Titelaufnahme

Titel
Analyse der Knochenqualität um ein- bis mehrwandige Defekte bei parodontalgeschädigten Zähnen mittels Mikro-CT / eingereicht von Vera Huemer-Marquart
VerfasserHuemer-Marquart, Vera
Begutachter / BegutachterinUlm, Christian ; Haririan, Hady
Erschienen2013
Umfang83 Bl. : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Med. Univ., Dipl.-Arb., 2013
Anmerkung
Zusammenfassung in engl. Sprache
SpracheDeutsch
DokumenttypDiplomarbeit
Schlagwörter (DE)Mikro-CT / Parodontitis / infraalveoläre Defekte / vertikale Defekte / Defektmorphologie / Knochenmorphologie / Knochenqualität / Zahnmedizin / Lamina dura / radiologische Diagnostik
Schlagwörter (EN)micro-CT / periodontitis / periodontal pockets / infrabony defects / defect morphology / bone morphology / bone quality / dentistry / lamina dura / radiologic diagnosis
URNurn:nbn:at:at-ubmuw:1-546 Persistent Identifier (URN)
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Analyse der Knochenqualität um ein- bis mehrwandige Defekte bei parodontalgeschädigten Zähnen mittels Mikro-CT [3.81 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Problemstellung: Parodontitis stellt eine chronisch-entzündliche Erkrankung des Zahnhalteapparates dar, die in einem fortgeschrittenen Stadium zu einer vermehrten Osteoklastenaktivierung und somit zur Zerstörung des parodontalen Halteapparates mit der Bildung von infraalveolären Defekten führt. Um eine parodontale Regeneration zu erreichen, können diese Defekte chirurgisch behandelt werden. Die parodontale Regeneration wird als vollständige Heilung und Bildung von Alveolarknochen, parodontalem Ligament und Zement beschrieben. Die Charakterisierung der Morphologie infraalveolärer Defekte spielt eine wichtige Rolle bei der Planung und der Prognose der chirurgischen Therapie. Bisherige Techniken zur Analyse der Knochenqualität und -morphologie, wie zum Beispiel die Histomorphometrie, sind zwei-dimensional, zeit- und kostenintensiv und resultieren in der Zerstörung der strukturellen Integrität des Präparates. Bisherige Studien (Park et al., 2007; Gonzáles García et al., 2012) zeigten, dass die Microcomputertomographie (-CT) eine zuverlässige Methode zur quantitativen und qualitativen Analyse mineralisierter Strukturen darstellt. Die Charakterisierung der Knochenmorphologie infraalveolärer Defekte um Zähne mittels -CT beschränkt sich größtenteils auf Tiermodelle nach experimentellem Knochenverlust (Chang et al., 2012; Ebina et al., 2009; Park et al., 2007), sowie auf wenige humane Studien in Kombination mit regenerativen Therapien, wie die "Guided Tissue Regeneration" (Nevins et al., 2005). Ziel dieser Diplomarbeit ist es, mittels -CT anatomisch-morphologische Gegebenheiten und die Knochenqualität um infraalveoläre Knochendefekte beim menschlichen Alveolarknochen zu charakterisieren.

Methoden: Segmente von Ober- und Unterkiefer wurden von menschlichen Leichen des Anatomischen Instituts der medizinischen Universität Wien entnommen und mit einem -CT (Viscom X8060 NDT) mit einer Auflösung von 25 m gescannt. Die erhaltenen Daten wurden dreidimensional rekonstruiert und statistisch ausgewertet. Zehn einwurzelige Zähne, welche infraalveoläre Defekte vorwiesen, wurden mit dem den Zahn umgebenden Knochen mittels linearen und volumetrischen Parametern analysiert. Untersuchte Parameter beinhalteten die Knochendichte Bone Volume/Tissue Volume (BV/TV) des den Defekt umgebenden Knochens im Vergleich zum intakten Alveolarknochen in 0,25 mm Schritten bis zu vier Schichten. Zusätzlich wurden BV/TV und die Knochenporosität der ersten 100m des den Zahn umgebenden Knochens, das Defektvolumen und die mittlere Parodontalspaltbreite evaluiert.

Ergebnisse: Statistische Analysen des BV/TV zeigten einen Abfall in tieferen Knochenschichten der Defektseite im Vergleich zur Kontrollgruppe (Spiegelseite). Bei der Spiegelseite war der Abfall von BV/TV signifikant höher als bei der Defektseite. Bei der Analyse der Knochenqualität wurden die Breite des Parodontalspalts, die Wurzellänge und die Defekttiefe berücksichtigt. P-Werte unter 0,05 wurden als statistisch signifikant angesehen. Das mittlere Defektvolumen betrug 3.36 mm und die mittlere Breite des Parodontalspalts 0,46 mm. Die Messungen der Knochenporosität zeigten bei der Defektseite eine mittlere Porenanzahl von 12,7 und 15,1 bei der Spiegelseite.

Diskussion: Das -CT bietet eine dreidimensionale und zerstörungsfreie Technik zur Analyse von Knochen- und Zahnstrukturen. Diese Grundlagenarbeit ist die erste Arbeit zur Untersuchung menschlicher, infraalveolärer Defekte mittels einer -CT Analyse. Aus der Arbeit ging hervor, dass die Charakterisierung des den Defekt umgebenden Knochens anhand eines -CT wertvolle Informationen für zukünftige Therapiemöglichkeiten liefern könnte.

Zusammenfassung (Englisch)

Objectives: Periodontitis is a chronic inflammatory disease, which results at an advanced stage in enhanced osteoclast activity and therefore in periodontal destruction with formation of infrabony defects. These defects can be surgically treated to achieve periodontal regeneration. Periodontal regeneration is characterized as a full recovery and formation of alveolar bone, periodontal ligament and cement. The characterization of the morphology of infrabony defects plays an important role for surgical treatment planning as well as for outcome prognosis. Current techniques for analyzing bone quality and morphology, such as histomorphometry, are two-dimensional, time-consuming, cost intensive, and result in the destruction of the structural integrity of the specimen. According to previous studies (Park et al., 2007, Gonzáles García et al., 2012) micro-computed tomography (-CT) was shown to be a valid method for qualitative and quantitative analysis of mineralized structures. Characterization of bone morphology of infrabony defects around teeth with -CT is largely limited to animal studies (Chang et al., 2012; Ebina et al., 2009; Park et al., 2007) or human studies in combination with regenerative therapy, such as guided tissue regeneration (Nevins et al., 2005).

The aim of this thesis is to characterize morphological and anatomical structures as well as bone quality of infrabony defects through -CT in human alveolar bone.

Methods: Human upper and lower jaw segments, obtained from human cadavers of the Institute of Anatomy of the Medical University of Vienna were -CT scanned (Viscom X8060 NDT) with a resolution of 25 m and three dimensionally reconstructed. Ten single rooted teeth with the surrounding bone tissue, presenting infrabony defects, were analyzed for linear and volumetric parameters. (Definiens Developer XD, Version 2.0.2) Parameters included bone density Bone Volume/Tissue Volume (BV/TV) of the defect surrounding bone in comparison to the mirrored intact alveolar bone in 0.25 mm steps up to 4 shells. BV/TV and Bone porosity of the first 100 m of the tooth surrounding bone, defect volume and the mean periodontal space were additionally evaluated. Results: The statistical analysis of BV/TV showed a decrease in deeper bone levels in the defect sites as well as in the mirrored sites. At the mirrored sites the decrease was significantly higher than in the defect sites. The analysis also included the possible confounders periodontal space width, root lengths and depth of the defect. P-values below 0.05 were considered significant. The mean defect volume of the samples was 3.36 mm and the mean periodontal space was 0.46 mm. Bone porosity presented at the defect sites a mean hole number of 12.7 and at the mirrored sites 15.1.

Discussion: -CT offers a three-dimensional, nondestructive and fast technique for analyzing bone and tooth structures.

This pilot study represents the first study of human infrabony defects around teeth by -CT analysis. As a conclusion of this thesis the morphologic characterization of the surrounding bone adjacent to the infrabony defect might offer valuable information for further treatment options.