3. E RGEBNISSE
3.5 Kraftapplikation während der Exkavation
In Gruppe P2 fehlten aufgrund eines technischen Fehlers bei der Datenübertragung von der elektronischen Waage zum PC die Messwerte der Probe 23A, weshalb in dieser Gruppe nur die Werte von 13 Proben der Auswertung zugeführt werden konnten.
Zwischen den Behandlern zeigte sich über beide Instrumentarten kaum ein Unterschied in der Größe der durchschnittlich applizierten Kraft (Tab. 3.15). Der Wert von 0,84 N für Behandler 2 war um lediglich 0,22 N kleiner als der Wert für Behandler 1. Die
Dif-Abb. 3.9. Verbliebene Stäbchenbakterien (siehe Pfeilspitzen) nach Exkavation mit Polymer-Instrumenten (5000-fache Vergrö-ßerung).
Tab. 3.15. Applizierte Kraft [N] während der gesamten Exkavationsdauer. Mittelwerte (fettgedruckt) und Standardabweichungen der Instrumentarten sowie Behandler. Signi-fikanter Unterschied dunkelgrau (p < 0,05), nicht signiSigni-fikanter Unterschied hellgrau unter-legt (t-Test).
Hartmetall-Rosenbohrer
Polymer-Instrumente Behandler 1 Behandler 2 Mittelwerte 0,61 ± 0,37 1,30 ± 0,50 1,06 ± 0,50 0,84 ± 0,60
Signifikanzniveau p < 0,001 p = 0,130
5 µm 5 µm
ferenz zwischen den Instrumentarten war bei Behandler 2 jedoch erheblich größer als bei Behandler 1 (Tab. 3.16). Dem lag insbesondere die mit 0,35 N sehr geringe Kraft bei Gruppe H2 zugrunde. Behandler 2 scheint mit den gewohnten Hartmetall-Rosen-bohrern besonders taktil exkaviert zu haben, woraus auch ein hochsignifikanter Unter-schied zur Gruppe H1 resultierte (p < 0,001).
Mit den neuen Polymer-Instrumenten arbeiteten die Behandler hinsichtlich der Größe der applizierten Kraft sehr ähnlich (1,25 N bzw. 1,36 N). Während der Exkavation lag mit 1,30 N bei den Polymer-Instrumenten gegenüber 0,61 N bei den Hartmetall-Rosen-bohrern eine hochsignifikant größere Kraftapplikation vor (p < 0,001; Tab. 3.15, Abb.
3.10). Auch bei jedem einzelnen Behandler war ein derartiger, signifikanter Unterschied zu verzeichnen. Diese Ergebnisse entsprechen nicht den Empfehlungen des Herstellers hinsichtlich einer besonders taktilen Exkavation im Vergleich zur Verwendung von Hartmetall-Rosenbohrern. Obwohl den Behandlern die Angaben des Herstellers bekannt
Tab. 3.16. Applizierte Kraft [N] während der gesamten Exkavationsdauer.
Mittelwerte (fettgedruckt) und Standardabweichungen der Gruppen H1, H2, P1, P2. Signifikante Unterschiede dunkelgrau (p < 0,05), nicht signifi-kanter Unterschied hellgrau unterlegt (t-Test).
Abb. 3.10. Applizierte Kraft [N] während der gesamten Exkavationsdauer. Boxplots der Instru-mentarten, Behandler und Gruppen H1, H2, P1, P2. N = Umfang der Stichprobe.
Instrumente Behandler 1 Behandler 2
waren, haben sie diese nicht umgesetzt. Eine mögliche Erklärung für diese Versuchs-ergebnisse wäre, dass die Kraft im Verlauf der Exkavation mit den Polymer-Instru-menten – wie empfohlen – stark angestiegen ist, aber zu Beginn die Karies mit großer Vorsicht entfernt wurde. Hierüber geben die Ergebnisse der im ersten der eingerichteten Zeitabschnitte durchschnittlich applizierten Kraft Aufschluss.
Die größten Kräfte im ersten Zeitabschnitt wurden in den Gruppen H1 (0,73 N) und P1 (1,14 N) aufgewendet, d. h. Behandler 1 exkavierte bei beiden Instrumentarten mit relativ viel Kraft (Tab. 3.17, Abb. 3.11). Behandler 2 applizierte mit Hartmetall-Rosen-bohrern (0,30 N) und mit Polymer-Instrumenten (0,59 N) jeweils signifikant weniger Kraft als Behandler 1 mit dem entsprechenden Instrument. Bei jedem Behandler einzeln wie auch bei gemeinsamer Betrachtung wurde mit den Polymer-Instrumenten mehr Kraft appliziert (Tab. 3.18). Hochsignifikant waren diese Unterschiede bei Behandler 2
Tab. 3.17. Applizierte Kraft [N] während des ersten der zehn einge-richteten Zeitabschnitte. Mittelwerte (fettgedruckt) und Standardabwei-chungen der Gruppen H1, H2, P1, P2. Signifikante Unterschiede dunkel-grau (p < 0,05), nicht signifikanter Unterschied helldunkel-grau unterlegt (t-Test).
Abb. 3.11. Applizierte Kraft [N] während des ersten der zehn eingerichteten Zeitabschnitte.
Boxplots der Instrumentarten, Behandler und Gruppen H1, H2, P1, P2. N = Umfang der Stich-probe.
Instrumente Behandler 1 Behandler 2
und über beide Behandler betrachtet (p = 0,004 bzw. p = 0,008). Die oben aufgestellte Vermutung, dass mit den Polymer-Instrumenten zu Beginn taktiler gearbeitet wurde, kann somit nicht bestätigt werden.
Es muss beachtet werden, dass der sogenannte erste Zeitabschnitt z. B. bei Zahn-hälfte 24B, deren Kariesexkavation mit 259 Sekunden am längsten dauerte, bereits na-hezu eine halbe Minute ausmachte. Dieses entspricht einer Zeitdauer, in der bereits ein großer Kraftanstieg möglich gewesen wäre. Aus diesem Grund wurde zusätzlich die durchschnittlich applizierte Kraft während der ersten drei, fünf, zehn bzw. 20 Sekunden ermittelt. Auch hier waren die Mittelwerte für die Polymer-Instrumente bei allen Ver-gleichen stets um mindestens 50 Prozent größer als die entsprechenden Werte der Hart-metall-Rosenbohrer (Tab. 3.19) sowie die Werte von Behandler 1 immer größer als jene von Behandler 2. Dahingehend wurden die Herstellerempfehlungen von beiden Behand-lern nicht umgesetzt, es sei denn, die teilnehmenden Behandler haben aus Sicht des Her-stellers bei den Hartmetall-Rosenbohrern eine außergewöhnlich geringe Kraft appliziert.
Tab. 3.18. Applizierte Kraft [N] während des ersten der zehn eingerichteten Zeitab-schnitte. Mittelwerte (fettgedruckt) und Standardabweichungen der Instrumentarten sowie Behandler. Signifikanzniveau p < 0,05 (t-Test).
Tab. 3.19. Applizierte Kraft [N] während des ersten drei, fünf, zehn und 20 Sekunden der Exkavation. Gegenüberstellung der Mittelwerte von Hartmetall-Rosenbohrern und Polymer-Instrumenten.
Hartmetall-Rosenbohrer
Polymer-Instrumente Behandler 1 Behandler 2 Mittelwerte 0,52 ± 0,35 0,87 ± 0,58 0,94 ± 0,57 0,44 ± 0,25
Signifikanzniveau p = 0,008 p < 0,001
Kraft während der ersten...
Instrumente 3 Sekunden 5 Sekunden 10 Sekunden 20 Sekunden
Hartmetall-Rosenbohrer 0,42 0,42 0,42 0,40
Polymer-Instrumente 0,73 0,73 0,78 0,79
Mit dem Anstieg der Härte des Dentins in der Tiefe der Kavität [9, 75, 112, 171, 230, 234, 272, 282], welche einen größeren Widerstand bedeutet, wäre als logische Folge auch ein Anstieg der gemessenen Kraft zu erwarten. Außerdem soll die Exkavation bei den Polymer-Instrumenten im weniger harten Zentrum der Läsion begonnen werden, und der Hersteller empfiehlt, eine größere Kraft erst zum Ende der Exkavation aufzu-wenden. Diese Argumente sprechen für einen deutlichen Anstieg der applizierten Kraft bei den Polymer-Instrumenten. Dagegen wird mit den Hartmetall-Rosenbohrern von peripher beginnend, d. h. bereits in härteren Dentinberichen exkaviert. Trotzdem sollte auch hier die in Richtung Pulpa steigende Dentinhärte einen Einfluss haben, so dass auch bei den Hartmetall-Rosenbohrern ein gewisser Kraftanstieg vermutet werden konnte.
Der Kraftanstieg wurde entsprechend dieser Erwartungen insbesondere für die Polymer-Instrumente nachgewiesen (Abb. 3.12). Dieser Kurve liegt vor allem die kontinuierlich und stark ansteigende Kraft bei Behandler 2 zugrunde (Gruppe P2, Abb. 3.13). Beson-ders deutlich wird der Kraftanstieg in Gruppe P2 beim Vergleich der zusätzlich errech-neten Durchschnittswerte für die erste und zweite Hälfte der Exkavation (Tab. 3.20).
Der Anstieg um 85 % hebt sich deutlich von dem der anderen Gruppen mit Werten von unter 20 % ab. Behandler 2 scheint diesbezüglich die Empfehlungen nachdrücklich umgesetzt zu haben. Demgegenüber ist bei Behandler 1 mit den neuen Instrumenten zwar auch ein Kraftanstieg zu verzeichnen, dieser Graph hat von den vier Graphen in Abb. 3.13 aber den unregelmäßigsten Verlauf. Dies kann eventuell als Zeichen dessen gewertet werden, dass sich Behandler 1 noch in der Erprobungsphase der Instrumente
Abb. 3.12. Applizierte Kraft [N] in den zehn einge-richteten Zeitabschnitten. Mittelwertverläufe der In-strumentarten. P = Polymer-Instrumente. H = Hart-metall-Rosenbohrer.
befand und noch nicht zur sicheren Umsetzung der neuen Exkavationstechnik fähig war.
Vermutlich wollten beide Behandler mit der ansteigenden Kraft auch die abnehmende Schnittfreudigkeit des Kopfes der Polymer-Instrumente kompensieren, da die Kraft in den Gruppen P1 und P2 besonders stark zunahm, und dieses sicher nicht nur auf die steigende Dentinhärte zurückzuführen ist. Durch das vergleichsweise leichte Abtragen von normalem, harten Dentin und die konstante Schnittfreudigkeit der Hartmetall-Rosenbohrer stieg die Kraft hier weniger an. Diese Eigenschaften der Bohrer scheint Behandler 2 deutlich besser ausgenutzt zu haben, da in Gruppe H1 die Zunahme der applizierten Kraft größer ausfiel.
Die Kraftanstiege in allen Gruppen resultierten in großen Maximalwerten (Tab. 3.21, Tab. 3.22). Die relativen Differenzen der Mittelwerte und die Signifikanzen zwischen
Abb. 3.13. Applizierte Kraft [N] in den zehn ein-gerichteten Zeitabschnitten. Mittelwertverläufe der Gruppen H1, H2, P1, P2.
Tab. 3.20. Prozentualer Zuwachs der applizierten Kraft [N] in der zweiten gegenüber der ersten Hälfte der Exkavation. Mittelwerte der Gruppen H1, H2, P1, P2.
Exkavation Kraftzuwachs [%]
H1 0,81 0,95 17
H2 0,32 0,38 19
P1 1,17 1,33 14
P2 0,95 1,76 85
den Gruppen korreltieren dabei außergewöhnlich deutlich mit den Werten für die durch-schnittlich applizierte Kraft während der gesamten Exkavation (Tab. 3.15, S. 79 und Tab. 3.16, S. 80), obwohl den Mittelwerten der Maxima pro Zahnhälfte nur ein einzel-ner, für den Bruchteil einer Sekunde stehender Messwert zugrunde lag. Als Beispiele seien genannt, dass jeweils in Gruppe H2 die geringste, in Gruppe P2 die stärkste Kraft gemessen wurde und zwischen den Instrumentarten ein hochsignifikanter Unterschied vorlag (p < 0,001). Besonders deutlich wird die Ähnlichkeit der Versuchsergebnisse beim Vergleich der Boxplots in Abb. 3.10 (S. 80) und Abb. 3.14.
Tab. 3.21. Maximal applizierte Kraft [N]. Mittelwerte (fettgedruckt) und Standardab-weichungen der Instrumentarten sowie Behandler. Signifikanter Unterschied dunkel-grau (p < 0,05), nicht signifikanter Unterschied helldunkel-grau unterlegt (t-Test).
Tab. 3.22. Maximal applizierte Kraft [N]. Mittelwerte (fettgedruckt) und Standardabweichungen der Gruppen H1, H2, P1, P2. Signifikante Unter-schiede dunkelgrau (p < 0,05), nicht signifikanter Unterschied hellgrau unterlegt (t-Test).
Abb. 3.14. Maximal applizierte Kraft [N]. Boxplots der Instrumentarten, Behandler und Grup-
Hartmetall-Rosenbohrer
Polymer-Instrumente Behandler 1 Behandler 2 Mittelwerte 2,32 ± 1,69 6,07 ± 2,81 4,60 ± 2,05 3,71 ± 3,67
Signifikanzniveau p < 0,001 p = 0,276
Instrumente Behandler 1 Behandler 2
Die Zeitpunkte, zu denen diese Maxima auftraten, unterscheiden sich in den Mittel-werten der einzelnen Gruppen kaum, und sie wurden erwartungsgemäß vor allem gegen Ende der Exkavationen gemessen (Abb. 3.15). Zwischen den Gruppen zeigten sich keine signifikanten Unterschiede (Tab. 3.23, Tab. 3.24). Die maximale Kraft wurde im Mittel in den verschiedenen Gruppen nach Abschluss von 62 bis 75 % der Exkavation appliziert. Dieses entspricht dem siebten und achten Zeitabschnitt und unterscheidet sich somit nur geringfügig von den Mittelwertsverläufen in Abb. 3.12 (S. 83) und Abb. 3.13 (S. 84). Hier liegt der Maximalwert in Gruppe P1 im siebten Abschnitt (Abb. 3.13). Alle anderen Graphen der zwei Abbildungen zeigen ihr absolutes Maxi-mum in Abschnitt neun oder zehn.
Abb. 3.15. Zeitpunkt der maximalen Kraftapplikation in Prozent der Exkavationsdauer. Boxplots der Instrumentarten, Behandler und Gruppen H1, H2, P1, P2. N = Umfang der Stichprobe.
Tab. 3.23. Zeitpunkt der maximalen Kraftapplikation in Prozent der Exkavationsdauer.
Mittelwerte (fettgedruckt) und Standardabweichungen der Instrumentarten sowie Be-handler. Signifikanzniveau p < 0,05 (t-Test).
28
Instrument H
Zeitpunkt der max. Kraft in [%] der Exkavationsdauer
Behandler
Zeitpunkt der max. Kraft in [%] der Exkavationsdauer
Behandler
Polymer-Instrumente Behandler 1 Behandler 2
Mittelwerte 69 ± 26 73 ± 20 67 ± 27 74 ± 20
Signifikanzniveau p = 0,515 p = 0,259