EditorialDOI: 10.3290/j.ijcd.b4119815, PubMed-ID: 37232291Seiten: 111-112, Sprache: Englisch, DeutschBeuer, Florian
ScienceDOI: 10.3290/j.ijcd.b3759621, PubMed-ID: 36602786Seiten: 117-124, Sprache: Englisch, DeutschTchorz, Jörg Philipp / Gierl, Valentina / Piasecki, Lucila / Frank, Wilhelm / Wrbas, Karl-Thomas
Eine Ex-vivo-StudieZiel: Ziel der vorliegenden Studie war es, die Genauigkeit der Bestimmung der Wurzelkanallänge (WKL) für verschiedene DVT-Protokolle zu ermitteln und den Einfluss zusätzlich überlagerter optischer Abformungen zu untersuchen.
Material und Methode: Von 30 extrahierten menschlichen Molaren wurden zum einen DVTs mit einem strahlungsreduzierten (Low Dose, LD) und einem hochauflösenden (High Definition, HD) Aufnahmeprotokoll, zum anderen digitale optische Abformungen akquiriert. Anschließend wurden in einer Endodontie-Software (Sicat Endo) die WKL-Messungen in den DVT mit (LD+, HD+) und ohne (LD–, HD–) überlagerte optische Abformung durchgeführt. Zur Bestimmung der Genauigkeit wurden die absoluten Differenzen zwischen den Testgruppen-WKL und den tatsächlichen WKL berechnet und mit dem Wilcoxon-Rangsummentest analysiert.
Ergebnisse: Die absoluten Differenzen zwischen der tatsächlichen WKL und den getesteten Messmethoden variierten signifikant (p < 0,05). Sowohl die höhere Auflösung als auch die zusätzliche Überlagerung einer optischen Abformung verbesserten die Messgenauigkeit. Die mittleren Diskrepanzen zur tatsächlichen WKL betrugen 0,26 mm (HD+), 0,34 mm (HD–), 0,43 mm (LD+) bzw. 0,66 mm (LD–). Von den Messungen in der Gruppe HD+ erreichten 93,4 % eine Genauigkeit von ± 0,5 mm.
Schlussfolgerung: Sowohl die Auflösung als auch die Überlagerung zusätzlicher digitaler optischer Abformungen haben signifikanten Einfluss auf die WKL-Messungen mittels DVT.
Schlagwörter: DVT, digitale optische Abformung, Wurzelkanallänge, Sicat Endo
ScienceDOI: 10.3290/j.ijcd.b3759633, PubMed-ID: 36602787Seiten: 125-136, Sprache: Englisch, DeutschRatzmann, Anja / Weßling, Mathias / Krey, Karl-Friedrich
Aim: Orthodontic treatments with custom-made active elements may lead to more efficient treatment with fewer side effects. The objective of the present in vitro study was to determine whether individually constructed, mathematically simulated, and 3D-printed power chains could generate adequate forces for orthodontic tooth movement.
Materials and methods: An individual measurement device was developed using a high-precision load cell, amplifier, and microcontroller for signal processing. Elastic chains were designed and subsequently printed from two different thermoplastic polyurethane (TPU) filaments and a thermoplastic elastomer (TPE) filament. With the CAD data, a finite element analysis (FEA) was performed to calculate the reactive forces to be expected at different activation levels. The measured force development of the test objects was compared with the results from the FEA.
Results: The results showed a high precision of the measurement device, with an intraclass correlation coefficient (ICC) of 0.999 and a Dahlberg error of 0.05 N. The measured forces ranged from 196 to 681 g. There was a significant correlation between the measured and calculated forces (R 0.91 to 0.98).
Discussion: In the present study, the fully digital workflow of producing an individualized active orthodontic treatment element, which developed almost exactly the force values calculated in the FEA, was shown. Future clinical use seems promising, in combination with fully individualized and digitally planned treatment approaches. This offers the possibility to integrate these insights from exemplary applications into patient-specific digital planning in orthodontics. The combination of CBCT root reconstruction, intraoral scans with customized brackets, and wires is the perfect starting point to add mechanical and numerical simulations. This would be the next step from shape-driven planning to force-driven planning. The goal is to reduce treatment time and negative side effects, eg, root resorption.
Conclusion: The present in vitro study is the first to show the possible individualized construction and 3D printing of elastic chains exhibiting reproducible, predefined forces.
Schlagwörter: rubber chain, power chain, custom active element, orthodontics, CAD/CAM, 3D printing, finite element analysis
ScienceDOI: 10.3290/j.ijcd.b3762753, PubMed-ID: 36607263Seiten: 137-148, Sprache: Englisch, DeutschHerklotz, Insa / Beuer, Florian / Bruhnke, Maria / Zoske, Jan / Böse, Mats Wernfried Heinrich
Eine prospektive In-vivo-Untersuchung auf Grundlage von IntraoralscansZiel: In dieser Untersuchung sollten die geplante und die übertragene Implantatposition nach vollständig geführten Implantatinsertionen in Einzelzahnlücken verglichen werden.
Material und Methode: Es wurden Implantatinsertionen für zwei Implantatsysteme (Camlog Screw-Line [C-SL], Straumann Bone Level Tapered [S-BLT]) mit zwei Planungssoftwares (SMOP, coDiagnostiX) geplant. Alle Implantate wurden vollständig geführt eingesetzt. Anschließend wurden intraoperative Intraoralscans durchgeführt. Zur Bewertung der Genauigkeit erfolgte ein Vergleich der geplanten und der übertragenen Implantatposition nach Import der Scandaten in einer 3-D-Messsoftware (Geomagic Control X). Die Abweichungen wurden jeweils für den Eintrittspunkt und den Implantatapex in drei Dimensionen (x- [mesiodistal], y- [vestibulooral] und z-Achse [apikokoronal]) ermittelt. Schließlich wurde die Gesamtabweichung einschließlich Winkeldiskrepanz in der Messsoftware berechnet. Signifikanzniveau für die statistische Auswertung war p < 0,05.
Ergebnisse: Es wurden 26 Implantate bei 26 Patienten eingesetzt. Die mittlere 3-D-Abweichung am Eintrittspunkt des Implantats betrug in der C-SL-Gruppe 0,61 ± 0,28 mm, in der S-BLT-Gruppe 0,63 ± 0,24 mm. Am Implantatapex wurde eine mittlere Abweichung von 0,96 ± 0,41 mm für die C-SL-Implantate und von 1,04 ± 0,34 mm für die S-BLT-Implantate beobachtet. Die mittlere Winkelabweichung lag in der C-SL-Gruppe bei 2,58 ± 1,40° und in der S-BLT-Gruppe bei 2,89 ± 1,12°. Die statistische Analyse ergab, dass die Unterschiede zwischen den beiden Implantatsystemen statistisch nicht signifikant waren, dass jedoch am Eintrittspunkt und Implantatapex statistisch signifikante Abweichungen in der z-Achse vorlagen (p < 0,05).
Schlussfolgerung: Die vollständig geführte Implantatinsertion in Einzelzahnlücken lieferte exakte Implantatpositionen. Da signifikante vertikale Abweichungen auftraten, sollte die Bohr- und Insertionstiefe kontrolliert werden, bevor das Implantat in den Knochen eingesetzt wird. Ein Sicherheitsabstand von 1,5 bis 2 mm zu kritischen Strukturen wurde zuverlässig gewahrt.
Schlagwörter: Dentalimplantat, statische Navigation, CAD/CAM, computergestützt, computergestützte Implantatchirurgie, Backward-Planning
ScienceDOI: 10.3290/j.ijcd.b3762733, PubMed-ID: 36607264Seiten: 149-158, Sprache: Englisch, DeutschSchubert, Oliver / Graf, Tobias / Schweiger, Josef / Güth, Jan-Frederik / Sciuk, Thomas / Erdelt, Kurt-Jürgen
Transluzenz in Abhängigkeit von der MaterialdickeZiel: Die Herstellung ästhetische ansprechender monolithischer Restaurationen mittels CAM-Technik ist mit gewissen Herausforderungen verbunden. Eine Materialeigenschaft, die unbedingt berücksichtigt werden sollte, ist die Transluzenz. Frühere Studien konnten für verschiedene Vollkeramiken eine Korrelation zwischen der Transluzenz und der Materialdicke zeigen. Ziel der vorliegenden Studie war es, den Zusammenhang zwischen der Dicke und der Transluzenz für moderne hybridkeramische und Kunststoffmaterialien zu untersuchen und eine Abhängigkeit zueinander zu bestimmen.
Material und Methode: Untersucht wurden Proben aus zwei Resin-Nanokeramiken (Cerasmart, Lava Ultimate) und einem polymerinfiltrierten Keramiknetzwerk (Vita Enamic) sowie aus einem PMMA-Material (Telio CAD) als Repräsentanten dieser Materialklassen. Aus jedem Material wurden jeweils 12 Proben (n = 12) in fünf verschiedenen Dicken (0,4 mm, 0,7 mm, 1,0 mm, 1,3 mm, 1,6 mm, N = 240) hergestellt. Die Transluzenz wurde mit einem Spektralfotometer gemessen. Anschließend wurde mithilfe einer Spezialsoftware die gesamte Lichttransmission jeder Probe berechnet. Schließlich wurden verschiedene Regressionskurven durch die Ergebnisse gelegt und der Determinationskoeffizient (R²) bestimmt.
Ergebnisse: Logarithmische Regressionskurven lieferten die beste R²-Annäherung (Cerasmart: R2 = 0,994, Vita Enamic: R2 = 0,978, Lava Ultimate: R2 = 0,997, Telio CAD: R2 = 0,997) an die für die Lichttransmission gemessenen Werte.
Schlussfolgerung: Die Ergebnisse der vorliegenden Studie zeigen, dass die Transluzenz kunststoffbasierter Materialien mathematisch abgeschätzt werden kann. Für Cerasmart, Lava Ultimate, Vita Enamic, and Telio CAD besteht ein logarithmischer Zusammenhang zwischen der Materialdicke und der Transluzenz. Nach Bestimmung des materialspezifischen Koeffizienten für diese logarithmische Funktion, lässt sich daher die Transluzenz für jede gegebene Materialdicke berechnen.
Schlagwörter: Hybridkeramik, PMMA, kunststoffinfiltriertes Keramiknetzwerk, Resin-Nanokeramik, Transluzenz, Transluzenzberechnung, mathematische Analyse, CAD/CAM, digitaler Workflow
ScienceDOI: 10.3290/j.ijcd.b3759607, PubMed-ID: 36602785Seiten: 159-166, Sprache: Englisch, DeutschBauer, Robert / Zacher, Julian / Strasser, Thomas / Schmid, Alois / Rosentritt, Martin
Ziel: Ziel der vorliegenden Studie war es, die In-vitro-Bewährung und Bruchlast für 3-D-gedruckte provisorische implantatgetragene Frontzahnbrücken aus Materialien mit unterschiedlichem Füllstoffgehalt zu untersuchen.
Material und Methode: Aus verschiedenen Methacrylat-Kunststoffen mit unterschiedlichem Füllstoffgehalt wurden identische implantatgetragene Frontzahnbrücken (Regionen 11 bis 13, n = 8 je Material) gedruckt. Ein Kartuschen-PMMAMaterial diente als Referenz. Die Brücken wurden provisorisch zementiert und einer zyklischen thermomechanischen Ermüdung unterzogen, um den klinischen Einsatz zu simulieren. Die Bewährung während der Ermüdung und die Bruchlast wurden bestimmt und die Bruchtypen analysiert. Schließlich wurden die gewonnenen Daten statistisch analysiert (Kolmogorow-Smirnow-Test, einfaktorielle Varianzanalyse, Bonferroni-Korrektur, Kaplan-Meier-Schätzer, α = 0,05).
Ergebnisse: Die Anzahl der Ausfälle während der thermomechanischen Ermüdung variierte zwischen 3 Proben und allen 8 Proben pro Gruppe während der Belastungsphase. Die mittlere Überlebensdauer lag im Bereich von 93 ± 206 x 103 und 329 ± 84 x 103 Zyklen. Zwischen den getesteten Materialien bestanden signifikante Unterschiede hinsichtlich der Anzahl überlebter Zyklen (Mantel-Cox-Logrank-Test: Chi-Quadrat = 21,861, Freiheitsgrade = 4, p < 0,001). Es fand sich eine Korrelation zwischen dem Füllstoffgehalt und den Überlebenszyklen (Pearson-Korrelation = 0,186, p = 0,065). Die Bruchlasten der überlebenden Brücken lagen bei 499 bis 835 N. Die Ausfälle waren an erster Stelle durch Verbinderfrakturen bedingt (n = 24), gefolgt von Frakturen am Abutment (n = 10).
Schlussfolgerung: Das Überleben provisorischer Brücken war abhängig vom Füllstoffgehalt des Brückenmaterials. Die individuell 3-D-gedruckten Materialien zeigten eine vergleichbare oder bessere Bewährung als das Standardmaterial aus der Kartusche und dürften für provisorische Versorgungen mit Einsatzzeiten von einem halben Jahr und mehr geeignet sein.
Schlagwörter: Rapid Prototyping, 3-D-Druck, additive Fertigung, Interimsprothetik, thermomechanische Ermüdung, Finite-Elemente-Analyse, provisorische Brücke, Implantat
ScienceDOI: 10.3290/j.ijcd.b3762767, PubMed-ID: 36607265Seiten: 167-174, Sprache: Englisch, DeutschMönnink, Carolin / Eich, Lukas / Haddadin, Sami / Stiesch, Meike / Grischke, Jasmin
Ein In-vitro-Proof-of-ConceptZiel: Ziel dieser Untersuchung war es, die Leistungsfähigkeit eines von einer zahnmedizinischen Fachkraft programmierten kollaborativen taktilen Roboters bei der Entfernung von künstlicher Plaque mit derjenigen einer zahnmedizinischen Fachkraft in vitro zu vergleichen.
Material und Methode: Sechs Typodontzähne in den artikulierenden Modellkiefern eines Phantomkopfes wurden mit künstlicher Plaque bedeckt und von einer zahnmedizinischen Fachkraft unter Verwendung einer manuellen und einer elektrischen Zahnbürste gereinigt. Die experimentelle Zahnreinigung wurde mit einem kollaborativen taktilen Sieben-Achsen- Roboter wiederholt, der von einer zahnmedizinischen Fachkraft programmiert wurde und eine manuelle oder eine elektrische Zahnbürste hielt. Die Reinigung wurde mit allen vier Konstellationen jeweils fünfmal wiederholt, was einer Anzahl von n = 30 Zähnen je Gruppe entsprach. Zur Quantifizierung des Reinigungsergebnisses wurde der prozentuale Anteil der Restplaque- Fläche bestimmt.
Ergebnisse: Die Ergebnisse der Reinigung durch den Roboter und die zahnmedizinische Fachkraft waren nicht signifikant verschieden. Dagegen war die elektrische Zahnreinigung signifikant weniger wirksam als die manuelle (p < 0,05).
Schlussfolgerung: Diese In-vitro-Studie zeigt, dass aktuelle Robotertechnik in der Lage ist, künstliche Plaque ebenso wirksam zu entfernen wie eine zahnmedizinische Fachkraft. Künftiger Nutzen könnte darin liegen, Pflegepersonal von dieser zeitaufwendigen und mit einem Ansteckungsrisiko verbundenen Aufgabe zu entlasten und Menschen mit reduzierten motorischen Fertigkeiten oder Sehschwäche bei der täglichen Zahnpflege zu unterstützen.
Schlagwörter: Dentronik, Robotik, Zahnmedizin, Dentalroboter, Mundhygiene, elektrische Zahnbürste, manuelle Zahnbürste, Mensch-Maschine-Interaktion, Mensch-Roboter-Interaktion
ApplicationDOI: 10.3290/j.ijcd.b3799799, PubMed-ID: 36632985Seiten: 175-182, Sprache: Englisch, DeutschHanisch, Marcel / Wagner, Basti / Schuh, Paul
Klinisches Fallbeispiel mit praktischen HinweisenDie chirurgische Kronenverlängerung stellt einen der häufigsten operativen Eingriffe in der parodontologischen Praxis dar. Sie kann grundsätzlich in eine funktionale und eine ästhetische chirurgische Kronenverlängerung unterteilt werden. Generell stellt die chirurgische Kronenverlängerung einen vorhersagbaren parodontal-chirurgischen Eingriff dar. Die typische Komplikation liegt in einer übermäßigen Rückbildung des dentoalveolären Komplexes nach koronal. Die ästhetische chirurgische Kronenverlängerung kann durch eine vorherige digitale Planung vorhersagbar durchgeführt werden, das Risiko möglicher Komplikationen wie eine übermäßige Rückbildung des dentoalveolären Komplexes nach koronal kann dadurch minimiert werden. Ziel dieses Beitrags ist es ein klinisches Fallbeispiel zur chirurgischen Kronenverlängerungen mit digitaler Planung zu präsentieren und daraus praktische Empfehlungen abzuleiten.
Schlagwörter: chirurgische Kronenverlängerung, digitale Planung, Ästhetik