VITA Easyshade® Advance – Irren war menschlich!

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50 N
Abb. 3: Finite-
ElementeModell
eines Implantats
im Oberkiefer,
angepasst an eine
klinische Situation
beim Einzahnersatz
im Frontzahn -
bereich. DVT des
Patienten und
Implantatplanungs
daten (rechts)
dienten als Grund -
lage zur Gene rie -
rung des Modells.
tinal) um die Implantate herum wurde für jeden Zeitpunkt die Knochendichte in Form
der Graustufen in den Höhen Implantatapex, -mitte und zervikaler Rand bestimmt.
Zunächst wurde der Mittelwert der vier Messpunkte in den verschiedenen Höhen für
jeden Patienten berechnet, anschließend der Mittelwert für alle Patienten zu den jeweiligen
Zeitpunkten. Zur Darstellung des Knochendichteverlaufs über die Zeit wurden
diese Werte zu den entsprechenden Zeitpunkten in Form von Box-Plots aufgetragen.
Zum Vergleich mit der klinischen Situation erfolgte die Simulation des Knochenumbaus
an patientenindividualisierten Modellen mit der bereits früher vorgestellten Bone-
Remodelling-Theorie. Dabei wurden die Knochengeometrie und das Implantat basierend
auf den DVT-Bildern angepasst an die klinische Situation des jeweiligen Patienten
in Finite-Elemente-Modelle überführt (vergl. Abb. 3). Kortikalisdicke, Spongiosadichte
und Implantatposition wurden dem DVT entnommen, der Implantattyp den Patienten -
unterlagen. Dabei wurde darauf geachtet, dass das Knochensegment der Alveolar -
knochengeometrie der Patienten im Oberkiefer möglichst nahe kam. Das FE-Modell
bestand aus einer kortikalen Schicht mit einer Dicke von ca. 1,0 mm und einem Elasti -
zitäts modul von 20 GPa. Der mittlere Elastizitätsmodul der Spongiosa betrug 300 MPa,
wobei der Knochen zu Simulationsstart weitestgehend Homogenität und Isotropie aufwies.
Als Belastung wurde eine reduzierte Belastung von 100 N angenommen, unter
einem Winkel von ca. 30 ° zur Implantatachse, um der Sofortbelastungssituation ge -
recht zu werden.
Der Knochenumbau wurde in den FE-Simulationen für jedes Element der Kortikalis und
Spongiosa in Form der Knochendichteänderung als Reaktion der Differenz von einem
aktuellen Tagesstimulus und dem Referenzstimulus berechnet. Mit dieser berechneten
neuen Knochendichte konnte der Elastizitätsmodul der Knochenelemente auf einen
neuen Wert gesetzt werden, der der aktuellen Knochenbelastung um das Implantat entsprach.
Wird dieser Vorgang solange zyklisch wiederholt, bis sich ein stabiler Zustand
einstellt, so kann man die Reaktion des Knochens auf die Implantatbelastung vorhersagen.
Die Bone-Remodelling-Simulationen wurden über maximal 100 Schritte durchgeführt,
was in etwa einer Zeitdauer von 100 Tagen entsprach. Anschließend wurden die Kno -
chendichtewerte der Elemente um das Implantat ausgewertet und mit den DVT-Daten
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