Untersuchung zur okklusalen Leistungsfähigkeit von Kauflächen durch Kausimulation mit virtuell gestaltetem Kaugut

Computerbasierte physikalische Modelle deformierbarer Körper, die auf Methoden der Finite-Element-Berechnung beruhen, besitzen ein breites Spektrum von Anwendungsmöglichkeiten: von der Unterhaltungsindustrie bis hin zur Medizin. Die Autoren des nachfolgenden Beitrags verwendeten eine solche Methode für die CAD/CAM-Technologie zur Rekonstruktion von digitalen 3-D-Modellen der Zähne. Der Prozess der Nahrungszerkleinerung wird simuliert, indem das Nahrungssubstrat als deformierbares Modell und die Zähne als starres Modell repräsentiert wurden. Dabei wird die Simulation der Deformation, die in einer früheren Veröffentlichung behandelt wurde, durch die computerbasierte Modellierung der Fraktur des Nahrungssubstrats erweitert. Durch die Fraktur lässt sich das Endergebnis des Zerkleinerungsprozesses beurteilen, damit sind aber auch eine Reihe von neuen informatischen Herausforderungen verbunden, wie das Setzen eines Startpunkts für den Frakturprozess im Substrat, das Fortlaufen der Fraktur durch das Substrat hindurch, die Erkennung der Kollision zwischen den frakturierten Substratteilen und dem Auflösen der Kollisionen. Die Autoren entwickelten einen Lösungsansatz, der diese Herausforderungen meistert. Durch die Simulationen lassen sich unterschiedliche Konstruktionen von Kauflächen hinsichtlich ihres funktionellen Endergebnisses der simulierten Nahrungszerkleinerung miteinander vergleichen. Die Autorengruppe ist davon überzeugt, dass diese Computersimulation ein interessantes Analysetool ist, das zur Verbesserung der Okklusions- und Kauflächengestaltung beitragen kann, insbesondere auch bei Totalprothesen, die heutzutage mehr und mehr rein digital konstruiert werden. Schlagwörter: Okklusion, Kauflächengestaltung, CAD/CAM, Totalprothesen, Simulation der Kautätigkeit, Nahrungssubstrat