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Fortbildung

Die neue Allzweckwaffe in der Zahnheilkunde?

 

Photodynamische und Photothermische Therapie

Ausgabe 5, 2019

Seit der Einführung von Anwendungen mit Laserlicht in die Zahnheilkunde vor knapp drei Jahrzehnten haben sich Dentallasersysteme gut etabliert und die Laserzahnheilkunde nimmt einen festen Platz in der Zahn-, Mund- und Kieferheilkunde ein. Neben Anwendungen, bei denen Laserlicht konventionelle Behandlungsoptionen ergänzt und/oder verbessert, rücken in jüngerer Zeit vor allem solche Therapien in den Fokus des Interesses, die ausschließlich mit Laserlicht durchführbar sind.

Zu einer kleinen Renaissance der Laserzahnheilkunde beigetragen haben in den letzten Jahren minimalinvasive Therapieansätze mit monochromatischem Laserlicht, speziell die Photodynamische Therapie. Kaum ein Bereich der vielfältigen Laserzahnheilkunde hat derart viele neue Anwender generiert wie diese Interaktion zwischen Laserlicht und Farbstoff.

Neue Begriffe. Die zu Beginn der Laserzahnheilkunde übliche Unterscheidung zwischen Hardlasern und Softlasern ist zwischenzeitlich zugunsten der Unterscheidung von Laseranwendungen mit hochenergetischem und niedrigenergetischem Laserlicht aufgegeben worden, letztere wird auch als LLLT (Low-Level-Laser- Therapie) bezeichnet.

Hochenergetisches Laserlicht. Bei den Anwendungen mit hochenergetischem Laserlicht kann grundsätzlich zwischen zwei Arten unterschieden werden:

  • Anwendungen, bei denen Laserlicht eine unterstützende Wirkung hat oder konventionelle Verfahren ergänzt bzw. Teile dieser ersetzt. Hier seien als Beispiele die laserunterstützte Schnittführung oder die Kavitätenpräparation genannt.
  • Anwendungen, die konventionell, also ohne Einsatz von Laserlicht, nicht möglich sind.
Ein Beispiel hierfür ist die Laserdekontamination bakterienbesiedelter Implantat- oder Zahnoberflächen. Solche „Hardlaser“-Anwendungen waren früher in der Laserzahnheilkunde von der Anwendungszahl her dominant. Dies hat sich zwischenzeitlich zugunsten der Anwendungen mit niedrigenergetischem Laserlicht geändert.

Niedrigenergetisches Laserlicht. Beim Einsatz von niedrigenergetischem Laserlicht kann zwischen zwei Arten unterschieden werden: Klassische LLLTAnwendungen und photodynamische Therapie (PT).

Klassische LLLT-Anwendungen. Zur Behandlung von Schmerzzuständen und bei Wundheilungsstörungen kommen klassische Low-Level-Laser-Anwendungen infrage. Hierbei kommen in der Regel Diodenlaser zum Einsatz, wobei normalerweise Laserlicht deutlich unter einem Watt auf das Zielgewebe gestrahlt wird, typische LLLT-Anwendungen liegen bei 150-500 Milliwatt. Deren Licht (i. d. R. im nahen Infrarot angesiedelt) soll, so die Vorstellung, nach Absorption durch das Zielgewebe zu einer lokalen ATP-Synthesesteigerung in den Mitochondrien der Zellen führen, was eine Beschleunigung von Wundheilungsprozessen und eine Linderung von Schmerzzuständen bewirkt. So werden LLLT-Anwendungen typischerweise bei CMD-Problematiken und bei Dolor-post-Zuständen beschrieben, aber auch zur Behandlung oraler Aphten und von Manifestationen eines Herpes labialis und von Druckstellen.

Photodynamische Therapie. Das Prinzip der Photodynamischen Therapie (PDT) ist seit über einem Jahrhundert bekannt und wurde erstmals in der Münchener Medizinischen Wochenzeitschrift im Mai 1900 beschrieben. Deren Entdecker waren der Gründungsprofessor der Münchener Universitätspharmakologie Hermann von Tappeiner und sein Doktorand Oscar Raab, die mit Wimpertierchen und dem neuentdeckten Farbstoff Acridinorange experimentierten. Sie stellten eine Interaktion zwischen dem Farbstoff und eintreffendem starkem Licht fest, der die Wimpertierchen abtötete. Diese Entdeckung fand rasch Anwendung in der Humanmedizin (v. a. in der Ophthalmologie und Dermatologie), die bis heute andauert. Im zahnärztlich- oralchirurgischen Bereich indes ließen Anwendungen lange auf sich warten. Erst mit den Anfang der neunziger Jahre des vergangenen Jahrhunderts nahezu zeitgleich publizierten Arbeiten von Wilson (GB) und Dörtbudak (Österreich) erfolgte eine stürmische Verbreitung des Prinzips der Photodynamischen Therapie auch in der Zahnheilkunde.

Wirkweise. Bei der klassischen Photodynamischen Therapie handelt es sich um eine Interaktion zwischen einem Sensitizer (Farbstoff), welcher Bakterienmembranen anfärbt und einer Lichtquelle. Im Rahmen der Absorption des Lichtes entsteht entweder aggressiver Sauerstoff, der das Bakterium schädigt, oder aber Hitze, welche zum Niedergang des Bakteriums führt.

Sonderweg Zahnheilkunde. Das erste Prinzip (Photodynamische Therapie, Sauerstoffentstehung) bedingt den Einsatz von blauen Sensitizern und Laserlicht zwischen 500 und 600 nm, wohingegen das wesentlich neuere Prinzip 2 (Photothermische Therapie, Hitzeentstehung) auf Einsatz eines grünen Farbstoffs und einem 810 nm Laserlicht basiert. Diese Option 2 (PTT) stellt eine Ausnahmeerscheinung dar, die es so nur in der Zahnmedizin gibt, wohingegen grüne Sensitizer in der Humanmedizin weitestgehend unbekannt sind. Grund für die Entwicklung des PTT-Prinzips war die große Verbreitung von 810-nm-Diodenlasern in den Zahnarztpraxen, die dort vor allem zur laserunterstützten Schnittführung und zur Dekontamination keimbesiedelter Implantatflächen eingesetzt werden, und deren Spektrum um die Option der PTT erweitert werden sollte.

Minimalinvasives Prinzip. Die einfache und je nach Delegationsrahmen delegierbare Anwendung und das minimalinvasive Prinzip der Photodynamischen Therapie hat innerhalb der letzten zwei Jahrzehnte zu einer breiten Anwendung geführt. Innerhalb der Gruppe der laseranwendenden Zahnmediziner dürfte die Fraktion der PTT-Anwender die größte darstellen. Dennoch stellen die blauen Sensitizer immer noch die wesentlich größere Gruppe der verwendeten Farbstoffe dar, über einen längeren Zeitraum wurden solche mit immer höherer Konzentration verwendet, bis hin zu nahezu tinten- oder gar gelartigen Ausführungen. Hierbei wurde festgestellt, dass mit steigender Konzentration des verwendeten Farbstoffes eine ausgeprägte bakterizide Eigenwirkung (nur durch den Farbstoff selbst, auch ohne Einwirkung von Laserlicht) zu verzeichnen ist. Heute geht der Trend wieder in Richtung niedrigerer Farbstoffkonzentrationen mit keiner/weniger bakterizider Eigenwirkung des Sensitizers.

Applikation des Lasers. Die ersten PDT-Systeme, die Mitte der neunziger Jahre des vergangenen Jahrhunderts auf den Markt kamen, wiesen ausschließlich Laserlichtapplikatoren für den Einsatz im Sulkus auf, der Applikator wurde also ähnlich einer Parodontalsonde in die Zahntasche bzw. in das periimplantäre Weichgewebe eingeführt. In den letzten Jahren fand hier ein Paradigmenwechsel statt. Viele Hersteller und Anbieter von PDT/PTT-Systemen stellten auf externe Bestrahlung um. Hier wird das Laserlicht mit einem wesentlich größeren Applikator, der möglichst senkrecht auf das Zielgewebe (die Gingiva) aufgesetzt wird, appliziert. Diese Anwendungsform ist wesentlich einfacher und für den Patienten auch angenehmer und kann, falls dies der jeweilige Kammerdelegationsrahmen zulässt, auch delegiert werden. Grundbedingung für die externe Laserlichtapplikation ist ein Lasergerät, das in der Lage ist, die hierfür benötigte, im Vergleich zur internen Applikation etwa verdoppelte Energie abzugeben.

Lichtquellen. Als Lichtquellen für die PDT und PTT finden in der Regel Diodenlaser Anwendung, nur ein in Deutschland käufliches PDT-System verwendet hierfür eine LED-Lampe. Diodenlaser sind seit Mitte der 90er Jahre auf dem Dentalmarkt erhältlich, sie bringen einige besondere materialspezifische Eigenschaften ein, die ihren Einsatz in der Zahnmedizin interessant machen. Wegen der geringen Abmessungen der einzelnen Bauteile beanspruchen die Geräte wenig Platz. Die Erzeugung des Laserlichts erfolgt direkt durch kohärente Kopplung nach Anlegen der elektrischen Energie am Halbleiter. Da bei diesem Lasertyp Strom direkt in Laserlicht umgewandelt werden kann („Injektionslaser”), wird ihm weltweit große Beachtung geschenkt.

Forschungsergebnisse. Zu Beginn der Photodynamischen und Photothermischen Therapie gab es nahezu keine wissenschaftlichen Erkenntnisse über das Anhalten des bakteriziden Effektes und über deren Erfolg im Vergleich zu konventionellen Verfahren. Dies hat sich in den vergangenen Jahren wesentlich geändert, was übrigens ganz wesentlich auch Forschungsergebnissen deutscher Universitäten und Praktikern zu verdanken ist. Nicht unerwähnt lassen möchte ich an dieser Stelle, dass die erste deutsche Masterarbeit auf dem Gebiet der Photodynamischen Therapie aus baden-württembergischer Feder stammt – Kollege Tilmann Eberhard hat in dieser seine Forschungsergebnisse zum Helbo- PDT-System beschrieben.

Fallbeispiel. Als Beispiel für die Nachhaltigkeit einer PDT-Behandlung, aber auch über deren Entwicklungen und Veränderungen, darf ich ein Langzeit- Fallbeispiel präsentieren. Zwischen Phase I und II der PDT-Behandlungen liegt genau ein Jahrzehnt. Die erste Behandlung wurde 2008 durchgeführt. An zwei von vier Implantaten eines damals Mittsechzigers hatte sich eine profunde Periimplantitis manifestiert. Die beiden am stärksten vom periimplantären Knochenabbau betroffenen Implantate sollten entfernt werden. Dies lehnte der Patient aus diversen Gründen ab, vor allem weil dann die einstmals sehr teure Suprakonstruktion (gefräster Steg mit zusätzlichen Verankerungselementen) unbrauchbar geworden wäre.

Interne Applikation. Damals kam die noch neue/unbekannte Photodynamische Therapie zur Anwendung – im Jahre 2008 mit einem extrem hochkonzentrierten Sensitizer und interner Laserlichtapplikation mit einem sondenähnlichen Applikator. Dank eines engmaschigen Recalls und regelmäßiger Professioneller Zahnreinigungen konnten die Implantate gehalten werden.

Externe Applikation. Im Jahre 2018 wurde zur Sicherung dieses Zustandes erneut eine PDT durchgeführt, im Vergleich zur ersten Anwendung allerdings haben sich zwei Unterschiede ergeben. Der Sensitizer ist wesentlich niedriger konzentriert und die Laserlichtapplikation wurde nun extern durchgeführt mit einem Glasstab, der möglichst senkrecht auf das Gewebe aufgesetzt wird. Die Röntgenbilder aus diesem Behandlungsjahrzehnt belegen eindeutig, dass die dramatischen knöchernen Destruktionen (die einstmals zur Indikationsstellung der Implantatentfernung geführt haben) natürlich weiterhin bestehen, sie sind – moderat – sogar progredient. Aber die Implantate und auch die Suprakonstruktion sind noch im Munde des Patienten, der zwischenzeitlich Mitte 70 und alles andere als gesund ist. Das minimalinvasive Vorgehen und die erhaltene Kaufähigkeit stellen für diesen Patienten einen Vorteil dar.

Wesentliches Werkzeug. „Die Photodynamische Therapie ist eine der ganz wesentlichen Neuerungen in der Laserzahnheilkunde“ und „wir werden mit der Photodynamischen Therapie keine Ablösung sämtlicher Prinzipien in der Parodontologie erreichen, aber sie ist ein ganz wesentliches Werkzeug für problematische Fälle!“. Diese beiden Zitate stammen vom langjährigen Vorsitzenden der Deutschen Gesellschaft für Laserzahnheilkunde, Professor Dr. Norbert Gutknecht. Wie kaum ein anderer hat er sich mit seinen Unterstützern vom Aachener Arbeitskreis Laserzahnheilkunde um die Etablierung der Laserzahnmedizin in Deutschland verdient gemacht.

Indikationsspektrum. Seine beiden Zitate beschreiben sehr gut das Indikationsspektrum in unseren Zahnarztpraxen: Immer dann, wenn ein minimalinvasives Vorgehen gewünscht wird, immer dann, wenn therapieresistente Verläufe festgestellt werden, immer dann, wenn man aufgrund von Grunderkrankungen eine schonende Senkung der Bakteriämie-Rate wünscht, spielen PDT/PTT ihre großen Vorteile aus. Somit sind Photodynamische Therapie und Photothermische Therapie aus der Alterszahnheilkunde und der Therapie bei besonders wenig belastbaren/ängstlichen Patienten nicht mehr wegzudenken.

Dr. Georg Bach,
Fachzahnarzt für Oralchirurgie, Freiburg