Der Einfluss verschiedener Belastungsmechanismen auf die Verformung von dentalen Alignern

Abstract

<strong>Ziel:</strong> <br/> Ziel dieser Arbeit war die Untersuchung geometrischer Veränderungen von Alignern infolge wiederholten manuellen Auf- und Absetzens sowie die Analyse des Einflusses dieser Veränderungen auf die Kraft- und Drehmomentabgabe. Hintergrund ist die bislang begrenzte Datenlage zur Formstabilität von Alignern unter alltagsnahen Belastungen. <br/>

<strong>Material und Methode:</strong> <br/> In dieser in vitro Studie wurden Aligner unterschiedlicher Materialzusammensetzungen und Materialstärken auf dreidimensional gedruckten Modellen untersucht. Die Aligner wurden wiederholt manuell auf- und abgesetzt, um klinische Belastungssituationen zu simulieren. Die geometrischen Veränderungen wurden anschließend analysiert. Ergänzend erfolgten Kraft- und Drehmomentmessungen mithilfe eines orthodontischen Messsystems (OMSS) zur Beurteilung materialspezifischer Veränderungen der Kraftabgabe. <br/>

<strong>Ergebnisse:</strong> <br/> Nach wiederholtem Auf- und Absetzen zeigten alle untersuchten Aligner messbare geometrische Veränderungen. Aligner mit größerer Materialstärke wiesen eine höhere Formstabilität auf als dünnere Materialien. Mit zunehmender Belastung wurde eine Abnahme der initialen Kraftabgabe beobachtet, wobei materialspezifische Unterschiede bestanden. In einzelnen Fällen kam es nach mehrfacher Belastung zu einem erneuten Anstieg der gemessenen Kräfte, was auf lokale Spannungs- oder Klemmeffekte hinweist. Eine vollständige Rückstellung der Aligner nach einer Relaxationsphase konnte nicht festgestellt werden. <br/>

<strong>Schlussfolgerung:</strong> <br/> Die Ergebnisse zeigen, dass wiederholtes Auf- und Absetzen von Alignern zu dauerhaften geometrischen Veränderungen führen kann. Aufgrund des in vitro Designs sind die Ergebnisse nicht unmittelbar auf die klinische Situation übertragbar. Sie unterstreichen jedoch die Bedeutung eines konsequenten Trageverhaltens sowie einer sorgfältigen Patienteninstruktion. Weitere in vivo Studien sind erforderlich, um die klinische Relevanz der beobachteten Effekte zu klären.

<strong>The influence of different stress mechanism on the deformation of dental aligners</strong><br/> <strong>Objective:</strong> <br/> The aim of this study was to investigate geometric changes in aligners resulting from repeated manual placement and removal and to analyze the impact of these changes on force and torque delivery. The background is the previously limited data on the form stability of aligners under conditions similar to everyday use. <br/>

<strong>Materials and Methods:</strong> <br/> In this in vitro study, aligners made of different material compositions and thicknesses were examined on three-dimensionally printed models. The aligners were repeatedly placed and removed manually to simulate clinical load situations. The geometric changes were subsequently analyzed. In addition, force and torque measurements were conducted using an orthodontic measurement system (OMSS) to assess material-specific changes in force delivery. <br/>

<strong>Results:</strong> <br/> After repeated insertion and removal, all examined aligners showed measurable geometric changes. Aligners with greater material thickness exhibited higher shape stability than thinner materials. With increasing load, a decrease in the initial force delivery was observed, with material-specific differences. In some cases, repeated loading led to a renewed increase in the measured forces, indicating local stress or clamping effects. A complete return of the aligners to their original shape after a relaxation phase could not be observed. <br/>

<strong>Conclusion:</strong> <br/> The results show that repeated removal and reapplication of aligners can lead to permanent geometric changes. Due to the in vitro design, the results cannot be directly transferred to the clinical situation. However, they highlight the importance of consistent wear behavior as well as careful patient instruction. Further in vivo studies are needed to clarify the clinical relevance of the observed effects.