Biomechanische Untersuchungen an thermoplastisch geformten Schienen
Biomechanical research of removable thermoplastic appliances
von Teresa Friederike Erfurth-Jach
Datum der mündl. Prüfung:2012-07-02
Erschienen:2012-06-26
Betreuer:PD Dr. Wolfram Hahn
Gutachter:PD Dr. Wolfram Hahn
Gutachter:PD Dr. Martin Wachowski
Dateien
Name:erfurth_jach.pdf
Size:1.59Mb
Format:PDF
Zusammenfassung
Englisch
Many clinical treatments with removable thermoplastic appliances have been documented in dental literature. Yet, the forces produced by these appliances have not been investigated systematically so far. Hence the aim of the study was to quantify the forces delivered by a special type of thermoplastic appliance described by Sheridan. Traditional aligner appliances are using a series of aligners to move teeth. The method applied in this study moves teeth through pressure points, so called bumps. These bumps are created by special pliers, which are pressed in the aligner. The aim of the study was to measure the forces generated by bumps when tipping a maxillary central incisor in vitro in detail. Further on it was investigated whether these forces change when the bumps` depth and position were altered. Moreover another aim was to evaluate whether the pliers` shape and the occlusal forces acting during swallowing affect the forces delivered by removable thermoplastic appliances. To simulate swallowing, a weight was positioned on top of the aligners during the measurements. The following results can be stated: Bumps produce a complex system of forces during tipping. When deconstructing the force vector into its components, this results in horizontally and intrusively acting forces. The measured forces in the present study were much higher than the ideal forces recommended for orthodontic treatment in dental literature. Compared to other studies, the forces in this trial were also much higher, however only some exceeded the forces measured in a parallel study which evaluated forces during tipping a maxillary central incisor with traditional thermoplastic appliances. When the bumps were deepened, horizontal and intrusive forces occurred, which were statistically significantly higher. Depending on the position of the bumps, varying forces were generated, although the bumps` depth remained unchanged. Yet no homogeneous influence of the bumps` position on the strength of the measured forces could be found. The shape of the pliers only affected the measurements in some cases. However, the trend could be observed that the thin pliers produced higher forces than the thick one. When simulating swallowing the resulting forces were also higher in tendency. However, in the statistical analysis the results were also only partly significant. In conclusion, the present study showed that even flat bumps produce high forces. This finding should be taken into account when thermoplastic aligners are used in orthodontic therapy.
Keywords: Force; removable thermoplastic appliances; aligners; bumps
Weitere Sprachen
In der zahnärztlichen Literatur ist eine
Vielzahl an klinischen Fallvorstellungen zur Behandlung von
Zahnfehlstellungen mittels thermoplastisch geformter Schienen zu
finden. Die dabei durch die Schienen erzeugten Kräfte wurden jedoch
bis dato nur unzureichend untersucht. Die vorliegende Arbeit hatte
zum Ziel, die an einer von Sheridan entwickelten orthodontischen
Schiene auftretenden Kräfte bei der Kippung des ersten maxillären
Inzisivus in vitro zu erforschen. Während bei der klassischen
Schienentherapie die Zahnbewegung durch Set-ups erfolgt, wird sie
bei dieser Methode durch in die Schiene eingearbeitete kleine
Druckpunkte (sog. Bumps) durchgeführt. Die Herstellung der Bumps
erfolgt mittels speziell für diesen Schienentyp angebotener Zangen.
In der Arbeit wurde im Detail untersucht, welche Kräfte generell an
der Schiene durch Bumps bei der Kippbewegung des ersten maxillären
Frontzahnes entstehen. Von Interesse war ferner, ob sich die Kräfte
bei unterschiedlichen Bumppositionen und Bumptiefen verändern und
ob die Zangenform sowie die Schluckkraft einen Einfluss auf die
Größe der an den Schienen auftretenden Kräfte haben. Die
Schluckkraft wurde durch ein Gewicht simuliert, das während der
Messungen auf die Schiene gelegt wurde. Es wurden folgende
Erkenntnisse gewonnen. In thermoplastisch geformte Schienen
eingearbeitete Bumps erzeugen ein komplexes Kraftsystem. Neben
horizontalen Kräften zur kippenden Bewegung konnten auch intrusive
Kräfte nachgewiesen werden. Die in der vorliegenden Studie
ermittelten Kräfte waren in der Regel deutlich größer als die
bislang in der Literatur empfohlenen und an orthodontischen
Schienen gemessenen Kräfte, allerdings nur etwas größer als die
Kräfte, welche bei der Kippung eines oberen Frontzahns mit
klassischen orthodontischen Schienen im Rahmen einer Parallelstudie
gemessen worden sind. Eine Vertiefung der Bumps führte zu
statistisch signifikant größeren horizontalen und intrusiven
Kräften. In Abhängigkeit von der Positionierung des Bumps wurden
trotz identischer Bumptiefen unterschiedlich große horizontale und
vertikale Kräfte erzeugt. Ein einheitlicher Einfluss der
Bumpposition auf die Größe der auftretenden Kräfte konnte nicht
nachgewiesen werden. Auch die Zangenform hatte nur teilweise einen
signifikanten Einfluss auf die Kraftabgabe. Tendenziell erzeugte
aber die dünnere Zange die größeren Kräfte. Gleiches gilt für die
simulierte Schluckkraft. Hier waren in der Tendenz die Kräfte mit
Gewicht größer. Statistisch war dieses Ergebnis aber nur teilweise
signifikant. Abschließend kann festgehalten werden, dass bereits
bei geringen Auslenkungsstrecken große Kräfte auf die zu bewegenden
Zähne wirken, was bei dem Einsatz thermoplastisch geformter
Schienen in der kieferorthopädischen Therapie bedacht werden
sollte.
Schlagwörter: Kraft; thermoplastisch geformte Schienen; Bumps