Mai 2021 / May 2021
in der heutigen Ausgabe stellen wir unseren Kunden eine Zusammenfassung einer interessanten Publikation der Universitätszahnklinik Wien zur Verfügung.
In today‘s issue we offer our customers a summary of a interesting publication of Dental School Vienna.
1.Titel und Autoren der Publikation:
1.Titel and authors of the publication:
Sagl B.1, Schmid-Schwap M.1, Piehslinger E.1, Kundi M.2, Stavness I.3 Effect of facet inclination and location on TMJ loading during bruxism: an in-silico study 2021 Journal of Advanced Research Received 23 November 2020, Revised 14 January 2021, Accepted 26 April 2021, Available online 29 April 2021
1Department of Prosthodontics, University Clinic of Dentistry, Medical University of Vienna, 1090 Vienna, Austria
2Institute of Environmental Health, Medical University of Vienna, 1090 Vienna, Austria
3Department of Computer Science, University of Saskatchewan, SK S7N 5C9 Saskatoon, Saskatchewan, Canada
Link: https://doi.org/10.1016/j.jare.2021.04.009
Abb. 1, Figure 1: Graphical Abstract
2. Einführung und grundlegender Ansatz:
2. Introduction and fundamental approach:
Die Autoren haben sich interessanterweise dafür entschieden, diesem Forschungsbericht die folgende Aussage voranzustellen: Eine funktionelle Beeinträchtigung der Kauregion kann erhebliche Folgen haben, die von einem Verlust der Lebensqualität bis zu schwerwiegenden gesundheitlichen Problemen reichen. Auf diese Weise wird eine Brücke zwischen der okklusalen Funktion Bruxismus, CMD / TMD und einer übermäßigen Belastung der Kiefergelenksstrukturen hergestellt. Ein neuer In-Silico-Ansatz zum besseren Verständnis der Auswirkungen von Abriebfacetten beim Bruxieren wurde entwickelt. Auf diese Weise können Muskelaktivierung, maximale Kräfte und Belastung der Gelenkscheibe simuliert werden.
The authors consciously chosen to preface this research paper with the following statement: Functional impairment of the masticatory region can have significant consequences that range from a loss of quality of life to severe health issues. Like that, a bridge is built between the occlusal function bruxism, CMD/TMD and excessive loading of TMJ structures. A new in silico approach for better understanding the impact of wear facets during bruxing was developed. Like that, muscle activation, maximum forces and loading of the articular disc can be simulated.
Abb 2., Figure 2: Overview of modeling set-up used; a) frontal view; b) side view, c) top view, d) oblique view; blue: molar 2°, 8.1°, 14.2°; red: molar 38.1°, 46.7°, 55,4°; green: canine 2°, 8.1°, 14.2°; brown: canine 38.1°, 46.7°, 55.3°; mp: medial pterygoid, ip: inferior head of lateral pterygoid, sp: superior head of lateral pterygoid, at: anterior temporalis, mt: medial temporalis, pt: posterior temporalis, dm: deep masseter, sm: superficial masseter, pm: posterior mylohyoid, ad: anterior digastric, am: anterior mylohyoid, gh: geniohyoid; all muscles occur on both sides; C: canine, M6: first molar; tooth inclinations taken from [31] and represent mean inclination values for canine and first molar plus ± one standard deviation. https://doi.org/10.1016/j.jare.2021.04.009
3. Abhängigkeit der Muskelrekrutierung beim Bruxieren von der Neigung und der Lage von Bruxier-Facetten:
3. Dependence of muscle recruitment during bruxing on the inclination and position of bruxing facets:
Führungsflächen, die beim Bruxieren verwendet werden, haben einen bemerkenswerten Effekt auf die Muskelrekrutierung: flache Facetten führen zu einer überwiegenden Aktivierung der schließenden Muskeln, während bei steileren Facetten zusätzliche Muskeln aktiviert werden. Infolgedessen wandeln sich die resultierenden Kraftvektoren von einer mehr oder weniger reinen vertikalen Richtung in eine zunehmend seitliche Ausrichtung um. Aus diesen Daten kann abgeleitet werden, dass die Kräfte beim Bruxieren durch okklusale Parameter wie die Neigung der Führungsfacetten beeinflusst werden.
Basierend auf den Daten ist es möglich, ein differenziertes Bild der Muskelrekrutierung während des Bruxierens zu zeichnen: auf der ipsilateralen Seite sind der M. temporalis. med., M. temporalis. post., M. masseter superf. immer aktiviert, führt eine flachere Facette zu einer erhöhten Aktivierung der M. temporalis ant. und der M. pterygoideus medialis. Im Gegenteil dazu wird der untere Kopf von M. pteryg. lat. Stärker aktiviert, wenn steilere Facetten für die Simulation verwendet werden. Auf der kontralateralen Seite führt eine flache Neigung der dentalen Facetten zu einer Aktivierung von M. masseter superficialis, während steilere Facetten zu einer erhöhten Aktivierung beider Köpfe des kontralateralen M. pteryg. lateralis führen.
Dental facets used during bruxing do have a remarkable effect on muscle recruitment: flat facets lead to an outbalanced activation of the closing muscles, while additional muscles are activated in case of steeper facets. As a result, the resulting force vectors convert from a more or less pure vertical direction to increasing lateral tracks. From these data it can be derived that grinding forces are influenced by occlusal parameters such as inclination of guiding facets.
Based on the data it is possible to draw a differentiated picture for muscle recruitment during bruxing: on the ipsilateral side the M. temporalis. med., M. temporalis. post., M. masseter superf. are always activated, a flatter guiding facet leads to an increased activation of the M. temporalis ant. and the M. pterygoideus medialis. On the contrary, the inferior head of M. pteryg. lat. shows a higher activation when steeper facets are used for the simulation. On the contralateral side, a flat inclination of dental facets leads to an activation of M. masseter superf., while steeper facets result in an increased activation of both heads of the contralateral M. pteryg. lat.
4. Auf den Discus articularis einwirkende Kräfte in Abhängigkeit von Neigung und Lage von Bruxier-Facetten:
4. Dependency of forces loading the articular disc on inclination and position of bruxier facets:
Die Belastung des Discus articularis nimmt mit zunehmender Steilheit der Zahnstrukturen ab. Dies gilt insbesondere für die kontralaterale Seite. Auf der ipsilateralen Seite ist der laterale Teil des Diskus stärker belastet. Die Positionen der Bruxing-Facetten beeinflussen die Bruxing-Kräfte in geringerem Maße als die Neigung der Facetten, andererseits wird die Kiefergelenksbelastung deutlich von der Position der Facetten beeinflusst.
The loading of the articular disc decreases with increased steepness of tooth structures. This is especially seen for the contralateral disc. On the ipsilateral side, the lateral portion of the disc is more loaded. Positions of bruxing facets are influencing bruxing forces to a lesser extent compared to the inclination of the grinding areas, but on the other hand TMJ load is highly influenced by the position.
Abb. 3, Figure 3: Von Mises stress plots for mean inclinations at both bruxing positions at the most lateral position (t = 0.25) during laterotrusive bruxing to the left side; axes orientations shown for first row are the same for all subsequent rows. https://doi.org/10.1016/j.jare.2021.04.009
5. Schlussfolgerung: okklusale Parameter können Kräfte beim Bruxieren in der absoluten Größe und der Richtung modifizieren:
5. Conclusion: occlusal parameters can modify forces during bruxing in terms of absolute magnitude and direction:
Um das individuelle Knirsch-Verhalten des Patienten besser zu verstehen, müssen Neigung und Position der Bruxier-Facetten berücksichtigt werden. Während die Analyse der Höckerneigung Teil der instrumentellen Funktionsanalyse ist, sind die Digital Reporting Services DRS Brux ein hervorragendes Instrument zur Analyse der Position von Facetten innerhalb des Zahnbogens. Die klaren DRS Brux Elemente des Rechts- und Linksvergleichs, aber auch des Vergleichs von anterior und posterior in den DRS-Brux Reports ermöglichen es, ein gutes klinisches Verständnis der Knirsch-Aktivität aufzubauen. Die Parameter Anzahl und Fläche der Abriebstellen werden für die Analyse herangezogen. Wenn diese Faktoren zusätzlich in Beziehung zueinander gesetzt werden, können zusätzliche nützliche Informationen generiert werden.
Okklusale Parameter können therapeutisch verwendet werden, um die Kräfte während des Bruxen in Bezug auf die absolute Größe und Richtung zu modifizieren.
To understand individual bruxing behavior better, inclination and position of bruxing facets have to be taken into account. While the analysis of cusp inclination is part of instrumental functional analysis, the Digital Reporting Services DRS Brux are an excellent tool to analyze the position of grinding areas within the dental arch. The clear DRS Brux elements of right and left comparison, but also in comparison anterior to posterior within the DRS Brux Reports make it possible to build up a good clinical understanding of bruxing activity. The parameters number and area of the abrasion spots are used for the analysis. If these factors are additionally put in relation to one another, additional useful information can be generated.
Occlusal parameters can be used therapeutically to modify the forces during bruxing in terms of absolute magnitude and direction.
Abb 5., Figure 5: Graphical and multi-scaled position analysis of bruxing facets
