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Titel: Korrelation des 'Calcivis® Caries Activity Imaging System' mit visuellen Kariesdetektionssystemen zur Erfassung von aktiven kariösen Läsionen – eine In-vitro-Studie
Autor: Kneib, Lukas
Weitere Beteiligte: Jablonski-Momeni, A. (Prof. Dr.)
Veröffentlicht: 2017
URI: https://archiv.ub.uni-marburg.de/diss/z2017/0450
DOI: https://doi.org/10.17192/z2017.0450
URN: urn:nbn:de:hebis:04-z2017-04503
DDC: Medizin, Gesundheit
Titel(trans.): The Correlation of 'Calcivis® Caries Activity Imaging System' with Visual Systems of Detecting Dental Caries in Order to Discover Active Carious Lesions – an In-vitro Study
Publikationsdatum: 2017-08-28
Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0

Dokument

Schlagwörter:
Detektion, Karies, Läsion

Zusammenfassung:
Ziel: Eine adäquate Diagnose der Zahnkaries umfasst neben der Erfassung der Veränderung und deren Ausdehnung auch die Entscheidung uber eine mögliche Aktivität der Läsion. Zur Beurteilung der Kariesaktivität werden primär visuelltaktile Kriterien herangezogen, mit deren Hilfe die Wahrscheinlichkeit bzw. Tendenz zur Progression einer kariösen Läsion abgeschätzt werden kann. Die vorliegende Studie zielte darauf ab, die Fähigkeit eines neuen digitalen Verfahrens zur Bestimmung der Aktivität einer Läsion mittels Biolumineszenzverfahrens (Calcivis® Caries Activity Imaging System) zu uberprufen. Material und Methode: Fur die Studie standen 46 extrahierte menschliche bleibende Seitenzähne zur Verfugung (35 Molaren, 11 Prämolaren). Je Zahn wurden bei einem Messpunkt die Ausdehnung und die Aktivität der Läsion nach den Kriterien von visuellen Kariesdetektionsverfahren (NYVAD et al. und ICDAS) klassifiziert. Alle Messpunkte wurden mit einem Prototyp des Calcivis-Systems nach Herstellerangaben erfasst. Die dabei entstandenen digitalen Abbildungen wurden auf Vorliegen einer Aktivität (Biolumineszenz, blaue Felder im Bereich der Messpunkte) beurteilt. Danach wurden die Zähne durch den Messpunkt geteilt und funf Subgruppen zugeteilt. Innerhalb der Gruppen wurde je eine Hälfte des Zahnes mit einem der Gruppe zugeteilten Präparat zur Inaktivierung der Läsion behandelt (Duraphat-Fluoridlack, Kariesinfiltrant ICON, Curodont PROTECT, Curodont REPAIR, Kontrollgruppe). Danach wurden weitere Aufnahmen mit dem Calcivis System erstellt und die Aufnahmen erneut auf das Vorliegen einer Aktivität bzw. Inaktivität bewertet. Als Goldstandard zur Beurteilung der Aktivität diente das Anfärben der Zahnschnitte mit einem geeigneten Agens (Methylrot). Fur die statistische Analyse der Daten wurden die Kappa-Statistik und der Rangkorrelations-koeffizient nach Spearman (rs) eingesetzt. Fur die Bestimmung der diagnostischen Gute der Verfahren wurden Receiver-Operation-Characteristic Curves (ROCKurven) konstruiert und die Flächen unter den Kurven (AUC) verglichen. Das Signifikanzniveau lag bei α = 0,05. Ergebnisse: Mit beiden visuellen Kriterien (ICDAS, Nyvad) wurden 41 Messpunkte als aktive Läsion und 5 Messpunkte als nicht aktive Karies eingestuft. Der Kappa- Wert fur die Übereinstimmung zwischen Nyvad- und ICDAS-Kriterien hinsichtlich der Aktivität der Läsion lag bei 0,78. Die Kappa-Werte fur die Übereinstimmung der visuellen Befunde im Vergleich zum Calcivis lagen bei: Nyvad/Calcivis = 0,78 sowie ICDAS/Calcivis = 1,0. Die Korrelation der visuellen Verfahren und der Biolumineszenz-Methode war signifikant positiv (p < 0,001, zweiseitig) und lag bei rs (Nyvad/Calcivis) = 0,776 und rs (ICDAS/Calcivis) = 1,0. Die diagnostische Gute (AUC) des Calcivis lag bei 0,89 (Nyvad-Kriterien als Referenzwert) und bei 1,0 (ICDAS-Kriterien als Referenzwert). Der Unterschied war statistisch nicht signifikant (p > 0,05). Die Korrelation der Calcivis-Messungen zur Histologie lag fur die behandelten Zahnhälften bei rs = 0,47 (p = 0,002), und fur die unbehandelten Zahnhälften bei rs = -0,01 (p > 0,05). Diskussion und Schlussfolgerung: Die Ergebnisse der vorliegenden Studie lassen die Schlussfolgerung zu, dass der Einsatz des Calcivis bei der Erfassung der Aktivität einer kariösen Läsion im Bereich der koronalen Karies in-vitro gute Ergebnisse liefert. Das Verfahren stellt sich somit bezogen auf die Erfassung der Kariesaktivität als geeignet heraus, auch wenn die erste Definition uber das Vorliegen einer Karies visuell erfolgen sollte, da die Kamera des Calcivis-Systems fur die reguläre Bilddarstellung weniger geeignet zu sein scheint. Als vorteilhaft gilt, dass das Vorliegen einer aktiven, behandlungsbedurftigen Karies auch fur den Patienten nachvollziehbar dargestellt werden kann. Die Bestimmung der Aktivität einer Karies bietet gerade bei initialen Läsionen den Vorteil, dass Zähne vorerst nicht zwingend invasiv versorgt werden mussen, sondern zunächst remineralisierende bzw. minimalinvasive Maßnahmen angewendet werden können. Ob und inwieweit der Erfolg solcher Maßnahmen auch mittels Biolumineszenzverfahren wie dem Calcivis darstellbar ist, kann die vorliegende Studie weitestgehend, jedoch noch nicht endgultig klären; dies mussen weiterfuhrende Studien uberprufen.

Summary:
The Aim: A proper diagnosis of caries includes the decision about the possible activity of the lesion apart from its detection, modification and extent. For assessing the activity of caries first of all visual-tactile methods are applied, with the help of which the probability or rather the tendency of the progression of a carious lesion can be estimated. The study on hand aims at checking the qualification of a new type of a digital process to categorize the activity of a lesion by means of the Calcivis Caries Activity Imaging System. Material and Method: 46 extracted permanent human teeth were available for this study (35 molars, 11 pre-molars). The extent and activity of a lesion at an investigation site on each tooth were classified in accordance with the criteria of visual caries detection methods (NYVAD et al. and ICDAS). All investigation sites were recorded with a prototype of the Calcivis System according to the manufacturer’s specifications. Thus resulting digital images were reviewed with regard to a possible activity (Bioluminescence, blue areas at the investigation sites). Afterwards the teeth were hemisectioned through the investigation site, randomized, and split up into five groups. Different methods for inactivation lesions were used on the tooth halves (fluoride, ICON caries infiltrant, Curodont PROTECT, Curodont REPAIR, control group). After that further images with the Calcivis System were produced and again assessed concerning the activity/inactivity. The gold standard used in the evaluation of activity or inactivity was the color transition of the tooth sections by means of methyl red solution. The kappa statistic and the rank correlation coefficient according to Spearman (rs) were used for the statistical analysis of the data. In order to categorize the diagnostic accuracy of the process, Receiver- Operation-Characteristic-Curves (ROC curves) were constructed and the area under the curves (AUC) were compared with each other. The level of significance was α = 0.05. Results: By the two visual criteria (ICDAS, Nyvad) 41 investigation sites as active lesions and 5 sites as inactive caries were categorized. The kappa value of the agreement between Nyvad and ICDAS criteria with regard to the activity of the lesion was at 0.78. The kappa values for the agreement of the visual findings to Calcivis were: Nyvad/Calcivis = 0.78 and ICDAS/Calcivis = 1.0. The correlation of the visual methods and the bioluminescence method was significantly positive (p < 0.001, two-sided), where rs (Nyvad/Calcivis) = 0.776 and rs (ICDAS/Calcivis) = 1.0. The diagnostic accuracy (AUC) of Calcivis was at 0.89 (NYVAD criteria as reference value) and at 1.0 (ICDAS criteria as reference value). The difference was not statistically significant (p > 0.05). The correlation of the Calcivis measurements to histology for the treated tooth halves was rs = 0.47 (p = 0.002), and for the untreated tooth halves rs = -0.01 (p > 0.05). Discussion and Conclusion: The use of a Calcivis prototype provids good results with regard to activity assessment of a carious lesion in the field of the coronal caries in-vitro. Referring to the assessment of caries activity the process is proven to be appropriate even if the first detection of caries should performed visually, as the camera of the Calcivis system seems to be less suitable. The classification of the caries activity is especially advantageous with initial lesions so that teeth need not urgently be treated invasively, remineralizing or rather minimal-invasive methods can be applied instead. The study on hand may to a large extent, but not yet finally clarify if and in how far the success of such processes also by means of the bioluminescence method like Calcivis is feasible; further studies will have to verify this.


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