Evaluation quantitativer Messmethoden zur Bestimmung erosiver Mineralverluste im Dentin : ein Vergleich von Longitudinaler Mikroradiographie und Kalziumanalyse

Abstract

Durch eine Säureeinwirkung werden im Dentin die mineralischen Bestandteile herausgelöst, während die organischen Strukturen zunehmend freigelegt werden und auf der Oberfläche zurückbleiben. Durch diese organische Matrix wird die Quantifizierung von Mineralverlusten erschwert. Um einen Mineralverlust im Dentin auf geeignete Weise zu erfassen, ist es bei einigen Messverfahren daher notwendig die organische Matrix zu entfernen. Da die Entfernung der organischen Matrix mit Kollagenase sehr zeitaufwendig und zudem destruktiv ist, wäre ein Messverfahren wünschenswert, welches eine solche Behandlung nicht erforderlich macht. Sowohl die Kalziumanalyse als auch die longitudinale Mikroradiographie stellen jeweils ein solches Testverfahren dar. Ziel dieser in vitro Studie war es, den erosiven Mineralverlust von Dentin mi tHilfe von longitudinaler Mikroradiographie (LMR) und Kalziumanalyse (KA)vergleichend zu quantifizieren. Die LMR wurde jeweils vor und nach deren zymatischen Entfernung der organischen Matrix eingesetzt. Die Ergebnisse wurden hinsichtlich der Histologie von Dentinerosionen diskutiert. Aus menschlichen dritten Molaren wurden 800 mikrom dicke longitudinale Dentinschnitte hergestellt, die bis auf ein definiertes Versuchsfeld von 2 mm × 2 mm mit lichthärtendem Kunststoff abgedeckt wurden. Die erosive Demineralisation wurde mit 0,05 M Zitronensäure (pH 2,5) in Einzelgefäßen durchgeführt und erfolgte je nach Gruppe für 30, 60, 90 oder 120 Minuten. Der Mineralverlust wurde zum einen als Kalziumkonzentration in der Erosionslösung mit der Atomabsorptionsspektroskopie bestimmt. Die Menge an gelöstem Kalzium wurde als Zahnhartsubstanzverlust in mikrom umgerechnet. Zum anderen erfolgte die Bestimmung des Gesamtmineralgehaltes der Proben mit der longitudinalen Mikroradiographie und wurde als Substanzverlust in mikrom angegeben. Zu Beginn des Versuches wurden mikroradiographische Aufnahmen angefertigt um den Ausgangsmineralgehalt der jeweiligen Probe zu quantifizieren. Nach der erosiven Demineralisation sowie nach der abschließenden Behandlung mit Kollagenase wurden weitere mikroradiographische Aufnahmen angefertigt. Es wurden jeweils die Veränderungen im Mineralgehalt bestimmt und als Differenz zum Ausgangswert in mikrom ausgedrückt. Zusätzlich wurden rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen von zufällig ausgewählten Proben angefertigt. Bei dem Vergleich der Messmethoden wurden zum Teil erhebliche Unterschiede deutlich. Mit der Kalziumanalyse zeigte sich von Messzeitpunkt zu Messzeitpunkt ein deutlicher Anstieg im Mineralverlust. So betrug der durchschnittliche Substanzverlust mit der Kalziumanalyse nach 30 Minuten Erosion 15,9 ± 4,6 mikrom, nach 60 Minuten 30,3 ± 10,8 mikrom, nach 90 Minuten 49,3 ± 13,7 mikrom und nach 120 Minuten 55,4 ± 11,5 mikrom. Im Gegensatz dazu zeigten die mit der longitudinalen Mikroradiographie (LMR)ermittelten Werte weder vor noch nach der enzymatischen Entfernung der organischen Matrix einen Anstieg des Mineralverlustes. Die Werte lagen nach 30 Minuten Erosion bei 29,8 ± 7,5 mikrom, nach 60 Minuten bei 27,0 ± 12,4 mikrom,nach 90 Minuten bei 26,8 ± 14,0 μm und nach 120 Minuten bei 38,4 ± 13,3 mikrom. Nach der Kollagenasebehandlung betrug der ermittelte Substanzverlust nach 30 Minuten 27,8 ± 14,2 mikrom, nach 60 Minuten 31,0 ± 20,6 mikrom, nach 90 Minuten36,7 ± 15,2 mikrom und nach 120 Minuten 36,5 ± 12,2 mikrom. Die Ergebnisse machen deutlich, dass die Kalziumanalyse zur Bestimmung des Mineralverlustes sensitiv genug war und somit ein geeignetes Verfahren hinsichtlich dieser Fragestellung zu sein scheint. Im Gegensatz dazu stellte die longitudinale Mikroradiographie bezüglich der Quantifizierung von Mineralverlusten dieser Größenordnung kein zuverlässiges Testverfahren dar. Mit diesem Messverfahren war es nicht möglich, Veränderungen im Mineralgehalt zu erfassen.