Biomechanical response of maxillary All-on-4 systems under different lateral occlusal guidance patterns: a three-dimensional finite element study
Diese dreidimensionale Finite-Elemente-Studie zeigt auf, dass die Eckzahn-geschützte Okklusion die Spannungskonzentration auf Implantate und Abutments in kieferschaftigen All-on-4-Systemen über verschiedene Knochenqualitäten hinweg minimiert, was darauf hindeutet, dass sie trotz erhöhter Rahmenverformung bei geringererer Knochendichte überlegene biomechanische Vorteile gegenüber Gruppenfunktion-Schemata bietet.
Originalarbeit lizenziert unter CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Dies ist eine KI-generierte Erklärung des untenstehenden Papers. Sie wurde nicht von den Autoren verfasst oder gebilligt. Für technische Genauigkeit konsultieren Sie das Originalpaper. Vollständigen Haftungsausschluss lesen
Wenn ein Mensch alle Zähne im Oberkiefer verliert, wird der Weg zum Wiederaufbau eines vollständigen Gebisses oft durch die Weichheit des verbleibenden Knochens und das Vorhandensein der großen, luftgefüllten Kieferhöhle über dem Mund erschwert. Um dies zu lösen, wenden Zahnärzte oft eine Technik namens All-on-4 an, bei der vier Metallpfosten in den Kiefer geschraubt werden, um einen vollständigen Zahnbogen zu halten. Zwei dieser Pfosten werden gerade nach oben gesetzt, während die zwei hinteren geneigt werden, um die Kieferhöhle zu umgehen und dort Halt zu finden, wo fester Knochen verfügbar ist. Da diese Metallpfosten direkt mit dem Knochen verwachsen sind, ohne die dämpfenden Stoßabsorber, die natürliche Zähne besitzen, leitet jeder Biss und jedes seitliche Mahlen die Kraft direkt in den Kiefer. Die große Frage für die Ärzte ist, wie sie die Kauflächen dieser neuen Zähne gestalten sollen, damit sie die Pfosten im Laufe der Zeit nicht brechen oder lockern. Konkret: Wenn eine Person ihren Kiefer zur Seite bewegt, sollte dann nur der vordere Eckzahn Kontakt haben oder sollten mehrere hintere Zähne gleichzeitig Kontakt haben?
Forscher des Affiliated Stomatological Hospital der Guizhou Medical University gingen diese Frage an, indem sie ein hochdetailliertes Computermodell eines menschlichen Oberkiefers erstellten. Sie begannen mit einem echten, gesunden Freiwilligen, der einen vollständigen Satz natürlicher Zähne und eine spezifische Art des Beißens hatte, bei der die Seitenzähne die hinteren Zähne bei Seitwärtsbewegungen schützen. Mithilfe hochauflösender Scans des Gesichts und des Mundes des Freiwilligen erstellte das Team ein digitales Abbild des Kiefers, einschließlich des harten äußeren Knochens, des weicheren inneren Knochens und der Nerven. Anschließend entfernten sie digital die natürlichen Zähne und ersetzten sie durch das All-on-4-System, wobei sie vier Titanimplantate und eine Brücke aus einem starken Metallgerüst platzierten, das mit Keramikkronen versehen war.
Um zu sehen, wie verschiedene Beißstile dieses System beeinflussen würden, simulierten die Forscher vier unterschiedliche Arten, wie die Zähne beim Bewegen des Kiefers zur Seite Kontakt aufnehmen könnten. Im ersten Szenario traf nur der Eckzahn Kontakt und schützte so den Rest der Zähne. In den anderen drei Szenarien wurde der Kontakt geteilt: zuerst durch den Eckzahn und einen hinteren Zahn, dann durch den Eckzahn und zwei hintere Zähne und schließlich durch drei hintere Zähne ohne Beteiligung des Eckzahns. Sie testeten jede dieser vier Beißstile an drei verschiedenen Arten von simuliertem Knochen, die von dicht und stark bis hin zu weich und schwammartig reichten, um zu sehen, wie die Materialien unter Druck reagieren.
Die Computersimulation ergab, dass die Art und Weise, wie die Zähne aufeinandertreffen, entscheidend für die Gesundheit der Implantate ist. Wenn der Biss nur durch den Eckzahn geführt wurde, blieben die Belastungen auf die Metallpfosten und die Verbindungsteile niedriger und gleichmäßiger verteilt. Wenn die Forscher jedoch erlaubten, dass mehr hintere Zähne während der Seitwärtsbewegung Kontakt hatten, stieg die Belastung auf die Implantate drastisch an. In den Simulationen mit der stärksten Knochenart stieg die Belastung auf das Implantat im hinteren Mundbereich um fast sechsundvierzig Prozent, wenn drei Zähne die Last teilten, im Vergleich dazu, als nur der Eckzahn Kontakt hatte. Im extremsten Fall stieg die Belastung auf das Verbindungsteil des Implantats auf fast zweihundertsechzig Megapascal – ein Niveau, das zwar keinen sofortigen Bruch verursacht, aber hoch genug ist, um das Metall über viele Jahre des Kauens abzutragen.
Die Studie zeigte auch, dass die Qualität des Knochens beeinflusst, wie sich das gesamte Gebilde verhält. Wenn der Knochen weich und schwammartig war, bog sich das Metallgerüst, das die Zähne hält, etwas stärker als im starken Knochen. Tatsächlich bog sich das Gerüst im weichsten Knochenzustand fast fünfzig Prozent stärker, wenn die hinteren Zähne die Führung übernahmen. Diese Biegung ist ein Zeichen dafür, dass sich die Struktur unter der Last verformt, was letztendlich zu mechanischen Ausfällen oder Beschwerden beim Patienten führen kann. Die Forscher fanden heraus, dass die Teile der Brücke, die dem Mund am nächsten liegen, speziell die Verbindungsstücke auf der Seite, in die der Kiefer sich bewegt, konsistent den höchsten Druck erfuhren, unabhängig von der Knochenart.
Diese Ergebnisse legen nahe, dass das Design der neuen Z teeth, bei dem nur der Eckzahn die Seitwärtsbewegung führt, mechanisch sicherer für das All-on-4-System ist. Dieser Ansatz hält die Kräfte geringer auf die Implantate und reduziert das Ausmaß, in dem das Metallgerüst sich biegt. Obwohl das Computermodell auf einer einzelnen gesunden Person basierte und nicht alle möglichen realen Komplikationen wie nächtliches Zähneputzen berücksichtigt, liefern die Ergebnisse einen klaren biomechanischen Grund, eine Eckzahnführung zu bevorzugen. Für Patienten mit schwächerem Knochen könnte diese Designentscheidung sogar noch kritischer sein, da sie hilft, das Gerüst unter der Last des täglichen Kauens übermäßig biegen zu lassen.
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