silberfluorid zwar allein für die Erhöhung der Härte und der Fluoridwerte überlegen bleibt, das Hinzufügen eines blauen Lasers jedoch einen zusätzlichen Härte-Schub für die mit dem neueren, nicht verfärbenden Nano-Silberfluorid behandelten Zähne bieten kann. Dieser Befund eröffnet einen potenziellen Weg für die Behandlung von Karies bei Kindern mit einer Methode, die sowohl effektiv als auch weniger wahrscheinlich zu der dunklen Verfärbung führt, die Eltern oft besorgt.