Einfluss eines reduzierten Parodonts auf die Auslenkung von Unterkieferfrontzähnen bei simulierter Kaubelastung

Abstract

Bei Patienten mit einem reduziertem Parodont – wie zum Beispiel nach einer behandelten Parodontitis – können einzelne Zähne gelockert sein, das heißt unter Kaubelastung eine verstärkte Auslenkung erfahren. Andererseits können Frontzähne im Rahmen einer kieferorthopädischen Behandlung externe apikale Wurzelresorptionen erleiden, was ebenfalls zu einem reduzierten Parodont führt. Ziel dieser Arbeit war es mit Hilfe der Finite-Elemente-Methode die genauen Auswirkungen von parodontalem Knochenabbau und von apikalen Wurzelresorptionen auf die Auslenkung von Unterkieferfrontzähnen bei unterschiedlichen Belastungsrichtungen in einer Modellsimulation zu untersuchen. Hierzu wurden 3 Stadien von Knochenresorption (50 % und 80 % zirkulärer Abbau sowie 80 % vestibulärer Abbau) mit zwei Stadien von Wurzelresorptionen (20 % und 50 %) modelliert und miteinander kombiniert. Als Materialparameter wurde für die Zähne EZahn = 20 GPa festgelegt, für den Knochen EKnochen = 2 GPa und für das entzündungsfreie Parodontalligament E=50 MPa. In der Simulation wurden dann die einzelnen Zähne mit einer Kraft von 100 N in globaler z-Achse, in Zahnachse und mittels einer schiefen Ebene indirekt belastet. <br/> In der Auswertung wurde zum einen die Zahnauslenkung in mm der einzelnen Zähne betrachtet und zum anderen die Äquivalenzdehnung des parodontalen Ligaments in Prozent untersucht. Aus den Ergebnissen zeigte sich, dass ein zunehmender Knochenverlust zur Destabilisierung der Zähne unter Belastung führt. Dabei wirkt sich ein zirkulärer Knochenverlust bei Belastung stärker auf die Zahnauslenkung und Äquivalenzdehnung des verbleibenden parodontalen Ligaments aus, als ein Verlust der vestibulären Wand unter Erhalt der lingualen Knochenwand. Auch Wurzelresorptionen zeigen einen Einfluss auf die Zahnbeweglichkeit, allerdings stellte sich dieser in der vorliegenden Arbeit weniger deutlich ausgeprägt dar, als der Einfluss von Knochenresorptionen. Verkürzte Zahnwurzeln führen zu verringertem Zahnhalt und erhöhen die Belastung auf die Fasern des parodontalen Ligaments. Die Belastungsrichtung spielt ebenfalls eine große Rolle in der Auslenkung der Zähne und der Belastung des parodontalen Ligaments. So wird beispielsweise eine Belastung in Zahnachse sehr gut vom parodontalen Ligament abgefangen, es kommt hierbei nur zu geringen Dehnungen und die Auslenkung der Zähne ist auch bei zunehmendem Knochenverlust nur verhältnismäßig gering ausgeprägt. Eine deutlich außerhalb der Zahnachse liegende Belastung führt dagegen zu sehr starken Zahnkippungen und führt schnell zu extremen Belastungen innerhalb des parodontalen Ligaments mit Äquivalenzdehnungswerten von über 100 % bei zunehmendem Knochenverlust.