Histotomographische Untersuchungen zur Frage direkt radiogener Schmelzveränderungen

Zusammenfassung

Fragestellung

Das umfangreiche Schrifttum zur Strahlenkaries zeigt den kontroversen Forschungsstand. Eigene Untersuchungen haben direkt radiogene Veränderungen an der Schmelz-Dentin-Grenze histotomographisch nachweisen können (Atrophie der Odontoblastenfortsätze). Offen ist die Frage nach direkten Strahlenfolgen im Schmelz.

Material und Methode

Gesunde Zähne (Gr. 1, n = 10) wurden mit Proben nach hochdosierter In-vitro- (500–2500 Gy, Gr. 2, n = 20) und nach experimentell-enoraler In-situ-Bestrahlung (60 Gy, Gr. 3, n = 20) sowie mit Zähnen von Patienten nach präoperativer Strahlentherapie (36 Gy, Gr. 4, n = 20) und strahlenkariösen Zähnen nach tumortherapeutischer Strahlendosis (60 Gy, Gr. 5, n = 20) verglichen. Im direkten Parallelgruppenvergleich erfolgte eine standardisierte In-vitro-Demineralisierung (Milchsäuregel pH 5,0) an den vestibulären Schmelzoberflächen. Jede Probe wurde prospektiv histologisch durch konfokale Laser-Scanning-Mikroskopie (CLSM) nach 90, 180 und 270 min Entmineralisierung untersucht. Die Auswertung erfolgte mikromorphometrisch (Breite des Demineralisationssaums) und mikromorphologisch.

Ergebnisse

Die Breite des Demineralisationssaums unterschied sich sowohl bei beiden in vivo bestrahlten Probengruppen (Gr. 4: p < 0,01; Gr. 5: p < 0,001) als auch bei den hochdosiert in vitro bestrahlten Zähnen (p < 0,01) signifikant von den Befunden der gesunden Kontrollen. Das histologische Bild der Demineralisation an den Zahnoberflächen von Radiotherapiepatienten zeigte dabei einen völligen Verlust der Prismenstruktur (homogen amorphe Substanz).

Schlußfolgerungen

Direkte Strahlenfolgen an der Schmelz-Dentin-Grenze wurden in früheren Untersuchungen dargestellt. Zusätzlich konnten jetzt signifikante mikromorphometrische Unterschiede im Demineralisierungsverhalten des bestrahlten Schmelzes gezeigt werden. Offensichtlich ist der Schmelz nach der Bestrahlung für einen Säureangriff weniger resistent.

Summary

Objective

The volume of literature on radiation-induced caries is still inconsistent as regards the state of the art. Our histotomographic studies have shown direct radiogenic effects on the dentoenamel junction (atrophy of the odontoblast processes). Whether there are direct effects of radiation on dental enamel is not yet known.

Material and Method

Sound teeth (group 1, n = 10) were compared either with enamel specimens after high dose in vitro radiation (500– 2500 Gy; group 2; n = 10) and after experimental enoral in situ irradiation (60 Gy; group 3; n = 20), or with teeth from patients after cancer radiotherapy (36 Gy; group 4; n = 20) and with teeth which had obviously decayed due to cancer radiotherapy (60 Gy; group 5; n = 20). Vestibular enamel surfaces of the teeth were exposed to identical in vitro demineralizations (lactic acid gel; pH = 5.0). Each of the samples was prospectively studied histologically by confocal laser scanning microscopy (CLSM) after 90, 180 and 270 min of acid interaction. Data were interpreted micromorphometrically (width of the demineralized area) and micromorphologically.

Results

The width of the demineralized area varies between the two in vivo irradiated groups of specimens (group 4: P < 0.01; group 5: P < 0.001) and the high dose in vitro irradiated teeth (P < 0.01) and is significantly different from the sound controls. The histological image of the demineralization in subsurface areas in the teeth of radiotherapy patients is characterized by a total loss of the prismatic structure (homogeneously, amorphous substance).

Conclusions

Direct radiogenic effects at the dentoenamel junction have been described earlier. The additional information offered by this study is that there are significant micromorphometric differences in the demineralizing behaviour of irradiated enamel. Obviously, enamel is less resistant to acid attack after irradiation.