TY - THES A1 - Rottner, Kurt T1 - Messung der dentalen und parodontalen Kräfte in zentrischer Okklusion T1 - Measurement of bite force and periodontal load in centric occlusion N2 - Die Erfassung der tatsächlichen Kräfte auf Zähne und Parodontium unter Bedingungen wie sie normalerweise im Mund auftreten ist bisher nicht schlüssig gelungen. Die Verwendung von dünnen Sensorfolien ermöglicht lediglich die Messung der auftretenden okklusalen Kräfte. In der vorliegenden Arbeit wurde eine Methode entwickelt, welche es ermöglicht, die parodontalen Kräfte zwischen antagonistischen Zähnen des menschlichen Gebisses zu bestimmen, ohne die zentrische Okklusion aufzuheben. Diese Methode erlaubt Rückschlüsse auf die Verteilung der Kräfte auf die Zähne wie sie physiologischerweise beim Schluckvorgang auftreten, oder – unphysiologischerweise – bei Parafunktionen wie z.B. Pressen. Die Messung der okklusalen Kräfte erfolgte durch 33 µm dicke, piezoelektrische Sensorfolien, welche sich an das Höcker-Fissuren-Relief der Zähne anpassen. Die aus der individuellen Höckerform resultierende Keilwirkung der Okklusalfläche bewirkt eine erhebliche Diskrepanz zwischen der gemessenen okklusalen, und der tatsächlich wirksamen parodontalen Kraft. Um diesen Effekt zu eliminieren wurde von den gemessenen Zähnen Modelle erstellt und entsprechend der im Mund gefundenen Kontaktsituation paarweise zueinander fixiert. Mit dieser Anordnung wurden Korrekturmessung durchgeführt, welche bei Applikation einer bekannten axialen Kraft unter gleichzeitiger Messung der okklusalen Kraftgröße einen Korrekturfaktor für jedes Zahnpaar ergaben. Damit konnten die tatsächlich auftretenden parodontalen Belastungen errechnet werden. Diese sehr zeitaufwändige Methode eignet sich zwar nur sehr bedingt für die klinische Praxis, aber es zeigte sich, dass die einfacheren Ansätze kein brauchbares Bild der parodontalen Kräfte vermitteln können. N2 - The availability of a simple system which measures both absolute levels and changes in bite force and periodontal load would be helpful for both research and clinical treatment purposes. The goal of this study was to evaluate the usefulness of piezoelectric transducer foils in the assessment of periodontal load in centric occlusion. Piezoelectric force transducer foils with 33µm in thickness were placed between individual pairs of teeth and the patients were instructed to bite as hard as possible for about one second while occlusal forces were recorded. Acrylic resin casts of each individual pair of antagonistic teeth were aligned with the help of interocclusal records and articulating paper. The pairs of casts were mounted in a jig where a defined load could be applied. For each pair of teeth a calibration factor was calculated as the ratio of applied force to measured sensor signal. These factors could be regarded as a measure of the relation between occlusal and periodontal forces of the respective teeth. The differences in occlusal morphology gave rise to a wide span in calibration factors; especially for steep cusp angles the resulting wedge-action caused a strong increase in the occlusal forces which could reach almost 3 times the actual periodontal load. The calibration procedure described in this study does not lend itself easily to daily clinical use but leads to much more reliable values for periodontal loads than the un-calibrated figures obtained by the transducer foils alone. KW - Kaukraft KW - Okklusalrelief KW - Sensor KW - bite force KW - occlusal morphology KW - periodontal load KW - transducer foil Y1 - 2004 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-10556 ER - TY - THES A1 - Trautner, Patrick Pascal T1 - EMG, Kaukraft und Unterkieferkinematik beim unilateralen Kauen elastischer und spröder Testnahrung T1 - EMG, masticatory force and mandibular kinematics during unilateral chewing of elastic and brittle test food N2 - Ziel dieser Arbeit war die synchrone Aufzeichnung der EMG-Aktivität aller Kaumuskeln bilateral, zusammen mit der Unterkieferkinematik und der Kaukraft beim Kauen von elastischer und spröder Testnahrung. Vierzehn gesunde Erwachsene nahmen erfolgreich an der experimentellen Studie teil, nachdem sie ihr schriftliches Einverständnis gegeben hatten. Das Studienprotokoll wurde von der Ethikkommission der Medizinischen Fakultät der Universität Würzburg genehmigt (Nr.: 132/16_z-mk). Alle Verfahren wurden gemäß der Deklaration von Helsinki durchgeführt. Intraorale Kraftmessgeräte wurden verwendet, um die Kräfte zu messen und zu kontrollieren, die bei der dynamischen Belastung des Kausystems auftreten, wobei das einseitige Zerkauen von zwei verschiedenen Testnahrungsmitteln simuliert wurde. Die EMG-Signale und das bilaterale EMG-Kokontraktionsmuster aller Kaumuskeln wurden bilateral mittels Oberflächen- und intramuskulärer Elektroden aufgezeichnet. Die Unterkieferkinematik wurde mit einem magnetischen Kinesiographen aufgezeichnet. Die dabei gewonnenen Daten dienten der Entwicklung und Validierung eines numerischen Finite-Elemente-Modells (FEM) mit dem Ziel, die Okklusion künstlicher Kauflächen zu optimieren. Die Ergebnisse anderer Studien bezüglich der Unterschiede zwischen den Kauseiten, den Geschlechtern und der Kauaktivität sowie der Härte der Lebensmittel stimmen weitgehend mit unseren Ergebnissen überein. Erstmals wurden diese experimentellen Ergebnisse durch eine Studie verifiziert, die alle relevanten Parameter sequentiell und synchron auswertete. Dieser experimentelle Ansatz ermöglicht es, FEM-Simulationen mit dynamischen Daten des komplexen Kauzyklus zu validieren. N2 - The aim of this work was the synchronous recording of the EMG activity of all masticatory muscles bilaterally, along with the mandible kinematics and the masticatory force during chewing of elastic and brittle test food. Fourteen healthy adults participated successfully at the experimental study, after giving written informed consent. The study protocol was approved by the ethics committee of the medical faculty of the University of Würzburg (No.: 132/16_z-mk). All procedures were performed according to the declaration of Helsinki. Intraoral force measuring devices were used in order to measure and control the forces that occur during dynamic loading of the masticatory system simulating unilateral mastication of two different test foods. The EMG signals and the bilateral EMG co-contraction pattern of all masticatory muscles bilaterally were recorded by means of surface and intramuscular electrodes. Mandibular kinematics were recorded by a magnetic kinesiograph. The data obtained by this experiment served to develop and validate a numerical finite element model (FEM) aiming to optimize the occlusion of artificial chewing surfaces. The results of other studies regarding the differences between chewing sides, genders and masticatory activity, as well as the hardness of the food largely agree with our results. For the first time, these experimental results were verified by a study that evaluated all relevant parameters sequentially and synchronously. This experimental approach makes it possible to validate FEM simulations with dynamic data of the complex chewing cycle. KW - Elektromyographie KW - Kaudruck KW - Kauen KW - EMG KW - Kaukraft KW - Unterkieferkinematik KW - masticatory force KW - mandibular kinematics KW - chewing Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-270230 ER -