title: Zur Sensitivität und Spezifität der digitalen Fluoreszenzkamera VistaProof für die Detektion der okklusalen Karies
title: Sensitivity and Specificity of the Fluorescence Based Camera System VistaProof for the Detection of Occlusal Caries
Creators: name: Schipper, Helge Marten
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2012
Subjects: Occlusal caries
Serial sectioning
Fluoreszenz-Kamera
Medizin, Gesundheit
Fluorescence based camera
Sensitivität
Okklusalkaries
Spezifität
Specificity
Sensitivity
Hartschnittpräparate

description: Problemstellung: Die adäquate und
      frühzeitige Diagnose der Zahnkaries stellt eine
      Herausforderung im zahnärztlichen Alltag dar. Wegen des
      allgemeinen Trends zum Kariesrückgang sind zunehmend
      subtilere Diagnoseverfahren nötig, mit denen sich zum
      Beispiel auch Initialläsionen erfassen lassen. Außer der
      visuellen Untersuchung stehen weitere apparative Verfahren
      für die Detektion der Zahnkaries zur Verfügung. Ziel: Die
      vorliegende Studie zielte darauf ab, Sensitivität und
      Spezifität des Fluoreszenzkamerasystems VistaProof bei der
      Detektion der okklusalen Karies zu ermitteln. Als
      Goldstandard wurde die histologische Untersuchung von
      Hartschnittpräparaten gewählt. Material und Methode: 53
      extrahierte Zähne (47 Molaren und 6 Prämolaren) standen für
      die Studie zur Verfügung. Vor der Extraktion war die
      Zustimmung der Patienten zur Nutzung der Zähne für
      Forschungszwecke eingeholt worden. Nach dem Reinigen der
      Zähne wurden digitale Fotos der Okklusalflächen angefertigt,
      auf denen jeweils 1-3 Messpunkte markiert wurden (n=99). Alle
      Messpunkte wurden von zwei Untersuchern visuell nach dem
      ICDAS-II-Verfahren befundet. Anschließend wurden die Zähne
      mit dem Fluoreszenzkamerasystem VistaProof von beiden
      Untersuchern unabhängig voneinander untersucht. Hierbei
      wurden digitale Aufnahmen der Okklusal-flächen erstellt und
      durch die dazu gehörige Software analysiert. Für die
      histologische Untersuchung wurden die Zahnkronen in
      vestibulo-oraler Richtung in Scheiben geschnitten. Dabei
      entstanden je Zahn 9-12 Hartschnitte mit einer Dicke von
      300µm (± 30 µm). Die Läsionstiefe wurde von beiden
      Untersuchern mikroskopisch unter Auflicht beurteilt. Die
      statistische Auswertung wurde mit SPSS, Version 14.0,
      durchgeführt. Die Korrelation zwischen den
      Fluoreszenzmessungen und den histologischen Befunden wurde
      mit Spearmans Korrelationskoeffizienten ermittelt.
      Sensitivität und Spezifität wurden auf dem D1- (Schmelz- und
      Dentinkaries) und dem D3-Niveau (Dentinkaries) berechnet und
      Receiver Operating Characteristic (ROC)-Kurven gebildet.
      Ergebnisse: Der Spearman-Korrelationskoeffizient lag für
      beide Untersucher im moderaten Bereich (rs = 0,55 bzw. 0,47).
      Es bestand eine signifikant positive Korrelation (p &lt;
      0,01). Entsprechend der jeweils höchsten Summe aus
      Sensitivität und Spezifität wurden die Cut-off-Punkte für das
      D1-Niveau auf 0,9/1,0 und für das D3-Niveau auf 1,3/1,4
      festgelegt. Auf D1-Niveau lag die Sensitivität für
      Untersucher A bei 0,71 und für Untersucher B bei 0,77. Die
      Spezifität betrug 0,76 (A) bzw. 0,68 (B). Auf D3-Niveau
      wurden Sensitivitätswerte von 0,87 (A) bzw. 0,91 (B) und
      Spezifitätswerte von 0,67 (A) bzw. 0,56 (B) ermittelt. Die
      Fläche unter der ROC-Kurve betrug auf D1-Niveau 0,77 (A) bzw.
      0,75 (B) und auf D3-Niveau 0,81 (A) bzw. 0,77 (B). Diskussion
      und Schlussfolgerung: Zwischen den Messergebnissen der
      VistaProof-Fluoreszenzkamera und der histologischen
      Untersuchung zeigt sich eine moderate Korrelation.
      Hinsichtlich der Sensitivität und Spezifität wird die
      diagnostische Aussagekraft deutlich erhöht, wenn die
      Schwellenwerte entsprechend der jeweils höchsten Summe aus
      Sensitivität und Spezifität definiert werden. Das
      VistaProof-Fluoreszenzkamerasystem scheint ein wertvolles
      Hilfsmittel bei der objektiven Karieserfassung und der
      Verlaufs-kontrolle zu sein, ebenso wie bei der Kommunikation
      mit dem Patienten und dessen Motivation. Dabei ist das Gerät
      für erfahrene Untersucher sowie in der studentischen
      Ausbildung gleichermaßen anwendbar. In weiterführenden
      In-vivo-Studien sollten die vom Hersteller angegebenen
      Schwellenwerte für die Läsionstiefen überprüft und
      gegebenenfalls neu definiert werden. Es empfiehlt sich dabei,
      die Anzahl der Messpunkte sowie der Untersucher zu erhöhen,
      um die Datenmenge zu erweitern.
description: Aim: The accurate and timely
      diagnosis of dental caries is an everyday challenge for
      dental practitioners. Due to caries decline, there is an
      increasing need for more subtle diagnostic methods able to
      e.g. detect initial lesions. In addition to visual
      inspection, several methods including radiography, laser or
      light fluorescence based techniques and electrical impedance
      measurements are available. The aim of this study was to
      assess the sensitivity and specificity of the fluorescence
      based camera VistaProof in the detection of occlusal caries.
      Histological evaluation after serial sectioning was used as
      the gold standard. Material &amp; Methods: 53 freshly
      extracted human teeth (47 molars, 6 pre-molars) were
      available for this study. Prior to extraction, informed
      consent had been obtained from the patients about the use of
      the teeth for research purposes. After the teeth had been
      cleaned, the occlusal surfaces were photographed and 1-3
      investigation sites per surface were marked in the digital
      images (n=99). All investigation sites were visually
      inspected according to the ICDAS-II-criteria by two
      examiners. Afterwards, both examiners independently examined
      the teeth using the fluorescence based camera system
      VistaProof. For this purpose, digital images were taken and
      analyzed by the appropriate software. The teeth were then
      serially sectioned in a vestibulo-oral direction for the
      histological examination, resulting in 9-12 slices per tooth
      with a thickness of 300µm (± 30 µm) each. Lesion depth was
      assessed by both examiners using microscopy. Statistics: The
      statistical evaluation was carried out with SPSS, version
      14.0. Correlation between the fluorescence measurements and
      the histological results was determined by means of
      Spearman’s rank correlation coefficient. Sensitivity and
      specificity were assessed at D1- (enamel and dentin caries)
      and D3-level (dentin caries), and receiver operating
      characteristic (ROC) curves were generated. Results:
      Spearman’s rank correlation coefficient was moderate for both
      examiners (rs = 0.47 and 0.55) and there was significant
      positive correlation (p &lt; 0.01). The cutoff-limits were
      defined according to the highest sum of sensitivity and
      specificity at each threshold, resulting in the 1.2/1.3
      cutoff for D1-level and the 1.3/1.4 cutoff for D3-level. At
      the D1 diagnostic threshold, sensitivity was 0.71 (Examiner
      A) and 0.77 (Examiner B) while specificity was 0.76 (A) and
      0.68 (B). At the D3 diagnostic threshold, sensitivity values
      were 0.87 (A) and 0.91 (B). Specificity was 0.67 (A) and 0.56
      (B). The areas under the receiver operating characteristic
      curves were 0.77 (A) and 0.75 (B) at D1-level, while they
      were 0.81 (A) and 0.77 (B) at D3-level. Conclusion: Between
      the fluorescence based and the histological examinations,
      moderate correlation could be observed. Concerning
      sensitivity and specificity, the diagnostic performance can
      be improved by defining the cutoff-limits according to the
      highest sum of sensitivity and specificity at D1- and
      D3-level. The fluorescence based camera system VistaProof
      appears to be a valuable tool for the objective caries
      detection and for monitoring purposes as well as motivating
      patients and communicating with them. The system is equally
      applicable by experienced examiners and in student education.
      In order to further investigate and, if necessary, redefine
      the cutoff-limits provided by the manufacturer, in-vivo
      studies should be conducted. For follow-up studies it would
      be useful to involve more examiners and investigation sites
      to acquire more data.