Quantifizierung der experimentell erzeugten Reibung und reibungsunabhängige Bestimmung der Rückstellkräfte orthodontischer Nivellierungsbögen im Drei-Bracket-Modell

Abstract

Bei vorliegender in-vitro Untersuchung wurde die bei dynamischen Drahtuntersuchungen erzeugte experimentelle Reibung quantifiziert. Durch Vergleich der erzeugten Kraft- und Drehmomentwerte bei den Rücklaufkurven der dynamischen und statischen Messmethoden (1. und 3. Versuchsreihen) ist es uns gelungen, das genaue Ausmaß der experimentellen Reibung bei der dynamischen Drahtentlastung zu bestimmen. Es wurde festgestellt dass, bei der klinisch relevanten Drahtentlastung, dynamisch gemessene Kräfte- bzw. Drehmomente durch den experimentellen Reibungseinfluss deutlich kleiner sind als die eigentlichen Drahtdeflektionskräfte (statische Drahtentlastung). Als Beispiel lag die Kraftunterschätzung durch die dynamische Verfahrmethode in vertikaler Richtung für den 0.012-Inch Biolingual®-Draht bei 0,45 N bzw. bei ca. 50 % der eigentlichen Drahtdeflektionskraft. Praktisch heißt das, dass die tatsächliche Kraft, die beim intraoralen Einligieren des Bogens erzeugt wird, um 0,45 N höher liegt als die Kraft, die bei der dynamischen Untersuchung des Drahtes beobachtet wurde. Die hier als Alternative zur statischen Messmethode vorgestellte, praktisch automatisierte „Rütteln“-Methode (2. Versuchsreihe) zur reibungslosen Aufzeichnung der Rückstellkräfte orthodontischer Nivellierungsbögen ist gegenüber der absolut statischen Messmethode nicht zu empfehlen, da sie nur wenig kontrollierbar ist. Konkret ist es bei der „Rütteln“-Methode (2. Versuchsreihe) nicht genau abzuschätzen, in wieweit die experimentelle Reibung durch die kleinen Hin- und Herbewegungen bei der Drahtentlastung ausgeglichen wird. Da die intraorale Zahnbewegung quasi-statisch verläuft, entsprechen die Kraftwerte statischer Drahtuntersuchungen den initialen Kräften beim intraoralen Einligieren eines Bogens. Demzufolge ist es für den behandelnden Kieferorthopäden wichtig, Kraftwerte statischer Untersuchungen als klinische Orientierungshilfe zu verwenden. Man kann zwar argumentieren, dass auch klinisch Reibung auftritt, diese ist aber von verschiedenen intraoralen Faktoren, die experimentell nicht simulierbar sind wie z. B. Speicheleinwirkung oder Okklusionskontakte stark beeinflusst. Zudem erfolgt die in-vivo Zahnbewegung viel langsamer als in dynamischen Experimenten, so dass die experimentelle mit der klinischen Reibung nicht gleichgestellt werden kann. Eine kritische Betrachtung der durch die statische Messmethode erhobenen Kraftwerte zeigte außerdem, dass sogar die dünnsten Nivellierungsdrähte Kräfte ausübten die oberhalb der für die Zahnbewegung als optimal angegebenen Kräfte liegen, was als äußerst kritisch zu sehen ist. Folglich besteht ein erhöhtes Risiko für Wurzelresorptionen. Diese Gefahr erhöht sich bei kleineren Interbracketdistanzen, wie z. B. im Unterkieferfrontzahnbereich oder bei lingualen Apparaturen. Somit wäre es auch bei kleineren vertikalen oder rotatorischen Zahnfehlstellungen klinisch empfehlenswert, einen 0.012 NiTi-Bogen als initialen Nivellierungsbogen sowohl im UK als auch im OK zu verwenden, denn nur dieser zeigte Kraftwerte nah an den klinischen Richtwerten. Die gleiche Empfehlung gilt auch bei horizontalen Zahnstellungsanomalien wie z. B. bei starken frontalen Engständen. Hier kann der Bogen für eine weitere Kraftreduktion entweder nur an die Bracketflügel angebunden oder mit lockeren Stahlligaturen einligiert werden.