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Folgend eine übersichtliche Darstellung der Untersuchungen die bisher durchgeführt worden sind um die Wirksamkeit der “manadental” photodynamischen Pflege zu analysieren. Dieser Bereich wird laufend bearbeitet und mit zukünftigen Ergebnissen aktualisiert.
Die experimentell gut untersuchte photodynamische Therapie (PDT) befindet sich seit Jahrzehnten in unterschiedlichen Indikationen erfolgreich im klinischen Einsatz. Sie stellt unter anderem ein Verfahren dar, das pathogene Keime schonend und ohne Risiko einer Resistenzbildung eliminieren kann. [1]
Im Fall der geplanten Keimelimination werden die Bakterien mit einer photosensibilisierenden Substanz (Photosensitizer) in Kontakt gebracht („eingefärbt“) und anschließend mit Licht geeigneter Wellenlänge bestrahlt. Dies bewirkt photophysikalische Prozesse, bei denen für Bakterienzellen toxische „reaktive Sauerstoffspezies“ entstehen. [2],[3]
Das einzusetzende photodynamische Pflegesystem zeichnet sich durch einfache, für den häuslichen Gebrauch als Mundhygieneprodukt geeignete Anwendung, gezielte Bestrahlungsdimensionierung und gut verträgliche Photosensitizer bzw. Inhaltsstoffe aus. Die Angelpunkte des Verfahrens sind einerseits die gezielte, auf die „angefärbten“ Keime beschränkte Wirkung der photodynamischen Behandlung und andererseits die Tatsache, dass sowohl Photosensitizer als auch Licht in Bereiche vordringen, die der häuslichen Zahnhygiene sonst nicht zugänglich sind.
Das Produkt „manadental“, das für die Applikation der photodynamischen Pflege entwickelt wurde, ist als innovatives Instrument für die alltägliche Mundhygiene konzipiert und soll die Mundgesundheit umfassend schützen und erhalten.
Zur Wirksamkeitsanalyse der photodynamischen Pflege „manadental“ wurden Versuchsreihen im Labor (in-vitro) und Untersuchungen (in-vivo) mit ProbandInnen durchgeführt.
Durchführende Stelle: Diagnostik & Forschungs- (D&F) Institut für Hygiene, Mikrobiologie und Umweltmedizin, Medizinische Universität Graz
Auftraggeber: Mana Health Technologies GmbH
1. Ziel der Versuchsreihe
Ziel dieser Versuchsreihe war, die antibakterielle Wirkung des oralen photodynamischen Pflegesystems „manadental“ der Fa. Mana Health Technologies GmbH auf den pathogenen Mundkeim Streptococcus mutans zu untersuchen. Als Vergleich wurden zwei im Handel erhältliche, herkömmliche Mundspülungen auf ihre antibakterielle Wirksamkeit getestet.
Am Beispiel des Indikatorkeims Streptococcus mutans wurde in-vitro untersucht, inwieweit das Verfahren in der Lage ist, die Anzahl der Colony Forming Units (CFU/ml) im Versuchsansatz zu reduzieren.
2. Material und Methoden
Der pathogene Mundkeim Streptococcus mutans wurde vor der Bestrahlung 48h auf COL-S-Agarplatten bei 37°C, 5% CO2 Konzentration bebrütet, anschließend in 0,9% NaCl suspendiert und mittels OD600 Messung auf eine definierte Start-Keimzahl (107 - 108) eingestellt. Die Keimsuspension wurde mit den zu testenden Lösungen (Riboflavin-Spülung, herkömmliche Mundspülung 1, herkömmliche Mundspülung 2) im Versuchsansatz vermengt.
Die im Rahmen des Versuchs verwendete LED-Lichtquelle hat ein polychromatisches Emissionsspektrum, das die für die photophysikalische Anregung des Riboflavins nötige Wellenlänge auf erforderlichem Energieniveau enthält. Die Bestrahlung wurde in jeweils 5-minütigen (300 sec.) Zyklen eingesetzt.
Bei der photodynamischen Spülung handelte es sich um eine wasserbasierte Lösung mit einem speziellen Vitamin B2 (Riboflavin)-Derivat als Photosensitizer. Die Formulierung wurde als Mundspülung konzipiert und enthält daher neben Geschmackstoffen auch weitere aktive Inhaltsstoffe, die in synergistischer Beziehung zu dem primären photodynamischen Effekt stehen.
Nach erfolgter Manipulation und Inkubation mit den Mundspülungen wurden die Lösungen mit der Pipette erneut durchmischt und in einer 1:10 Verdünnungsreihe bis zu 107 verdünnt und ausplattiert. Jeder Versuch wurde in Form eines technischen Duplikats zweimal ausgewertet. Zusätzlich wurde die photodynamische Bestrahlung als biologisches Duplikat ausgelegt.
Dabei wurden folgende Versuchsansätze miteinander verglichen:
3. Ergebnisse
Die Ergebnisse der Versuchsansätze können der folgenden Tabelle entnommen werden:
Die Resultate der Versuche belegen, dass weder die Bestrahlung allein (BK) noch die Riboflavin-Spülung isoliert (RK) nachweisbare bakterizide Effekte im Vergleich zur Wachstumskontrolle (WK1 und WK2 ) aufweisen. Die Kombination aus Bestrahlung und Riboflavin-Spülung (BES I, BES II) hingegen entfaltet eine starke antibakterielle Wirkung innerhalb des Versuchs gegen Streptococcus mutans (Keimreduktion von ~5.5 Log-Stufen).
Der relative Effektivitätsunterschied zwischen den herkömmlichen Mundspülungen (SP1, SP2) und der photosensibilisierenden bestrahlten Riboflavin-Spülung (BES I, BES II) beträgt innerhalb der Versuchsreihe ~3.0 Log-Stufen. Da drei logarithmische Einheiten (3.0 Log-Stufen) eine prozentuale Verringerung von 99,9% bedeuten, kann davon ausgegangen werden, dass das manadental photodynamische System 99,9% effektiver gegen s.mutans wirkt als die getesteten herkömmlichen Mundsspüllösungen.
4. Interpretation und Zusammenfassung
Die gegenständliche Untersuchung ordnet somit die antimikrobielle Wirksamkeit des geprüften photodynamischen Systems, in Relation zu handelsüblichen Mundspülungen bei Inkubation laut Herstellerangaben innerhalb der Versuchsreihe als deutlich effektiver ein (Abb. 1).
Durchführende Stelle: Dr. med. dent. Andreas Inthal, Velden am Wörthersee, für die Mana Health Technologies GmbH
Auftraggeber: Mana Health Technologies GmbH
1. Ziel der Untersuchung
Ziel der Untersuchung war es, die Wirksamkeit der photodynamischen Pflege mittels eines neuartigen Systems im Mundraum zu messen und zu bewerten. Das zu testende Produktsystem „manadental“ wurde von der Firma Mana Health Technologies GmbH konzipiert, entwickelt und zur Marktreife gebracht. Es nahmen 28 ProbandInnen teil. Die Untersuchung, geleitet durch Prüfarzt Dr. med. dent. Andreas Inthal, wurde im Auftrag der Firma Mana Health Technologies GmbH durchgeführt. Dr. med. dent. Andreas Inthal ist Studienleiter der Mana Health Technologies GmbH, als Investor beteiligt und maßgeblich in die Produktentwicklung des photodynamischen Pflegesystems „manadental“ involviert.
Das zu testende Produkt „manadental“ unterliegt weder dem Arzneimittelgesetz noch dem Medizinproduktegesetz. Bei dem elektronischen Gerät (Messglas, Ladestation, Emitter) handelt es sich um ein Verbraucherprodukt im Sinne des Produktsicherheitsgesetzes. Die photodynamische Flüssigkeit ist als kosmetisches Erzeugnis eingestuft. Im Sinne der Verordnung EG Nr.1223/2009 und der Verordnung (EU) Nr. 655/2013 wurden im Vorfeld der Untersuchung durch den Prüfarzt ethische bzw. sicherheitsrelevante Anforderungen bedacht und diese Untersuchung im Sinne der „good scientifc practice“ durchgeführt.
An einer Gruppe von ProbandInnen wurden sowohl klinisch objektivierbare Parameter der Wirksamkeit auf die Gingiva untersucht als auch ein Farbabgleich durchgeführt und die subjektive Wahrnehmung der ProbandInnen erhoben.
2. ProbandInnen, Material und Methoden
Es nahmen 28 ProbandInnen an der Untersuchung teil, die in der Ordination des Prüfarztes Dr. med. dent. Andreas Inthal durchgeführt wurde. Die Geräte und die photodynamische Flüssigkeit wurden von der Firma Mana Health Technologies GmbH bereitgestellt. Die Teilnahme war für jede/n ProbandIn mit 3 Wochen begrenzt.
Die ProbandInnengruppe setzte sich aus gesunden Individuen in gutem Allgemeinzustand zwischen 20 und 75 Jahren zusammen. Die Teilnahme an der Untersuchung war freiwillig und konnte jederzeit ohne Angabe von Gründen beendet werden.
Das Produktsystem manadental wurde den ProbandInnen samt Verpackung übergeben. Der Produktverpackung war eine detaillierte Bedienungsanleitung beigelegt. Darüber hinaus erhielten die ProbandInnen in der Ordination eine genaue Einschulung in die Produktanwendung. Das Produkt wurde während des Beobachtungszeitraums von 3 Wochen jeden zweiten Abend vor dem Zähneputzen angewendet.
2.1 Endpunkte
Primärer Endpunkt der Untersuchung war die Prüfung der Wirksamkeit des Produkts auf die Zahnfleischgesundheit mittels Bleeding-on-Probing (BoP). Sekundäre Endpunkte waren die Prüfung des Einflusses des Produkts auf die Zahnfarbe und die Analyse der Produktwahrnehmung mittels eines anonymisierten Fragebogens.
2.2 Bleeding-on-Probing
Zur Beurteilung des Zahnfleischzustands wurde Bleeding-On-Probing (BoP; Blutung auf Sondierung) nach Ainamo u. Bay 1975 eingesetzt. Dabei wird eine Sonde mit stumpfer Spitze an definierten Messpunkten am Zahnfleischsaum angedrückt. Es wird dichotom (ja/nein) erfasst, ob die Sondenmanipulation eine Blutung auslöst oder nicht. Sechs Stellen, verteilt über die gesamte sulkuläre Zirkumferenz des Zahns (bei voll ausgebildetem Gebiss entspricht dies 32 x 6 = 192 Messpunkten), werden dabei dichotom (ja/nein) erfasst. Der nicht adaptierte BoP nach Ainamo u. Bay 1975 stellt die Gesamtzahl aller blutenden Sondierungspunkte gegenüber der Gesamtzahl aller Sondierungspunkte prozentuell dar.[4],[5]
In der vorliegenden Studie wurde eine gängige Modifikation des BoP nach Ainamo u. Bay eingesetzt. Das in dieser Modifikation angegebene Resultat drückt die Gesamtzahl blutender Zähne in Relation zur Gesamtzahl sondierter Zähne aus. Dies steht in Kontrast zur herkömmlichen Berechnung, in welcher die Anzahl blutender Stellen in Relation zur Gesamtzahl aller sondierten Stellen ausgedrückt wird. Demnach wird bei der gegenständlichen Modifikation ein Zahn, bei dem sich die auslösbare Blutung z.B. von 5 Stellen auf eine Stelle reduziert hat, immer noch als „blutend“ erfasst. Dadurch wird die Robustheit des Parameters weiter gesteigert. Um die Gefahr eines Bias durch den Prüfarzt weiter zu reduzieren, wurde entsprechend einer „good scientific practice“ eine auf 0.2N druckkalibrierte Paradontalsonde (WHO-Sonde) eingesetzt.
2.3 Zahnfarbkartenabgleich
Zur Erhebung der Zahnfarbe wurde die Farbskala „Classical" des Herstellers VITA® eingesetzt. Die Schattierungen umfassen die Ränge A1-D4®. Die dreidimensionalen Zahnreplikate mit entsprechender Schattierung von A1-D4 werden direkt an den Zahn gehalten und abgeglichen. [6]
2.4 Fragebogen
Die Evaluierung der subjektiven Wahrnehmung erfolgte mit offenen Fragen, Fragen mit Einfachauswahl, skalierten Fragen und Polaritätenprofilen. Die Auswertung erfolgte bei quantifizierbaren Fragemodellen mit prozentuellen und/oder absoluten Zahlen in Kreis- oder Balkendiagrammen.
3. Ergebnisse des Bleeding-on-Probing
Bleeding-on-Probing wurde durchschnittlich an 26.6 (Median 28, Minimum 21, Maximum 30) Zähnen pro ProbandIn getestet. Vor der Intervention fand sich Bleeding-on-Probing an durchschnittlich 18.4 (20; 2 – 28) Zähnen, nach der Intervention nur mehr an 11.5 (10.5; 0-22) Zähnen. Dieser Rückgang war hochsignifikant (Wilcoxon-Test für gepaarte Stichproben: z = 4.627, p < 0.0001; Abb. 1; Abb. 2).
Die Zahl der blutenden Zähne ist im Durchschnitt um 43.1% zurückgegangen. Die Blutungsneigung konnte bei allen Probanden über den Beobachtungszeitraum gesenkt werden
4. Ergebnisse des Zahnfarbenabgleichs
Die Zahnfärbung, bestimmt durch die definierten Zahnfarbkarten, erbrachte bei 23 ProbandInnen (82,1%) keine Farbänderung, bei 5 (17.9%) eine Aufhellung. Eine dunklere Färbung nach der Intervention trat bei keiner Person auf (Abb. 3).
5. Auswertung des Fragebogens
Im Folgenden werden einige Aspekte aus der Fragebogenauswertung dargestellt. Der anonymisierte Fragebogen wurde von den ProbandInnen nach der 3-wöchigen Anwendungsdauer und vor der abschließenden Untersuchung ausgefüllt, um den subjektiven Eindruck nicht zu überlagern.
5.1 Mundgefühl: „Bitte beurteile das Mundgefühl direkt nach der Anwendung“
Diese Frage diente der Beurteilung des „subjektiven Mundgefühls“ der ProbandInnen nach der 3-wöchigen Anwendung. Folgende Antwortmöglichkeiten standen zur Verfügung: Mund fühlt sich weniger sauber an. Mund fühlt sich gleich an wie zuvor. Mund fühlt sich sauberer an. (Abb. 4)
5.2. Ergonomie: „Bitte beurteile die Bestrahlungsanwendung im Mund von unangenehm(1) bis angenehm(5):“
Die Frage diente der subjektiven Einschätzung der Ergonomie des Produkts durch die ProbandInnen nach der 3-wöchigen Anwendung von „manadental“. Die Beurteilung wurde anhand des Polaritätenprofils bestimmt und reichte von unangenehm (1) bis angenehm (5). Durchschnittlich wurde die Ergonomie mit 4,36 Punkten von 5 Punkten beurteilt, was die angenehme Anwendung des „manadental“ Produktsystem unterstreicht. (Abb. 5)
5.3 Wirkung: Deine subjektive Einschätzung zu der Wirkung von „manadental“ nach 3 Wochen
Die Frage diente der subjektiven Einschätzung der Wirkung von „manadental“ durch die ProbandInnen nach der 3-wöchigen Anwendung. Folgende Antwortmöglichkeiten standen zur Verfügung: Mundgesundheit hat sich verschlechtert. Mundgesundheit ist gleichgeblieben. Mundgesundheit hat sich verbessert. (Abb. 6)
5.4. Nutzung: Würdest du das Produkt gerne weiterhin in deinem Alltag nutzen?
Diese Frage diente der subjektiven Einschätzung einer möglichen Produktadaption nach der 3-wöchigen Anwendung. Folgende Antwortmöglichkeiten standen zur Verfügung: Ja. Nein. Unsicher. (Abb. 7)
6. Interpretation und Zusammenfassung
Die bisherigen in-vitro Untersuchungen belegen eine eindrucksvolle Wirkung des photodynamischen Pflegesystems auf den pathogenen Mundkeim Streptococcus mutans. Die Methode bewirkt eine Keimreduktion von ca. 5.5 Log-Stufen und ist herkömmlichen Mundspülungen um ca. 3 Log-Stufen (99.9%) überlegen.
Die Ergebnisse der in-vivo Wirksamkeit des photodynamischen Pflegesystems „manadental“, gemessen anhand des Parameters BoP, zeigen eine hochsignifikante Verbesserung des Zustands der Gingiva. (Wilcoxon-Test für gepaarte Stichproben: z = 4.627, p < 0.0001, Abb. 1, Abb. 2).
Die durchschnittliche Verbesserung des Parameters BoP über den Beobachtungszeitraum liegt bei 43,1 %. Insgesamt war bei allen ProbandInnen eine Verbesserung des Parameters feststellbar, es war kein Fall von Stagnation oder Verschlechterung des Gingivazustands zu verzeichnen.
Die Deutlichkeit der vorliegenden Ergebnisse in Anbetracht des robusten Parameters BoP ist beachtlich. Die PrüfärztInnen und Fachkräfte der durchführenden Stelle bewerten die gegenständliche Verbesserung im Beobachtungszeitraum auch aus klinischer Erfahrung als Erfolg.
Die Ergebnisse des Zahnfarbkartenabgleichs lassen darauf schließen, dass es durch die Anwendung des photodynamischen Pflegesystems zu keiner Verfärbung der Zähne kommt. Es wurden durch die PrüfärztInnen auch neben dem Zahnfarbkartenabgleich, beim zweiten Untersuchungstermin, keine partiellen Verfärbungen des Enamels oder der Gingiva festgestellt. Die leichte Aufhellung der Zahnfarbe, welche bei 5 Personen festgestellt wurde, wird von den PrüfärztInnen und Fachkräften der durchführenden Stelle über den Beobachtungszeitraum als nicht aussagekräftig gewertet. Die Skalensprünge waren klein (0,5 - 1 VITA® Skaleneinheiten) und wurden bei überwiegend hellerer Grundzahnfarbe (AX) festgestellt, welche erfahrungsgemäß leichter durch Lichtschwankungen im Raum und prüferbedingten Bias beeinflussbar ist.
Innerhalb der gegenständlichen Studie waren keine Nebenwirkungen der Anwendung des photodynamischen Pflegesystems anhand der gemessenen Parameter, der generellen Betrachtung der Mundgesundheit und im Folgegespräch bei der Schlussuntersuchung erkennbar.
Die vorliegende Untersuchung zeigt eine hochsignifikante Verbesserung des Gingivazustands der ProbandInnen nach einer 3-wöchigen Anwendung des photodynamischen Pflegesystems „manadental“. Es wurden keine unmittelbaren Nebenwirkungen des photodynamischen Pflegesystems festgestellt.
Literaturverzeichnis
[1] Carrera, E., Dias, H. B., Corbi, S. C. T., Marcantonio, R. A. C., Bernardi, A. C. A., Bagnato, V. S.,
Hamblin, M. R. & De Souza Rastelli, A. N. (2016). The application of antimicrobial photodynamic therapy (aPDT) in dentistry: a critical review. Laser Physics, 26(12), 123001. https://doi.org/10.1088/1054-660x/26/12/123001
[2] Samra, A. P. B., De Carvalho, V. F., Godoy-Miranda, B., Kassa, C. T., Horliana, A. C. R. T. & Prates,
R. A. (2021). Efficacy of antimicrobial photodynamic therapy (aPDT) for nonsurgical treatment of periodontal disease: a systematic review. Lasers in Medical Science, 36(8), 1573–1590. https://doi.org/10.1007/s10103-020-03238-1
[3] Azaripour, A., Dittrich, S., Van Noorden, C. J. & Willershausen, B. (2018). Efficacy of photo-
dynamic therapy as adjunct treatment of chronic periodontitis: a systematic review and meta-analysis. Lasers in Medical Science, 33(2), 407–423. https://doi.org/10.1007/s10103-017-2383-7
[4] Wolf, Herbert, F.; M. Edith; & Rateitschak, Klaus, H. (2014). Farbatlanten der Zahnmedizin. Georg
Thieme Verlag eBooks, 1, 69–80. https://doi.org/10.1055/b-00000027
[5] Hellwig, Elmar; Schäfer, Edgar; Klimek, Joachim; Attin, Thomas (2018): Einführung in die Zahn-
erhaltung. Prüfungswissen Kariologie, Endodontologie und Parodontologie. 7. überarbeitet Auflage. Köln: Deutscher Zahnärzte Verlag. S.537-538
[6] Zahnfabrik, V. (o. D.). VITA Farbskalen. VITA Zahnfabrik. Abgerufen am 16. April 2023,
von https://www.vita-zahnfabrik.com/de/VITA-Farbskalen-31232.html