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

• Applicant: Professorin Dr. Cornelia Kober
• Subject Area: Dentistry, Oral Surgery
• Term: from 2004 to 2012
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5432882

Das Parodontalligament (PDL) besitzt in der Kieferorthopädie eine besondere Bedeutung, daes als Verbindungselement zwischen Zahnwurzel und Alveolarknochen die Auslenkung einesZahnes als direkte Reaktion auf die an der Zahnkrone angreifenden Kräfte und Momente bestimmt.Als hochdifferenziertes weiches biologisches Gewebe zeigt es komplexe viskoelastischeMaterialeigenschaften, deren Kenntnis für die Planung und die Durchführung einer kieferorthopädischenTherapie von grundlegender Bedeutung ist.Ziel des Projekts ist die Charakterisierung der mechanischen Eigenschaften des PDL in vivodurch einen direkten Vergleich von Experiment und Simulation. Die sogenannte initialeZahnbewegung, die sich als unmittelbare Reaktion auf die kieferorthopädischen Behandlungselementeergibt, wird bei Probanden, von denen im Rahmen einer klinischen BehandlungCT-Daten verfügbar sind, in vivo gemessen. Auf der Basis dieser Daten werden Geometriemodellealler beteiligten Gewebe einschließlich PDL (FH Osnabrück) erstellt, die mit hybridenVolumengittern aus Hexaedern und Tetraedern vernetzt werden (Gastaufenthalt an derUniv. Exeter). Für die anschließende Finite-Elemente-Simulation (Kernkompetenz Univ.Ulm) werden geeignete, in der kommerziellen Simulationssoftware verfügbare Materialmodellefür das PDL angepasst. Im Rahmen eines iterativen Vorgehens werden die in Fragekommenden Ansätze im Vergleich mit den experimentellen Ergebnissen untersucht und diezugehörigen Materialparameter adaptiert.

• DFG Programme: Research Grants