Mechanische Charakterisierung des Parodontalligaments in vivo über die initiale Zahnbewegung durch einen Vergleich von Experiment und Simulation

牙周韧带（PDL）在Kieferorthopathy中是一个非常重要的部分，它是一个由Zahnwurzel和Alveolarknochen组成的连接，Zahnwurzel和Alveolarknochen直接作用于Zahnkrone，Kräfte和Momente。由于生物学的差异，Gewebe具有复杂的粘弹性材料特性，因此，对于计划和治疗而言，这是一种基于性别差异的矫正疗法。本课题是通过实验和模拟直接研究牙周膜在体内的特征机制。最初的Zahnbewegung，这种反应对Kieferorthopädischen Behandlungselemente ergibt没有影响，将在Probanden，von denen im Rahmen einer klinischen Behandlung CT-Daten verfügbar sind，in vivo gemessen。在此基础上，通过改进Gewebe einschließlich PDL（FH Osnabrück）的几何模型，使用混合的六元和四元体积模型（Gastaufenthalt an der Universität埃克塞特）。Für die anschließmartite-Elemente-Simulation（Kernkompetenz Universität乌尔姆）韦尔登geegnete，in der kommerziellen Simulationsoftware verfügbare Materialmodelle für das PDL angepasst. Im Rahmen eines iterativen Vorgehens韦尔登die in Frage kommenden Ansätze im Vergleich mit den experimentellen Ergebnissen untersucht und die zugehorigen Materialparameter adaptiert.

Das Parodontalligament (PDL) besitzt in der Kieferorthopädie eine besondere Bedeutung, da es als Verbindungselement zwischen Zahnwurzel und Alveolarknochen die Auslenkung eines Zahnes als direkte Reaktion auf die, an der Zahnkrone angreifenden, Kräfte und Momente bestimmt. Als hochdifferenziertes weiches biologisches Gewebe zeigt es komplexe viskoelastische Materialeigenschaften, deren Kenntnis für die Planung und die Durchführung einer kieferorthopädischen Therapie von grundlegender Bedeutung ist. Ziel des Projekts ist die Charakterisierung der mechanischen Eigenschaften des PDL in vivo durch einen direkten Vergleich von Experiment und Simulation. Die sogenannte initiale Zahnbewegung, die sich als unmittelbare Reaktion auf die kieferorthopädischen Behandlungselemente ergibt, wird bei Probanden, von denen im Rahmen einer klinischen Behandlung CT-Daten verfügbar sind, in vivo gemessen. Auf der Basis dieser Daten werden Geometriemodelle aller beteiligten Gewebe einschließlich PDL (FH Osnabrück) erstellt, die mit hybriden Volumengittern aus Hexaedern und Tetraedern vernetzt werden (Gastaufenthalt an der Universität Exeter). Für die anschließende Finite-Elemente-Simulation (Kernkompetenz Universität Ulm) werden geeignete, in der kommerziellen Simulationssoftware verfügbare Materialmodelle für das PDL angepasst. Im Rahmen eines iterativen Vorgehens werden die in Frage kommenden Ansätze im Vergleich mit den experimentellen Ergebnissen untersucht und die zugehörigen Materialparameter adaptiert.