title: Festsitzende Brückenversorgung im Unterkieferseitenzahnbereich und deren Auswirkung auf die mandibuläre Deformation
Creators: name: Petkova, Kristina
Publisher: name: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU)
Year: 0
Subjects: subject: Unterkieferdeformation
subject: Mandibuläre Deformation
subject: mandibuläre Brücke
subject: Unterkieferbrücke
subject: Brückenversorgung
subject: Prothetik im Unterkiefer
subject: Unterkieferseitenzahnbereich
subject: DDC Classification::6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften :: 61 Medizin und Gesundheit :: 610 Medizin und Gesundheit

description: Background and aims The deformation of the mandible during forced mouth opening and protrusion has already been examined and proven multiple times in the past. It represents torsion of the whole mandibular arch, which leads to a decreased tooth arch width and a lingual rotation of the posterior teeth. The previous study showed that the torsion affects mostly the posterior teeth of the mandible. A natural question is whether there is a correlation between the deformation and mandibular fixed partial denture because of the biomechanical risks of this conventional therapy. Clinical failures like decreased long-term survival-rate, decementation and chipping have been related to man-dibular flexure, because the transversal and sagittal rotation of the posterior teeth may cause stress in the cement gap and on the veneered fixed partial denture. The purpose of this in-vivo study is to analyze whether fixed partial denture therapy alters the deformation of the mandible and to determine gender-related differences. This is done by using an optical measurement method to deduce the interaction of prosthodontic therapy with mandibular biomechanics. As a result, biomechanical risks for mandibular prosthodontic therapy could be assessed and aspects which could lead to clinical failure could be considered during the planning process. Materials and methods For this study, 25 subjects (12 women and 13 men) were selected who each received posterior fixed partial denture therapy of the lower jaw. The participants were required to have regular mouth opening function (≥ 20 mm) and to not suffer from periodontal diseases or cranioman-dibular dysfunction. In order to examine the mandibular flexure before and after the prosthodon-tic therapy, four impressions per participant were made using scannable impression material. Two were done with the mouth wide open and two with the mouth nearly closed. After the opti-cal detection of all dental impressions, a three-dimensional evaluation method, including virtual object matching was performed: the congruent virtual mouth-opened (actual) and mouth-closed (set) models of each situation (before and after fixed partial denture therapy) were aligned with each other. Afterwards, the three-dimensional deviation (set – actual) was calculated by con-structing a coordinate system and matching the objects precisely with each other. Again, coor-dinate systems were created on each adjacent tooth and its equivalent posterior tooth of the other mandibular quadrant (reference tooth) in order to describe their direction of movement (X (mesiodistal), Y (oro-vestibular) and Z (vertical)) and rotation (Phi(X) (oro-vestibular), The-ta(Y) (mesiodistal) and Psi(Z) (around its own axis)). Finally, the local three-dimensional man-dibular flexure was determined and calculated on every adjacent and reference tooth. For the statistical analysis, the mean of the collected data set, the standard deviation and the maximum and minimum distances and rotations for each situation (before and after the prosthodontic ther-apy) were calculated. Afterwards, the statistical significance was tested via Wilcoxon signed-rank tests and finally, Mann-Whitney U tests were used to examine whether there are any gen-der-specific differences. The significance level was set at α = .05. Results The comparison between the adjacent teeth’s deviation before and after the fixed partial denture therapy showed a significantly decreased rotation in Theta(Y) and Psi(Z) with p-values of 0.013 and 0.005, respectively. Therefore, the adjacent teeth rotated less in mesiodistal direction and around their own vertical axis after the prosthodontic therapy. On the other hand, there was no significant alteration to the deviations of the reference teeth. The comparison between female and male subjects’ adjacent teeth did not yield significant differences before the prosthodontic therapy. However, in the linear axis Y (movement in oro-vestibular direction), a higher defor-mation for female subjects is observed, with P = 0.056. After the fixed partial denture therapy the female test subjects’ adjacent teeth showed a statistically higher rotation in Theta(Y) (mesio-distal), with P = 0.024. However, the comparison of the alteration due to the prosthodontic ther-apy revealed no significant difference between female and male participants. Conclusion The deformation of the lower jaw very likely interacts with mandibular prosthodontic therapy. Posterior fixed partial denture alters the biomechanical behavior of the adjacent teeth by signifi-cantly modifying two of their rotational axes; their tilts in mesiodistal direction and the rotation around their vertical axis decrease. These inhibiting forces may be transferred onto the man-dibular bone, the cement gap of the restoration, or the compound to the veneering ceramics. This could lead to problems with strain, which may impair the long-term survival of mandibular prosthodontic restorations. On the other hand, the biomechanical behavior of the reference teeth is not altered. This suggests that the deformation of the mandible alters the flexure of the man-dibular arch locally, but not overall. While a higher local deformation in one rotation-axis of the adjacent teeth after the prosthodontic therapy was observed for female subjects, there was no evidence that the deviation due to the fixed partial denture depends on gender. Altogether, the forces resulting from mandibular flexure should be considered in the planning process of pros-thodontics in the lower jaw, as they may entail biomechanical risks and lead to unfavorable load patterns.
description: Hintergrund und Ziele Die Verformung des Unterkiefers bei forcierter Mundöffnung und Protrusion wurde in der Ver-gangenheit bereits mehrfach untersucht und belegt. Sie stellt eine Verwindung der gesamten Unterkieferspange dar, welche unter anderem in einer Verschmälerung der Zahnbogenbreite und Rotation der Seitenzähne nach lingual resultiert. Die aussagekräftigen Ergebnisse der Vor-gängerstudie zeigen, dass sich die Verwindung vor allem auf die Unterkieferseitenzähne aus-wirkt. Im Hinblick auf die in der Literatur beschriebenen biomechanischen Risiken für die heut-zutage häufig eingesetzten mandibulären Brücken in diesem Bereich stellt sich die Frage, welche Korrelationen zwischen der Unterkieferdeformation und festsitzenden mandibulären Brücken bestehen könnten. Misserfolge wie schlechtere Langzeitprognosen, Dezementierungen oder Verblendabplatzungen könnten auf die Unterkieferdeformation zurückzuführen sein, da die Kippung der Seitenzähne in transversaler und sagittaler Richtung Spannungen im Zement und der Verblendung erzeugen kann. Folglich war das Ziel der vorliegenden in-vivo Studie mithilfe einer optischen Messmethode zu untersuchen, inwiefern sich die Unterkieferdeformation nach der prothetischen Rehabilitation mittels einer festsitzenden Brücke im Unterkieferseitenzahnbe-reich ändert. Auf diese Weise sollen Rückschlüsse auf Wechselwirkungen zwischen protheti-schen Restaurationen im Unterkiefer und dessen Biomechanik gezogen und außerdem mögliche geschlechtsspezifische Unterschiede eruiert werden. So könnten biomechanische Risiken bei der Planung prothetischer Restaurationen im Unterkiefer besser eingeschätzt und dabei negative Auswirkungen auf den Langzeiterfolg berücksichtigt werden. Material und Methode Zur Durchführung dieser klinischen Studie wurden 25 Probanden ausgewählt, bei denen die Versorgung mittels einer festsitzenden Brücke im Unterkieferseitenzahnbereich durchgeführt wurde. Insgesamt nahmen 12 Frauen und 13 Männer teil, wobei sichergestellt wurde, dass die Versuchspersonen eine regelrechte Mundöffnung (≥ 20 mm) aufwiesen und nicht an parodonta-len Vorerkrankungen oder craniomandibulärer Dysfunktion litten. Um die Unterkieferdeforma-tion der Probanden sowohl vor als auch nach der prothetischen Versorgung messen zu können, wurden je Teilnehmer zwei Abdrucknahmen bei weit geöffnetem sowie zwei bei fast geschlos-senem Mund mit einem scanbaren Material vorgenommen. Infolge der optischen Erfassung sämtlicher Abdrücke wurde eine dreidimensionale Auswertungsmethode mit virtueller Objekt-überlagerung durchgeführt. Dabei wurden die kongruenten Modelle der mundoffenen (Ist) und mundgeschlossenen (Soll) Abformungen von der Situation jeweils vor und nach der protheti-schen Rehabilitation zueinander ausgerichtet. Zur anschließenden Differenzberechnung der Soll- und Ist-Objekte wurden diese mithilfe eines Koordinatensystems hochpräzise in Deckung gebracht. Weiterhin wurde an den Pfeilerzähnen sowie an den entsprechenden Referenzzähnen des anderen Unterkieferquadranten ein eigenes Koordinatensystem angelegt, welches die linearen Richtungen X (mesio-distal), Y (oro-vestibulär) und Z (vertikal) sowie die Rotationen Phi(X) (nach oro-vestibulär), Theta(Y) (nach mesio-distal) und Psi(Z) (um die eigene vertikale Achse) beschrieb. Schlussendlich konnte so die lokale Unterkieferdeformation der Pfeiler- und Referenzzähne in allen drei Raumrichtungen berechnet werden. Für die statistische Auswertung wurden sämtliche erhobene Daten arithmetisch gemittelt, die Standardabweichung berechnet sowie die Maximal- und Minimalwerte für die Situation jeweils vor und nach der Eingliederung der Brücken kalkuliert. Anschließend wurden diese Werte mittels Wilcoxon-Vorzeichen-Rangtest auf Signifikanz geprüft. Des Weiteren wurde ein geschlechtsspezifischer Datenabgleich mit dem Mann-Whitney U-Test vorgenommen. Das Signifikanzniveau wurde auf α = ,05 festgesetzt. Ergebnisse Der Vergleich der Deformation an den Pfeilerzähnen jeweils vor und nach deren Brückenver-sorgung ergab signifikante Werte für die Rotationsachsen Theta(Y) und Psi(Z) (P = 0,013 bzw. 0,005). Demnach rotierten die Pfeilerzähne nach der Eingliederung der Brücke signifikant we-niger in mesio-distaler Richtung sowie um ihre eigene vertikale Achse. Gleichzeitig konnte an den Referenzzähnen nach der Eingliederung keine signifikante Änderung der Deformation fest-gestellt werden. Beim Vergleich der Deformation an den Pfeilerzähnen zwischen männlichen und weiblichen Probanden konnte vor der prothetischen Rehabilitation kein signifikanter Unter-schied ermittelt werden, wobei eine lineare Achse Y (die Bewegung in oro-vestibulärer Rich-tung) mit P = 0,056 nah an der Signifikanzschwelle lag und eine stärkere Deformation für weib-liche Probanden in dieser Achse vermuten lässt. Nach der Eingliederung der Brücke hingegen kippten die Pfeilerzähne der weiblichen Probanden signifikant stärker in mesio-distaler Richtung (Rotation Theta(Y)) als die der Männlichen mit einem P-Wert von 0,024. Letztendlich wurde auch die Deformationsänderung durch die prothetische Versorgung zwischen männlichen und weiblichen Probanden verglichen, wobei kein signifikanter Unterschied eruiert werden konnte. Schlussfolgerung Die mandibuläre Deformation steht mit hoher Wahrscheinlichkeit in Wechselwirkung mit pro-thetischen Restaurationen im Unterkiefer. Festsitzende Brückenversorgungen im Unterkiefersei-tenzahnbereich verändern das biomechanische Bewegungsmuster an den Pfeilerzähnen, indem zwei ihrer Rotationsmuster signifikant beeinflusst werden. Sowohl ihre Kippung in mesio-distaler Richtung als auch die Rotation um die vertikale Achse werden hierdurch verringert. Diese hemmenden Kräfte könnten auf Strukturen wie das Parodont, den mandibulären Knochen, den Zementspalt oder auch beispielsweise auf den Verbund zur Verblendkeramik übertragen werden. Dies könnte wiederum zu ungünstigen Spannungen führen und so den Langzeiterfolg der prothetischen Versorgung beeinträchtigen. Gleichzeitig ändert sich das Deformationsmuster der übrigen Zähne nicht, was darauf schließen lässt, dass sich die Unterkieferverformung durch die oben genannte Versorgung lediglich lokal verändert, jedoch nicht auf die Biomechanik der gesamten Unterkieferspange wirkt. Frauen weisen nach der prothetischen Rehabilitation in einer Rotationsachse eine höhere Deformation auf als Männer, wobei sich die Änderung jedoch ge-schlechtsunspezifisch verhielt. Insgesamt sollten demnach die durch die Unterkieferdeformation wirkenden Kräfte bei der Planung mandibulärer prothetischer Restaurationen berücksichtigt werden, da sie biomechanische Risiken bergen und zu ungünstigen Belastungsmustern führen können, wobei das Geschlecht des Patienten jedoch eine untergeordnete Rolle spielt.