Nutzung von Kontaktberechnungen zur Abschätzung der Auswirkung von Modellfehlern auf die Passgenauigkeit dentaler Restaurationen

Abstract-Text (inkl. Referenzen und Bildunterschriften)
Einleitung: Fehler des räumlichen Abbilds der Patientensituation sind Gegenstand aktueller Forschung. Die Auswirkung dieser Fehler auf die Passgenauigkeit dentaler Restaurationen kann meist nur rudimentär geschätzt werden. Ziel: Entwicklung einer auf Finite-Elemente (FE)-Kontaktberechnungen basierenden Methodik zur Berechnung der Endposition einer Restauration beim Einsetzen. Material & Methoden: Eigene Untersuchungen zu Modellfehlern basierten auf einem Referenzmodell mit 6 präparierten Zahnstümpfen und einem hochgenauen digitalen Referenzdatensatz. Mit Dentalscans (stl-Datensätze der Oberfläche) dieses Modells wurden Restaurationen (20 µm Randspalt, 60 µm Zementspalt) designt.
Bei dieser Fragestellung sind elastische Verformungen an Zähnen und Restauration vernachlässigbar klein. Sowohl die stl-Oberflächen der Referenzstümpfe als auch der geplanten Restaurationen wurden daher direkt in FE-Netze (Schalen) konvertiert. Alle Knoten der Restaurationsinnenseite wurden festgehalten und die zugehörigen Elemente bildeten die Zielseite. Die sehr steifen Zahnstumpfschalen wurden mit Kontaktelementen (Area-to-Area Kontakt, Penalty-Verfahren, Kontaktoffset) überzogen. Relativbewegungen zwischen Kiefer und Restauration wurde über die Fixierung der Stümpfe auf einer elastisch gebetteten starren Platte realisiert, die individuelle Zahnbeweglichkeit über zwischengeschaltete Strukturen. Nach dem Fügen mit F = 300 N wurde die so verschlüsselte Position auf Rand- und Innenpassung untersucht. Ergebnisse: Es ließen sich Berechnungen für viele Scans mit geringem Arbeitsaufwand durchführen, weil diese als Zielflächen in der Kontaktberechnung einfach ausgetauscht werden konnten. Es ließen sich Parameteranalysen für die Auswirkung von Pfeilerbeweglichkeit (Zahn/Implantat), Zementfilmdicke und CAD-Spaltmaßen durchführen. Zusammenfassung: Die entwickelte Methodik ermöglichte, Modellfehler quantitativ mit den für Zahnärzte wichtigen Spaltmaßen zu korrelieren.