Pulverstrahlgeräte

Pulverstrahlgeräte sind Apparaturen, die auf dem Prinzip der kinetischen Energie basieren. Dabei werden kleinste Pulverpartikel verschiedener Stoffe (Salze, Metalle) von einem starken Luftstrom transportiert und an der Austrittsdüse beschleunigt. Beim Auftreffen dieser aktivierten Teilchen auf die Oberfläche des Zahnes führt diese Bewegungsenergie, je nach Beschaffenheit des Pulvers, zu einem Substanzabtrag von Belägen auf dem Zahn oder von Zahnhartsubstanz. Welche und wie viel Substanz abgetragen wird, hängt entscheidend von der Art des Pulvers und der korrespondierenden Oberfläche ab. Neben den "echten" Pulverstrahlgeräten, die in der Regel mit Aluminiumoxid arbeiten, gibt es die weit verbreiteten Pulver-Wasserstrahl-Geräte (PWS), die mit Natriumbicarbonatkristallen (über 250 µm Korngröße) strahlen und bei der Professionellen Zahnreinigung (PZR) eingesetzt werden. Geräte auf Salzbasis (Natriumbicarbonatkristalle): Pulver-Wasserstrahl-Geräte, PWS, auch Air-Flow-System, "air polishing" oder "Airpolishing" genannt. Es gibt etwa 20 verschiedene Systeme auf dem Markt, die entweder als "stand alone" oder als Aufsatz an eine Turbine angeboten werden. Das Haupteinsatzgebiet ist die Professionelle Zahnreinigung, z. B. die Entfernung von Genuss- und Nahrungsmittelverfärbungen (Nikotin, Kaffee, Tee, Rotwein) auf den sichtbaren Zahnflächen (siehe Abb.). Das aus der Düse geblasene Pulver-Wasser-Luft-Gemisch mit einer Korngröße von etwa 45 Mikron wird aus einer geringen Distanz im Winkel von 60 bis 90° auf die Zahnoberflächen (nicht das Zahnfleisch!) gebracht und kann so auch hartnäckige Verfärbungen von der Zahnoberfläche entfernen. Dabei sind Luftdruck und Wassermenge je nach gewünschter Strahlkraft individuell einstellbar. Die Pulver bestehen zu etwa 95 Prozent aus Natriumhydrogencarbonat-Partikeln ("Backpulver", NaHCO3); um den salzigen Geschmack zu kaschieren und Verklumpungen zu vermeiden, werden noch Hilfsstoffe beigemischt. Daneben können auch Silikapartikel enthalten sein; Natrium-Bikarbonat- wie auch Silikapartikel sind seit langem wegen ihrer effizienten Reinigungswirkung als Schleifkörper in Zahnpasten enthalten. Im Gegensatz zu Ultraschallgeräten sind Pulver-Wasser-Strahlgeräte für die Zahnsteinentfernung nicht geeignet. Nach der Reinigung ist eine lokale Fluoridierung unbedingt zu empfehlen (siehe unten). Aus REM-Untersuchungen geht hervor, dass die Bearbeitung von kariesfreiem, gesundem Zahnschmelz mit Wasser-Pulverstrahlgeräten zu keinen Beschädigungen der Schmelzoberfläche führt. Bei Patienten mit hohem Plaqueaufkommen und erhöhtem Kariesrisiko sollte die Plaque nicht primär mit einem Wasser-Pulverstrahlgerät entfernt werden, da der meist oberflächlich schon geschädigte Schmelz durch die Bearbeitung derart beschädigt wird, dass eine Remineralisation nicht mehr möglich ist. Vorsicht ist vor allem am Zahnhals oder freiliegenden Wurzelabschnitten geboten, da Dentin und Zement wegen ihrer geringeren Härte schnell abgetragen werden. Hier bewegen sich die gemessenen Rauheitswerte nach der Behandlung um den Faktor 10. Durch einen über 30 Sekunden punktuell applizierten Pulverstrahl können bereits kraterförmige Dentindefekte entstehen. Ebenso ist bei zahnärztlichen Restaurationen aus Kunststoffen (GIZ, Kompomere, Komposite) Vorsicht geboten; bei Amalgam und Gold sind nach dem Einsatz mikroskopische Oberflächenveränderungen festgestellt worden, die es ratsam erscheinen lassen, bei der Belagsentfernung auf derartigen Materialien besser Polierpasten einzusetzen bzw. anschließend eine Politur durchzuführen. Im Gegensatz dazu bewirkt die Bearbeitung von heißgepresster Glaskeramik oder von gesinterter Verblendkeramik mit Pulverstrahlgeräten keine Zunahme der Oberflächenrauheit: Unter klinischen Bedingungen zeigen diese Materialien nach der Pulverstrahlreinigung keine Rauheitswerte und auch der Oberflächenglanz bleibt erhalten. Meist wird nach dem Einsatz derartiger Techniken eine Fluoridierung ("Schmelzhärtung") durchgeführt. Dabei ist zu beachten, dass Fluoride im sauren Milieu ihre beste Wirkung entfalten, der Natriumbicarbonat-Einsatz jedoch eine basische Umgebung bewirkt. Ein vorheriges gründliches Ausspülen der Mundhöhle ist deshalb notwendig. Als Einsatzgebiete kommen hauptsächlich in Frage: Entfernung hartnäckiger, nicht plaquebedingter Beläge (z. B. durch den Genuss von Tee, Kaffee, Nikotin oder Rotwein); Entfernung von hartnäckigen Black-Stain-Auflagerungen im sichtbaren Bereich; Reinigung der Zahnoberflächen vor der Befestigung von Brackets und nach deren Entfernung; Entfernung von Plaque bei Patienten, die im Rahmen von kieferorthopädischen Behandlungen bebändert wurden und keine optimale Mundhygiene ausüben können; Reinigung des Fissurensystems von Molaren und Prämolaren vor einer Fissurenversiegelung; die Reinigung der (sichtbaren) Implantathälse durch Pulver mit reduzierter Korngröße wird heute zugunsten von Glyzin-Pulver nicht mehr empfohlen (siehe unten); Anwendung an oberflächlich zugänglichen, verunreinigten Zahnfleischtaschen (Perio-polishing). Geräte auf Glyzin-Basis, sogenanntes Perio-polishing: Wissenschaftler haben den Nutzen eines schwach abrasiven Zahnreinigungspulvers (Clinpro™ Prophypowder, 3M Espe AG) auf der Basis der Aminosäure Glyzin, mit einer Korngröße < 63 µm, zur Reinigung der Wurzeloberflächen in Zahnfleischtaschen nachgewiesen. Es besteht aus einem biokompatiblen organischen Salz, dessen Kristalle sich langsam in Wasser auflösen. Zu einer nennenswerten Schädigung des Zahnfleisches kam es nicht. Zudem ist die neue Methode mit 15 Minuten für eine komplette Behandlung weniger zeitaufwändig als eine Kurretage. Da in dieser Studie Zähne mit einer Taschentiefe von mehr als fünf Millimetern nicht berücksichtigt wurden, fordern die Wissenschaftler weitere klinische Langzeitstudien. Erst dann könnte die Verwendung von schwach abrasivem Zahnreinigungspulver als Methode zur Plaqueentfernung im Rahmen einer parodontalen Erhaltungstherapie die herkömmlichen, zeitaufwändigeren Methoden ablösen. Airflow mit Glycinpulver kann im Vergleich zu Natriumbicarbonatpulver als überlegene Methode zur Entfernung von Plaque an Zahnimplantaten angesehen werden, weil Glycin weniger aggressiv ist. Darüber hinaus scheint die Verwendung von Glycinpulver eine aktive Rolle bei der Hemmung der bakteriellen Wiederbesiedlung von Implantaten in einer kurzen Testphase (24 h) zu spielen (2012, aus www.implantate.com↗). Geräte auf Aluminiumoxidbasis - kinetische Kavitätenpräparation (KCP): Aluminiumoxid-Strahlgeräte sind für die normale Zahnreinigung nicht geeignet, da sie viel abrasiver arbeiten. Der Indikationsbereich dieser Geräte unterscheidet sich je nach Leistungsfähigkeit und umfasst z. B. das Mattieren von Kronenoberflächen zur Okklusionsprüfung und das Aufrauen von Zahnoberflächen für einen verbesserten Haftverbund mit Füllungsmaterialien. Eine alleinige derartige Vorbehandlung reicht jedoch nicht aus; die Anwendung der Säure-Ätz-Technik ist weiterhin (zusätzlich) notwendig. Daneben gibt es größere Geräte, die eigene Kompressoren enthalten oder mit dem Druck des Praxiskompressors arbeiten. In dieser Gruppe zeigen sich Leistungsunterschiede meist in längeren Bearbeitungszeiten, vor allem beim Präparieren oder beim Abtragen von Schmelz und Dentin, wenn z. B. eine beginnende Fissurenkaries behandelt wird (kinetische Kavitätenpräparation). Zum Abtragen von erweichten Substanzen (bestehende Karies) sind die Geräte allerdings nicht geeignet. Aluminiumoxid-Pulver wird meist in 27 µm und 50 µm Körnung angeboten. Feinere Partikel, wie sie beispielsweise in zahntechnischen Strahlmitteln enthalten sind, können lungengängig sein und dürfen daher nicht eingesetzt werden; Spezialpulver für den intraoralen Gebrauch gelten jedoch als unbedenklich. Der Einsatz dieser Geräte setzt vom Anwender besondere Sorgfalt voraus, um nicht die umliegenden Gewebe zu verletzen. Im Hinblick auf den Schutz des Patienten und des Behandlers/Personals ist die bei Pulverstrahlgeräten bislang unvermeidliche Bildung einer Aerosolwolke zu bedenken. Deshalb muss auf eine gute Absaugung, die gegebenenfalls durch spezielle Absaugkanülen ergänzt werden kann, besonderer Wert gelegt werden. Weiterhin ist an die seltene Möglichkeit eines Luftemphysems bei unsachgemäßer oder zu forcierter Anwendung zu denken.