@phdthesis{Rammler2024, author = {Rammler, Tanja Elisabeth}, title = {3D-gedruckte Z{\"a}hne zur Verbesserung der Lehre von Veneerpr{\"a}parationen}, doi = {10.25972/OPUS-35259}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-352593}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2024}, abstract = {In der vorliegenden Arbeit pr{\"a}parierten Studierende 3D-gedruckte {\"U}bungsz{\"a}hne, in denen die korrekte Pr{\"a}paration eines Veneers farblich abgesetzt war. Die neue Lehrmethode wurde durch die Teilnehmer in einem Fragebogen evaluiert und zus{\"a}tzlich wurden die Pr{\"a}parationen digital mit einer Referenzpr{\"a}paration verglichen. Die Teilnehmer des praktischen Kurses sch{\"a}tzten die Zweischichttechnik als gute Lehrmethode ein ({\O} 2,0 ± 0,37) und gaben zahlreiche Vorteile der Zweischichttechnik an. Die digitale Auswertung der pr{\"a}parierten Z{\"a}hne konnte unter den Limitationen der vorliegenden Studie keine signifikant schlechtere Pr{\"a}parationsqualit{\"a}t nach zweimaligem Pr{\"a}parieren von einschichtigen Modellz{\"a}hnen als nach zweimaligem Pr{\"a}parieren von zweischichtigen {\"U}bungsz{\"a}hnen nachweisen (p = 0,91). Der Lernerfolg der Studierenden erwies sich durch in Zweischichttechnik gedruckte Z{\"a}hne mit integriertem Veneer nicht besser als durch einschichtige Modellz{\"a}hne (〖ΔL〗_A= -0,01; 〖ΔL〗_B= -0,03). Der Unterschied zwischen den Pr{\"a}parationsergebnissen des ersten und vierten Durchgangs war allerdings nicht signifikant (Gruppe A: {\O} GMW+/- 0,17 ± 0,07 → {\O} GMW+/- 0,18 ± 0,05, p = 0,317; Gruppe B: {\O} GMW+/- 0,15 ± 0,07 → 0,18 ± 0,09, p = 0.066). Gr{\"u}nde hierf{\"u}r k{\"o}nnten unter anderem Erm{\"u}dung und sinkende Motivation w{\"a}hrend des praktischen Kurses gewesen sein. Diesem Problem k{\"o}nnte Rechnung getragen werden, indem folgende Studien an mehreren Terminen durchgef{\"u}hrt werden. Auch eine m{\"o}gliche Fokussierung der Studierenden auf das Abl{\"o}sen der oberen Schicht sowie die unterschiedliche H{\"a}rte der beiden Schichten k{\"o}nnten einen besseren Lernerfolg mit zweischichtigen {\"U}bungsz{\"a}hnen verhindert haben. Die Teilnehmer, die ihre manuellen Fertigkeiten als besonders gut einsch{\"a}tzen, pr{\"a}parierten mit einer durchschnittlichen mittleren absoluten Abweichung von 0,17 ± 0,07 nicht signifikant besser als die Teilnehmer mit geringer Selbsteinsch{\"a}tzung, welche eine mittlere absolute Abweichung von 0,16 ± 0,05 (p = 0 ,967) erreichten.}, subject = {Verblendkrone}, language = {de} } @phdthesis{delHougne2024, author = {del Hougne, Frank Michael}, title = {3D-gedruckte Kronen in der studentischen Lehre zum Erlernen der Passungsoptimierung}, doi = {10.25972/OPUS-34743}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-347433}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2024}, abstract = {71 Studierende nahmen am Universit{\"a}tsklinikum W{\"u}rzburg in der Abteilung f{\"u}r Zahn{\"a}rztliche Prothetik an einem freiwilligen {\"U}bungsseminar zum Aufpassen von Kronen mit St{\"o}rstellen, die im 3D-Druckverfahren hergestellt wurden, teil. Das {\"U}bungsseminar fand an zwei Terminen statt. Zum Identifizieren der St{\"o}rstellen standen Xantopren und Okklusionsspray zur Verf{\"u}gung. Nach dem praktischen Teil der {\"U}bung wurde ein Fragebogen ausgef{\"u}llt. Zus{\"a}tzlich wurden die aufgepassten Kronen mittels Laborscanner digitalisiert und mit einer Krone ohne St{\"o}rstellen {\"u}berlagert. Dadurch konnten positive und negative Oberfl{\"a}chenabweichungen f{\"u}r die Bereiche der St{\"o}rstellen sowie der Gesamtinnenfl{\"a}che der Kronen ermittelt werden. Die fl{\"a}chenbezogenen Abweichungswerte zeigten einen signifikanten Lernerfolg - gemessen anhand der Passungsparameter - zwischen den beiden Terminen des {\"U}bungsseminars. Hierbei erreichten Kronen, die mit Okklusionsspray aufgepasst wurden, signifikant geringere fl{\"a}chenbezogene Abweichungswerte im Vergleich zu Kronen, die mit Xantopren aufgepasst wurden. Die Auswertung der mit Schulnoten skalierten Fragen ergab signifikante Unterschiede bei der Bewertung der H{\"a}rte, eines realit{\"a}tsnahen Gef{\"u}hls beim Einschleifen bzw. beim Aufpassen und Details wie Randschluss. Beim Vergleich der Aufpassmethoden im Fragebogen ergaben die Einfachheit beim Aufpassen, das Identifizieren der St{\"o}rstellen und das pr{\"a}ferierte Material signifikante Unterschiede. Der subjektive Lernerfolg mit den Materialien zeigte ebenfalls signifikante Unterschiede. Insbesondere die Materialeigenschaften und die Randgenauigkeit der Druckkronen wurden h{\"a}ufig kritisiert, die schnelle und einfache M{\"o}glichkeit zur Herstellung von {\"U}bungsmaterialien sowie deren Reproduzierbarkeit wurden von den Studierenden hingegen begr{\"u}ßt.}, subject = {3D-Druck}, language = {de} } @phdthesis{Schaufler2023, author = {Schaufler, Christian Thomas Siegfried}, title = {Osteogenes Potential additiv gefertigter Calciummagnesiumphosphat-Keramiken}, doi = {10.25972/OPUS-31179}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-311798}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2023}, abstract = {Der steigende Bedarf an Knochenersatzmaterialien (KEM) in Medizin und Zahnmedizin verdeutlicht die Notwendigkeit der Etablierung weiterer alloplastischer, also synthetisch hergestellter, KEMs. Additive Fertigung erm{\"o}glicht die Herstellung patientenspezifischer Implantate. Hierf{\"u}r wird auf Basis von 3D Bildgebung eines Knochendefekts, ein Implantat mittels CAD geplant und anschließend mittels additiver Fertigung, zum Beispiel durch 3D Pulverdruck hergestellt. Ziel dieser Arbeit war die Untersuchung des osteogenen Potentials in vitro von Calciummagnesiumphosphatkeramiken mit der allgemeinen Strukturformel CaxMg(3-x)(PO4)2 mit x = 0; 0,25; 0,75; 1,5; 3 aus additiver Fertigung. Hierf{\"u}r wurden Pr{\"u}fk{\"o}rper mittels 3D Pulverdruck gedruckt, anschließend durch Hochtemperatursinterung verfestigt und durch Behandlung mit reaktiven L{\"o}sungen nachgeh{\"a}rtet. Abh{\"a}ngig von der reaktiven L{\"o}sung wandelte sich die Keramik teilweise in Struvit, Bruschit und Newberyit um. Die biologische Testung in vitro erfolgte mit hFOB 1.19 Zellen und ergab eine gute Biokompatibilit{\"a}t sowie die Ausdifferenzierung osteogener Progenitorzellen f{\"u}r fast alle Keramikphasen, wobei die newberyithaltigen Keramiken tendenziell bessere Ergebnisse erzielten.}, subject = {Knochenzement}, language = {de} } @phdthesis{Rehling2023, author = {Rehling, S{\"o}ren Alexander}, title = {Etablierung eines neuen Lehrkonzeptes f{\"u}r die Schienung von parodontal gelockerten Z{\"a}hnen mithilfe des 3D-Druckverfahrens}, doi = {10.25972/OPUS-25394}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-253946}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2023}, abstract = {Im pr{\"a}klinischen Ausbildungsabschnitt des Zahnmedizinstudiums sollen die Studierenden m{\"o}glichst umfassend und vielseitig auf die Behandlung von Patienten vorbereitet werden. Bislang z{\"a}hlt die Schienung parodontal gelockerter Z{\"a}hne nicht zum Ausbildungsspektrum und es gibt kein {\"U}bungsmodell, mit welchem diese Art der Versorgung erlernt werden k{\"o}nnte. Ziel dieser Studie war es, Z{\"a}hne f{\"u}r ein {\"U}bungsmodell zu entwickeln, dieses mithilfe des 3D-Druckes herzustellen, sowie zus{\"a}tzlich die Handhabung von verschiedenen Schienungsmaterialien von unge{\"u}bten Behandlern bewerten zu lassen. Es wurden parodontal gelockerte Z{\"a}hne digital designt und mithilfe eines Stereolithographie 3D-Druckers gedruckt. Insgesamt 43 Studierende des siebten Fachsemesters nahmen im Rahmen des Parodontologiekurses freiwillig an der Studie teil. Es wurden pro Teilnehmer zwei Garnituren Z{\"a}hne jeweils mit dem Material everStick Perio (GC Dental) und dem Material Ribbond Ultra (Ribbond Inc.) geschient. Die Bewertung der gedruckten {\"U}bungsz{\"a}hne sowie der zwei Schienungsmaterialien durch die Teilnehmer erfolgte mithilfe eines Fragebogens unter Nutzung der Schulnoten von 1 (sehr gut) bis 6 (ungen{\"u}gend). Die geschienten Modelle wurden gescannt und digital verglichen. Die Schienungs{\"u}bung wurde insgesamt als „gut" empfunden. Die Realit{\"a}tstreue der Zahnlockerungen sowie die Repositionierung der Z{\"a}hne in den Zahnbogen wurden mit der Note „befriedigend" bewertet. Das Material everStick Perio bekam in der Handhabung die Note „befriedigend", das Material Ribbond Ultra die Note „gut". Der Lerneffekt der {\"U}bung wurde mit der Note „gut" bewertet, wobei die Teilnehmer ihre eigenen F{\"a}higkeiten vor dem Kurs als „mangelhaft" und nach dem Kurs als „gut" bewerteten. Die digitale Auswertung der geschienten Modelle ergab keinen signifikanten Unterschied zwischen den einzelnen Gruppen, welche sich nach Schienungsmaterial, Erst- oder Zweitversuch der Schienung sowie den einzelnen geschienten Z{\"a}hnen aufgliederten. Die Anwendbarkeit dieses Trainingskonzeptes wurde best{\"a}tigt, da sich aus Sicht der Studierenden ein positiver Lerneffekt zeigte.}, subject = {3D-Druck}, language = {de} } @phdthesis{Kurum2022, author = {Kurum, Tamer}, title = {Simulation der Kariesentfernung an 3D-gedruckten Molaren: Analyse der Reliabilit{\"a}t und der Validit{\"a}t}, doi = {10.25972/OPUS-26000}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-260003}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2022}, abstract = {In der vorliegenden Studie wurde an 50 3D-gedruckten Molaren mit einer konstruierten Referenzkaries das Ausmaß der vollst{\"a}ndigen Kariesentfernung fl{\"a}chenabh{\"a}ngig {\"u}berpr{\"u}ft. Die untersuchten Z{\"a}hne wurden mit einer simulierten, standardisierten und mehrfl{\"a}chigen Karies versehen. Studierende der Zahnmedizin haben die Karies entfernt, die Kavit{\"a}t mit einer Aufbauf{\"u}llung versorgt und die Z{\"a}hne f{\"u}r eine Vollkrone pr{\"a}pariert. Um die Kariesentfernung zu bewerten, wurden DVT-Aufnahmen und dreidimensionale Scans angefertigt. Aus den DVT-Datens{\"a}tzen im DICOM-Format wurden die Aufbauf{\"u}llungen der Z{\"a}hne mithilfe digitaler Bildverarbeitung segmentiert und als eigenst{\"a}ndige 3D-Modelle dargestellt. Anschließend erfolgte die {\"U}berlagerung der Aufbauf{\"u}llungen auf den Referenzzahn aus der Konstruktionsdatei der Z{\"a}hne. Mit der Konstruktionssoftware Autodesk Fusion 360 wurden die Aufbauf{\"u}llungen in Volumenk{\"o}rper umgewandelt und mit der Karies des Referenzzahnes verglichen. Da sich die Aufbauf{\"u}llungen mit der Referenzkaries {\"u}berschneiden, konnte die Software mit ihrer Teilungsfunktion nicht {\"u}berschneidende Teile separieren. Abh{\"a}ngig von der Lage der Kavit{\"a}t, in der sich die {\"u}bersch{\"u}ssigen Volumenk{\"o}rper befanden, wurden jene als Restkaries oder {\"u}berexkavierte Zahnhartsubstanz identifiziert. Die gemessenen Volumina von Restkaries ergaben, dass an der distalen Zahnfl{\"a}che im Vergleich zur bukkalen und okklusalen signifikant mehr Karies verblieben war. Ein weiterer signifikanter Unterschied konnte zwischen mesial und bukkal, jedoch nicht zwischen mesial und okklusal festgestellt werden. Bei der {\"U}berexkavation gab es zwischen den Zahnfl{\"a}chen keine Unterschiede. Die Ergebnisse zeigten, dass die Kariesentfernung an den approximalen Zahnfl{\"a}chen f{\"u}r die Studierenden eine h{\"o}here manuelle Herausforderung darstellte. Neben der volumetrischen Vermessung erm{\"o}glichte die dreidimensionale Visualisierung von Restkaries und der {\"u}berexkavierten Zahnhartsubstanz eine objektive Bewertung des Behandlungsergebnisses f{\"u}r die Studierenden und deren Ausbilder. Besonders der Vergleich mit einer Referenz schaffte eine valide und nachvollziehbare Beurteilung der Karies{\"u}bung an 3D-gedruckten Z{\"a}hnen.}, subject = {Karies}, language = {de} } @phdthesis{Reich2021, author = {Reich, Sebastian}, title = {Computergest{\"u}tztes Auffinden obliterierter Wurzelkan{\"a}le mit Hilfe der Planungssoftware SicatEndo und CDX - eine In-vitro-Vergleichsstudie}, doi = {10.25972/OPUS-20687}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-206875}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {Ziel der Untersuchung: Verglichen wurden die r{\"a}umlichen Abweichungen der Bohrpfade nach virtueller Planung von Schablonen gef{\"u}hrten Trepanationen mit Hilfe der Softwaresysteme SicatEndo (SE) und coDiagnostiX (CDX) und der ben{\"o}tigte Arbeitsaufwand. Material und Methode: Basierend auf µCT-Datens{\"a}tzen von humanen obliterierten Frontz{\"a}hnen wurden identische Kunststoffz{\"a}hne und acht Zahnmodelle (4 Ober-, 4 Unterkiefer) hergestellt. Es wurde jeweils ein DVT und ein Oberfl{\"a}chenscan angefertigt. Diese Datens{\"a}tze (DICOM; STL) wurden in die Softwaresysteme importiert und fusioniert. Anschließend wurden die Bohrpfade f{\"u}r je 16 Probenz{\"a}hne pro Software geplant. Mit Hilfe der erstellten Schablonen wurden alle Trepanationen an den im Phantomkopf fixierten Modellen von einem Behandler durchgef{\"u}hrt. Nach Erschließung des apikalen Wurzelkanalanteils wurde ein DVT angefertigt und mit dem pr{\"a}operativen DVT {\"u}berlagert. Die r{\"a}umliche drei-dimensionale (3D) Abweichung zwischen virtuell geplantem und tats{\"a}chlichem Bohrpfad wurde {\"u}ber die Vektorl{\"a}nge bestimmt und der Arbeitsaufwand anhand der Planungszeit und der Anzahl der Mausklicks pro Kiefer erfasst. Ergebnisse: F{\"u}r die Trepanationen mit SE zeigten sich signifikant geringe Abweichungen an der Bohrerspitze vestibul{\"a}r-oral [CDX 0,54mm ± 0,32mm; SE 0,12mm ± 0,11mm; p < 0.05], 3D [CDX 0,74mm ± 0,26 mm; SE 0,35mm ± 0,17mm; p < 0.05] und hinsichtlich des Winkels [CDX 1,57° ± 0,76°; SE 0,68° ± 0,41°; p < 0.05] als mit CDX. F{\"u}r CDX war der Planungsaufwand signifikant geringer als f{\"u}r SE hinsichtlich Planungszeit [CDX {\O} 10min 50sec; SE {\O} 20min 28sec] und hinsichtlich der Anzahl der Klicks pro Kiefer [CDX {\O} 107; SE {\O} 341]. Zusammenfassung: Beide Planungssysteme erm{\"o}glichen ausreichend pr{\"a}zise Schablonen gef{\"u}hrte Bohrungen zur Erschließung apikaler Wurzelkanalanteile.}, subject = {Wurzelkanalbehandlung}, language = {de} } @phdthesis{Jentzsch2021, author = {Jentzsch, Antonio}, title = {Die „Malen nach Zahlen" Methode zur Verbesserung der Pr{\"a}paration einer Vollgusskrone der Studenten}, doi = {10.25972/OPUS-23717}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-237176}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {Introduction: No commercially available solution to improve the teaching of a crown preparation directly on typodont teeth exists at the moment. To fill this gap and support the supervisors of dental courses, a printable and inexpensive tooth was created for structured self-assessment. The aim of this study was to test this printable tooth under realistic pre-clinical situations. Materials and methods: A two-coloured, double-layer practice tooth was developed. This tooth was consisting of a layer for a correct preparation and the crown. All printed teeth were produced with a stereolithographic printer. 35 voluntary secondyear dental students in the second pre-clinical course in prosthodontics were randomly divided into two groups. All students had experience with typodont teeth and models. The first group was trained on four standard model teeth. The second group used model teeth for the first and fourth attempt and printed teeth for second and third attempt. The preparations of the students were scanned by an in-lab scanner and the surface deviations in contrast to a perfect preparation were measured. The differences between the first and fourth attempt were calculated. Benefits of the printed tooth were also evaluated by a questionnaire using German school grades completed by the students (1 = Excellent, 2 = Good, 3 = Satisfactory, 4 = Adequate, 5 = Poor, 6 = Unsatisfactory). Results: The workflow was feasible and cost-effective regarding the production of the printed teeth. The overall rating of the printed tooth in the questionnaire was good ({\O} 2.1 ± 0.22). Students reported different advantages of this method in the free text. The comparison of the preparation between the first and fourth attempt showed that there was a significant better preparation with the printed teeth. The complete preparation had median values of 0.05 mm (Group1: standard model tooth) and -0.03 mm (Group2: printed tooth) (P = .005). Divided into single surfaces, the vestibular and occlusal regions were significantly better. The vestibular surface was 0.11 mm (Group1) and -0.04 mm (Group2) (P = .018). The occlusal surface was 0.13 mm (Group1) and -0.05 mm (Group2) (P = .009). Conclusions: The aim of this study was fulfilled. The printed tooth was tested successfully in a pre-clinical course. The feasibility of this teaching concept was confirmed by the questionnaire and the analysis of the preparation form. A significant difference to a standard model tooth was measurable. The students had the possibility to learn a correct crown preparation on a standardised two-layered tooth with included preparation. This printed tooth enabled the students to control the crown preparation directly on their own.}, subject = {3D-Druck}, language = {de} } @phdthesis{Behr2021, author = {Behr, Greta}, title = {Die „Malen nach Zahlen" Methode zur Lehre der Pr{\"a}paration einer einfl{\"u}geligen Adh{\"a}sivbr{\"u}cke aus Zirkoniumdioxidkeramik}, doi = {10.25972/OPUS-23718}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-237186}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {Einleitung: Das Erlernen neuer Pr{\"a}parationsarten ist nicht einfach, insbesondere bei Pr{\"a}parationen, die hohe technische Anforderungen stellen und deren Form sich von konventionellen Vollkronen unterscheidet, wie z. B. die Pr{\"a}paration einer Klebebr{\"u}cke. Um das sp{\"a}tere Therapiespektrum angehender Zahn{\"a}rzte zu erweitern, sollten diese eine große Anzahl verschiedener Pr{\"a}parationen im Studium erlernen. Im Studentenalltag bleibt oft keine Zeit f{\"u}r lange Erkl{\"a}rungen und exemplarische Pr{\"a}parationen. Deshalb wurde die "Malen-nach-Zahlen-Methode" entwickelt, um den Studenten das Erlernen neuer Pr{\"a}parationen zu erleichtern. Materialien und Methoden: Nach der Erstellung der Druckdatei f{\"u}r den {\"U}bungszahn wurden diese mit einem Stereolithographie-Drucker hergestellt. Der {\"U}bungszahn bestand aus zwei unterschiedlich farbigen Schichten mit einer integrierten Pr{\"a}paration. Die Schicht, die zum Erreichen der Zielpr{\"a}paration entfernt werden musste, war schwarz und sollte den Studenten das Ausmaß und die Dicke der Pr{\"a}paration zeigen. 42 Zahnmedizinstudenten ab dem vierten Studienjahr nahmen an einem freiwilligen Praktikum teil. Die Studenten wurden nach dem Zufallsprinzip in zwei gleich große Gruppen eingeteilt. Eine Gruppe {\"u}bte mit den "Malen nach Zahlen" Z{\"a}hnen, die andere mit Standardmodellz{\"a}hnen. Trotzdem hatte jeder Student die M{\"o}glichkeit, die neuen gedruckten Z{\"a}hne zu testen. Die Studenten hatten bereits Erfahrung mit anderen Standardmodell- und echten Z{\"a}hnen. Die gedruckten Z{\"a}hne wurden mit einem Fragebogen mit Schulnoten von 1 bis 6 bewertet. In einem zweiten Teil wurden die pr{\"a}parierten Z{\"a}hne der Sch{\"u}ler eingescannt und mit Hilfe einer 3D-Auswertungssoftware mit dem idealen pr{\"a}parierten Zahn verglichen. So konnte die "Malen-nach-Zahlen-Methode" mit herk{\"o}mmlichen Unterrichtsmethoden verglichen werden. Ergebnisse: Die Herstellung der Z{\"a}hne zum Erlernen der Pr{\"a}paration einer Klebebr{\"u}cke war einfach und kosteng{\"u}nstig. Insgesamt bewerteten die Studenten die Z{\"a}hne mit 1,9 und die Lehrmethode als positiv. Das Zahnmodell wurde insgesamt mit 1,9 bewertet. Es unterst{\"u}tzte die Studierenden dabei, die Zielpr{\"a}paration zu visualisieren und durch die Kontrolle mit der eigenen Arbeit eine Selbsteinsch{\"a}tzung zu entwickeln. Auch wenn die Studierenden ihren Lernerfolg und Lernprozess mit den 3D-gedruckten Z{\"a}hnen als besser einsch{\"a}tzten, konnte kein signifikanter Unterschied bei der sp{\"a}teren Auswertung der Z{\"a}hne festgestellt werden. Die Studenten w{\"u}nschten sich eine st{\"a}rkere Integration der gedruckten Z{\"a}hne in den Pr{\"a}parationsunterricht und {\"a}ußerten in den Freitextfragen, dass sie Vorteile in Bezug auf Unabh{\"a}ngigkeit, Kosten und Individualisierung der zahnmedizinischen Ausbildung sehen. Schlussfolgerungen: Es hat sich gezeigt, dass die Methode "Malen nach Zahlen" geeignet ist, neue Pr{\"a}parationen wie eine Klebebr{\"u}cke zu lehren. Die farbkodierte integrierte Pr{\"a}paration in den gedruckten Z{\"a}hnen und das gedruckte Zahnmodell erm{\"o}glichten es den Studenten, die Pr{\"a}paration einer Adh{\"a}sivbr{\"u}cke selbstst{\"a}ndig und mit geringem Aufwand zu erlernen.}, subject = {3D-Druck}, language = {de} } @phdthesis{Kolling2021, author = {Kolling, Markus}, title = {Validierung eines Fragebogens zur Ermittlung der Qualit{\"a}t und des Lernerfolgs 3D-gedruckter Z{\"a}hne in der endodontischen Ausbildung}, doi = {10.25972/OPUS-23188}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-231882}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {Einleitung Als Alternative zu chirurgischen Maßnahmen stellt eine Wurzelkanalbehandlung eine zahnerhaltende Therapie dar, die nach mehr als sechs Jahren eine {\"U}berlebensrate des Zahns von 84\% aufweist (Torabinejad, Anderson et al. 2007, Tsesis, Nemkowsky et al. 2010, Zitzmann, Krastl et al. 2010). Eine qualitativ hochwertige Ausbildung legt den Grundstein, um eine suffiziente und dauerhafte Wurzelkanalbehandlung durchzuf{\"u}hren, weshalb ihr eine besondere Aufmerksamkeit zukommt (Lin, Rosenberg et al. 2005). In der studentischen Ausbildung von Fertigkeiten f{\"u}r die Wurzelkanalbehandlung haben sich zur Simulation m{\"o}glichst realer Patientensituationen verschiedene {\"U}bungsmodelle etabliert, die von Plexiglasbl{\"o}cken bis hin zu extrahierten echten Z{\"a}hnen reichen (Perry, Bridges et al. 2015). Dank der M{\"o}glichkeiten des 3D-Drucks werden neue, 3D-gedruckte Z{\"a}hne als Simulationsmodell in der Ausbildung von Studierenden der Zahnmedizin eingesetzt (H{\"o}hne and Schmitter 2019, Reymus, Fotiadou et al. 2019). Zur Ermittlung der Qualit{\"a}t und des Lernerfolgs anhand von 3D-gedruckten Z{\"a}hnen in der endodontischen Ausbildung wurde ein Fragebogen entwickelt und validiert sowie der verwendete 3D-gedruckte Zahn evaluiert. Material und Methoden Zur Beantwortung der Fragestellungen fand eine Pilotierungsstudie im Wintersemester 2017/18 mit 41 Studierenden und eine Validierungsstudie im Sommersemester 2018 und Wintersemester 2018/19 mit 88 Studierenden im sechsten Fachsemester statt. In beiden Kohorten wurde die Wurzelkanalbehandlung anhand von Plexiglasbl{\"o}cken, extrahierten echten Z{\"a}hnen sowie mit 3D-gedruckten Z{\"a}hnen ge{\"u}bt. Abschließend wurden die {\"U}bungsmodelle mittels Fragebogen evaluiert. Der mit einem Expertenteam erstellte Fragebogen erfasste in acht unterschiedlichen Dimensionen sowohl Personendaten, Voraussetzungen, Eigenschaften im Vergleich von 3D-gedrucktem Zahn und Plexiglasblock zu echtem Zahn, subjektives Lernergebnis, {\"U}bungsm{\"o}glichkeiten, ...}, subject = {Medizinische Ausbildung}, language = {de} } @phdthesis{Jung2021, author = {Jung, Melissa}, title = {Entwicklung und Charakterisierung vorgemischter lagerstabiler Zementpasten f{\"u}r den 3D-Druck}, doi = {10.25972/OPUS-23018}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-230189}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung und Charakterisierung vorgemischter Calciumphosphatzementpasten sowie die {\"U}bertragung des Konzepts dieser Pasten auf den 3D-Druck. Es wurden drei verschiedene Zementformulierungen untersucht, basierend auf Pulvermischungen aus α-TCP/DCPA/CaCO3 (Biozement D), TTCP/DCPA und β-TCP/MCPA, die auf verschiedene Materialeigenschaften gepr{\"u}ft und einem 3D-Druckversuch unterzogen wurden. Die Biozement D Paste wurde mit drei Pulver-Fl{\"u}ssigkeits-Verh{\"a}ltnissen (PLR) (80/20, 85/15, 87/13), die TTCP/DCPA Paste mit zwei PLR (83/17, 85/15), und die β-TCP/MCPA Paste ebenfalls mit zwei PLR (67/33, 70/30) getestet. Alle Pasten konnten mit dem 3D-Drucker erfolgreich verdruckt werden. Die Biozement D Paste mit dem PLR 85/15 stellte sich in ihrer Gruppe als die geeignetste Paste heraus. Bessere Ergebnisse bez{\"u}glich der Injizierbarkeit und Druckbarkeit erreichte die TTCP/DCPA Paste. Hier wurden mit beiden PLR formstabile Scaffolds erzielt. Feine Wabenmuster konnten mit dem PLR von 83/17 in Kombination mit einer hohen Druckgeschwindigkeit hergestellt werden. Mit dem h{\"o}heren PLR (85/15) und einer niedrigeren Druckgeschwindigkeit stieg die Formstabilit{\"a}t weiter an, wodurch die hexagonale Struktur exakter gedruckt werden konnte. Ein gutes Druckergebnis konnte auch mit der β-TCP/MCPA Paste und dem PLR 70/30 erreicht werden.}, subject = {Knochenzemente}, language = {de} } @phdthesis{Link2020, author = {Link, Yasmin}, title = {3D-Druck mikrofluidischer Systeme mittels Stereolithografie}, doi = {10.25972/OPUS-21152}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-211529}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2020}, abstract = {Der 3D-Druck ist ein elementarer Bestandteil der Biofabrikation. Beispielsweise wird mittels Biotinten und einem geeigneten 3D-Druckverfahren Schicht f{\"u}r Schicht eine Geometrie aufgebaut. Durch die Gestaltung von mikrofluidischen Druckk{\"o}pfen wird eine M{\"o}glichkeit geschaffen multiple Materialans{\"a}tze im Druckkopf zu vermischen und so in einem bestimmten Mischungsverh{\"a}ltnis zu drucken. Mit dem DLP-SLA-Drucker Vida HD Crown and Bridge (EnvisionTEC) und dem Harz E-Shell 600 (EnvisionTEC) wurden zun{\"a}chst die Aufl{\"o}sungsgrenzen des Druckers ermittelt sowie Komponenten f{\"u}r die Realisierung eines mikrofluidischen Druckkopfes prozessiert. Bei den Komponenten handelt es sich zum einen um Geometrien, die beispielsweise als Mischeinheit im Kanal dienen k{\"o}nnen und des Weiteren um senkrechte Kan{\"a}le die Biotinten f{\"u}hren k{\"o}nnen, sowie um Kan{\"a}le, die als Zul{\"a}ufe f{\"u}r den Hauptkanal des mikrofluidischen Druckkopfs dienen k{\"o}nnen. Die Eigenschaften und die technische Realisierbarkeit der gedruckten Objekte wurden eruiert. Dabei wurden die jeweiligen Geometrien und Kanal{\"o}ffnungen vermessen, große Aspektverh{\"a}ltnisse der Geometrien untersucht und die Durchg{\"a}ngigkeit der Kan{\"a}le gepr{\"u}ft. Zuk{\"u}nftig k{\"o}nnen die prozessierten Komponenten f{\"u}r einen mikrofluidischen Druckkopf variabel kombiniert werden und auf dieser Basis weiterf{\"u}hrende Experimente stattfinden.}, subject = {3D-Druck}, language = {de} } @phdthesis{Wirth2018, author = {Wirth, Marco Andreas Alwin}, title = {Additive Fertigung: Technologie, Markt und Innovation}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-155970}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {Additive Fertigung - oftmals plakativ „3D-Druck" genannt - bezeichnet eine Fertigungstechnologie, die die Herstellung physischer Gegenst{\"a}nde auf Basis digitaler, dreidimensionaler Modelle erm{\"o}glicht. Das grundlegende Funktionsprinzip und die Gemeinsamkeit aller additiven bzw. generativen Fertigungsverfahren ist die schichtweise Erzeugung des Objekts. Zu den wesentlichen Vorteilen der Technologie geh{\"o}rt die Designfreiheit, die die Integration komplexer Geometrien erlaubt. Aufgrund der zunehmenden Verf{\"u}gbarkeit kosteng{\"u}nstiger Ger{\"a}te f{\"u}r den Heimgebrauch und der wachsenden Marktpr{\"a}senz von Druckdienstleistern steht die Technologie erstmals Endkunden in einer Art und Weise zur Verf{\"u}gung wie es vormals, aufgrund hoher Kosten, lediglich großen Konzernen vorbehalten war. Infolgedessen ist die additive Fertigung vermehrt in den Fokus der breiten {\"O}ffentlichkeit geraten. Jedoch haben sich Wissenschaft und Forschung bisher vor allem mit Verfahrens- und Materialfragen befasst. Insbesondere Fragestellungen zu wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Auswirkungen haben hingegen kaum Beachtung gefunden. Aus diesem Grund untersucht die vorliegende Dissertation die vielf{\"a}ltigen Implikationen und Auswirkungen der Technologie. Zun{\"a}chst werden Grundlagen der Fertigungstechnologie erl{\"a}utert, die f{\"u}r das Verst{\"a}ndnis der Arbeit eine zentrale Rolle spielen. Neben dem elementaren Funktionsprinzip der Technologie werden relevante Begrifflichkeiten aus dem Kontext der additiven Fertigung vorgestellt und zueinander in Beziehung gesetzt. Im weiteren Verlauf werden dann Entwicklung und Akteure der Wertsch{\"o}pfungskette der additiven Fertigung skizziert. Anschließend werden diverse Gesch{\"a}ftsmodelle im Kontext der additiven Fertigung systematisch visualisiert und erl{\"a}utert. Ein weiterer wichtiger Aspekt sind die zu erwartenden wirtschaftlichen Potentiale, die sich aus einer Reihe technischer Charakteristika ableiten lassen. Festgehalten werden kann, dass der Gestaltungsspielraum von Fertigungssystemen hinsichtlich Komplexit{\"a}t, Effizienzsteigerung und Variantenvielfalt erweitert wird. Die gewonnenen Erkenntnisse werden außerdem genutzt, um zwei Vertreter der Branche exemplarisch mithilfe von Fallstudien zu analysieren. Eines der untersuchten Fallbeispiele ist die popul{\"a}re Online-Plattform und -Community Thingiverse, die das Ver{\"o}ffentlichen, Teilen und Remixen einer Vielzahl von druckbaren digitalen 3D-Modellen erm{\"o}glicht. Das Remixen, urspr{\"u}nglich bekannt aus der Musikwelt, wird im Zuge des Aufkommens offener Online-Plattformen heute beim Entwurf beliebiger physischer Dinge eingesetzt. Trotz der unverkennbaren Bedeutung sowohl f{\"u}r die Quantit{\"a}t als auch f{\"u}r die Qualit{\"a}t der Innovationen auf diesen Plattformen, ist {\"u}ber den Prozess des Remixens und die Faktoren, die diese beeinflussen, wenig bekannt. Aus diesem Grund werden die Remix-Aktivit{\"a}ten der Plattform explorativ analysiert. Auf Grundlage der Ergebnisse der Untersuchung werden f{\"u}nf Thesen sowie praxisbezogene Empfehlungen bzw. Implikationen formuliert. Im Vordergrund der Analyse stehen die Rolle von Remixen in Design-Communities, verschiedene Muster im Prozess des Remixens, Funktionalit{\"a}ten der Plattform, die das Remixen f{\"o}rdern und das Profil der remixenden Nutzerschaft. Aufgrund entt{\"a}uschter Erwartungen an den 3D-Druck im Heimgebrauch wurde dieser demokratischen Form der Produktion kaum Beachtung geschenkt. Richtet man den Fokus jedoch nicht auf die Technik, sondern die Hobbyisten selbst, lassen sich neue Einblicke in die zugrunde liegenden Innovationsprozesse gewinnen. Die Ergebnisse einer qualitativen Studie mit {\"u}ber 75 Designern zeigen unter anderem, dass Designer das Konzept des Remixens bereits verinnerlicht haben und dieses {\"u}ber die Plattform hinaus in verschiedenen Kontexten einsetzen. Ein weiterer Beitrag, der die bisherige Theorie zu Innovationsprozessen erweitert, ist die Identifikation und Beschreibung von sechs unterschiedlichen Remix-Prozessen, die sich anhand der Merkmale F{\"a}higkeiten, Ausl{\"o}ser und Motivation unterscheiden lassen.}, subject = {Rapid Prototyping }, language = {de} } @phdthesis{Roediger2015, author = {R{\"o}diger, Jan}, title = {Modellversuch zur Rekonstruktion kraniomaxillofazialer Defekte mittels individueller 3D-pulverdruckgefertigter Calciumphosphatimplantate}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-122781}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {Ziel dieser Arbeit war die Etablierung einer Prozesskette zur Herstellung anatomischer PSI aus CaPC im 3D-Pulverdruck-Verfahren. Der Modellversuch sollte die klinische Anwendung des Verfahrens simulieren und gegen{\"u}ber alternativen Verfahren einordnen. Weiterhin sollten wichtige Parameter der DCP erhoben werden, um deren Eignung als KEM f{\"u}r PSI darzulegen. Vier Defekte eines Kadaversch{\"a}dels dienten der Pr{\"u}fung der Prozesskette in Hinsicht auf Pr{\"a}zision und Praktikabilit{\"a}t des Verfahrens. Grundlage der Prozesskette waren dreidimensionale CT-Datens{\"a}tze der Defektsituationen, welche eine computergest{\"u}tzte Rekonstruktion erlaubten. Eine eigens programmierte CAD-Software berechnete die virtuellen Entw{\"u}rfe der individuellen Defektdeckungen anhand kontralateraler Strukturen. Abschließend wurden die PSI im 3D-Pulverdruck-Verfahren hergestellt und am Kadaversch{\"a}del bewertet. Zur Bewertung der DCP als geeignete KEM wurden mechanische, strukturelle und thermische Eigenschaften mit g{\"a}ngigen experimentellen Verfahren bestimmt. Die ermittelten Druck- und Biegefestigkeiten zeigten gute Ergebnisse f{\"u}r nicht bis gering lasttragende Bereiche, wie sie am Gesichts- und Hirnsch{\"a}del vorliegen. Ebenso konnte die stabile Integration der Implantate durch osteosynthetische Fixierung im Schraubenausreißversuch nachgewiesen werden. Vorangegangene Untersuchungen zum klinischen Verhalten der Materialien konnten gute osteokonduktive Eigenschaften herausstellen und machen diese zu einer potentiellen Alternative zum autologen Transplantat. Die etablierte Prozesskette zeigte eine gute Praktikabilit{\"a}t und Wirtschaftlichkeit im Umgang mit DCPD / DCPA. Alle Modelldefekte konnten mit PSI rekonstruiert werden. Diese zeigten eine gute Passung in der Defektregion und eine gute {\"a}ußere Kontur. F{\"u}r eine tats{\"a}chliche klinische Anwendung 3D-pulvergedruckter CaPC-Implantate wird eine Validierung und schließlich Zertifizierung der gesamten Prozesskette einschließlich der Herstellung der Reaktanden erforderlich. Um das Verhalten der Implantate im menschlichen Organismus bewerten zu k{\"o}nnen, w{\"a}re zun{\"a}chst der Einsatz als tempor{\"a}res Implantat (z. B. als Platzhalter nach Unterkieferresektion vor definitiver autologer Rekonstruktion) als sinnvolle Erstanwendung denkbar.}, subject = {3D-Druck}, language = {de} } @phdthesis{Vorndran2011, author = {Vorndran, Elke}, title = {Rapid-Prototyping hydraulisch h{\"a}rtender Calcium- und Magnesiumphosphatzemente mit lokaler Wirkstoffmodifikation}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-70245}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2011}, abstract = {Ziel dieser Arbeit war die Herstellung individuell formbarer Strukturen mittels des 3D-Pulverdrucks auf Basis von bei Raumtemperatur hydraulisch abbindenden Knochenzementpulvern. Neben der Entwicklung neuartiger Zementformulierungen auf Basis von Magnesiumphosphaten war vor allem die gleichzeitige Ausstattung der Werkstoffe mit temperaturlabilen und bioaktiven Verbindungen ein wichtiger Entwicklungsschritt. Die Lokalisation der Wirkstoffe korreliert dabei mit entsprechenden Farbinformationen im Design der Konstrukte, die durch einen Mehrfarbendrucker physikalisch abgebildet werden. Das auf Calciumphosphat basierende System hat den Nachteil, dass die Abbindereaktion bei stark sauren pH-Werten abl{\"a}uft, was negative Auswirkungen auf die gleichzeitige Ausstattung mit sensitiven Wirkstoffen hat. Zur L{\"o}sung dieser Problematik wurde ein neues Knochenzementpulver auf Magnesiumphosphatbasis entwickelt, welches unter neutralen pH-Bedingungen mit ammoniumhaltigem Binder zu dem Mineral Struvit abbindet. Das Zementpulver aus Trimagnesiumphosphat wurde bez{\"u}glich der pulvertechnologischen Eigenschaften, wie Partikelgr{\"o}ße, Partikelgr{\"o}ßenverteilung, Gl{\"a}ttungseigenschaften und Sch{\"u}ttdichte sowie hinsichtlich des Abbindeverhaltens charakterisiert und f{\"u}r den Druckprozess optimiert. Die hohe Strukturgenauigkeit erm{\"o}glichte die Darstellung von makropor{\"o}sen Strukturen mit einem minimalen Porendurchmesser von ca. 200 µm. Gute mechanische Kennwerte der gedruckten Strukturen, sowie eine hohe Umsetzungsrate zur gew{\"u}nschten Phase Struvit wurden durch eine Nachh{\"a}rtung in Ammoniumphosphatl{\"o}sung erhalten. Die Druckfestigkeit betrug > 20 MPa und der Phasenanteil von Struvit konnte auf insgesamt 54 \% gesteigert werden. Die Darstellung von wirkstoffmodifizierten Calciumphosphat- und Magnesiumphosphatstrukturen durch Verwendung eines Mehrfarbendruckers wurde beginnend vom Design der Strukturen bis hin zur experimentellen Bestimmung der Korrelation von Farbinformation und Binderapplikation etabliert. Zur Sicherstellung einer hohen Druckqualit{\"a}t und der Ortsst{\"a}ndigkeit gedruckter Wirkstoffe erwies sich eine zus{\"a}tzliche Modifikation des Tricalciumphosphatpulvers mit quellf{\"a}higen Polymeren (Hydroxypropylmethyl-cellulose (HPMC) bzw. Chitosan) als erfolgreich. Eine maximale Aufl{\"o}sung von ca. 400 µm konnte f{\"u}r eine HPMC/Chitosan/Calciumphosphat-Variante erreicht werden, w{\"a}hrend das hochreaktive Magnesiumphosphat/Magnesiumoxid-System eine Aufl{\"o}sung von 480 µm aufwies. Die Ortsst{\"a}ndigkeit eingebrachter L{\"o}sungen war Voraussetzung f{\"u}r die Steuerung der Freisetzungskinetik. Das Freisetzungsverhalten in vitro wurde in Abh{\"a}ngigkeit von der Wirkstofflokalisation (homogen, Depot, Gradient) innerhalb der Matrix und unter Einbringung zus{\"a}tzlicher polymerer Diffusionsbarrieren f{\"u}r den Wirkstoff Vancomycin untersucht. Dabei zeigte sich, dass die Modifikation der Matrices mit Polymeren zu einer verz{\"o}gerten Freisetzung f{\"u}hrte. Die lokale Wirkstoffmodifikation der Matrices in Form eines Depots oder Gradienten hatte Einfluss auf die Freisetzungskinetik, wobei eine lineare Freisetzung mit der Zeit (Kinetik 0. Ordnung) erreicht werden konnte. Die applizierten Wirkstoffe umfassten sowohl niedermolekulare Verbindungen, wie etwa das Antibiotikum Vancomycin oder das Polysaccharid Heparin, als auch proteinbasierte Faktoren wie den Knochenwachstumsfaktor rhBMP-2. Beurteilt wurde die pharmakologische Wirksamkeit der Verbindungen nach dem Druck, sowie nach der Freisetzung aus einer Calciumphosphatmatrix f{\"u}r den Wirkstoff Vancomycin. Es konnte belegt werden, dass die biologische Aktivit{\"a}t nach dem Druckprozess zu {\"u}ber 80 \% erhalten blieb. Limitierend war der stark saure pH-Wert bei bruschitbasierten Systemen, der zu einer Inaktivierung des Proteins f{\"u}hrte. Diesem Problem k{\"o}nnte durch die Nutzung des neutral abbindenden Magnesiumphosphatsystems entgegengewirkt werden. Abschließend erfolgten eine mikrostrukturelle Charakterisierung der Calciumphosphat- und Magnesiumphosphatmatrices mittels µ-CT-Analyse und Heliumpyknometrie, sowie eine quantitative Phasenanalyse nach Rietveld. Experimentell konnte nachgewiesen werden, dass mit Hilfe des 3D-Pulverdruck die Darstellung von Makroporen > 200 µm m{\"o}glich ist. Die Analyse der Phasenzusammensetzung ergab, dass die Umsetzungsrate von Tricalciumphosphat und Trimagnesiumphosphat zu den gew{\"u}nschten Phasen Bruschit und Struvit infolge des Nachh{\"a}rtungsprozesses signifikant gesteigert werden konnte. Im Zuge dessen nahm die Porosit{\"a}t der gedruckten Matrices der Phase Struvit von 58 \% auf 26 \% und der Phase Bruschit von 47 \% auf 38 \% ab.}, subject = {3D-Druck}, language = {de} }