Zahnheilkunde
Optische Verfahren zur Kariesdiagnostik und Vitalitätsprüfung bei Zähnen
Im Bereich der Zahnmedizin adressiert das Forschungsprojekt zwei Themengebiete mit erheblicher klinischer Relevanz. Hierbei nimmt die Diagnose von Karies eine besonders bedeutende Rolle ein, da bei einer Morbidität von 99 % nahezu jeder Mensch im Laufe seines Lebens von dieser Infektionskrankheit betroffen ist. Die derzeit klinisch etablierten Verfahren der visuell-taktilen Erkennung und der röntgenologischen Darstellung sind jedoch hinsichtlich der Strahlenhygiene und der Erkennung approximaler Läsionen und sogenannter „hidden caries“ (Dentinkaries) limitiert. Optische Technologien wie beispielsweise die optische Kohärenztomografie (OCT) oder Spectral-Imaging Verfahren liefern hier einen neuen Ansatz zur kontaktlosen, nichtinvasiven und nichtionisierenden Diagnostik. Insbesondere bei der Früherkennung kariöser Läsionen ermöglichen solche Verfahren eine Erweiterung des Anwendungsspektrums, da die beginnende Demineralisierung der Zahnhartsubstanz mit Veränderungen der optischen Eigenschaften einhergeht. Diese manifestieren sich unter Anderem in einer veränderten Streucharakteristik des Lichts bzw. veränderten Transmissionseigenschaften in verschiedenen Wellenlängenbereichen.
Fiberoptische Transillumination (FOTI) beim Zahn
Eine weitere Problemstellung existiert im Bereich der endodontischen Behandlung, in deren Rahmen in Deutschland jährlich 80 Millionen Wurzelkanalbehandlungen durchgeführt werden. Hierbei besteht die Herausforderung, die Vitalität des betreffenden Zahnes präendodontisch zu diagnostizieren. Üblicherweise erfolgt diese Vitalitätsprüfung auf Basis von Perkussions- und Kältetests, die jedoch auf Grund der subjektiven Wahrnehmung des Patienten häufig keine eindeutige Diagnose erlauben. Verfahren zur objektiven Beurteilung und Bildgebung der Zahnperfusion sind derzeit noch nicht verfügbar. Auf Grundlage bekannter, optischer Eigenschaften von perfundiertem Gewebe im sichtbaren (300 - 700 nm) und nahinfraroten (700 - 1400 nm) Bereich, lassen sich auch für diese Problemstellung Einsatzmöglichkeiten von Messmethoden ableiten, die auf der Veränderung der spektralen und optischen Charakteristika basieren.