Biomechanical response of maxillary All-on-4 systems under different lateral occlusal guidance patterns: a three-dimensional finite element study
Deze driedimensionale eindige-elementenstudie toont aan dat canine-beschermde occlusie de spanningsconcentratie op implantaten en abutments in maxillaire All-on-4-systemen minimaliseert bij variërende botkwaliteiten, wat suggereert dat het superieure biomechanische voordelen biedt ten opzichte van groepfunctieschema's, ondanks een verhoogde frameworkdeformatie bij een lagere botdichtheid.
Oorspronkelijk artikel gelicentieerd onder CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Dit is een AI-gegenereerde uitleg van het onderstaande artikel. Het is niet geschreven of goedgekeurd door de auteurs. Raadpleeg het oorspronkelijke artikel voor technische nauwkeurigheid. Lees de volledige disclaimer
Wanneer iemand al zijn tanden in de bovenkaak verliest, wordt het pad naar het reconstrueren van een volledig gebit vaak bemoeilijkt door de zachtheid van het resterende bot en de aanwezigheid van de grote, met lucht gevulde sinusholte boven de mond. Om dit op te lossen, gebruiken tandartsen vaak een techniek genaamd All-on-4, waarbij vier metalen palen in de kaak worden geschroefd om een volledig boog van nieuwe tanden omhoog te houden. Twee van deze palen worden recht omhoog geplaatst, terwijl de twee achteraan schuin worden geplaatst om de sinus te vermijden en vast te grijpen aan welk solide bot ook beschikbaar is. Omdat deze metalen palen direct aan het bot zijn gefuseerd zonder de schokabsorbeerders die natuurlijke tanden hebben, stuurt elke beet en elke zijwaartse wrijving de kracht rechtstreeks naar de kaak. De grote vraag voor artsen is hoe ze de kauwvlakken van deze nieuwe tanden moeten vormen, zodat ze niet breken of de palen in de loop der tijd niet losmaken. Specifiek, wanneer een persoon zijn kaak opzij beweegt, moet dan alleen de voorste hoektand contact maken, of moeten er meerdere achtertanden tegelijkertijd contact maken?
Onderzoekers van het Affiliated Stomatological Hospital van de Guizhou Medical University gingen aan de slag om dit te beantwoorden door een zeer gedetailleerd computermodel van een menselijke bovenkaak te bouwen. Ze begonnen met een echte, gezonde vrijwilliger die een volledig gebit aan natuurlijke tanden had en een specifieke manier van bijten waarbij de zijtanden de achtertanden beschermen tijdens zijwaartse bewegingen. Met behulp van hoogresolutie scans van het gezicht en de mond van de vrijwilliger creëerde het team een digitale tweeling van de kaak, inclusief het harde buitenbot, het zachtere binnenbot en de zenuwen. Ze verwijderden vervolgens digitaal de natuurlijke tanden en vervingen deze door het All-on-4 systeem, waarbij ze vier titanium implantaten plaatsten en een brug gemaakt van een sterk metalen frame bekroond met keramische kronen.
Om te zien hoe verschillende bijtstijlen dit systeem zouden beïnvloeden, simuleerden de onderzoekers vier verschillende manieren waarop de tanden contact maken wanneer de kaak opzij beweegt. In het eerste scenario maakte alleen de hoektand contact, waardoor de rest van de tanden werd afgeschermd. In de andere drie scenario's werd het contact gedeeld: eerst door de hoektand en één achtertand, daarna door de hoektand en twee achtertanden, en tot slot door drie achtertanden zonder betrokkenheid van de hoektand. Ze testten elk van deze vier bijtstijlen op drie verschillende soorten gesimuleerd bot, variërend van dicht en sterk tot zacht en sponsachtig, om te zien hoe de materialen op druk reageren.
De computersimulatie toonde aan dat de manier waarop de tanden contact maken aanzienlijk uitmaakt voor de gezondheid van de implantaten. Wanneer de beet alleen door de hoektand werd geleid, bleven de spanning op de metalen palen en de verbindingsstukken lager en gelijkmatiger verdeeld. Echter, wanneer de onderzoekers toosten dat meer achtertanden contact maakten tijdens de zijwaartse beweging, nam de spanning op de implantaten scherp toe. In de simulaties met het sterkste type bot, nam de spanning op het implantaat aan de achterzijde van de mond met bijna zesenveertig procent toe wanneer drie tanden de last deelden vergeleken met wanneer alleen de hoektand contact maakte. In het meest extreme geval steeg de spanning op het verbindingsstuk van het implantaat naar bijna tweehonderdzestig megapascal, een niveau dat, hoewel het niet tot onmiddellijke breuk leidt, hoog genoeg is om het metaal over vele jaren van kauwen te doen slijten.
De studie toonde ook aan dat de kwaliteit van het bot bepaalt hoe de gehele structuur zich gedraagt. Wanneer het bot zacht en sponsachtig was, boog het metalen frame dat de tanden vasthoudt iets meer dan in het sterke bot. Sterker nog, het frame boog bijna vijftig procent meer in de zachtste botconditie wanneer de achtertanden de richting gaven. Deze buiging is een teken dat de structuur doorbuigt onder de belasting, wat uiteindelijk kan leiden tot mechanische defecten of ongemak voor de patiënt. De onderzoekers ontdekten dat de onderdelen van de brug die het dichtst bij de voorkant van de mond liggen, specifiek de verbinders aan de zijde waar de kaak beweegt, consequent de hoogste druk ervoeren, ongeacht het type bot.
Deze bevindingen suggereren dat het ontwerpen van de nieuwe t teethen zodanig dat alleen de hoektand de zijwaartse beweging begeleidt, mechanisch veiliger is voor het All-on-4 systeem. Deze aanpak houdt de krachten lager op de implantaten en vermindert de mate waarin de metalen brug buigt. Hoewel het computermodel gebaseerd was op één enkele gezonde persoon en geen rekening houdt met elke mogelijke real-world complicatie zoals tandenknarsen 's nachts, bieden de resultaten een duidelijke biomechanische reden om een voorkant-geleide beet te verkiezen. Voor patiënten met zwakker bot kan deze ontwerpkeuze zelfs nog kritischer zijn, omdat het helpt voorkomen dat het frame overmatig doorbuigt onder het gewicht van het dagelijkse kauwen.
Verdrinkt u in papers in uw vakgebied?
Ontvang dagelijkse digests van de nieuwste papers die bij uw onderzoekswoorden passen — met technische samenvattingen, in uw taal.