Selective Root Canal Treatment Versus Conventional Root Canal Treatment: Effect of Pulpotomy Extent on Root Dentin Stress Distribution — A Three- Dimensional Finite Element Study

Zähne sind nicht bloß statische Blöcke aus Stein; sie sind lebendige Strukturen, die den unerbittlichen, wechselnden Kräften des Kauens standhalten müssen. Wenn das innere Nervengewebe eines Zahns, bekannt als Pulpa, entzündet oder infiziert ist, bestand die Standardlösung lange Zeit darin, es vollständig zu entfernen, den hohlen Raum zu reinigen und ihn mit einem synthetischen Material zu füllen. Dieses Verfahren, eine Wurzelkanalbehandlung genannt, rettet den Zahn vor der Infektion, macht ihn jedoch fragiler. Das Entfernen des weichen, lebendigen Kerns verändert die Art und Weise, wie der Zahn mit Belastungen umgeht, was ihn oft anfällig für Brüche macht, insbesondere im schmalen „Kragen“ des Dentins direkt unter dem Zahnfleischrand. Dieser Bereich ist kritisch, da er die Stelle ist, an der sich die Form des Zahns am abruptesten ändert und somit einen natürlichen Schwachpunkt bildet. In den letzten Jahren haben Zahnärzte begonnen, mit einem sanfteren Ansatz zu experimentieren: dabei wird nur der erkrankte Teil der Pulpa entfernt, während das gesunde, tiefere Gewebe am Leben erhalten wird. Dies ist als selektive Wurzelkanalbehandlung bekannt. Die Hoffnung ist, dass die Erhaltung eines Teils des natürlichen, lebendigen Inneren die Festigkeit besser bewahrt als die vollständige Entfernung. Es blieb jedoch eine anhaltende Frage: Spielt es eine Rolle, wie viel Pulpa zurückgelassen wird? Geht es beim Nutzen lediglich darum, irgendeine Menge an lebendem Gewebe zu retten, oder benötigt der Zahn eine spezifische, tiefere Schicht dieses Gewebes, um stark zu bleiben?

Um dies zu beantworten, wandten sich Forscher der Misr International University und der Ain Shams University einem leistungsstarken Werkzeug namens Finite-Elemente-Analyse zu. Anstatt in echte Zähne zu bohren, was diese zerstören und eine Messung interner Kräfte unmöglich machen würde, erstellten sie ein hochdetailliertes, dreidimensionales digitales Modell eines menschlichen Oberkiefer-Prämolaren. Dieser virtuelle Zahn wurde mit denselben Schichten konstruiert, die auch in der Natur vorkommen: einer harten äußeren Schale aus Zahnschmelz, einer dicken Mittelschicht aus Dentin und einer inneren Kammer, die die Pulpa enthält. Die Forscher legten ein Szenario fest, bei dem der Zahn einem einzelnen, scharfen Stoß von 100 Newton ausgesetzt wurde, der in einem Winkel angewendet wurde, um die Kraft des Draufbeißenens auf etwas Hartes zu simulieren. Sie führten dann eine Reihe von Simulationen durch, um zu sehen, wie die Spannung durch die Struktur des Zahns unter verschiedenen Behandlungsbedingungen wandert. In jedem Szenario wurden die Form des Zahns und die Größe der oben gebohrten Öffnung exakt gleich gehalten, um sicherzustellen, dass etwaige Unterschiede in der Spannung ausschließlich durch die Menge der entfernten Pulpa und die daraus resultierende Füllung verursacht wurden.

Das Team testete fünf verschiedene Situationen. In einer Situation entfernten sie die gesamte Pulpa aus beiden Wurzeln und füllten den Raum mit Standard-Guttapercha, dem Material, das bei herkömmlichen Wurzelkanalbehandlungen verwendet wird. In den anderen vier Fällen behandelten sie nur eine der beiden Wurzeln und ließen die andere Wurzel als voll behandelte Wurzel als konstanten Referenzpunkt bestehen. Für die behandelte Wurzel simulierten sie drei verschiedene Tiefen der Pulpaentfernung: einen flachen Schnitt direkt am oberen Rand, einen mittleren Schnitt etwa auf halber Höhe der Wurzel und einen tiefen Schnitt, der weiter nach unten reicht. Entscheidend war, dass sie diese Löcher nicht einfach mit einem einzigen Block Material füllten. Sie modellierten eine realistische, zweischichtige Reparatur: eine dünne, 2 Millimeter breite Kappe aus einem biokompatiblen Zement namens MTA, die direkt über der verbleibenden Pulpa platziert wurde, gefolgt von einer Bulk-Füllung aus Komposit harz, um den Rest des Zahns zu versiegeln. Dieses Detail war wichtig, da es verhinderte, dass die Simulation durch die Eigenschaften eines einzelnen Füllmaterials verzerrt wurde.

Die Ergebnisse dieser Simulationen zeigten ein klares und etwas überraschendes Muster. Der bedeutendste Faktor bei der Reduzierung der Spannung innerhalb des kritischen Zahnkragens war nicht die Tiefe der Pulpaentfernung, sondern schlichtweg die Tatsache, ob überhaupt noch vitale Pulpa vorhanden war. Als die Forscher die Zähne verglichen, bei denen etwas lebendes Gewebe erhalten wurde, mit den Zähnen, bei denen die gesamte Pulpa entfernt worden war, fanden sie, dass die Spannung im Dentin in den Zähnen mit erhaltener Pulpa etwa 11,6 bis 12,4 Prozent niedriger war. Konkret lagen die Spannungsniveaus in den Zähnen mit jeglichem vitalen Gewebe zwischen 4,19 und 4,2 own 4,22 Megapascal, während der Zahn mit gar keinem lebenden Gewebe eine Spannung von 4,71 Megapascal aufwies.

Was vielleicht noch frappierender war, war das, was die Simulationen nicht zeigten. Die Tiefe der Pulpaentfernung machte für die Spannungsniveaus fast keinen Unterschied. Ob die Pulpa nur wenige Millimeter oder mehrere Millimeter tiefer entfernt wurde, die Spannung im Zahnkragen blieb nahezu identisch und variierte um weniger als ein Prozent. Dies deutet darauf hin, dass der biomechanische Vorteil aus der Anwesenheit des lebenden Gewebes selbst resultiert und nicht aus der spezifischen Menge dieses Gewebes. Darüber hinaus untersuchten die Forscher andere Teile des Zahns, wie den Bereich, in dem die Wurzeln sich teilen, und die Spitze der Wurzel, und fanden kein konsistentes Muster der Spannungsänderungen basierend auf der Tiefe der Behandlung. In jedem einzelnen Szenario lag die höchste gemessene Spannung immer noch weit unter dem Punkt, an dem das Dentin des Zahns tatsächlich brechen würde. Die beobachtete Spitzenbelastung betrug nur etwa 11 Prozent der niedrigsten gemeldeten Festigkeitsgrenze des Dentins, was bedeutet, dass keines der Behandlungsverfahren unter diesem einzelnen, statischen Biss in die Nähe eines Bruches kam.

Die Studie kommt zu dem Schluss, dass für den Zweck der Erhaltung der mechanischen Festigkeit des Zahnkragens die Entscheidung, etwas vitale Pulpa zu retten, weita viel wichtiger ist als die präzise Tiefe der Entfernung. Während die Simulationen zeigten, dass das Behalten der Pulpa die Spannung reduzierte, merkten die Forscher an, dass es sich hierbei um Computermodelle eines einzelnen, instantanen Bisses handelte. Sie warnten davor, dass echte Zähne jahrelangem, wiederholtem Kauen und Ermüdung ausgesetzt sind, was eine andere Geschichte erzählen könnte. Zudem blieb die Form des Zahns und das Zugangsloch in der Studie konstant, was bedeutete, dass sie nicht berücksichtigen konnte, wie eine andere Bohrtechnik das Ergebnis verändert hätte. Dennoch bieten die Erkenntnisse eine klare Richtung für das Verständnis der Mechanik dieser Behandlungen: Der einfache Akt, den lebendigen Kern des Zahns zu bewahren, scheint der Schlüssel zur Reduzierung der Spannung zu sein, unabhängig davon, wie viel von diesem Kern zurückgelassen wird.