Forschung

Die im Rahmen der Werkstoffkunde bearbeiteten Fragestellungen beinhalten Wechselwirkungen zahnärztlicher Werkstoffe mit der Zahnhartsubstanz sowie zahnärztlicher Werkstoffe untereinander. Zur Durchführung wissenschaftlicher Untersuchungen steht eine Kausimulationsmaschine zur künstlichen Probenalterung sowie eine statische Prüfmaschine mit Versuchsaufbauten zur Bestimmung klassischer Materialparameter (Druckfestigkeit, Biegefestigkeit, Verbundfestigkeit im Zug-, Scher- und Durchstoßversuch) zur Verfügung. Induktive Wegaufnehmer und Messverstärker ermöglichen die Erfassung der Verformung von Zähnen unter Belastung und während der Lichtpolymerisation von Kompositfüllungen.

Weitere Versuchsaufbauten erlauben die Bestimmung sowohl des Schrumpfungsverlaufs als auch der Temperatur während der Polymerisation zahnärztlicher Komposite, sowie die Bestimmung der Strahlungsflussdichte und des Emissionsspektrums zahnärztlicher Lichtpolymerisationsgeräte. Die Randdichtheit von Restaurationen in vitro wird durch funktionelle Verfahren (Farbstoffpenetration) überprüft; die Ergebnisse werden dabei EDV-gestützt durch Bildauswerteverfahren dokumentiert.

Zur morphologischen Randanalyse von Restaurationen in vitro und in vivo wird ein Rasterelektronenmikroskop eingesetzt (Abbildung 1). Die Reparaturfähigkeit von Kompositen und Keramiken werden untersucht.

Unter Anwendung eines in Vitro-Modells wird das Diskolorationspotenzial verschiedener endodontischer Materialien untersucht. Mit "Guided Endodontics" wurde ein Verfahren zur schablonengestützten Navigation im Rahmen der endodontischen Behandlung posttraumatisch obliterierter Zähne entwickelt. Es besteht hierzu eine intensive Zusammenarbeit mit der Klinik für Parodontologie, Endodontologie und Kariologie des Universitären Zentrums für Zahnmedizin Basel (UZB). Für weitere Anwendungsgebiete wie beispielsweise bei der Entfernung von Stiften im Wurzelkanal wurden Untersuchungen hinsichtlich des Verlusts an Zahnhartsubstanz und der Genauigkeit die Wurzelfüllung sowie den Wurzelkanal zu lokalisieren durchgeführt (Abbildungen 2 und 3).

MikroCT-Aufnahmen werden in Zusammenarbeit mit anderen universitären Standorten angefertigt, digitale Volumentomographien werden bei uns durchgeführt. 

Es erfolgen Validierungsuntersuchungen zu den Prozessen transparentgemachter Zähne anhand des Versuchsprotokolls von Dr. Holm Reuver. Hoch auflösende Fotos geben Einblicke in die tatsächliche Wurzelkanalanatomie und die komplexen Ausprägungen endodontischer Systeme. Es werden Vergleiche zu anderen non-destruktiven Bildgebungsverfahren angestellt (Abbildung 4).

Die Effekte der adhäsiven Versiegelung von in vitro erzeugten Schmelz-Dentin-Infraktionen werden überprüft. Als eine der modernsten Adhäsivtechniken kommt unter anderem ICON zum Einsatz. Hierbei besteht eine Forschungskooperation mit der Klinik für Zahnerhaltung, Präventiv- und Kinderzahnmedizin der ZMK Bern.

Unser eigenes Traumamodell wird stetig weiterentwickelt (Abbildung 5), um verschiedenste Therapien und Schienungsmethoden von verunfallten Zähnen bestmöglich simulieren zu können. Diese Techniken werden präklinisch erprobt und der mögliche Nutzen für eine Verbesserung im Rahmen der Unfallerstversorgung evaluiert. Die Untersuchungen erfolgen unter anderem in Kooperation mit der Poliklinik für Zahnerhaltung & Parodontologie des LMU Klinikums München.

Die klinischen Studien haben zum Ziel, neue Werkstoffe oder Therapieverfahren mit dem bisherigen Goldstandard zu vergleichen. Es wurden wurzelkanalbehandelte Zähne aus den studentischen Behandlungskursen klinisch und röntgenologisch nach einem Zeitraum von über zehn Jahren bewertet.

Moderne maschinelle Wurzelkanalaufbereitungen und neuere Fülltechniken sind in den studentischen Behandlungskursen seit vielen Jahren etabliert. Ermittelt werden der Einfluss moderner Verfahren auf die technische Qualität der Wurzelfüllungen sowie die Erfolgsraten der betroffenen Zähne.

Non-invasive Zahnformkorrekturen und -verbreiterungen mit Komposit sind eine moderne und äußerst schonende Behandlungsoption (Abbildung 1). Hierzu werden Langzeitdaten über Zeiträume von bis zu 20 Jahren erhoben in Zusammenarbeit mit den Universitätszahnkliniken in Heidelberg und Tübingen.

Die Überlebensraten laborgefertigter Restaurationen werden bestimmt. In der ästhetisch sensiblen Frontzahnregion gehört hierzu beispielsweise die Evaluierung von glasfaserverstärkten Adhäsivbrücken über einen Zeitraum von bis zu zehn Jahren (Abbildung 2).

Im Seitenzahngebiet werden die Prognosen indirekter Restaurationen aus Keramik und hochgoldhaltigen Legierung nach einer Liegedauer von mehr als zehn Jahren bestimmt.

Zudem fertigen und evaluieren wir moderne laborgefertigte glasfaserverstärkte Kompositversorgungen als minimal- bis non-invasive Behandlungsform. Diese Restaurationen werden in unserer Poliklinik seit über 15 Jahren vor allem bei Patientinnen und Patienten mit Strukturanomalien (beispielsweise bei Amelogenesis oder Dentinogenesis imperfecta oder bei Molaren-Inzisiven-Hypomineralisation (MIH)), mit persistierenden Milchzähnen sowie mit Erosionen oder Abrasionen sehr erfolgreich eingesetzt und systematisch kontrolliert (Abbildung 3). 

Auf dem Gebiet der dento-alveolären Traumatologie werden am Zahnunfallzentrum registrierte komplexe Verletzungen der Zahnhartsubstanz und der umliegenden Gewebe analysiert. Der Fokus liegt hier auf der Entwicklung zahnerhaltender Strategien für traumatisch schwer kompromittierte Zähne. Kronen-Wurzel-Frakturen (Abbildung 4), deren Therapie aufgrund des subkrestalen Frakturverlaufs als schwierig gilt, werden im Rahmen einer klinischen Studie unter Zuhilfenahme modernster bildgebender Verfahren bewertet (Abbildung 5).

Insbesondere die vielfältigen Techniken der Zahnextrusion und Replantation werden erforscht (Abbildung 6). Es werden Langlebigkeit und Qualität des adhäsiven Verbundes nach adhäsiver Wiederbefestigung der Zahnkrone im Rahmen einer Langzeituntersuchung kontrolliert. Alternative Methoden wie die interalveoläre Transposition erweitern das therapeutische Spektrum für diese Verletzungsart und werden systematisch hinsichtlich ihres Erfolges untersucht.