BIOMECHANISCHE PRINZIPIEN VON BRÜCKEN

 BIOMECHANISCHE PRINZIPIEN   VON BRÜCKEN

1) EINLEITUNG:

                  Jede Therapie im Bereich der Gelenkprothetik muss von dem Anliegen geleitet sein, ein Ergebnis mit großen Erfolgsaussichten zu erreichen. Dazu müssen wir bei der Herstellung von Gelenkprothesen und insbesondere von Brücken auf der Basis der ihnen zugrunde liegenden biomechanischen Prinzipien vorgehen.

Terminologie:

Brücke: ist eine dauerhafte Gelenkprothese, die aus Verankerungsmitteln und dem Zwischenelement besteht

Trabecula  : schwebendes Element einer Gelenkprothese, das den zahnlosen Raum überquert und die fehlenden Zähne ersetzt. Dieses Trabecula wird durch Anker befestigt, die ihrerseits durch Versiegeln oder Verkleben an den Zahnpfeilern befestigt werden.

2) Prinzip des Gleichgewichts

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    Bei jeder auf die Prothese ausgeübten Kraft gibt es einen mehr oder weniger großen Widerstand der Stützstrukturen. Um diesem Gleichgewichtsgesetz zu entsprechen, ist es notwendig:

• Kennen Sie die Verteilung der auf die Zähne einwirkenden Kräfte
• Eine Bestandsaufnahme der Kräfte, die den Wiederaufbau vorantreiben
• Anzahl und Art der Zahnpfeiler bestimmen und beurteilen

            21) Analyse der auf die Zähne wirkenden Kräfte:

  Jeder Zahn kann während der verschiedenen Unterkieferbewegungen, die mit den verschiedenen Funktionen zusammenhängen, Druck ausgesetzt sein. Auf einem gesunden Zahnbett stabilisiert sich der beanspruchte Zahn dann in einer ausgeglichenen Position, indem er die Kräfte auf das Stützgewebe und die benachbarten Zähne überträgt. Wenn dieser Zahn als Stützpunkt für eine Brücke integriert wird, erhält er zusätzliche Belastungen. Alle an einem Punkt der Zahnkrone ausgeübten Kräfte können in drei Komponenten zerlegt werden, nämlich:

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• Eine axiale Komponente 
• Eine vestibulo-linguale Komponente
• Eine mesio-distale Komponente

Bei einem physiologisch gesunden und ausgeglichenen Zahnbogen ist die durch die mesiodistale Komponente verursachte Bewegung aufgrund der Keilwirkung der Nachbarzähne gleich Null.

               Die Einwirkung einer schrägen (transversalen) Kraft auf einen Zahn tendiert dazu, den Zahn in eine Drehbewegung um sein Hypomochlion zu versetzen, das sich im apikalen Drittel der Alveolarhöhe befindet. Diese Bewegung wird durch die Beziehung des parodontalen Gewebes, in dem die Zug- und Druckzonen auftreten, verhindert. Diese ausgeübte Kraft wird in folgenden Fällen schädlicher:

• Es neigt dazu, sich der Horizontale anzunähern
• Reduzierte Alveolarhöhe
• Schlecht platzierter proximaler Kontaktpunkt
• Große Okklusionsfläche

      22) Auf die Zähne einwirkende Kräfte

In Stellung e RC  : Die resultierende Kraft ist schräg hinter den letzten Zähnen des Bogens gerichtet und nimmt vom INC zum Molaren hin zunehmend an Intensität zu. Diese auf die Okklusalfläche jedes Zahns bezogene Kraft kann in zwei Komponenten zerlegt werden:

                       -eine Komponente, die entlang der Zahnachse gerichtet ist und durch die Reaktion aufgehoben wird    

    Parodontal

• eine zweite Komponente parallel zur Okklusionsebene, in posteriorlateraler Richtung

Anterior und beteiligt sich an der Aufrechterhaltung der interdentalen Kontaktpunkte, daher der Begriff der physiologischen Mesialisierung natürlicher Zähne  

 Bei PIM  : Die ausgeübte Kraft ist schräg zur Okklusionsebene; sie verläuft bei den Unterzähnen von unten nach oben und von hinten nach vorne und bei den Oberzähnen von oben nach unten und von hinten nach vorne. Diese auf die Okklusalfläche jedes Zahns übertragene Kraft zerfällt in zwei Komponenten:

• eine Komponente, die entlang der Zahnachse gerichtet ist und durch die parodontale Reaktion aufgehoben wird
• Die andere Kraft wirkt parallel zur Okklusionsebene und in posterior-anteriorer Richtung und hilft, die interdentalen Kontaktpunkte aufrechtzuerhalten.

Bei der PROTRUSION  : Bei dieser Schneidezahnstellung Ende an Ende und einer hinteren Disklusion liegt die Richtung der Kräfte, die der Unterschneidezahn auf die Gaumenfläche des Oberschneidezahns ausübt, nahe an der Achse des Oberschneidezahns, wodurch die Amplitude der lateralen Komponente verringert wird.

In DIDUKTION  : 

• auf der Arbeitsseite: die Zahnachsen rücken näher zusammen, was zur Folge hat, dass die horizontale Lateralkomponente abnimmt
• Auf der Nichtarbeitsseite divergieren die Achsen und bei Störkontakt erhöht sich die Intensität der horizontalen Komponenten, was insbesondere für den Zahnhalteapparat schädlich ist.

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Fazit  : Es wäre notwendig

1. begünstigen Axialkräfte
2. horizontale Komponenten verringern
3. Interdentalkontakte präzise herstellen 
4. Beseitigung nicht funktionierender Kontakte (Störungen)

          23)   Kräftegleichgewicht auf einer Brücke:

Die Intensität der bei der Funktion wirkenden Kräfte wird durch mehrere Faktoren bestimmt, die bei der klinischen Untersuchung objektiviert werden:

1. die Muskelstärke des Patienten
2. parodontale Propriozeption, die die Okklusionskräfte reguliert
3. die Präzision der Okklusalkontakte: Die Okklusalkontakte in bestehenden PIM müssen präzise hergestellt werden, damit die während der Funktion entwickelte Kraft entlang der Hauptachse der brückentragenden Zähne ausgerichtet ist
4. Essgewohnheiten: Je härter das Essen, desto größer die Quetschkraft
5. Berichte zur dynamischen Okklusion: Die gesamte Muskelaktivität wird durch die zwischen den Zahnbögen erzeugten Eingaben reguliert. Je größer die vordere Führung, desto schwächer sind die auf die hinteren Zähne wirkenden Kräfte

                        231) Die Form und Länge der Brücken:                                                                              Eine Prothese muss lange halten, sie muss allen Kaukräften standhalten. Man sollte bedenken, dass der mechanische Widerstand einer Brückenbrücke ist: 

   • Proportional zu seiner Breite

   • Proportional zum Quadrat seiner Dicke

   • Umgekehrt proportional zu seiner Länge

R = l x e²    Dies bedeutet, dass eine Spannweite umso steifer sein muss, je länger sie ist.

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Neben den Zug- und Druckkräften, die maßgeblich auf eine einzelne Prothesenkonstruktion einwirken, wirken auf das Gerüst einer Brücke, deren Spannweite sich wie ein fester Balken verhält, noch weitere Kräfte:

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Biegekraft  : Verformung durch Anwendung von Kräften, die in der Symmetrieebene des Bauteils wirken oder in Bezug auf diese Ebene paarweise symmetrisch angeordnet sind.

Scherkraft  : Dies ist das Zusammenspiel zweier aufeinander gerichteter Kräfte, die nicht auf derselben geraden Linie liegen.

Torsionskraft  : Zusammenspiel zweier gegeneinander gerichteter Kräfte durch Torsion

Alle diese neuen Einschränkungen scheinen vorherrschend zu sein und von der Form, der Spannweite und der Breite der Bucht abzuhängen, und keine von ihnen wird unabhängig von den anderen ausgeübt. Eine auf die Mitte der Spannweite ausgeübte Kraft übt Kräfte in entgegengesetzter Richtung auf der Ebene aus                 

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                                                                                                                                                             Anker (Reaktion) Unter der Einwirkung dieser Kraft verbiegt sich die Spannweite und ihre Biegung ist proportional zur dritten Potenz ihrer Länge und umgekehrt proportional zur dritten Potenz ihrer Dicke. Dies bedeutet, dass die Torsion proportional zur Krümmung der Spannweite ist.

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  232) Auswahl der Stützzähne:

Bei Mehrfachrekonstruktionen werden die aus der Funktion resultierenden Okklusionskräfte vollständig auf die Stützzähne übertragen, die intrinsische Widerstandsbedingungen erfüllen müssen. Dafür gibt es Gesetze, die diese Wahl vorschreiben, nämlich:

1. BELIARDs Gesetz  : Eine Erhöhung der Anzahl von falsch ausgerichteten Zahnpfeilern verbessert die Gleichgewichtsbedingungen
   • Eine Einpfeilerbrücke (Auslegerbrücke) kann in alle Richtungen bewegt werden 
   • eine Zweipfeilerbrücke kann um die eigene Achse bewegt werden
   • Eine Brücke mit drei nicht ausgerichteten Pfeilern hat keine Drehachse
2. SADRIN-Gesetz  : Nach diesem Gesetz ist der Wert einer Säule eine Funktion ihrer Position auf dem Bogen:

• „U“-förmiger Bogen: die Kraft wird leicht nach außen (Hauptachse) des Eckzahns ausgeübt
• „V“-Bogen: die Kraft wird auf die gleiche Hauptachse ausgeübt (günstigster Fall)
• „Quadratische“ Arkaden die Kraft wird vollständig außerhalb der Hauptachse ausgeübt“ (ungünstiger Fall)

   Eine starke Krümmung bedingt ein Kippmoment, welches durch den Einsatz zusätzlicher Stützen ausgeglichen werden muss.

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                   .

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3. Das Gesetz von DUCHANGE  : Es berücksichtigt

• Koronarmorphologie
• die Oberfläche des Okklusaltisches 
• die Position des Zahns auf dem Zahnbogen

Dieser Autor schreibt jedem Zahn einen intrinsischen Wertkoeffizienten zu

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Die Summe der Koeffizienten der Pfeilerzähne muss größer oder gleich der Summe der Koeffizienten der zu ersetzenden Zähne sein; eine Ausnahme kann gemacht werden, wenn der Gegenkiefer eine herausnehmbare Prothese trägt, die 50 bis 150 Mal weniger belastet ist als ein natürlicher Zahn.

4. ANTE-Gesetz  : Es weist jedem Zahn einen Koeffizienten in mm² Wurzeloberfläche zu. Die Summe der Wurzeloberflächen der Stützzähne muss größer oder gleich der der zu ersetzenden Zähne sein.

Klinisches C/R-Verhältnis  : ein Kronen-/Wurzel-Verhältnis von 2/3. Klinisch kann ein Verhältnis von 1/1 manchmal akzeptabel sein (bei fehlender Okklusionsparafunktion).

1. idealerweise zwischen 2/3 und 1

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2. Die Form der Wurzeln  :

Wurzeln mit einem Durchmesser VL > MD sind denen mit kreisförmigem Querschnitt vorzuziehen.

• Bei einer einzelnen Wurzel ist ein ovaler Querschnitt einem kreisförmigen Wurzelquerschnitt vorzuziehen.

• Für eine Pflanze mit mehreren Wurzeln bieten auseinandergehende Wurzeln eine bessere Grundlage als zusammenlaufende.

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3) DIE MECHANISCHEN PRINZIPIEN VON BRÜCKEN:

Die prothetische Konstruktion muss 03 Anforderungen erfüllen

            31) Einfügung  :  

         Bei einer einzelnen Rekonstruktion bereitet die Einfügung im Allgemeinen wenig Probleme, da sie gemäß einer vertikalen Translationsbewegung entlang einer Achse erfolgt, die als Einfügungsachse bezeichnet wird und mit der Hauptachse des Zahns zusammenfällt.

      Bei einer Mehrfachrekonstruktion stellt sich die Problematik völlig anders dar, hier kann das Einsetzen von Ankern an den Präparaten erwogen werden:

• sich durch vertikale Translationsbewegung
• sich durch eine komplexe Bewegung, die Rotation und Translation in den drei Raumebenen kombiniert

Dies führt zu einer umsichtigen Wahl der Art der Verankerung (vollständig oder teilweise)

               32) Retention  : sie ist im Wesentlichen bedingt durch

• die Höhe des Präparats, die größer sein muss als seine Breite
• die Ausdehnung der Kontaktflächen zur Erhöhung der Reibungskräfte und der Dichtfläche
• die schwache Konvergenz der Axialwände = 30° 

33. die mechanische Festigkeit der Brücke  : sie wird durch die Steifigkeit der prothetischen Konstruktion gewährleistet, die bedingt ist durch: 

• die Qualität der verwendeten Legierung
• die Morphologie der Metallstruktur der Brücke, die eine ausreichende Dicke aufweisen muss, die stets entsprechend der verwendeten Legierung moduliert ist. In diesem Sinne müssen drei grundlegende Vorsichtsmaßnahmen beachtet werden:

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1. Erhöhen Sie die Dicke des Ankers gegenüber der Spannweite
2. Herstellung eines weiten Spannweiten-Anker-Kontakts unter gleichzeitiger Reinigung der Schießscharten aus hygienischen Gründen

4) BIOLOGISCHES UND PROPHYLAKTISCHES PRINZIP

     Diese Prinzipien betreffen gleichzeitig die Morphologie

• Anker
• Brückenspanne
• Okklusalflächen
• Präzision und Dauerhaftigkeit der Okklusalkontakte

          41) Morphologie der Anker  : Der Anker muss respektieren 

– Zahngewebe

– Gewährleistung der Sicherheit im Hinblick auf das marginale Parodontium durch:

• eine optimale zervikale Grenzsituation
• eine ausreichend wasserdichte dento-prothetische Verbindung von nicht mehr als 70u
• ablenkende axiale Morphologie

42. Morphologie des Brückenfeldes:

    Die Schaffung eines Vermittlers in Harmonie mit dem zahnlosen Kieferkamm: hierfür wäre es notwendig:

• Ausreichend Platz in vertikaler Richtung, 
• Harmonische parabolische Kontur des Kamms

            421) Bezug zum zahnlosen Kieferkamm  : Um die Fibromukosa des zahnlosen Kieferkamms vor jeglicher Reizung zu schützen, bieten sich uns 2 Möglichkeiten an:

• supramuköse Trabekel
• gegen Schleimhautspannung

                            422) Auswahl des Materials für den Kontakt mit der Kieferkammschleimhaut  : Dieser Kontakt muss entweder mit dem Metall oder dem kosmetischen Material erfolgen, jedoch niemals mit der Verbindungszone der beiden Materialien, da sonst die Gefahr einer bakteriellen Plaquebildung besteht.

                          423) axiale Morphologie:

Die vestibulären und lingualen Flächen weisen ein konvexes Profil auf, ohne dass signifikante Rückzugsbereiche entstehen, die die Bildung von bakteriellem Zahnbelag und eine Nichtstimulierung der Zahnfleischrandkontur fördern.

Die proximalen Flächen beschreiben breite, leicht zugängliche und hygienische Einschnitte; die Trabekel-Anker-Verbindungen müssen innerhalb des okklusalen Drittels liegen und dürfen dieses nicht überschreiten.

               43) Morphologie der Okklusionsflächen  :

Es können zwei Situationen auftreten:

• Auch wenn die Brücke in diesem Fall beide Zahnbögen vollständig wiederherstellt, kann die Okklusionsmorphologie gemäß dem Okklusionsschema in Bezug auf die klinische Situation vollständig wiederhergestellt werden.
• auch wenn die Brücke den Zahnbogen teilweise wiederherstellt, wird die okklusale Morphologie in diesem Fall bedingt sein durch
  • funktionelle Bewegungen des Unterkiefers geleitet durch das Okklusionsschema
  • die Morphologie der Antagonistenzähne

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 In dieser Perspektive ist es angebracht, sukzessive zu analysieren

• Höckerwinkel bei prothetischen Restaurationen
• die Breite der Okklusaltische
• die Auspuffnuten

1. Eckzahnwinkel: er wird hauptsächlich durch die vordere Führung bestimmt, die Bedingungen    

       Tatsächlich sind es die Höhe und Ausrichtung der Spitzen, die Folgendes bedeuten:

a1) Eine starke sofortige und schnelle Disokklusion des vom Eckzahn überdeckten Sektors ermöglicht die Konstruktion eines ausgeprägten Eckzahnreliefs ohne das Risiko eines Konflikts zwischen den Antagonistenzähnen

a2) Umgekehrt führt eine schwache vordere Führung zu Kontakten in der Arbeitslateralität an den Eckzähnen, die dann eine abgeflachte Okklusionsfläche aufweisen

2.  die Breite der Okklusaltafeln:

Gemäß ACKERMANNs 3H-Gesetz (Heteromorphie) wird empfohlen, die Breite der Okklusalflächen zu reduzieren, um die Stärke der angewandten Kräfte zu begrenzen und ihre Richtung zu kontrollieren. Dabei darf jedoch keine zu starke Verengung vorgenommen werden, die der Reduzierung des Overjets, der Ursache des Jugalbisses, oder der Bildung von bakterieller Plaque förderlich wäre.

3. Auspuffkanäle:

  Sie müssen reproduziert werden, um das Volumen der Eckzähne abzugrenzen und das Zerkleinern der Nahrung zu erleichtern.

         44) Genauigkeit und Dauerhaftigkeit der Okklusionsbeziehungen  :

   Dies ist nur möglich, wenn ein präzises PIM stabil ist, eine okklusale Morphologie mit ausreichenden interporoximalen Kontaktpunkten erreicht wird

5) PSYCHOLOGISCHES UND SOZIOLOGISCHES PRINZIP: 

Wie jede Prothesentherapie wird die Gelenkprothese von unseren Patienten nie vollständig akzeptiert, da ihnen weniger der mechanische Widerstand als das ästhetische Ergebnis wichtig ist. Der Arzt muss eine schrittweise Anpassung der Prothese sicherstellen, indem er dem Patienten die Prioritäten erklärt. Dabei müssen ein ästhetischer Erfolg und das Gefühl des Wohlbefindens angesichts der Beschwerden des Patienten unser Ziel sein.

6) KLASSIFIZIERUNG VON BRÜCKEN

        Brücken gibt es in verschiedenen Formen, von der einfachsten bis zur komplexesten. In diesem Sinne wurde eine Klassifizierung unter Berücksichtigung festgelegt

• Zahnpfeiler
• von der Art der Spanne
• Verwendete Materialien 
• von der Art der Verbindung Spannweite-Verankerungsmittel (Befestigung)

   61) Einteilung nach Pfeilerzähnen

   611) je nach Beschaffenheit der Pfeilerzähne

       6111) Brücke auf pulpierten Zähnen

       6112) Brücke auf pulpenlosen Zähnen

        62) nach der Anzahl der Säulenzähne:

                  621) Einpfeilerbrücke

                  622) Zweipfeilerbrücke

                  623) Brücke mit drei oder mehr Pfeilern

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        63) Klassifizierung nach dem verwendeten Material

                  631) Metallbrücke

                  632) Metall-Kunststoff-Brücke

                  633) Keramik-Metall-Brücke

        64) Klassifizierung nach der Art der Spannweite

                641) abhängig von der Form der Spannweite

                            6411) Supragingivale Spannbrücke

                            6412) kontragingivale Spannbrücke

                            6413) Intragingivale Spannbrücke (zu vermeiden)

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                642) abhängig von der Spannweite

                          6421) Kurzspannbrücke: 1 bis 2 einzelne oder doppelte vertiefte Zähne

                          6422) Brücke mittlerer Spannweite: 2 bis 3 Zähne mit Doppeleinbettung oder mit eingelagerten interkalierten Pfeilern

                          6423) Langspann- oder Polygonbrücke: mehr als 3 Zähne mit doppelter Einbettung oder eingeschobenen Pfeilern, die verschiedene Ebenen einnehmen         

                                   von ROY, der die Spielhalle in 5 Pläne unterteilt hat:

   • 1 Schneidehobel;

   • 2 Hundepläne;

   • 2 Prämolaren-Molaren-Ebenen.

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Polygonale Brücken passen in mehrere Roy-Ebenen (3 oder mehr). 

   • Wenn sie in 3 oder 4 Plänen enthalten sind, werden sie als teilweise bezeichnet;

   • Wenn sie in die 5 Ebenen passen, werden sie als vollständig polygonale Brücken bezeichnet.

Diese Brücken können auf pulpösen oder depulpierten Zähnen hergestellt werden.

Sie sind sehr stabil und ihre Stabilität nimmt mit der Anzahl der Pfeilerzähne zu.

Diese Brücken ermöglichen eine harmonische und ausgewogene Verteilung der Kaukräfte, die auf die Ebene der Pfeilerzähne und des Zahnbetts übertragen werden.

65) Klassifizierung nach der Art der Spannweite – Verankerungsmittel – Verbindung -Verbindung (Verbindungsart)

             651) festsitzende oder festsitzend-festsitzende Brücke

             652) abnehmbare-nicht abnehmbare oder mobil-festsitzende Brücke

             653) abnehmbare oder mobil-mobile Brücke 

Zusammenfassend:

Brückenbereich	Einbettung	Spannform		Art der Befestigung	Beschaffenheit der Zahnpfeiler
Kurze Reichweite	Doppelt	Gerade		UnbeweglichUnbeweglich-unbeweglichunbeweglich	Entpulpt oder entpulpt
		Kurvenförmig
	Einfach	Gerade	mit oder ohne Inlay
		Kurvenförmig
Durchschnittliche Reichweite	2 oder mehr Zähne	Gerade
		Kurvenförmig
Große SpannweitenPolygonbrücken	Mehrere Pfeilerzähne	Teilweise
		Gesamt

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7) Fazit  : Der Erfolg jeder Prothese, insbesondere einer Gelenkprothese, hängt von der perfekten Kenntnis der zugrunde liegenden Biomechanik, der Kompetenz des Arztes und der reibungslosen Integration der endgültigen Prothese über die temporäre Prothese in den stomatognathen Apparat des Patienten ab.

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Bei tiefen Karieserkrankungen kann eine Wurzelkanalbehandlung erforderlich sein.
Interdentalbürsten reinigen effektiv die Zahnzwischenräume.
Eine Zahnfehlstellung kann zu Problemen beim Kauen führen.
Unbehandelte Zahninfektionen können sich auf andere Körperteile ausbreiten.
Für schrittweise Ergebnisse werden Aufhellungsschienen verwendet.
Gebrochene Zähne können mit Komposit-Harzen repariert werden.
Eine ausreichende Flüssigkeitszufuhr trägt zur Erhaltung einer gesunden Mundhöhle bei.
 

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