Wie 3D-Optik die Kariesdiagnostik verändern soll

Karies erkennen, bevor sie überhaupt sichtbar wird und das ganz ohne Röntgenstrahlung. Genau daran arbeitet derzeit ein Forschungsverbund aus der Westsächsischen Hochschule Zwickau und der TU Dresden. Entwickelt wird eine handgeführte Intraoral-Sonde, die Zahnstrukturen dreidimensional und tiefenaufgelöst darstellen kann. Die Technologie basiert auf optischer Kohärenztomografie (OCT) und soll vor allem frühe, bislang schwer erfassbare Läsionen sichtbar machen. Ziel ist eine präzisere Diagnostik und gleichzeitig weniger Strahlenbelastung für Patientinnen und Patienten.

Warum Kariesdiagnostik ein technisches Problem ist

Karies gehört zu den häufigsten Erkrankungen überhaupt und sie ist tückisch. Denn sie entsteht schleichend. Zunächst entmineralisiert der Zahnschmelz im Inneren, lange bevor sich sichtbare Schäden zeigen. Häufig liegen diese Veränderungen verborgen zwischen den Zähnen oder in feinen Fissuren.

In der Praxis wird Karies heute meist visuell beurteilt und bei Bedarf geröntgt. Doch beide Methoden haben Grenzen: Die visuelle Inspektion erkennt nur fortgeschrittene Karies, während Röntgen zwar Einblicke ins Zahninnere erlaubt, aber mit Strahlenexposition verbunden ist und nur zweidimensionale Bilder liefert.

Die zentrale Frage lautet deshalb: Wie lässt sich Karies frühzeitig, möglichst schonend und gleichzeitig zuverlässig diagnostizieren?

Vom „Zahnarzthaken“ zur digitalen Diagnostik

Ein Blick in die Geschichte zeigt, wie stark die Kariesdiagnostik von technischen Entwicklungen geprägt ist. Lange Zeit war die klassische Sonde, der bekannte „Zahnarzthaken“, das wichtigste Werkzeug. Sie sollte Unebenheiten im Zahnschmelz ertasten und so Hinweise auf Karies liefern.

Mit der Einführung der Röntgendiagnostik im 20. Jahrhundert wurde erstmals ein Blick unter die Oberfläche möglich. Ein Fortschritt, der bis heute Standard ist.

Seit den 1990er-Jahren kamen zunehmend neue Verfahren hinzu, etwa Laserfluoreszenz oder digitale Bildsysteme. Parallel dazu wandelte sich auch die Zahnmedizin selbst, die Prävention rückte stärker in den Fokus.

Die aktuelle Deutsche Mundgesundheitsstudie (DMS 6) zeigt, dass dieser Ansatz wirkt: Karies bei Kindern und Jugendlichen ist heute auf einem historisch niedrigen Niveau, viele Kinder sind kariesfrei. Und doch bleibt das Problem bestehen – nur anders verteilt.

Zwischen Röntgen und Lichtdiagnostik

Heute nutzen Zahnärztinnen und Zahnärzte eine ganze Reihe diagnostischer Verfahren: klassische Röntgenaufnahmen, Laserfluoreszenz, Transillumination oder digitale Bildanalysen.

All diese Methoden haben ihre Berechtigung, aber auch gemeinsame Schwächen. Entweder liefern sie nur indirekte Hinweise auf Karies oder sie bleiben in ihrer Tiefenauflösung begrenzt. Eine wirklich detaillierte dreidimensionale Darstellung der Zahnhartsubstanz ist bislang nicht Teil der Routine.

Gerade bei frühen Läsionen bleibt daher oft unklar, ob eine Veränderung stabil ist oder sich bereits weiterentwickelt.

Karies bei Kindern – Fortschritt mit Schattenseiten

• Karies ist nach wie vor eine der häufigsten Erkrankungen weltweit.
• In Deutschland ist die Kariesbelastung deutlich gesunken, viele Kinder sind heute kariesfrei.
• Bei Zwölfjährigen ist die Karieslast seit den 1990er-Jahren um bis zu 90 % zurückgegangen.
• Gleichzeitig konzentriert sich Karies zunehmend auf eine kleinere Risikogruppe von Kindern.
• Soziale Faktoren wie Einkommen oder Zugang zur Versorgung spielen dabei eine wichtige Rolle.
• Wenn Kinder Karies haben, dann oftmals schon im Milchgebiss.

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OCT – Blick ins Zahninnere mit Licht

An dieser Stelle kommt die optische Kohärenztomografie ins Spiel. OCT nutzt die Interferenz von nahinfrarotem Licht, um Strukturen im Inneren eines Materials sichtbar zu machen.

Anschaulich gesagt funktioniert das Verfahren ähnlich wie Ultraschall, nur eben mit Licht statt Schall. Das Ergebnis sind hochauflösende Schichtbilder, die sich zu einer dreidimensionalen Ansicht zusammensetzen lassen.

In der Augenheilkunde ist OCT längst etabliert, etwa zur Untersuchung der Netzhaut. Für die Zahnmedizin eröffnet die Technik neue Möglichkeiten. Sie erlaubt es etwa, Veränderungen im Zahnschmelz frühzeitig und ohne Strahlenbelastung sichtbar zu machen.

Damit wird erstmals das möglich, woran klassische Verfahren scheitern: ein direkter Blick in die frühen Stadien der Kariesentwicklung.

Was das Projekt KARiSO-3D konkret neu macht

Das Projekt KARiSO-3D will diese Technologie aus dem Labor in die Praxis bringen. Entwickelt wird eine kompakte, handgeführte Intraoral-Sonde, die sich direkt im Mund einsetzen lässt.

Besonders spannend ist dabei die geplante 3D-Datenfusion. Einzelne Messungen sollen so kombiniert werden, dass Befunde nicht nur punktuell erfasst, sondern über einen längeren Zeitraum hinweg vergleichbar werden.

Das eröffnet neue Perspektiven. Karies könnte künftig nicht nur diagnostiziert, sondern in ihrem Verlauf beobachtet werden, ähnlich wie chronische Erkrankungen in anderen medizinischen Bereichen.

Karies: Weniger bohren, mehr beobachten

Diese Entwicklung passt zu einem grundlegenden Wandel in der Zahnmedizin. Lange Zeit galt: Wird Karies entdeckt, wird gebohrt. Heute steht zunehmend die Frage im Mittelpunkt, ob ein Eingriff überhaupt notwendig ist.

Frühe Läsionen lassen sich oft stabilisieren oder sogar remineralisieren – vorausgesetzt, sie werden rechtzeitig erkannt. Neue bildgebende Verfahren könnten entscheidend sein. Sie ermöglichen:

• frühere Diagnosen
• bessere Verlaufskontrollen
• individuell angepasste Therapieentscheidungen

Damit verschiebt sich der Fokus weg von der Reparatur, hin zur kontinuierlichen Beobachtung und Prävention.

Herausforderungen bis zum Praxiseinsatz

So vielversprechend neue Verfahren wie OCT sind, so ist ihr Weg in die Praxis kein Selbstläufer.

Ein zentraler Punkt sind die Kosten. Neue Geräte müssen wirtschaftlich sein und sich in bestehende Praxisabläufe integrieren lassen. Hinzu kommen technische Herausforderungen, etwa die Anwendung im feuchten und beweglichen Umfeld der Mundhöhle.

Auch die Auswertung der Daten ist komplex. Hochauflösende 3D-Bilder sind nur dann hilfreich, wenn sie zuverlässig interpretiert werden können. Dafür braucht es standardisierte Verfahren und vermutlich Unterstützung durch Software oder künstliche Intelligenz. Nicht zuletzt stellt sich die Frage der Ausbildung: Neue Technologien erfordern neue Kompetenzen.

Wohin geht die Reise in der Kariesdiagnostik?

Die Entwicklung der OCT-Sonde ist Teil eines größeren Trends. Die Zahnmedizin wird zunehmend digital, vernetzt und datengetrieben.

Künftig könnten Bildgebung, künstliche Intelligenz und digitale Patientenakten miteinander verschmelzen. Diagnosen würden nicht mehr nur punktuell gestellt, sondern als Verlauf interpretiert – mit individuellen Risikoprofilen und personalisierten Therapien.