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Biomedical Engineering / Biomedizinische Technik

Editor-in-Chief: Dössel, Olaf

Editorial Board Member: Augat, Peter / Gehring, Hartmut / Haueisen, Jens / Jockenhoevel, Stefan / Lenarz, Thomas / Leonhardt, Steffen / Niederlag, Wolfgang / Plank, Gernot / Radermacher, Klaus M. / Schkommodau, Erik / Schmitz, Georg / Stieglitz, Thomas / Witte, Herbert / Boenick, Ulrich / Jaramaz, Branislav / Kraft, Marc / Lenthe, Harry / Lo, Benny / Mainardi, Luca / Micera, Silvestro / Penzel, Thomas / Robitzki, Andrea A. / Schaeffter, Tobias / Snedeker, Jess G. / Sörnmo, Leif / Sugano, Nobuhiko / Werner, Jürgen / Wintermantel, Erich /

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Volume 57 (2012)

Untersuchungen zu den Einflußgrößen auf die computergestützte Simulation von Kontakten in der dynamischen Okklusion anhand optisch digitalisierter Situationsmodelle / Investigation of Influencing Variables on the Computer-Aided Simulation of Contacts in Dynamic Occlusion Based on Optically Digitized Plaster Casts

Z Böröcz1 / 2 / C Thomas3 / C Runte4 / F Bollmann5 / G von Bally6

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*Korrespondenzanschrift: Dr. Dieter Dirksen, Universitätsklinikum Münster, Labor für Biophysik, Robert-Koch-Str. 45, D-48129 Münster

Citation Information: Biomedizinische Technik/Biomedical Engineering. Volume 49, Issue 5, Pages 111–116, ISSN (Online) 1862-278X, ISSN (Print) 0013-5585, DOI: 10.1515/BMT.2004.023, March 2008

Publication History

Published Online:
2008-03-17

Abstract

In der Zahnheilkunde spielen mechanische Artikulatoren, mit denen sich Kaubewegungen anhand von Kiefermodellen nachvollziehen lassen, eine wichtige Rolle. Wesentliche Nachteile der üblicherweise genutzten teiladjustierbaren Artikulatoren bestehen darin, daß zum einen mit diesen Artikulatoren die Bewegungsbahnen der Kondylen nur näherungsweise nachvollzogen werden können und zum anderen damit keine Aussagen über den zugrundeliegenden zeitlichen Ablauf möglich sind.

Beide Probleme sind im Prinzip lösbar, wenn anstelle eines mechanischen Artikulators eine digitale Simulation („virtueller Artikulator“) eingesetzt wird, die auf digitalisierten Kiefermodellen und am Patienten aufgezeichneten Bewegungen basiert. Es wird ein entsprechendes System vorgestellt, bei dem schädelgerecht ausgerichtete Situationsmodelle mit der Streifenprojektionstechnik dreidimensional vermessen und die Kondylenbewegungen durch elektronische Aufzeichnung dargestellt werden.

Mit den entwickelten numerischen Algorithmen lassen sich dann für jede Bewegung die auftretenden Kontaktflächen sowie die Öffnungswinkelkurven bei dynamischer Okklusion berechnen.

Am Beispiel eines Patientendatensatzes werden die Auswirkungen der bei der Digitalisierung von Situationsmodellen auftretenden Meßunsicherheiten auf die Berechnung der Öffnungswinkelkurven in Zusammenhang mit der Anatomie des Kauapparates diskutiert.

 

In dentistry, mechanical articulators with which mandibular movements can be reproduced in dentals casts play a major role. Commonly used semiadjustable articulators, however, have major limitations: On the one hand, the movement of the mandible is not reproduced exactly, on the other, they do not provide time-related information on jaw movement.

Both problems can be solved by replacing the mechanical articulator by a digital simulation (“virtual articulator”) based on digitized plaster casts and electronically recorded masticatory movements. We present a system for the 3D measurement of plaster casts in a skull-related, anatomical coordinate system using the fringe projection technique, and electronically recorded condylar movements. Using numerical algorithms, the contacts between upper and low jaw, and the angle of rotation of the temporomandibular joint can be computed for each movement in dynamic occlusion.

Taking the data recorded from a patient as an example, the influence of the accuracy of the digitization of plaster casts on the computation of the rotation of the temporomandibular joint is discussed in relation to the anatomy of the masticatory apparatus.

Schlüsselwörter: Virtueller Artikulator; 3-D-Koordinatenmeßtechnik; Öffnungswinkelkurven; Kontaktflächenuntersuchung

Key words : Virtual articulator; 3-D coordinate measurement; Apex angle; Contacts in dynamic occlusion

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