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Kraft- und Drehmomentabgabe thermoplastisch geformter Schienen bei Frontzahnderotation vor und nach Alterungssimulation

dc.contributor.advisorHahn, Wolfram PD Dr.de
dc.contributor.authorEngelke, Benjaminde
dc.date.accessioned2012-04-16T17:24:05Zde
dc.date.available2013-01-30T23:50:51Zde
dc.date.issued2010-11-17de
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-0006-B146-4de
dc.identifier.urihttp://dx.doi.org/10.53846/goediss-889
dc.description.abstractZur Korrektur verschiedener Zahnfehlstellungen werden vor allem aus ästhetischen Gründen thermoplastisch geformte Schienen empfohlen. Bis heute wurden die bei Anwendung dieses Therapiemittels entstehenden Kräfte und Drehmomente, sowie die daraus ableitbaren biomechanischen Prinzipien jedoch nicht beschrieben. Das Ziel dieser Arbeit war deshalb, die Kräfte und Drehmomente, die von Schienen aus verschiedenen Materialien mit unterschiedlichen Materialstärken in Abhängigkeit von der Auslenkungsstrecke abgegeben werden, am Beispiel eines oberen zentralen Schneidezahns in vitro zu erfassen. Als orthodontische Bewegungsform wurde in diesem Fall die reine Rotation des Oberkieferfrontzahnes um seine Längsachse gewählt. Des Weiteren war von Interesse, inwieweit die Materialstärke, das Tiefziehverfahren, die Schluckkraft oder eine künstliche Alterung einen Einfluss auf die generierten Kräfte und Drehmomente haben. Die Messungen erfolgten dabei mithilfe einer neu entwickelten modularen Messapparatur. Für die Simulation der Schluckkraft wurde ein Gewichtsäquivalent verwendet, welches die Schienen zentral in vertikaler Richtung belastete. Die künstliche Alterung, bestand aus einer thermischen Wechsellast und einer Wasserlagerung unter mechanischer Vorbelastung. Die gemessenen Kräfte und Drehmomente überschritten die in der Literatur als ideal angegebenen Werte zum Teil um ein Mehrfaches. Die diesbezügliche Relevanz für pathologische Nebeneffekte ist Gegenstand weiterer Untersuchungen. Anhand der vorgenommenen Messungen konnte eine therapeutisch relevante intrusive Kraft für die untersuchte Bewegungsform nachgewiesen werden. Bei identischer Auslenkungsstrecke erzeugten die dünneren Materialstärken statistisch signifikant niedrigere Kräfte und Drehmomente. Für die klinische Anwendung muss jedoch berücksichtigt werden, dass auch dünnere Schienen, die zwar geringere Kräfte erzeugen, bei größeren Auslenkungsstrecken immer noch Kräfte über den als biologisch ideal postulierten Werten generieren. Auch die Tiefziehverfahren hatten teilweise einen signifikanten Einfluss auf die Kraftabgabe. Eine eindeutige Hierarchie unter den verschiedenen Tiefziehverfahren in Bezug auf die Krafthöhe ließ sich jedoch nicht feststellen. Des Weiteren zeigte sich, dass durch einen simulierten Schluckakt die Kräfte und Drehmomente auf den orthodontisch zu bewegenden Zahn signifikant verstärkt werden. Bei den Ergebnissen bezüglich der auftretenden Kräfte und Drehmomente handelt es sich um eine Momentaufnahme bei initialer Eingliederung der Aligner. Durch die in dieser Studie durchgeführte Alterungssimulation konnte ein statistisch signifikanter Abfall der gemessenen Kräfte und Drehmomente gezeigt werden, was dafür spricht, dass auch unter klinischen Bedingungen ein Abfall der Kräfte und Drehmomente zu erwarten ist. Aus biomechanischer Sicht konnte in der vorliegenden Arbeit gezeigt werden, dass die Mechanismen der Kraftübertragung weitaus komplexer sind, als dies bisher in der Literatur dargestellt wurde. Um diese Komplexität und die tatsächlichen Effekte und verschiedenen Möglichkeiten der orthodontischen Schienentherapie näher zu erfassen, sind sowohl klinische als auch weitere biomechanisch-physikalische Laborstudien notwendig.de
dc.format.mimetypeapplication/pdfde
dc.language.isogerde
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/de
dc.titleKraft- und Drehmomentabgabe thermoplastisch geformter Schienen bei Frontzahnderotation vor und nach Alterungssimulationde
dc.typedoctoralThesisde
dc.title.translatedInitial forces and moments delivered by removable thermoplastic appliances during rotation of an upper central incisor before and after simulated agingde
dc.contributor.refereeMausberg, Rainer Prof. Dr.de
dc.date.examination2010-12-07de
dc.subject.dnb610 Medizin, Gesundheitde
dc.description.abstractengThe force delivery properties of thermoformed appliances are not investigated systematically. The aim of the present study was to quantify the forces and moments given by thermoplastic appliances which were produced from five different materials on a central upper incisor during rotation. Further points of interest were the influences of material thickness, the thermoforming procedure, the swallow force, and the in vitro aging on the generated forces and moments. For measuring the forces and moments a separated measuring tooth as part of a standardized resin model incorporated in a newly developed measuring device was rotated around its central axis direction after putting the respective appliance on the model. For simulating the occlusal force generated during swallowing, an equivalent weight straining the appliance in its vertical axis was used. To simulate the intraoral aging of the materials, the appliances where thermocycled and stored in water under mechanical preload. The delivered forces and moments are mostly too high compared with those stated as ideal in the literature. The relevance for pathological side effects of these findings should be evaluated in the future. During rotation with aligners, an intrusive force can also be observed. The forces delivered by the thick appliances were overall significantly higher than those of the thin materials. The thermoforming procedure had partially significant effect on the force delivery properties. A definite hierarchy between the different thermoforming procedures in relation to the delivered forces could not be observed. The simulated occlusal force generated during swallowing significantly increased the delivered forces and moments. A simulated in vitro aging of the thermoformed appliances decreased the measured forces and moments statistically significant. From a biomechanical perspective, the study inhand proves that mechanisms in force delivery a more complex than research has shown so far. In order to comprehend the aforementioned complexity, actual effects, and various possibilities in therapy with removable orthodontic appliances, more clinical and biomechanic-physical studies are necessary.de
dc.subject.topicMedicinede
dc.subject.gerSchienentherapiede
dc.subject.gerorthodontisch;kieferorthopädischde
dc.subject.gerRotationde
dc.subject.gerDrehmomentde
dc.subject.gerKraftde
dc.subject.gerAlterungssimulationde
dc.subject.gerInvisalignde
dc.subject.engRemovable Thermoplastic Appliancede
dc.subject.engorthodonticde
dc.subject.engrotationde
dc.subject.engmomentde
dc.subject.engforcede
dc.subject.engalterationde
dc.subject.engInvisalignde
dc.subject.bk44.96de
dc.identifier.urnurn:nbn:de:gbv:7-webdoc-2702-3de
dc.identifier.purlwebdoc-2702de
dc.affiliation.instituteMedizinische Fakultätde
dc.subject.gokfullMED 567: Kieferorthopädiede
dc.identifier.ppn645081302de


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