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Aus der Klinik für Zahn-, Mund- und Kieferheilkunde der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg i. Br. Abteilung für zahnärztliche Prothetik (Ärztlicher Direktor: Prof. Dr. Dr. h.c. Jörg R. Strub) Entwicklung einer neuen Methode zur dreidimensionalen Analyse der Zahnkronenachsen und der Zahnkronenproportionen Inaugural-Dissertation zur Erlangung des Zahnmedizinischen Doktorgrades der Medizinischen Fakultät der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau Vorgelegt 2013 von Iris Regina Zeppenfeld geboren in Flensburg Dekan: Prof. Dr. Dr. h.c. mult. H. E. Blum 1. Gutachter: Prof. Dr. M. B. Blatz 2. Gutachter: Prof. Dr. K.-T. Wrbas Jahr der Promotion: 2013 Meiner Familie Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung .......................................................................................... 1 2 Literaturübersicht .............................................................................. 2 2.1 Ästhetik.......................................................................................................... 2 2.2 Parameter dentaler Ästhetik .......................................................................... 2 2.2.1 2.2.1.1 Rote Ästhetik .................................................................................... 3 2.2.1.2 Weiße Ästhetik – Der einzelne Zahn ................................................ 4 2.2.1.3 Weiße Ästhetik - Frontzähne als Gesamtkomposition ...................... 6 2.2.2 2.3 Objektive Merkmale dento-gingivaler Ästhetik ........................................ 3 Subjektive Merkmale dento-gingivaler Ästhetik....................................... 7 Ästhetische Bedeutung der Zahnkronenlängen und Zahnkronenbreiten ....... 9 2.3.1 Der Goldene Schnitt .............................................................................. 10 2.3.2 Das Ästhetik-Empfinden ....................................................................... 12 2.3.3 Die Geschlechtsunterschiede ............................................................... 13 2.3.4 Die ethnische Herkunft .......................................................................... 13 2.3.5 Die Altersunterschiede .......................................................................... 14 2.4 Ästhetische Bedeutung der Zahnkronenachsen .......................................... 16 2.4.1 Die Bedeutung der Zahnkronenachsen ................................................ 16 2.4.2 Die Bedeutung der Gesichtsmittelachse ............................................... 17 2.4.3 Die Bedeutung des Geschlechts ........................................................... 17 2.1 Bisherige Methoden zur dreidimensionalen Zahnkronenlängen und Zahnkronenbreitenbestimmung ..................................................................... 18 2.1.1 Bestimmung natürlicher Zahnkronenlängen und -breiten ..................... 18 2.1.1.1 Oberkiefer....................................................................................... 18 2.1.1.2 Unterkiefer ...................................................................................... 22 2.1.2 Bedeutung der kombinierten Zahnkronenbreiten für die Kieferorthopädie …………………………………………………………………………………24 2.2 Bisherige Methoden zur dreidimensionalen Zahnachsenbestimmung ......... 25 2.2.1 Erste Analysen in der Kieferorthopädie ................................................. 25 2.2.2 Digitale dreidimensionale Zahnkronenachsenbestimmung ................... 25 2.2.3 Digitale dreidimensionale Zahnachsenbestimmung .............................. 28 2.3 Digitale intraorale Scanner .......................................................................... 31 3 Versuchsplanung ............................................................................ 33 4 Material und Methode ..................................................................... 34 4.1 Probanden ................................................................................................... 34 4.2 Material ........................................................................................................ 35 4.2.1 Lava™ Chairside Oral Scanner C.O.S. ................................................. 35 4.2.2 3D Slicer ............................................................................................... 35 4.2.3 ParaView............................................................................................... 35 4.2.4 Myriad 3D Reader ................................................................................. 36 4.2.5 MB Ruler ............................................................................................... 36 4.2.6 Paint ...................................................................................................... 36 4.3 Methoden .................................................................................................... 36 4.3.1 4.3.1.1 Orientierungspunkte für Auswertung .............................................. 36 4.3.1.2 Referenzebene ............................................................................... 37 4.3.1.3 Punkte für eigentliche Definition der Zahnachsen .......................... 38 4.3.2 Zahnkronenanalyse in 3D ..................................................................... 39 4.3.2.1 Mesiodistale Achse in 3D ............................................................... 40 4.3.2.2 Vestibuloorale Achse in 3D ............................................................ 41 4.3.2.3 Zahnkronenlängen-, breiten und Papillenhöhenverhältnis in 3D .... 41 4.3.3 4.4 Vorbearbeitung der Scans .................................................................... 36 Zahnkronenachsenanalyse in 2D .......................................................... 42 4.3.3.1 Mesiodistale Achsenbestimmung in 2D .......................................... 43 4.3.3.2 Vestibuloorale Achsenbestimmung in 2D ....................................... 44 Statistische Methoden ................................................................................. 45 5 Ergebnisse ...................................................................................... 47 5.1 Mesiodistaler Winkel.................................................................................... 47 5.1.1 Oberkiefer ............................................................................................. 47 5.1.2 Unterkiefer ............................................................................................ 49 5.2 Vestibulooraler Winkel ................................................................................. 51 5.2.1 Oberkiefer ............................................................................................. 51 5.2.2 Unterkiefer ............................................................................................ 53 5.3 Zahnkronenlänge......................................................................................... 55 5.3.1 Oberkiefer ............................................................................................. 55 5.3.2 Unterkiefer ............................................................................................ 57 5.4 Zahnkronenbreite ........................................................................................ 59 5.4.1 Oberkiefer ............................................................................................. 59 5.4.2 Unterkiefer ............................................................................................ 61 5.5 Zahnkronenbreite im Verhältnis zur Zahnkronenlänge ................................ 63 5.5.1 Oberkiefer ............................................................................................. 63 5.5.2 Unterkiefer ............................................................................................ 65 5.6 Zahnkronenlänge im Verhältnis zur Papillenhöhe ....................................... 67 5.6.1 Oberkiefer ............................................................................................. 67 5.6.2 Unterkiefer ............................................................................................ 69 5.7 Zahnkronenbreite im Verhältnis zur Papillenhöhe ....................................... 71 5.7.1 Oberkiefer ............................................................................................. 71 5.7.2 Unterkiefer ............................................................................................ 73 5.8 Zahnlängen-Breiten-Index im Verhältnis zum Papillenindex ....................... 75 5.8.1 Oberkiefer ............................................................................................. 75 5.8.2 Unterkiefer ............................................................................................ 77 5.9 Zweidimensionale Zahnkronenachsenanalyse ............................................ 79 5.9.1 Auswertung ganzer Zahnbogenscans ................................................... 79 5.9.1.1 Mesiodistaler Winkel....................................................................... 79 5.9.1.2 5.9.2 6 Vestibulooraler Winkel .................................................................... 79 Auswertung Einzelzahn 11 ................................................................... 79 Diskussion ...................................................................................... 81 6.1 Diskussion des Materials und der Methode ................................................. 81 6.1.1 Auswahl der Probanden ........................................................................ 81 6.1.2 Digitalisierung ....................................................................................... 82 6.1.3 Auswertung der Scans .......................................................................... 83 6.1.3.1 Dreidimensionale Zahnkronenachsenauswertung .......................... 84 6.1.3.2 Dreidimensionale, metrische Zahnanalyse ..................................... 86 6.2 Statistische Methode ................................................................................... 87 6.3 Diskussion der Ergebnisse .......................................................................... 87 6.3.1 Dreidimensionale Zahnachsenanalyse ................................................. 87 6.3.1.1 Mesiodistale Zahnkronenachse im Oberkiefer ............................... 87 6.3.1.2 Mesiodistale Zahnkronenachse im Unterkiefer ............................... 88 6.3.1.3 Vestibuloorale Zahnachse im Oberkiefer........................................ 89 6.3.1.4 Vestibuloorale Achse im Unterkiefer .............................................. 90 6.3.2 Zweidimensionale Zahnachsenanalyse ................................................ 91 6.3.3 Dreidimensionale, metrische Zahnanalyse ........................................... 92 6.3.3.1 Zahnkronenlängen im Oberkiefer ................................................... 92 6.3.3.2 Zahnkronenlängen im Unterkiefer .................................................. 94 6.3.3.3 Zahnkronenbreiten im Oberkiefer ................................................... 94 6.3.3.4 Zahnkronenbreiten im Unterkiefer .................................................. 95 6.3.3.5 Verhältnis von Zahnkronenbreite und Zahnkronenlänge im Oberkiefer….. ...................................................................................... 96 6.3.3.6 Verhältnis von Zahnkronenbreite und Zahnkronenlänge im Unterkiefer…. ...................................................................................... 97 6.3.3.7 Verhältnis von Zahnkronenlänge und Papillenhöhe im Oberkiefer . 98 6.3.3.8 Verhältnis von Zahnkronenlänge und Papillenhöhe im Unterkiefer 99 6.3.3.9 Verhältnis von Zahnkronenbreite und Papillenhöhe im Oberkiefer …………………………………………………………………………..100 6.3.3.10 Verhältnis von Zahnkronenbreite und Papillenhöhe im Unterkiefer …………………………………………………………………………..100 6.3.3.11 Verhältnis Zahnkronenlängen-Breiten-Index zu Papillenhöhen- Breiten-Index im Oberkiefer…………………………………………..101 6.3.3.12 Verhältnis Zahnkronenlängen-Breiten-Index zu Papillenhöhen- Breiten-Index im Unterkiefer ......................................................... 102 6.4 7 Schlussfolgerungen ................................................................................... 102 Zusammenfassung........................................................................ 106 7.1 Summary ................................................................................................... 107 8 Literaturverzeichnis ....................................................................... 108 9 Abbildungsverzeichnis .................................................................. 124 10 Lebenslauf .................................................................................. 125 11 Danksagungen............................................................................ 126 Einleitung 1 1 Einleitung Die natürliche Zahnkronenform ist optimal auf die Belastungen durch die Kaukräfte abgestimmt. Anatomie und Funktion in Harmonie bezogen auf das gesamte Kauorgan sind Grundvoraussetzung für einen langfristigen Zahnerhalt. Jeder restaurative Eingriff und jede kieferorthopädische Therapie setzt die Kenntnis der natürlichen und anatomisch korrekten Zahnkronenproportionen und Zahnkronenachsen voraus. Nur so ist ein möglichst physiologischer und ästhetisch ansprechender Zahnersatz möglich. Viele Studien haben sich mit der Analyse der Zahnkronenform auseinander gesetzt. Die meisten Untersuchungen erfolgten am physischen oder digitalisierten Gipsmodell. Moderne Scanverfahren ermöglichen ein direktes Scannen von Zähnen und Zahnfleisch im Mund. Eine Abformung und Gipsmodellherstellung bergen Fehlerquellen und sind mit dieser Technik nicht mehr zwingend notwendig. Ein auf diese Art erstelltes digitales Modell ermöglicht eine Analyse am Computer. Dies spart dem Behandler Zeit bei der Auswertung, eliminiert menschliche Fehler und ermöglicht zudem eine Automatisierung der Vermessung. Diese Studie wird sich diese intraorale Scantechnik zur Herstellung digitaler Modelle von Oberkiefer und Unterkiefer zu nutzen machen. Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung einer neuen, reproduzierbaren Methode zur Zahnkronen- und Weichgewebsanalyse an intraoralen Ganzkieferscans. Die Vorzüge einer digitalen Analyse gegenüber einer manuellen Auswertung sollen in einem neu entwickelten Analyseprogramm umgesetzt werden. Zahnkronenbreite, Zahnkronenlänge und deren Verhältnis werden mittels dieses Programms bestimmt und die Ergebnisse dieser Technik mit den Ergebnissen früherer Studien am Gipsmodell verglichen. Weiteres Ziel ist die Definition einer während der Behandlung stabilen und kieferspezifischen Referenzebene. Behandlungsfortschritte und Diese –ergebnisse. ermöglicht die Zahnspezifische Kontrolle der mesiodistale und vestibulorale Ebenen erlauben eine Analyse der Zahnkronenachsen, welche nicht von von der Fazialfläche der klinischen Krone beeinflusst wird. Ein Zusammenhang zwischen Zahnkronenlänge, beziehungsweise Zahnkronenbreite und der Zahnfleischpapillenhöhe soll geprüft werden. Ein Vergleich der Papillenproportion mit der Zahnkronenproportion könnte neue Erkenntnisse über das Zusammenspiel von Zahnhartsubstanz und umgebenem Weichgewebe erbringen. Literaturübersicht 2 2 Literaturübersicht 2.1 Ästhetik „Der Mensch ist nicht allein vernünftiges, er ist auch das sich und andere wahrnehmende Wesen. Deshalb braucht er neben den rationalen Wissenschaften – inklusive Medizin und Logik – die Ästhetik“ (Karrer 2002). Der Begriff „Ästhetik“ (aísthēsis) entstammt dem Griechischen und bedeutet wörtlich „Wahrnehmung/Empfindung“. Schlägt man heutzutage jedoch die Begriffsbedeutung nach, so lautet die Übersetzung „Lehre vom Schönen, das stilvoll Schöne, Schönheit“ (Duden 2011). Zähne galten lange Zeit als unästhetisch und wurden bevorzugt verdeckt und in der Kunst nicht dargestellt. Die kontrollierte Emotion im Gesichtsausdruck spiegelte den disziplinierten Charakter. Restaurationsmöglichkeiten und Ausgleich von Zahnverlust waren kaum gegeben. Die heutige Bedeutung des Lächelns für die Gesichtsästhetik ist eine moderne Entwicklung. Eine harmonische Zahnreihe versinnbildlicht sozialen Status und Gesundheit. Schnell jedoch kann dieser Wunsch nach Perfektion ins Künstliche umschlagen, welches die individuelle Person vernichtet. Aufgabe des Zahnarztes, beziehungsweise der Zahnärztin ist es, für jeden Patienten ein individuelles, ästhetisches Konzept zu entwickeln (Karrer 2002). 2.2 Parameter dentaler Ästhetik Das Ziel moderner, restaurativer Zahnmedizin ist die möglichst perfekte Imitation der Natur. Dies beinhaltet die Berücksichtigung vieler Details. Die Kenntnis aller allgemeinen, prägnanten und individuellen Zahnmerkmale ist Grundvoraussetzung. Ein ästhetisch ansprechendes Ergebnis entsteht nur, wenn gingivale (Zahnfleisch) und dentale (Zähne) Ästhetik harmonieren. Weist eine der beiden Defizite auf, so ist dies nicht durch die andere ausgleichbar (Magne und Belser 2002). Magne und Belser (2002) fassten diese Zahn- und Zahnfleischmerkmale zusammen, um dem Kliniker einen Leitfaden zur möglichst optimalen Nachahmung der natürlichen, oralen Ästhetik zu bieten. Literaturübersicht 3 Die Autoren unterschieden zwischen objektiver, beziehungsweise subjektiver Ästhetik. 2.2.1 Objektive Merkmale dento-gingivaler Ästhetik Objektive Konstanten oraler Ästhetik wurden vielfach analysiert und werden in rote (Zahnfleisch) und weiße (Zähne) Parameter unterteilt. 2.2.1.1 Rote Ästhetik Das gesunde Zahnfleisch ist korallenrosa, matt und weist im angewachsenen Bereich gegebenenfalls eine Stippelung auf. Die alveoläre Schleimhaut ist von dunkelroter Farbe (Lindhe et al. 1997). Unterschiede in Farbe und Form des Zahnfleischs und der Alveolarmukosa können aufgrund der ethnischen Herkunft spezifisch auftreten (Kauzman et al. 2004; Lenane und Powell 2000). Die Interdentalräume sind im juvenilen Gebiss von Zahnfleischpapillen gefüllt. Die Zahnfleischpapillenhöhe schwindet im Alter und ist abhängig von der Zahnform, der Länge des Approximalkontakts, der krestalen Knochenhöhe und der approximalen Zahnfleischdicke (Chow et al. 2010). Mechanische Traumen oder Parodontopathien und deren Therapie können zu irreversiblen Verlusten der Zahnfleischpapillen führen (Magne und Belser 2002; Rufenacht 1990). Die Verluste können jedoch teilweise durch rein restaurative Maßnahmen ausgeglichen werden (Magne und Belser 2002). Der apikalste Punkt des Zahnfleischsaums liegt zumeist distal des Zahnmittelpunkts. Er kann jedoch auch entlang der Zahnachse bei seitlichen oberen und unteren Schneidezähnen verlaufen (Rufenacht 1990). Der Zahnfleischverlauf am seitlichen Schneidezahn ist im Optimalfall im Verhältnis zum mittleren Schneidezahn weiter koronal gelegen. Abweichungen müssen nicht zwangsläufig unästhetisch anmuten (Rufenacht 1990). Sie können im Bedarfsfall durch dentale und/oder parodontalchirurgische Maßnahmen harmonisiert werden (Hess et al. 1994). Der Zahnfleischverlauf wird durch die Zahnachsen beeinflusst (Magne und Belser 2002). Rote und weiße Ästhetik beeinflussen sich somit gegenseitig. Literaturübersicht 4 Abbildung 2.1: 1) Das gesunde und juvenil anmutende Zahnfleisch ist rosa und weist eine leichte Stippelung auf. 2) Die Alveolarmukosa ist von dunkelroter Farbe. 3) Die Interdentalpapille füllt den Raum zwischen den Nachbarzähnen komplett aus. 4) Der apikalste Punkt (*) des Zahnfleischsaums ist distal gelegen. 5) Der Zahnfleischsaum des seitlichen Schneidezahns (+) liegt weiter koronal, als beim mittleren Schneidezahn (*). 2.2.1.2 Weiße Ästhetik – Der einzelne Zahn Die Zahnkronenform im Detail ist sehr komplex. Schon früh wurde eine Einteilung der Frontzähne anhand der Form angestrebt. Williams (1914) unterschied viereckige von runden, dreieckigen und gemischten Formen. Neuere Einteilungen unterscheiden anhand der Körperstatur athletische (gerade Kontur) von pyknischen (eiförmig) und leptosomen (ausgeprägte distale Kontur) Formen (Hörauf 1958). Die Frontzähne weisen jeweils charakteristische Merkmale auf. Obere Schneidezähne haben mesial meist eine leicht konvexe Form, die distale Kontur ist jedoch ist konvexer und kann zahnspezifisch stark variieren. Die inzisalen Ecken sind abgerundet. Die Inzisalkante ist rund oder unregelmäßig und wird durch Abrieb im Laufe des Lebens begradigt (Ash 1993). Während mittlere Schneidezähne möglichst Symmetrie in Form und Stellung aufweisen sollten, haben seitliche Schneidezähne von Natur aus die größte Formund Breitenvarianz (Ballard 1944; Bjorndal et al. 1974; Sanin und Savara 1971; Woelfel 1990). Abweichungen von der Norm sind hier tolerierbarer und eventuell sogar angestrebt, um durch kleinere Unterschiede eine gewisse Varianz in die Restauration zu bringen (Chiche und Pinault 1994). Die Eckzähne sind keilförmig (Ash 1993). Literaturübersicht 5 Abbildung 2.2: Drei Zahnformtypen (viereckig, dreieckig und rund) beschrieben durch Williams (1914) Die Zahngrößenverhältnisse ändern sich zeitlebens durch approximale und insbesondere inzisale Hartsubstanzverluste (Magne et al. 2003). Die wirkliche und die wahrgenommene Zahnbreite unterscheiden sich, Zahnachse und Zahnstellung beeinflussen diese Wahrnehmung (Magne und Belser 2002). In der aktuellen Literatur wird zumeist ein Breiten-Längenverhältnis der Zahnkrone von 77-86% empfohlen (Magne und Belser 2002; Sterrett et al. 1999; Ward 2001). Die klinischen Kronen der mittleren Scheidezähne und Eckzähne sind circa gleichlang. Die Krone des seitlichen Schneidezahns ist etwa 1-1,5mm kürzer (Magne und Belser 2002). Das Spiel zwischen Lichtbrechung und Lichtdurchlässigkeit ist eine der größten Herausforderungen bei der Herstellung modernen Zahnersatzes. Die Farbintensität wird beeinflusst durch die Struktur des Zahns. Zusammen mit der Floureszenz des Zahnbeins und Abrasionseffekten bestimmt sie insbesondere die alterspezifische Wirkung des Zahns. Die Oberflächenstruktur ist bei jungen Zähnen ausgeprägter. Dies führt zu stärkeren Reflexionen und somit einem helleren Erscheinungsbild. Sie steht somit in einem engen Zusammenhang mit der Farbe (Magne und Belser 2002). Diese setzt sich aus Helligkeit, Sättigung und dem Farbton zusammen (Sproull 1973). Literaturübersicht 6 2.2.1.3 Weiße Ästhetik - Frontzähne als Gesamtkomposition Ein harmonisches Lächeln entsteht nur durch eine ausgewogene Gesamtkomposition aller Oberkieferfrontzähne. Die Angulation (Neigung in mesiodistaler Orientierung) der oberen Frontzähne nimmt in der Regel vom mittleren Schneidezahn bis zum Eckzahn zu. Die Zähne neigen sich mit der Inzisalkante im Verhältnis zur Wurzelspitze gen mesial (Goldstein 1976; Lee 1962; Magne und Belser 2002; Zeisz und Nuckolls 1949). Diese Tendenz setzt sich im Seitenzahngebiet fort (Rufenacht 1990). „Unregelmäßige Zahnachsen und Mittellinien sind nichts Ungewöhnliches und müssen das ästhetische Endergebnis nicht beeinträchtigen“ (Magne und Belser 2002). Abweichungen der Zahnachsen „betonen und werten die Persönlichkeit auf, vorausgesetzt, dass eine Balance oder ein Ausgleich der Linien um die zentrale Drehachse erreicht wurde“ (Rufenacht 1990). Abbildung 2.3: Das Lächeln als Gesamtkomposition: 1) Das Verhältnis von Zahnkronenlänge und 2) Zahnkronenbreite sollte circa 78% betragen. 3) Die Zahnkronen sind nach mesial geneigt. 4) Die Oberflächenstruktur beeinflusst die Wirkung der Zähne bezüglich Form und Farbe 5) Die interinzisalen Winkel entsprechen einem umgekehrten „V“. 6) Die Höhe der Approximalkontakte (*) ist am mittleren Schneidezahn am weitesten koronal gelegen und wandert im Verlauf der Zahnreihe immer weiter gen apikal. 7) Die Schneidekanten der Oberkieferfrontzähne bilden zusammen einen „mövenflügelförmigen“ Verlauf. 8) Die Unterlippenkontur harmoniert mit dem Verlauf der Inzisalkanten. Die Höhe des Interdentalen Kontaktpunktes wird durch die Zahnachse und Zahnkronenform beeinflusst und liegt bei den mittleren Schneidezähnen zumeist am weitesten koronal (Magne und Belser 2002; Rufenacht 1990). Die Schneidekanten der seitlichen Schneidezähne sind beim Jugendlichen kürzer, als die der mittleren Schneidezähne und Eckzähne. Es entsteht der Eindruck eines „möwenflügelförmigen“ Inzisalkantenverlaufs (Magne und Belser 2002). Bei älteren Patienten sind insbesondere die mittleren Schneidezähne und Eckzähne von Literaturübersicht 7 Abnutzungserscheinungen betroffen (Magne et al. 2003). Der Schneidekantenverlauf begradigt sich folglich im Laufe des Lebens und wird teilweise sogar gegenläufig. Er hat somit einen erheblichen Einfluss auf die altersspezifische Wirkung des Lächelns (Magne und Belser 2002). Der interinzisale Winkel entspricht einem umgekehrten „V“. Durch abgerundete Schneidekanten am Übergang zur Approximalfläche können im Verhältnis zu große Zähne kompensiert werden, durch scharfe Kanten schmale Zähne breiter erscheinen (Magne und Belser 2002). „Das Übereinstimmen der Schneidekanten mit der Unterlippe ist für ein ästhetisches Lächeln von wesentlicher Bedeutung. Proximale Kontakte, Schneidekanten und Unterlippe bilden parallele Linien, die üblicherweise Harmonie ausstrahlen“ (Lombardi 1973). Die Oberlippe spielt für die ästhetische Wahrnehmung eine geringfügigere Rolle. Sie kann jedoch bei hohem Verlauf das Erreichen optimaler dentogingivaler Verhältnisse erschweren, bei niedrigem Verlauf allerdings auch gingivale Disproportionen kaschieren (Magne und Belser 2002). Harmonie beinhaltet in der perioralen und oralen Region auch Symmetrie. Die Mundwinkel sollten im Verhältnis zur Bipupilarebene auf gleicher Höhe sein (Rufenacht 1990). Die Verbindungslinie zwischen den Mundwinkeln wird als Kommissurenlinie bezeichnet und sollte der Okklusionslinie entsprechen, „wenngleich leichte Asymmetrien innerhalb des dentalen Segments wünschenswert sind. Kein Mensch hat zwei gleiche Gesichtshälften.“ (Magne und Belser 2002). Faziale und dentale Mittelachsen fallen nur in 70% der Fälle zusammen. Fast dreiviertel aller Menschen weisen unterschiedliche Mittellinien im Oberkiefer und Unterkiefer auf (Miller et al. 1979). Bei Berücksichtigung dieser Kriterien resultiert ein objektiv harmonisches Lächeln (Goldstein 1976). 2.2.2 Subjektive Merkmale dento-gingivaler Ästhetik Für die subjektive Harmonie ist jedoch entscheidend, wie gut Alter, Gesichtsform und Charakter des Patienten im Lächeln widergespiegelt werden (Magne et al. 1996). „Deshalb bedarf es einer technischen und zugleich künstlerischen Anstrengung, die nicht nur von der Intuition und Sensibilität des Behandlers abhängt, sondern auch von seiner Fähigkeit, den einzigartigen dynamischen Charakter des Patienten exakt wahrzunehmen“ (Magne und Belser 2002). Ein Zusammenhang zwischen Zahnkronenform und Gesichtsform wurde erstmals von Williams (1914) postuliert. Lombardi untersuchte insbesondere die ästhetischen Parameter für die Literaturübersicht 8 totalprothetische Restauration. Er befand, dass starke Gesichtsstrukturen nach einer starken, dentalen Komposition verlangen, wohingegen eher schwache Gesichtszüge mit weichen Zahnformen harmonieren (Lombardi 1973). Mehrere Studien konnten einen Zusammenhang zwischen Zahnform und Gesichtsform jedoch inzwischen widerlegen (Bell 1978; Berksun et al. 2002; Brodbelt et al. 1984; Lindemann et al. 2004; Mavroskoufis und Ritchie 1980a; Wolfart et al. 2004), andere bestätigen ihn (Almandoz 1930; Hermann 1970; Horn und Stuck 1987; Meyer 1982). Immer wichtiger wird auch die Einbeziehung des Patienten in die ästhetische Restauration. Nicht zwingend entspricht das ästhetische Empfinden des Patienten dem des Behandlers (Anderson et al. 2005). Laien beurteilen viel mehr das Lächeln in Kombination mit dem Gesamteindruck des Gesichts (Flores-Mir et al. 2004). Wie ein Patient sein Lächeln wahrnimmt, hängt von seinem kulturellen Hintergrund ab. In westlichen Ländern gewinnt ein strahlendes Lächeln immer mehr an Bedeutung für das Aussehen des Gesichts. Direkt nach der Funktion ist das Aussehen des Zahnersatzes dessen wichtigste Eigenschaft für die Patienten (Wagner et al. 1996). Insbesondere die Größe der Zähne, wie viel von den Zähnen während des Lächelns sichtbar wird und der Verlauf der Unterlippe sind wichtige Faktoren für die Selbsteinschätzung durch die Patienten. Kritische Faktoren stellen die Zahnfarbe, sowie die Sichtbarkeit des Zahnfleischs während des Lachens dar (Van der Geld et al. 2007). Jüngere Patienten sind kritischer, was das Aussehen der eigenen Zähne in Farbe, Form und Zahnstellung betrifft (Kavand et al. 2012). Weißere Zähne werden vor allem von jungen (Kavand et al. 2012; Rosenstiel und Rashid 2002; Vallittu et al. 1996) und weniger gebildeten Menschen geschätzt (Vallittu et al. 1996). Mit zunehmendem Alter nimmt das Interesse am perfekten Aussehen der Zähne ab, Abnutzungserscheinungen werden als nicht mehr so störend empfunden (Vallittu et al. 1996). Für Patienten scheinen zudem insbesondere Diastemata (Rosenstiel und Rashid 2002; Wagner et al. 1996; Witt und Flores-Mir 2011) und eine Abweichung von der Mittellinie als ästhetisch ungünstig. Zahnfarbe und Zahnproportion scheinen von geringere Bedeutung zu sein (Rosenstiel und Rashid 2002). Frauen beurteilen Ästhetik kritischer (Flores-Mir et al. 2004) und haben ein wesentlich größeres Interesse am Aussehen ihrer Zähne als Männer. Die Zähne sollen jedoch in ihrem Aussehen dem Alter des Patienten/der Patientin entsprechen Literaturübersicht 9 (Vallittu et al. 1996). Dies mag darin begründet sein, dass bei der Evaluation von Frauen das äußere Erscheinungsbild stärker ins Gewicht fällt als bei Männern (BarTal und Saxe 1976; Shaw et al. 1985). Letztlich hat auch die Schönheit des Gesichts insgesamt einen entscheidenden Einfluss darauf, wie ästhetisch ein Lächeln von Laien bewertet wird (Chang et al. 2011; Shaw et al. 1985). Personen hoher, allgemeiner Attraktivität werden trotz mangelnder dentaler Ästhetik als optisch ansprechender empfunden, als unattraktive Menschen mit optimalen dentalen Voraussetzungen. Auf der anderen Seite werden sehr attraktiven Personen eher negative Eigenschaften zugeschrieben. Sie werden unter anderem als unfreundlicher und unehrlicher (Shaw et al. 1985) sowie eitler, egoistischer, unsympathischer und betrügerischer dem Partner gegenüber eingeschätzt (Dermer und Thiel 1975). 2.3 Ästhetische Bedeutung der Zahnkronenlängen und Zahnkronenbreiten Bei der Suche nach ästhetisch ansprechenden Zahnproportionen kann nicht von einer allgemeingültigen Formel ausgegangen werden. Es sind ethnische Zugehörigkeit, Alter, Geschlecht, Persönlichkeit und die individuellen Wünsche des Patienten zu berücksichtigen. Zähne eines jeden Individuums unterliegen aufgrund physiologischer und pathologischer Prozesse einem stetigen Wechsel in ihrer Form (Magne et al. 2003; Sharma und Sharma 2012). Dies berücksichtigen auch die von Frush und Fisher (1955) beschriebenen „SPA“-Faktoren. Diese sind bei prothetischen Restaurationen zu beachten, um diese passend und charakteristisch für das Individuum zu gestalten. „S“ steht in diesem Fall für „Sex“, also Geschlecht, „P“ für „Personality“, gleich Persönlichkeit, und „A“ für „Age“, sprich Alter. Literaturübersicht 10 Abbildung 2.4: Weibliche (=sphärische) und männliche (=kubische) Zahnform nach Frush und Fisher (1956). 2.3.1 Der Goldene Schnitt Mehrere Untersuchungen haben eine Anwendung des Goldenen Schnitts zur Etablierung harmonischer Zahnproportionen geprüft (Brunzel et al. 2006; Condon et al. 2011; Ghose und Baghdady 1979; Levin 1978; Mahshid et al. 2004; Preston 1993; Rosenstiel und Rashid 2002; Rosenstiel et al. 2000; Wolfart et al. 2005). Er beschreibt das harmonische Verhältnis zweier Gegenstände zueinander, wie es in der Natur aufgefunden wird. Abbildung 2.5: Die Länge des unteren Balkens entspricht dem 1,618-fachen des oberen Balken. Sie verkörpern somit ein Längen-Verhältnis gemäß des goldenen Schnittes. Dem goldenen Schnitt zufolge müsste die mesiodistale Breite des mittleren Schneidezahns in der frontalen Ansicht dem 1,618-fachen des seitlichen Schneidezahns entsprechen (Levin 1978). Auf einen einzelnen Zahn bezogen, würde dies einem Längen-Breiten-Verhältnis von circa fünf zu drei entsprechen (Brisman Literaturübersicht 11 1980). Bereits 1973 bewertete Lombardi die goldene Proportion als zu stark, um sie in der Zahnmedizin anzuwenden (Lombardi 1973). Mehrere Studien konnten durch Modellanalyse und fotografische Auswertung nachweisen, dass eine solche Proportion für die Größenbeziehung zwischen den Frontzähnen nicht auf die Masse der natürlichen Frontzähne zutrifft (Mahshid et al. 2004; Preston 1993), auch bei unterschiedlicher ethnischer Herkunft (Ali Fayyad M 2006; Condon et al. 2011; Ghose und Baghdady 1979; Hasanreisoglu et al. 2005). Es gab jedoch auch Studien, die einen Zusammenhang für einzelne Zähne nachweisen konnten (Condon et al. 2011). Ward (Ward 2001) stellte als Alternative die „recurring esthetic dental proportion“ (RED) vor. Diese sieht vor, dass die Zähne in der frontalen Ansicht gen distal gleichmäßig schmaler werden und zwar im gleichen Verhältnis. Wenn der zweite Schneidezahn, wie vom Ward als Optimum favorisiert, 70% der Breite des ersten Schneidezahns aufweist, müsste die Breite des Eckzahns wiederum 70% der Breite des zweiten Schneidezahns entsprechen. Zusammen mit einem Breiten-LängenVerhältnis der Zähne von für Ward optimalen 78% ergibt dies nach dessen Ansicht eine gute mathematische Annäherung an ästhetisch günstige Proportionen. Aber auch diese Theorie wird kontrovers diskutiert. Ward selbst befragte in einer weiteren Studie Zahnärzte nach ihrer persönlichen Präferenz bezüglich natürlicher Proportion, goldener Proportion und RED-Proportion anhand von Fotos. Dabei stellte er fest, dass die 70%-RED-Proportion von der Mehrheit (57%) bevorzugt würde (Ward 2007). Ali Fayyad et al. (2006) zeigten jedoch, dass auch diese Proportion zu selten in der Natur auftritt, als dass sie als Vorlage für natürlich anmutende Restaurationen dienen könnte. Die addierten Breiten aller sechs Frontzähne nutze Snow (1999) für seine „golden percentage“. Um ein harmonisches Lächeln in der Frontzahnansicht zu etablieren, müsste demnach jeder mittlere Schneidezahn 25% der Gesamtstrecke zwischen den distalen Begrenzungen der beiden Eckzähne einnehmen, jeder laterale Schneidezahn 15% und die Eckzähne jeweils 10%. Im Gegensatz zur REDProportion konnte gezeigt werden, dass die „golden percentage“ annähernd mit natürlichen Zahnproportionen (23% mittlere Schneidezähne, 15% für seitliche Schneidezähne und 12% für Eckzähne) übereinstimmt (Ali Fayyad M 2006). Literaturübersicht 12 2.3.2 Das Ästhetik-Empfinden Verschiedene Studien zeigen, dass sich das Ästhetik-Empfinden von Laien und Zahnärzten bezüglich der Zahnproportionen unterscheidet (Brisman 1980; Kokich et al. 1999; Wolfart et al. 2005). Wolfart et al. (2005) ließen Fotografien zweier lächelnder Münder mit manipulierten Zahnlängen und Zahnbreiten von den zwei Probandengruppen bestehend aus Laien und Zahnärzten bezüglich ihrer Ästhetik bewerten. Die Gruppe bestehend aus Zahnärzten bevorzugten Zahnkronen-BreitenLängen-Verhältnisse von 75% und 80%. Die Vergleichsgruppe aus dem nicht zahnmedizinischen Umfeld bewertete auch Breiten-Längen-Verhältnisse von 85% als statistisch ebenmäßig schön. Kieferorthopäden konnte zudem eine geringe Toleranz bezüglich Abweichungen der Zahnkronenlänge und Zahnkronenbreite gegenüber allgemein tätigen Zahnärzten nachgewiesen werden (Kokich et al. 1999). Von den Ergebnissen ableitend wurde ein Zahnkronenbreiten-Längen-Verhältnis 7585% empfohlen. Im Vergleich mit den Breitenverhältnissen der Zähne untereinander wurde dem Breiten-Längen-Verhältnis aufgrund der geringeren Streuung die größere Bedeutung für die dentale Ästhetik zugeschrieben. Natürliche ZahnkronenProportionen gemessen von Magne (2003) mit 78% für mittlere, jungfräuliche, Oberkiefer-Schneidezähne und Sterrett (1999) mit 85% für mittlere Schneidezähne, 76% für seitliche Schneidezähne und 77% für Eckzähne (jeweils der Maxilla der männlichen Probanden) fallen genau in die Präferenzgruppe der Laien. Dass diese natürlichen Proportionen bevorzugt werden, bestätigten Ker et al. (2008). Entscheidend bei Abweichungen von diesen Normwerten und einem Wunsch nach Verbesserung ist, ob sich eine unvorteilhafte Proportion daraus ergibt, dass der Zahn zu kurz oder breit, beziehungsweise zu lang oder schmal ist (Sarver 2004). Hierzu kann ein Vergleich mit metrisch gemessenen Zahnlängen und Zahnbreiten wie von Sterrett et al. (1999) oder Magne (2003) sinnvoll sein. Für das Längen-Proportions-Verhältnis zwischen mittlerem und seitlichem Schneidezahn wurden von Wolfart et al. (2005) 50-74% angeraten. Dies schließt auch den goldenen Schnitt von 62% ein, allerdings stellten die Autoren die alleinige Empfehlung dieses Verhältnisses in Frage. Laut Rufenacht (1990) ist die Zahnbreite für das ästhetische Erscheinungsbild wesentlich relevanter, die Zahnkronenlänge wirkt erst bei stärkeren metrischen Abweichungen ästhetisch ungünstig. Literaturübersicht 13 2.3.3 Die Geschlechtsunterschiede Bezogen auf das Geschlecht weisen kaukasische Männer signifikant längere und breitere (Sterrett et al. 1999) Schneidezähne und Eckzähne im Oberkiefer auf als Frauen. Dies konnte im Einzelnen ebenfalls für farbige (Ghose und Baghdady 1979), türkische (Hasanreisoglu et al. 2005), jordanische (Hattab et al. 1996), saudiarabische (Al Wazzan 2001) und größtenteils auch für irische (Condon et al. 2011) Populationen nachgewiesen werden. Allerdings stellten Condon et al. (2011) keinen signifikanten Längenunterschied für die lateralen und den rechten zentralen Schneidezahn fest. Das Breiten-Längen-Verhältnis unterschied sich, außer für die Eckzähne bei Sterrett et al. (1999), in drei der Studien nicht nachweisbar (Condon et al. 2011; Ghose und Baghdady 1979; Sterrett et al. 1999). Trotz unterschiedlicher Zahnkronenbreiten und -längen, blieb also deren Verhältnis und somit die BreitenLängen-Proportion für beide Geschlechter gleich. Alle Zähne unter Ausnahme des zweiten Schneidezahns der männlichen Probanden wiesen auch signifikante Zahnkronen-Proportionen für den jeweiligen Zahn (zum Bespiel mittlerer Schneidezahn) fürs jeweilige Geschlecht auf (Sterrett et al. 1999). Diese unterscheidet ihn von anderen Frontzähnen (beispielsweise seitlicher Schneidezahn und Eckzahn). Wie auch durch andere Studien bestätigt (Ballard 1944; Duarte et al. 2008; Jordan et al. 1992; Magne et al. 2003; Renner 1985; Wheeler 1940), ergab sich bei Sterrett et al. (1999) für die Zahnbreite, dass der erste Schneidezahn den breitesten Zahn darstellt, gefolgt vom Eckzahn und dem zweiten Schneidezahn. 2.3.4 Die ethnische Herkunft Dass auch die ethnische Herkunft zu berücksichtigen ist, zeigen neuere Studien, die Zahnkronenproportionen der Kaukasier mit denen anderer Völker verglichen. In einer Übersichtsarbeit wiesen Südchinesen im Vergleich die breitesten Frontzähne insgesamt auf, Briten jedoch die breitesten mittleren Schneidezähne, seitlichen Unterkieferschneidezähne und Unterkiefereckzähne (Brook et al. 2009). Die Zahnbreiten kaukasischer und dunkelhäutiger Individuen unterscheiden sich, außer für untere Eckzähne, Prämolaren und erste Molaren, nicht signifikant (Merz et al. 1991). Tsukiyama et al. (2012) untersuchten den Unterschied in der Zahnkronenproportion bei Asiaten und Kaukasiern. Sie nutzen nach gleicher Methode wie Magne et al. Literaturübersicht 14 (2003) extrahierte, abgenutzte und jungfräuliche Zähne. Es konnte nachweisen werden, dass für alle jungfräulichen Oberkieferfrontzähne das Verhältnis von Zahnkronenlänge zu Zahnkronenbreite bei Asiaten nachweislich kleiner ist. Für den seitlichen Schneidezahn und den Eckzahn sind zudem die Zahnkronen nachweislich länger. Bei den Zähnen mit Abnutzungserscheinungen konnte für das BreitenLängen-Verhältnis des mittleren Schneidezahns und des Eckzahns ebenfalls ein wesentlich kleineres Verhältnis festgestellt werden. Weitere Studien ermittelten für unterschiedliche ethnische Gruppen signifikant unterschiedliche Zahnkronenbreiten, teilweise auch nur für einzelne Zähne (Brook et al. 2009; Hattab et al. 1996; Lee et al. 2012; Merz et al. 1991). Ein Vergleich der addierten mesiodistalen Zahnbreiten aller Frontzähne zwischen Probanden aus Spanien und Peru zeigt, dass es für die jeweilige ethnische Gruppe spezifische männliche und weibliche Eckzahn-zuEckzahn-Zahnkronenbreiten gibt, die somit auch bei einer kieferorthopädischen Modellanalyse nach Bolton (1962) berücksichtigt werden müssen (Paredes et al. 2010). Es gab allerdings auch Studien, die keinen Unterschied der addierten Zahnkronenbreiten zu Boltons Messungen feststellten, zum Beispiel Nourallah et al. (2005) für die syrische Bevölkerung. 2.3.5 Die Altersunterschiede Die klinisch sichtbare Zahnkronenlänge ist keine zeitlebens bestehende Konstante. Während des Wachstums ändert sich aufgrund passiver Eruption die Länge der klinischen Krone stetig, eine eventuell notwendige kieferorthopädische Behandlung beeinflusst die Zahnkronenlänge ebenfalls (Konikoff et al. 2007). In einer Übersichtsarbeit untersuchten veröffentlichter Arbeiten die Volchansky et al. Zahnkronenlängen (2001) anhand von elf zuvor Probandengruppen unterschiedlichen Alters. Die Zahnkronenlänge war jeweils definiert als der Abstand zwischen apikalsten Punkt des Zahnfleischssaums vestibulär und der Inzisalkante für die Schneidezähne. Bis auf eine Studie, welche Fotos für ihre Analyse nutzte, wurden alle Messungen an Situationsmodellen durchgeführt. Anhand dieser Studien ließ sich ableiten, dass die klinisch sichtbare Zahnkrone im Alter an Länge zunimmt, wenn der Zahnfleischsaum als Referenz benutzt wird (Ferrario et al. 2001; Volchansky und Cleaton-Jones 2001). Eine Analyse für einzelne Altersgruppen erscheint deshalb sinnvoll. Auch könnte eine auffallende Abweichung von der Norm Literaturübersicht 15 der jeweiligen Altersgruppe auf Rezessionen oder Effekte durch Malokklusion oder schlechte Angewohnheiten hindeuten (Volchansky und Cleaton-Jones 2001). Magne et al. (2003) untersuchten die Zahnkronenlängen extrahierter Zähne mit und ohne Abnutzungserscheinungen. Es wurde der Unterschied zwischen Zahnkronenbreite, Zahnkronenlänge und deren Verhältnis an extrahierten Zähnen bestimmt. Die Bestimmung der Zahnkronenlänge erfolgte als Strecke zwischen dem Mittelpunkt der Inzisalkante und der Schmelz-Zement-Grenze entlang der Zahnachse. Es wurde ein signifikanter Unterschied unter Berücksichtigung der Abnutzung für die Zahnlängen der mittleren Frontzähne und Eckzähne nachgewiesen. Die seitlichen Schneidezähne unterschieden sich in ihrer Länge wesentlich weniger. Dies wurde auf ihre geschützte Position innerhalb der Okklusion durch die Führungsfunktion der zentralen Schneidezähne (Protrusion) und Eckzähne (Laterotrusion) zurückgeführt. Da die Zahnkronenbreite sich im Verhältnis nicht nachweislich unterschied, ergab sich eine signifikante Änderung des Breiten-LängenVerhältnisses für alle Oberkiefer-frontzähne. Für die jungfräulichen Zähne ergab sich ein geringerer Wert (Mittlerer Schneidezahn 78%, seitlicher Schneidezahn 73%, Eckzahn 73%) aufgrund der im Verhältnis größeren Zahnkronenlänge. Die Zähne mit Abnutzungserscheinungen (mittlerer Schneidezahn 87%, seitlicher Schneidezahn 79%, Eckzahn 81%) wiesen größere Breiten-Längen-Verhältnisse auf. Ein kleineres Breiten-Längen-Verhältnis in Bezug auf die anatomische Krone erweckt also den Eindruck eines jugendlicheren Erscheinungsbildes. Rufenacht (2000) empfiehlt deshalb auch für zahnlose Patienten natürliche Zahnkronenbreiten für die künstliche Dentition einzuhalten, um den steigenden Wunsch der Patienten eines möglichst jugendliches Aussehens nachzukommen. Die Wiederherstellung der ursprünglichen Zahnkronenlängen und –breiten dient jedoch nicht nur der Ästhetik. Auch die Funktion kann durch konvergierende Kieferbasen aufgrund von Abnutzungserscheinungen eingeschränkt werden (Rufenacht 2000). Er widerspricht somit zum Teil der Anwendung der „SPA-Faktoren“ nach Frush und Fisher (1955) für die Totalprothetik. Literaturübersicht 16 2.4 Ästhetische Bedeutung der Zahnkronenachsen 2.4.1 Die Bedeutung der Zahnkronenachsen Die klinische Zahnkronenachse ist durch den Patienten gut beurteilbar. Sie beeinflusst die Mund- und Gesichtsästhetik entscheidend (Ferrario et al. 2001). Welchen entscheidenden Einfluss Veränderungen der Zahnkronenachsen auf das Ästhetik-Empfinden haben, zeigten Brunzel et al. (2006). Sie ließen in einer OnlineUmfrage anhand von sieben teils manipulierten Fotos die ästhetische Wirkung optimaler und leicht veränderter Neigung von Frontzähnen von den Probanden bewerten. Diese setzten sich zusammen aus Zahnärzten, Zahnmedizin-Studenten, Studenten anderer Fachrichtungen, Akademikern und Nicht-Akademikern. Eine optimale Achsenneigung im Sinne einer gleichmäßigen Steigerung der Neigung von 0° für den ersten Schneidezahn auf 4° bis zum Eckzahn wurde als ästhetisch ansprechend bewertet. Eine leichte Achsenänderung eines oder beider lateralen Schneidezähne fiel in der ästhetischen Bewertung nicht ins Gewicht. Allerdings wurde eine Achsenänderung eines oder beider mittleren Schneidezähne, beziehungsweise eine Kombination aus veränderten Achsen je eines mittleren und eines seitlichen Schneidezahns deutlich negativer bewertet. Damit wurden die Ergebnisse einer ähnlichen Studie betätigt, welche eine andere Probandengruppe bestehend aus Zahnmedizin-Studenten, Medizin-Studenten und Kunst-Studenten untersuchte (Wolfart et al. 2005). In einer weiteren Studie wurde von der Probandengruppe eine Abweichung der Mittellinie bis 4mm weder von Laien noch Experten erkannt. Eine 2mm-Abweichung von der inzisalen Angulation wurde jedoch bereits als sehr unattraktiv bewertet (Kokich et al. 1999). Die Mittellinienabweichung fällt somit weniger ins Gewicht als eine Abweichung von der Mittellinienachse. Im Vergleich mit Kieferorthopäden bewerteten Laien zumindest für große Abweichungen von der Mittellinienachse die Attraktivität deutlich positiver. Sie zeigten also mehr Toleranz bezüglich Unterschieden zu der Norm (Beyer und Lindauer 1998; Johnston et al. 1999; Thomas et al. 2003). Laut Rufenacht (2000) kann ein distal geneigter seitlicher Schneidezahn durch eine leicht erhöhte Inklination des Eckzahns oder ersten Prämolaren der gegenüber liegenden Seite ästhetisch ausgeglichen werden. Diese Aussage wurde in einer Internet-basierten Umfrage zu manipulierten Fotographien der perioralen Region nicht bestätigt (Brunzel et al. 2006). Literaturübersicht 17 2.4.2 Die Bedeutung der Gesichtsmittelachse Werden Abbildungen der Periooralregion verwandt, so scheint eine Abweichung von der Mittellinie erst von mehr als 4 mm sowohl von Laien als auch Experten registriert zu werden (Kokich et al. 1999). Werden den Probanden jedoch Aufnahmen des ganzen Gesichts gezeigt, so stößt bereits eine Abweichung von 3mm von der Mittellinie auf starke Abneigung. Schlussfolgernd wurde die Gesichtsachse als Ganze im Verhältnis zur Zahnachse doch eine gewisse Relevanz zugestanden (Witt und Flores-Mir 2011). Dass eine Kongruenz zwischen Gesichtsachse und Mittellinienachse ästhetisch vorteilhaft ist, bestätigen auch Miller et al. (1979) und Beyer et al. (1998). Die Bedeutung der Zahnmittellinie im Verhältnis zur Gesichtsmittellinie wird allgemein in der Literatur kontrovers diskutiert, manch Autor fordert eine korrekte Übereinstimmung (Heartwell 1968), andere lehnen diese ab, da dies das Lächeln zu künstlich erscheinen ließe (Frush 1971). Abbildung 2.6: Rechts: Die Zahnmittelachse weicht von der Gesichtsmittelachse ab. Links: Die Zahnmittellinie weicht von der Gesichtsmittellinie ab. 2.4.3 Die Bedeutung des Geschlechts Laut einer Studie sind Individuen, egal welcher Profession, deutlich kritischer bezüglich der Attraktivität bei Frauen als bei Männern, wenn es um die Mittellinienachsenabweichung geht. Erklärend könnte hierfür eine unterschiedliche Literaturübersicht 18 Attraktivität der männlichen und weiblichen Studienmodelle sein. Möglich ist aber auch ein generell höherer Anspruch an die Attraktivität bei Frauen (Kokich et al. 1999). 2.1 Bisherige Methoden Zahnkronenlängen- zur und dreidimensionalen Zahnkronenbreiten- bestimmung 2.1.1 Bestimmung natürlicher Zahnkronenlängen und -breiten Viele Studien haben sich mit der metrischen Bestimmung natürlicher Zahnkronenbreiten und Zahnkronenlängen, sowie deren Verhältnis beschäftigt. Einige werden hier beispielhaft vorgestellt. 2.1.1.1 Oberkiefer Das Wissen um natürliche Zahnkronenlängen und Zahnkronenbreiten wird sowohl in der ästhetischen Zahnheilkunde als auch der kieferorthopädischen Planung hoch geschätzt. Sterrett et al. (1999) untersuchten, ob es einen Unterschied für die Zahnkronenlängen und Zahnkronenbreiten zwischen den Geschlechtern gibt. Es wurde die größte zervikoinzisale Distanz als Zahnkronenlänge und die dazu orthogonale, größte mesiodistale Ausdehnung des Zahns als Zahnbreite gemessen. Ähnlich gingen Condon et al. (2011) vor, allerdings unter der Prämisse nur irische Probanden für die Studie zuzulassen. An der Universität São Paulo in Araraquara (Brasilien) wurden an einem Pool aus Zahnmedizinstudenten Zahnkronenlängen und Zahnkronenbreiten, sowie das Breiten-Längenverhältnis bestimmt und als Vorlage für ästhetische Restaurationen genutzt (Duarte et al. 2008). Chu et al. (2007) vermaßen allein die Zahnkronenbreite geschlechtsspezifisch. Die Unterschiede der Zahnproportionen zwischen weißen und farbigen Individuen untersuchten Gillen et al. (1994). Hattab et al. (1996) untersuchten die Unterschiede zwischen Jordaniern, Irakis (Ghose und Baghdady 1979) und jemenitischen Juden (Koyoumdjisky-Kaye et al. 1976). Alle diese Studien verwendeten irreversible Hydrokolloide für die Abformung und stellten Situationsmodelle aus teilweise nicht näher definiertem Gips her. Vermessen wurde mittels Messtastern, welche außer bei Sterrett at al. (1999), Literaturübersicht 19 die Messung digital anzeigten. Gemeinsame Ausschlusskriterien waren größere Abnutzungserscheinungen, wie beispielsweise Abrasionen, Frontzahnrestaurationen, größere Traumata und bis auf bei Condon et al. (2011) eine bestehende oder gegebenenfalls frühere Parodontalerkrankung. Trotz einiger Abweichungen in weiteren Ausschlusskriterien sind sie nach Meinung der Autoren vergleichbar. Die verschiedenen Rassen lassen Rückschlüsse auf ethnische Unterschiede zu (s. Abschnitt 2.3.4). Im Gegensatz dazu nutzen Lee at al. (2012), Paredes et al. (2010) und Ferrario et al. (2001) digitalisierte Gipsmodelle für Ihre Analysen und umgingen so eine zeitaufwendige manuelle Analyse. Hasanreisoglu et al. (2005) nutzten frontale Fotoaufnahmen türkischer Studenten und überprüften einen Zusammenhang mit dem goldenen Schnitt. Tabelle 2.1 stellt die Ergebnisse einiger Studien für die metrische Messung der Zahnkronenbreiten und Zahnkronenlängen, sowie deren Verhältnisse vor. Literaturübersicht 20 Seitlicher Mittlerer Schneidezahn Studie Methode Geschlecht Sterrett et al. Gipsmodelle, ♂ (1999) Messtaster ♀ Condon et al. Gipsmodelle, ♂ (2011) Messtaster ♀ Geschlechtsunterschied Ja Ja Ethnie kaukasisch irisch Ethnische Unterschiede - - Unterschied Rechts gg. Gipsmodelle, ♀ (1994) Messtaster ♂ (2012) Gipsmodelle ♀ ♀ Gescannte ♀ (2010) Gipsmodelle ♂ Ja Gescannte ♂ (2001) Gipsmodelle ♀ Sanin und Gipsmodelle Savara (1971) Vergleicher Ja Ja Verhältnis Breite Länge Verhältnis (mm) (%) (mm) (mm) (%) 8,59 10,19 85 6,59 8,70 76 7,64 10,06 77 8,06 9,39 86 6,13 7,79 79 7,15 8,89 81 9,33 10,37 89,3 7,34 8,84 82,6 8,4 10,14 83 8,87 9,93 89 6,89 8,58 80 7,82 9,34 83,7 9,20 10,75 85,6 7,34 8,85 82,9 8,39 10,59 79,2 9,12 9,87 92,4 6,85 8,43 81,3 8,02 9,42 85,1 9,65 10,62 90,9 7,81 9,41 83,0 8,85 10,91 81,1 9,19 9,26 99,2 7,34 7,90 92,9 8,07 9,01 89,6 8,685 - 85,2 7,063 - 80,1 7,898 - 81,8 8,416 - 85,3 6,872 - 81,5 7,857 - 82,9 8,574 - 84,1 6,731 - 82,6 7,711 - 85,5 9,16 - - 7,62 - - 8,62 - - 8,96 - - 7,60 - - 8,42 - - 8,86 - - 7,05 - - 8,07 - - 8,98 - - 7,07 - - 8,09 - - - 10,2 - - 8,45 - - 10,15 - - 9,6 - - 8,0 - - 8,9 - - 8,7 - - 7,2 - - 8,1 - - 8,6 - - 6,7 - - 7,5 - - koreanisch Ja - - japanisch peruanisch Nein Ja - spanisch Ja weiße Norditaliener - Amerikaner ♂ ♀ Länge (mm) farbig ♀ Ferrario et al. Breite (%) Nein ♂ Paredes et al. Verhältnis (mm) - ♂ Gescannte Länge (mm) weiß ♀ Lee et al. Breite links ♂ Gillen et al. Eckzahn Schneidezahn - nordwesteurop. Herkunft - - Tabelle 2.1: Übersicht über einige Studien, die Zahnkronenbreiten und Zahnkronenlängen, sowie deren Verhältnis im Oberkiefer untersuchten. Literaturübersicht 21 Mittlerer Schneidezahn Studie Methode Geschlecht Moorrees et al. Gipsmodelle, ♂ (1957) Messtaster ♀ Hattab et al. Gipsmodelle, ♂ (1996) Messtaster ♀ Ghose und Baghdady (1979) Gipsmodelle, Messtaster Geschlechtsunterschied Kaye et al. (1976) Unterschiede europäischer - Rechts gg. jordanisch Ja ♀ Gipsmodelle, ♀ Messtaster ♂ ♀ Mavroskoufis Gipsmodelle, ♂ et al. (1980b) Messtaster ♀ Santoro et al. Gipsmodelle, ♂ (2000) Messtaster ♀ Uysal und Sari Gipsmodelle, ♂ (2005) Messtaster ♀ Duarte et al. Gipsmodelle, (2008) Messtaster Chu et al. Gipsmodelle, (2007) Messtaster Nein irakisch - jemenitische Länge Verhältnis Breite Länge Verhältnis Breite Länge Verhältnis (mm) (mm) (%) (mm) (mm) (%) (mm) (mm) (%) - 8,78 - - 6,64 - - 7,95 - . 8,40 - - 6,47 - - 7,53 - 8,94 - - 6,93 - - 8,01 - - 8,63 - - 6,7 - - 7,62 - - 8,99 - - 6,91 - - 8,04 - - 8,81 - - 6,87 - - 7,81 - - 8,49 - - 6,44 - - 7,43 - - 8,44 - - 6,37 - - 7,43 - - 8,79 - - 6,58 - - 7,81 - - 8,38 - - 6,36 - - 7,42 - - 8,97 10,6 - - - - - - - 8,77 10,17 - - - - - - - 8,96 - - 6,98 - - 8,15 - - 8,72 - - 6.99 - - 7,84 - - 8,4 - - 6,7 - - 7,7 - - 8,4 - - 6,6 - - 7,6 - - - Nein ♂ Ja Breite links Herkunft Ja Eckzahn Unterschied Amerikaner Ja ♂ Koyoumdjisky- Ethnie Ethnische Seitlicher Schneidezahn Nein - Juden Ja Ja Ja Nein Nein kurdisch Juden keine Angabe dom. republikanisch türkisch - - Ja Ja Ja - - - - brasilianisch - 8,14 9,57 85 6,54 8,38 79 7,52 9,08 83 - Ja kaukasisch - 8,5 - - 6,5 - - 7,5 - - Fortsetzung Tabelle 2.1: Übersicht über einige Studien, die Zahnkronenbreiten und Zahnkronenlängen, sowie deren Verhältnis im Oberkiefer untersuchten Literaturübersicht 22 Andere Studien vermaßen Zähne direkt. Magne et al. (2003) verwendeten standardisierte Fotos extrahierter Zähne, welche teils jungfräulich waren, teils Abnutzungsindikatoren wie Schlifffacetten aufwiesen. Die abgenutzten Zähne wiesen signifikant kürzere Zahnkronenlängen auf. Die Zahnkronenbreite änderte sich nicht. Die gleiche Methode wurde von Marcushamer et al. (2011) für Asiaten angewendet. Ein Rassen-Vergleich der beiden Studien (Tsukiyama et al. 2012) zeigte signifikante Unterschiede (s. Tabelle 2.2). Mittlerer Schneidezahn Studie Abnutzung Magne et al. jungfräulich (2003) abgenutzt Marcushamer jungfräulich (2011) Ethnie Seitlicher Schneidezahn Eckzahn Breite Länge Verhältnis Breite Länge Verhältnis Breite Länge (mm) (mm) (%) (mm) (mm) (%) (mm) (mm) Verhältnis (%) 9,10* 11,69 78* 7,07 9,75* 73* 7,90 10,83* 73* 9,24* 10,67* 87* 7,38 9,34 79* 8,06 9,90* 81* 8,63* 11,93 72* 6,99 10,52* 67* 7,91 11,83* 67* 8,90* 11,38* 78* 7,25 9,72 75* 8,10 10,86* 75* kaukasisch asiatisch abgenutzt Tabelle 2.2: Magne et al. (2003) und Marcushamer et al. (2011) nutzten Fotos extrahierter Zähne für ihre Zahnanalyse. Tsukiyama et al. (2012) verglichen die beiden Studien auf Rassenunterschiede. Signifikante Differenzen zwischen Kaukasiern und Asiaten sind mit * gekennzeichnet. 2.1.1.2 Unterkiefer Die Proportionen der Unterkieferfrontzähne haben bisher weniger aus ästhetischen, sondern eher aus kieferorthopädischen Ansätzen Interesse geweckt. Zumeist wurden für diese Untersuchungen Gipsmodelle mit einem Boley Messinstrument (Merz et al. 1991; Santoro et al. 2000), einem digitalen Messinstrument (Uysal und Sari 2005) oder einem speziell entwickelten Comparator (Sanin und Savara 1971) analysiert. Die Zahnkronenbreite wurde zumeist als größte mesiodistale Distanz zwischen den Kontaktpunkten definiert (Merz et al. 1991; Moorrees et al. 1957; Santoro et al. 2000; Uysal und Sari 2005). Teilweise wurde bewusst parallel zur Okklusalfläche (Moorrees et al. 1957; Santoro et al. 2000; Uysal und Sari 2005) und zur vestibulären Fläche vermessen (Moorrees et al. 1957; Uysal und Sari 2005). Ferrario et al. (2001) und Paredes et al. (2010) nutzen digitalisierte Gipsmodelle, Ferrario et al. (2001) mit standardisierten Markierungen und Paredes et al. (2010) mit manuellen Markierungen zur Bestimmung der Zahnkronenlänge (Ferrario et al. 2001), beziehungsweise Zahnkronenbreite (Paredes et al. 2010). Tabelle 2.3 stellt die Ergebnisse Unterkieferfrontzahnproportionen analysierten, vor. einiger Studien, die die Literaturübersicht 23 Mittlerer Schneidezahn Studie Methode Geschlecht Ferrario et al. Gescannte ♂ (2001) Gipsmodelle ♀ Geschlechtsunterschiede Ja Ethnie weiße Norditaliener Ethnische Unterschiede - Paredes et al. Gescannte ♀ (2010) Gipsmodelle ♂ Rechts gg. ♀ Moorrees et al. Gipsmodelle, (1957) Messtaster ♀ Ja KoyoumdjiskyKaye et al. (1976) Gipsmodelle, ♀ Messtaster ♂ ♀ Merz (1991) Gipsmodelle, Messtaster - Gipsmodelle, ♂ (2005) Messtaster ♀ Baghdady Gipsmodelle, ♀ Santoro et al. Gipsmodelle, ♂ (2000) Messtaster ♀ Länge Verhältnis Breite Länge Verhältnis (mm) (mm) (%) (mm) (mm) (%) - 8,1 - - 8,15 - - 9,25 - - 8,0 - - 8,55 - - 10,4 - 5,94 - - 6,55 - - 7,75 - - 5,82 - - 6,55 - - 7,31 - - 5,63 - - 6,08 - - 7,00 - - 5,62 - - 6,21 - - 7,05 - - 5,42 - - 5,95 - - 6,96 - - 5,25 - - 5,78 - - 6,47 - - 5,31 - - 5,69 - - 6,49 - - 5,25 - - 5,66 - - 6.32 - - 5,42 - - 5,93 - - 6,92 - - 5,36 - - 5,84 - - 6,46 - - 5,66 - - 6,05 - - 7,00 - - 5,47 - - 5,97 - - 6,57 - - 5,3 - - 5,8 - - 6,7 - - 5,3 - - 5,8 - - 6,6 - - 5,6 - - 6,2 - - 7,01 - - 5,66 - - 6,2 - - 6,8 - - 5,56 - - 6,16 - - 7,12 - - 5,47 - - 6,08 - - 6,82 - - spanisch europäischer Ja - Jemenitische - Juden Ja Ja Kurdische - Juden* farbig Ja Ja - Nein türkisch - - ♂ Messtaster (1979) Breite (%) - kaukasisch Uysal und Sari Ghose und Nein Verhältnis (mm) - Herkunft ♂ Länge (mm) Links Amerikaner ♂ Breite peruanisch Ja - Eckzahn Unterschied ♂ Nein Seitlicher Schneidezahn Ja Nein irakisch dom. republikanisch Ja Ja Nein - Tabelle 2.3: Übersicht über einige Studien, die Zahnkronenbreiten und Zahnkronenlängen im Unterkiefer untersuchten. Literaturübersicht 24 2.1.2 Bedeutung der kombinierten Zahnkronenbreiten für die Kieferorthopädie In der Kieferorthopädie haben insbesondere die kombinierten Zahnkronenbreiten des Oberkiefers in Relation zu denen des Unterkiefers Bedeutung. Wayne A. Bolton untersuchte die Zahnbreiten der Schneidezähne pro Kiefer insgesamt, sowie die Zahnbreiten aller Zähne bis einschließlich des 6-Jahr-Molaren. Bei optimaler Okklusion konnte er signifikante Zusammenhänge zwischen addierten Zahnbreiten im Oberkiefer und im Unterkiefer feststellen (s. Abbildung 2.7). Er bildete die Summe der Unterkieferfrontzahnbreiten und teilte sie durch die Summe der Zahnbreiten der Oberkieferfrontzähne. Multipliziert mit dem Faktor einhundert ergab dies im Mittel 77,2±0,22. Er nannte dieses Verhältnis „anterior ratio“, sprich vorderes Verhältnis. Ein Verfahren gleicher Weise für alle Zähne bis einschließlich des ersten Molaren erbrachte im Mittel 91,3±0,26 und wurde analalog „overall ratio“ genannt (Bolton 1958). Abbildung 2.7: Bolton-Analyse der Zahnkronenbreiten (Bolton 1958) Bolton leitete daraus seine Theorie zur Bestimmung einer eventuell notwendigen Extraktionstherapie ab. Diese findet auch in der modernen Kieferorthopädie noch breite Anwendung. Demnach sollte diese in Betracht gezogen werden, wenn sich Abweichungen der Zahnbreite-Verhältnisse von mehr als einer Standardabweichung Literaturübersicht 25 ergeben (Bolton 1962). Viele Studien konnten bereits für verschiedene ethnische Gruppen unterschiedliche Werte für die anterior und/oder overall ratio nachweisen (Bernabé et al. 2004; Endo et al. 2007; Manopatanakul und Watanawirun 2011; Paredes et al. 2010; Smith et al. 2000). 2.2 Bisherige Methoden zur dreidimensionalen Zahnachsenbestimmung 2.2.1 Erste Analysen in der Kieferorthopädie Bereits 1972 erklärte Andrews, dass Zahnachsen sowohl aus ästhetischer, als auch aus funktioneller Sicht eine große Bedeutung zugeschrieben werden müsste. Er untersuchte 120 Gipsmodelle von Probanden mit natürlicher Neutralokklusion und seines Erachtens ästhetisch ansprechender Zähne auf ihre identischen Merkmale. „Wir haben kein besseres Beispiel zur Nachahmung als das Beste in der Natur und warum sollte in Abwesenheit einer Abnormalität außerhalb unserer Kontrolle irgendein Kompromiss akzeptiert werden?“ (Andrews 1972). Laut Andrews ist für eine bestmögliche Okklusion nicht nur die Beziehung der ersten Oberkiefer- zu den Unterkiefermolaren im Sinne einer Klasse-I-Verzahnung entscheidend. Von nicht weniger Bedeutung erscheinen Rotation, Angulation (mesiodistale Neigung) und Inklination (vestibuloorale Neigung) der Zahnkrone. Hierbei sind insbesondere die Oberkiefer Frontzähne von Bedeutung. Ihre Fehlinklination führt zu funktionellen Einbußen durch einen tiefen Biss und Hochstand und beeinflusst entscheidend die distalen Okklusionsverhältnisse (Andrews 1972). 2.2.2 Digitale dreidimensionale Zahnkronenachsenbestimmung Mehrere Studien haben sich seit Andrews mit der digitalen, dreidimensionalen Analyse der Zahnkronenachsen beschäftigt. Kodoka et al. (2010) erstellten Gipsmodelle von 1200 Probanden. Diese wurden mittels Laserscanner digitalisiert und anschließend durch eine Computer-Software analysiert. Die Okklusionsebene diente als Referenzebene. Die Inklination wurde als Winkel zwischen der Tangente am Mittelpunkt der fazialen Achse der klinischen Krone (FAKK) und einer Senkrechten auf der Okklusionsebene bestimmt. Zum Vergleich wurden diese Modelle auch manuell, wie von Andrews beschrieben, Literaturübersicht ausgewertet. Für 26 den Mittelwert konnten keine statistisch nachweisbaren Unterschiede zwischen den beiden Verfahren festgestellt werden. Allerdings war die Streuung der digitalen Messungen teilweise größer als bei der manuellen Analyse. Durch Laserscanner digitalisierte Gipsmodelle nutzen ebenfalls Fuma et al. (2010). Als Referenzebene wurde gleichfalls die Okklusionsebene verwendet. Die Verbindungslinie zwischen dem apikalsten Punkt des zervikalen Zahnfleischverlaufs und dem Mittelpunkt der inzisal, beziehungsweise okklusal eingezeichneten und gemessenen Zahnbreite wurde als mesiodistale Angulation festgelegt. Diese Achse wurde auf eine in mesiodistaler Orientierung verlaufende Ebene projiziert. Der Winkel zwischen einer Senkrechten auf der Okklusionsebene und dieser projizierten Achse wurde gemessen. An der gleichen Probandengruppe untersuchten Fukagawa et al. (2010) die Inklination, der Studienaufbau war ähnlich, Referenzebene und Zahnachse waren identisch mit Fuma et al. (2010). Entlang der Achse wurde der Zahn in vestibulooraler Richtung geschnitten und auf eine vestibuloorale Ebene projiziert. Der Winkel zwischen einer Tangenten an dieser Schnittkante und wiederum einer Senkrechten auf der Okklusionsebene wurde als Inklinationswinkel gemessen. Ferrario et al. (2001) nutzten für die Digitalisierung von 100 Gipsmodellen von neutralverzahnten Patienten einen dreidimensionalen Digitizer. Dieser erfasst über elektromagnetische Wellen und deren Echo einen dreidimensionalen Körper. Als Referenzebene diente eine Ebene, welche durch die Interdentalpapille zwischen den mittleren Frontzähnen, sowie die apikalsten Punkte des Zahnfleischsaums der ersten Molaren verlief. Die maximale bukkale Wölbung stellte in dieser Studie die Zahnkronenachse dar. Diese Zahnkronenachsen wurden auf die Frontalebene und Sagittalebene projiziert und der Winkel mit der Vertikalen auf der jeweiligen Ebene gemessen. Es konnte eine generelle Mesialangulation der Zähne festgestellt werden unter Ausnahme der Schneidezähne. Diese wiesen ebenso häufig keine Neigung oder sogar eine entgegengesetzte Neigung gen distal auf, insbesondere im Unterkiefer. Tabelle 2.4 fasst Zahnkronenachsenanalyse zusammen. die bisherigen Methoden zur Literaturübersicht 27 Bestimmung Studie Analyseobjekt Anzahl Patientenselektion Messverfahren Zahnkronenachse Referenzebenen gegenüber Zahnachse Andrews (1972) Gipsmodelle 120 Patienten ohne Manuelle kieferorthopädische Gipsmodellanalyse Vorbehandlung und anhand der fazialen mit optimaler Ok- Achse der klinischen klusion Krone (FAKK) Weiße Gescannte Ferrario et al. Gipsmodelle (2001) (elektromagnetische Norditaliener, 100 Wellen) Jugendliche (13-15 Jahre) und junge Erwachsene (16-26 Jahre) Fuma et al. Gescannte (2010) Gipsmodelle (Laser) Fukagawa et al. Gescannte (2010) Gipsmodelle (Laser) Kodaka et al. Gescannte (2010) Gipsmodelle (Laser) 20 20 Zahnkronenachse Orthogonale auf Okklusionsebene Referenzebene Standardisierte, digitale gebildet durch die Markierungen auf Zahnfleischsaumpu und Zahnkronenachse die Zahn- fleischpapille Referenz für Nein 3D Ja 3D Ja 3D Ja 3D Ja der via FAKK Frontalebene, Sagittalebene Projektion der FAKK auf eine virtuelle, fortgeschrittenen zahnspezifische, Alters (Ø=82 Jahre) mesiodistale Ebene Japanische Projektion der FAKK auf Okklusionsebene Patienten eine virtuelle, Zahnspezifische, fortgeschrittenen zahnspezifische, Alters (≥80 Jahre) vestibuloorale Ebene Therapie 3D mittl. Frontzähne, Zahnachsenbestimmung Patienten kieferorthopädische Auswertung nkte der 1. Molaren digitalisierten Gipsmodellen als Computergestütze Okklusionsebene, Japanische Japaner ohne 20 2D/3DAuswertung Okklusionsebene Zahnspezifische, Zahnkronenachse mesiodistale Referenzebene Zahnkronenachse mesiodistale Referenzebene Inklination zw. Tangente an FAKK und Senkrechten auf Kauebene Zahnkronenachse und Sagittalebene Tabelle 2.4: Vorstellung einiger Studien, die sich mit der Bestimmung der Zahnkronenachse beschäftigt haben. Okklusionsebene Sagittalebene Literaturübersicht 28 2.2.3 Digitale dreidimensionale Zahnachsenbestimmung Dreidimensionale Bildgebungsverfahren ermöglichen heutzutage eine räumliche Analyse der Zahnachsen einschließlich der Wurzel. Kim et al. (2012) nutzten digitale Volumentomographie (DVT) zur dreidimensionalen Erfassung des Kopfes und bestimmten an diesen Aufnahmen durch Hauptkomponentenanalse von Wurzeldentin und Wurzelpulpa die Zahnachsen einschließlich der Wurzel. Als Referenzebene diente die Ebene, welche Oberkiefer und Unterkiefer trennt. Tong et al. (2012a) nutzten ebenfalls DVT-Aufnahmen zur Zahnachsenbestimmung. Hierzu wurden allerdings durchsichtige Zahnmodelle mit idealer Okklusion verwendet. Diese waren mit synthetischen Zähnen bestückt, die in einen menschlichen Schädel montiert wurden. An jedem Zahn dieser Modelle wurden apikal und okklusal, beziehungsweise inzisal Stahlkugeln angebracht. Zusätzlich wurde circa mittig auf der Wurzel ein Draht angebracht, welcher alle Zähne verband. Jeweils im Bereich des Approximalkontakts wies dieser Draht eine Markierung auf. Der Draht diente als Referenzebene für die spätere Achsenbestimmung. Stahlkugeln, Draht und Markierungen wurden in den DVT-Aufnahmen sichtbar. Mittels Koordinaten-Messprogramm wurde die mesiodistale Zahnachse bestimmt. Die Angulation und zusätzlich auch die Inklination wurden zusätzlich auf mathematische Art bestimmt. Hierzu wurden die Stahlkugeln und Drahtmarkierungen durch digitale Markierungen ersetzt. Für jeden Zahn wurde eine vestibuloorale und eine mesiodistale Ebene definiert. Die Zahnachsen wurden jeweils auf die Ebenen projiziert. Der Winkel zwischen diesen projizierten Zahnachsen und den Senkrechten auf diesen Ebenen, die durch die okklusale Markierung verliefen, wurde gemessen. Die Ergebnisse der Messungen mittels Koordinatenprogramm und die mathematischen Berechnungen wurden miteinander verglichen. Sie stimmten signifikant überein. Im Gegensatz zu dem Koordinaten-Messprogramm im ersten Abschnitt der Studie sind DVT-Aufnahmen auch klinisch einsetzbar (2012a). In einer zweiten Studie wurden anhand der DVT-Kopfaufnahmen von 76 Patienten mit annähernder Klasse-I-Verzahnung die mesiodistalen und vestibulooralen Zahnachsen bestimmt. Die mesiodistale Neigung vergrößerte sich im Unterkiefer im Verlauf vom mittleren über den seitlichen Schneidezahn zum Eckzahn. Für die Schneidezähne des Oberkiefers konnte keine Neigung nachgewiesen werden. Jedoch stieg die mesiodistale Neigung bis zum zweiten Molaren im Schnitt an. Die Literaturübersicht 29 vestibuloorale Neigung sank im Unterkieferfrontzahnbereich von mesial gen distal gleichmäßig bis zu den ersten Prämolaren ab. Im Oberkiefer sank die Inklination SKurven-artig bis zum 2. Prämolaren ab (Tong et al. 2012b). Literaturübersicht 30 Bestimmung Studie Analyseobjekt Anzahl Patientenselektion Messverfahren Zahnkronenachse Referenzebenen gegenüber 2D/3D- Computergestütze Auswertung Auswertung 2D und 3D Ja 2D Keine Angabe 3D Ja 3D Ja Zahnachse Koordinatenmessmaschine 3D-Koordinaten eines Mckee et al. (2002) Referenzschädels im zur 3D-Analyse des präparierten - Modellschädel Vergleich mit Schädels, Computer Software für 2D- welcher Zahnachse auf den Zahnkronen des Referenzschädels Auswertung der Panoramaschichtaufnahme Referenzdraht, befestigt wurde gescannten PSAs Weiß und Rodrigues de neutralverzahnt Almeida- nach Pedrin et al. Panoramaschichtaufnahme 82 (2006) kieferorthopädischer Keine Angabe Zahnachse Linie durch die unteren Ränder der rechten und linken Orbita Therapie und ohne Therapie Zahnachse mittels Kim et al. Computertomographische (2012) Schädelaufnahmen (Parallel zu Hamulus- Hauptkomponentenanalyse 20 Koreaner der Zahnpulpa in Bezug Kieferspaltende Ebene Zahnachse zur Hamulus-Papilla- Papilla-Incisiva-Ebene) Zahnspaltende, mesiodistale Ebenen Inzisiva-Ebene bestimmt zwischen den Zähnen Zahnachse als Verbindung zwischen 1. Mittelpunkt der Tong et al. (2012a; 2012b) gebildet Zahnkronen in mesioComputertomographische Schädelaufnahmen 76 Südkalifornier distaler sowie vestibulooraler Richtung sowie 2. Wurzelspitze bzw. Furkation bei mehrwurzeligen Zähnen Referenzebene=Ebene durch Approximalkontakte Zahnachse Zahnspezifische mesiodistale orthogonal Referenzebene Tabelle 2.5: Vorstellung einiger Studien, die sich mit der Bestimmung der Zahnachse einschließlich der Wurzel beschäftigt haben. Ebene zu Literaturübersicht 31 2.3 Digitale intraorale Scanner In Zeiten der CAD/CAM-Technologien (computer-aided-design/computer-aidedmanufacturing) und Hochleistungskeramiken stellt die digitale intraorale Abformung eine interessante Alternative zu herkömmlichen Abformmethoden dar und kann diese in Zukunft vielleicht auch ersetzen. Mit diesem Verfahren können virtuelle Modelle erstellt werden, welche als Grundlage für eine geschliffene Restauration oder Kunststoffmodelle dienen können (Birnbaum und Aaronson 2008). Dadurch entfallen die Gipsmodellherstellung und anschließende Digitalisierung (Ender und Mehl 2011) und somit auch mögliche Fehlerquellen (Güth et al. 2012; Mehl et al. 2009). Der Patient ist nicht mehr gezwungen, minutenlang mit Abformlöffel und Abformmasse im Mund still zu verharren, der Patientenkomfort steigt somit erheblich. Digitale Scanner finden bereits seit den 1970er Jahren Anwendung in der Zahnmedizin. Sie wurden seitdem stetig weiterentwickelt (Birnbaum und Aaronson 2008). In-vitro konnte eine ebenbürtige Präzision gegenüber konventionellen Polyether-Abformmaterialien nachgewiesen werden (Ender und Mehl 2011). Die Scanverfahren bedienen sich hierbei verschiedener Techniken. Der Lava™ Chairside Oral Scanner C.O.S. (3M ESPE AG, Seefeld, Deutschland) erstellt mittels „3D-in-Motion“-Technologie durch eine LED-Kamera eine Videosequenz. Diese erfasst zwanzig Datensätze pro Sekunde. Die „Active Optical Wavefront Sampling“-Aufnahmetechnik ermöglicht eine dreidimensionale Videoaufnahme mit nur einer Kameraperspektive. Diese gestattet es dem Behandler, mittels 3D-Brille die Aufnahme dreidimensional zu betrachten. Störende Artefakte können durch einen „Datenradierer“ direkt während des Scanvorgangs eliminiert werden. Die Methode benötigt ein Scan-Puder gegen die Reflexionen durch die Zahnoberfläche. Eine Präzision von 5 bis 11μm wird erreicht (Herstellerangaben). Die CEREC Bluecam (Sirona Dental GmbH, Wals bei Salzburg, Österreich) projiziert mittels blauen Lichts ein Streifenmuster auf die Zahnoberflächen. Dieses wird durch die Zahnoberfläche verzerrt. Aus einem anderen Winkel betrachtet kann dieses Verzerrungsmuster registriert werden (Triangulation). Auf diese Weise werden circa 15-20 Einzelaufnahmen pro Kieferquadrant zu einem dreidimensionalen Datensatz zusammengefügt. Diese Aufnahmetechnik benötigt ebenfalls einen Scanpuder. Die Präzision des Scanverfahrens wird mit 19µm angegeben. Die Aufnahmen ermöglichen in Kombination mit einer Schleifeinheit die Herstellung von Restaurationen direkt in der Zahnarztpraxis (Herstellerangaben). Literaturübersicht 32 iTero™ (Cadent Ltd, Or Yehuda, Israel) nutzt parallele, konfokale Bildgebung. Dies ermöglicht einen puderfreien Scanvorgang. Durch einen Laser im Sensorkopf wird ein Linienmuster auf die Zahnoberfläche projiziert. Mittels Lochblende wird die Reflexion im Brennpunkt durch einen Detektor erfasst. Durch Verschieben des Sensorkopfes werden 300 Messebenen innerhalb der Zahnstruktur erkannt. Diese haben jeweils einen Abstand von 50µm (Herstellerangaben). Der Lava™ Chairside Oral Scanner C.O.S. (3M ESPE AG, Seefeld, Deutschland) stellte sich im Vergleich mit CEREC Bluecam (Sirona Dental GmbH, Wals bei Salzburg, Österreich) und iTero™ (Cadent Ltd, Or Yehuda, Israel) als der Intraorale-Scanner mit der höchsten Präzision heraus (van der Meer et al. 2012). Abbildung 2.8: Mittels Lava™ Chairside Oral Scanner C.O.S. digitalisierter Oberkiefer und Unterkiefer. Gegenüber dem Laborscanner Lava Scan ST (3M ESPE AG, Seefeld, Deutschland), konnte für den intraoralen Scanner Lava™ Chairside Oral Scanner C.O.S. eine höhere Präzision nachgewiesen werden (Güth et al. 2012). Neuere Scanverfahren (CEREC Omnicam, Sirona Dental GmbH, Wals bei Salzburg, Österreich) ermöglichen neben einem puderfreien Scannen eine farbige Darstellung der Zähne und Weichgewebe. Die Einzelbildtechnik der CEREC Bluecam wird hierbei durch eine Videosequenz abgelöst. Versuchsplanung 33 3 Versuchsplanung Ziel dieser Studie war die Entwicklung eines neuen Programms für die dreidimensionale Analyse der Zahnkronenproportionen und Zahnkronenachsen am intraoral erstellten Ganzkieferscan. Aus einem Pool bereits erstellter Oberkiefer- und Unterkieferscans wurden 42 Scans mit Bezahnung beidseits bis zu den zweiten Molaren ausgewählt. Auf diesen Scans wurden die benötigten Referenzpunkte manuell markiert. Aufgrund mathematischer und geometrischer Überlegungen wurde ein Programm für eine dreidimensionale Zahnkronenachsenanalyse erstellt. Die Zahnkronen- und Zahnfleischpapillenproportionen wurden digital anhand der Markierungspunkte bestimmt. Verschiedene Zusammenhänge zwischen den einzelnen Parametern wurden analysiert. Alle Messergebnisse wurden auf Differenzen zwischen den einzelnen Zähnen, sowie Seiten- und Geschlechtsunterschiede untersucht. An zehn Scans wurde zusätzlich eine zweidimensionale Kontrollanalyse an Screenshots der Kieferscans durchgeführt, um die Ergebnisse der dreidimensionalen Analyse zu verifizieren. Soweit vorhanden, wurden die Ergebnisse mit den Ergebnissen früherer Untersuchungen verglichen. Auswahl von 42 für die Untersuchung geeigneter Scans mit Bezahnung 17-27 und 37-47 Erstellung von Screenshots Markierung der Scans Zweidimensionale Analyse (n=10) Dreidimensionale Analyse (n=42) Zahnkronenachsen mehrfach an einem Scan durch zwei Untersucher bestimmt OK Zahnkronenachsen an allen zehn Scans durch die Untersucherin bestimmt Kontrolle Schreiben eines neuen Analyse-programms anhand mathematischer und geometrischer Überlegungen für die Zahnachsenbestimmung und digitale, metrische Messung der Zahnkronenproportionen Einzelzahnunterschiede? Geschlechtsunterschiede? Seitenunterschiede? Vergleich mit den Ergebnissen früherer Untersuchungen Abbildung 3.1: Flow-Chart der Untersuchungsplanung Material und Methode 34 4 Material und Methode 4.1 Probanden Nach erfolgter Genehmigung durch die Ethikkommission der Universität Freiburg wurden im Rahmen der Studie die Kiefer von 120 Probanden mittels dreidimensionalem Scanverfahren (Lava™ Chairside Oral Scanner C.O.S., 3M ESPE AG, Seefeld, Deutschland) digitalisiert. Nach unten genannten Einschlusskriterien wurden 42 geeignete Scans zur Entwicklung eines 3D-Verfahrens zur Beurteilung der Zahnachsen, Zahnkronenlängen und –breiten sowie der Papillenhöhen ausgewählt. Das Alter der für die Scans zur Verfügung stehenden Probanden betrug zwischen 18 und 30 Jahren. Es handelte sich um 19 männliche Probanden und 23 weibliche Probanden. Die Probanden und Probandinnen wiesen alle einen Körpermassenindex Körpermassenindex (BMI) von 18,5-25 auf, waren kaukasischer Abstammung und vollbezahnt im Sinne einer Bezahnung mit 28 Zähnen von 17-27 und 37-47. Es handelte sich vorwiegend um Patienten und Studenten der Universitätsklinik für Zahn- Mund- und Kieferheilkunde Freiburg im Breisgau. Wurden anamnestisch Lippenkiefer-Gaumen-Spalten, Traumata oder Operationen im Mund- KieferGesichtsbereich, die zu bleibenden Veränderungen geführt haben, angegeben, so führte dies einem Ausschluss aus der Studie. Patienten und Patientinnen mit Restaurationen im Bereich der Zähne 14-24, sowie Nichtanlagen oder hypoplastische Veränderungen der Zähne 14-24 wurden ebenfalls nicht in den Probandenpool aufgenommen. Weitere Ausschlusskriterien waren Engstände, die ein Scannen der gesamten Zahnform einschränken könnten, sowie offensichtliche andere Probleme, die das Scannen der gesamten Zahnform einschränken könnten. Dazu zählte ebenfalls eine derzeit festsitzende kieferorthopädische Behandlung. Patienten und Patientinnen mit akuten Zahnfleisch- oder Parodontalerkrankungen wurden nicht akzeptiert. Dies beinhaltete auch Zahnfleischrezessionen oder Gingivahyperplasien von mehr als einem Millimeter. Für die Probanden ergab sich durch Teilnahme an der Studie keinerlei persönlicher Vor- oder Nachteil. Material und Methode 35 4.2 Material 4.2.1 Lava™ Chairside Oral Scanner C.O.S. Der Lava™ Chairside Oral Scanner C.O.S. wurde entwickelt zur digitalen Abformung von Zahnstümpfen im Rahmen einer prothetischen Therapie. Sie stellt eine Alternative zur konventionellen Abformung dar. Für eine optimale Abformung wurde eine Trockenlegung mittels Optragate (Ivoclar Vivadent GmbH, Ellwangen, Deutschland) durchgeführt. Zudem wurde auf eine korrekte Absaugtechnik geachtet. Zur Digitalisierung intraoral mittels eines Videokopfes wird ein Puder benötigt, welcher die Lichtreflektionen durch die Zahnoberflächen unterbindet. Dieser wurde vor dem Scanvorgang auf die zu digitalisierenden Bereiche aufgetragen. Mittels dieses Verfahrens wurden Oberkiefer und Unterkiefer als Ganze gescannt und der Biss registriert. 4.2.2 3D Slicer Bei 3D Slicer handelt es sich um eine frei erhältliche Software. Sie dient der Bearbeitung und Analyse dreidimensionaler Datensätze. Ursprünglich wurde sie 1998 im Rahmen einer Masterarbeit in Cooperation zwischen dem Surgical Planning Laboratory im Brigham and Women’s Hospital und dem Massachusetts Institute of Techlonogie Artificial Intelligence Laboratory entwickelt und ist seither in mehreren Versionen erschienen. Für die Bearbeitung während der Studie wurde die Version 3D Slicer3 3.6 verwendet, welche im März 2010 erschien. Es wurden mittels 3D Slicer3 3.6 alle für die dreidimensionale Auswertung benötigen Markierungen auf den Scans gesetzt. 4.2.3 ParaView ParaView (Version 3.10.1, Kitware, Inc., Clifton Park, New York, USA) ist ebenfalls eine frei verfügbare Software und dient der Visualisierung und Bearbeitung dreidimensionaler Datensätze. Sie wurde in dieser Studie verwendet, um die Lage der berechneten Punkte, welche beispielsweise auf der Referenzebene außerhalb des gescanten Bereichs lagen, visuell zu überprüfen. Material und Methode 36 4.2.4 Myriad 3D Reader Myriad 3D Reader (Version 5.0.0.6, Informative Graphics Corporation, Scottsdale, Arizona, USA), ebenfalls eine Software, mit welcher die Kieferscans bearbeitet werden können, wurde verwendet, um während der zweidimensionalen Analyse die Scans in gewünschter Form zu zerschneiden. 4.2.5 MB Ruler MB-Ruler (Version 5.1, Markus Bader Software Solutions, Iffezheim, Deutschland) ist als Download im Internet erhältlich. Es kann als Overlay über andere Programme auf dem Bildschirm projiziert und wie ein handelsübliches Geodreieck verwendet werden. Es wurde zur Winkelvermessung auf den Screenshots (zweidimensionale Auswertung) verwendet. 4.2.6 Paint Paint (Version 5.1, Microsoft Corporation, Redmond, Washington, USA) ist eine Grafiksoftware. Sie wurde verwendet, um während der zweidimensionalen Auswertung die zu bestimmenden Winkel und Geraden auf den Screenshots der vorher bearbeiteten Scans einzuzeichnen. 4.3 Methoden 4.3.1 Vorbearbeitung der Scans Um die 3D-Kieferscans nach gewünschten Kriterien durch ein individuell geschriebenes Computerprogramm auswerten zu können, wurden zunächst Punkte auf diesen Scans markiert. Hierzu wurde das frei erhältliche Programm 3D Slicer verwendet. 4.3.1.1 Orientierungspunkte für Auswertung Das neu zu entwickelnde Programm musste erkennen können, wo welcher Punkt auf dem jeweiligen Scan einzuordnen sei. Dazu wurde zunächst auf allen Scans der höchste Punkt eines jeden Zahns im Verhältnis zur Kauebene markiert. Dieser war für die Zähne der Oberkiefer- und Unterkieferfront jeweils der höchste Punkt der Inzisalkante. Für die Prämolaren beider Kiefer befand sich dieser auf der bukkalen Höckerspitze oder, sofern leichte Abrasionen vorhanden waren, auf dem höchsten Material und Methode 37 Punkt des Abrasionsplateaus. Im Seitenzahnbereich wurden Abrasion, Attrition und Restaurationsart individuell bestimmt. Aus diesen Informationen abgeleitet, wurde der jeweils höchste Punkt markiert. 4.3.1.2 Referenzebene Um alle weiteren Daten auswerten zu können, wurde eine Referenzebene je Kiefer definiert. Eine Ebene stellt sich durch drei Punkte im Raum dar. Zwei dieser Referenzpunkte wurden als apikalste Punkte des Zahnfleischsaums oral an den jeweiligen ersten Molaren des betreffenden Kiefers festgelegt. Um frontal nur einen (dritten) Punkt zu definieren, wurde der apikalste Punkt des Zahnfleischsaums oral an den beiden mittleren Schneidezähnen markiert. Der Punkt, welcher mittig auf einem Vektor zwischen diesen beiden Punkten lag, wurde als dritter Referenzpunkt festgelegt. Abbildung 4.1: Darstellung der verwendeten Referenzebene (rot). Zwei Punkte der Ebene werden durch den apikalsten Punkt des Zahnfleischsaums der beiden ersten Molaren gestellt (rot). Ein Vektor (türkis) wird zwischen den beiden apikalsten Punkten des Zahnfleischsaums der mittleren Schneidezähne gebildet. Mittig auf diesem Vektor zwischen den beiden Zahnfleischsaumpunkten liegt der 3. Referenzpunkt. Material und Methode 38 Abbildung 4.2: Darstellung der kieferspezifischen Referenzebene im Oberkiefer (rechts) und im Unterkiefer (links) von aus der Sicht von okklusal 4.3.1.3 Punkte für eigentliche Definition der Zahnachsen Für die eigentliche Auswertung der Zahnachsen wurden gemäß der gewünschten Achsenbestimmung zusätzliche Punkte auf den Scans markiert. Für die mesio-distale Achsenbestimmung wurde der apikalste Punkt des Zahnfleischsaums vestibulär im Verhältnis zur Kauebene markiert. Des Weiteren wurde der mesialste und distalste Punkt eingezeichnet. Es wurde der Punkt gekennzeichnet, welcher aus der Sicht von inzisal auf der Mitte der Inzisalkante eines jeden Frontzahns lag. Abbildung 4.3: Darstellung der Markierungspunkte am rechten, mittleren Schneidezahn: 1. Apikalster Punkt des Zahnfleischsaums (rot) 2. Mesialster Punkt des Zahns (türkis) 3. Distalster Punkt des Zahns (blau) 4. Mittelpunkt der Inzisalkante (grün) 5. Spitze der Zahnfleischpapille (pink) Material und Methode 39 Für die vestibulo-orale Achsenbestimmung wurde zudem der in mesiodistaler Orientierung mittig gelegene Punkt des Zahnfleischverlaufs auf der oralen Seite markiert. Um die Zahnfleischpapillenhöhe im Verhältnis zur Zahnkronenlänge und Zahnkronenbreite analysieren zu können, wurde die Spitze der Interdentalpapille digital gekennzeichnet. 4.3.2 Zahnkronenanalyse in 3D Jeweils individuell pro Achse wurde ein eigenes Computerprogramm für deren Auswertung entwickelt. Aus den unter 4.3.1. beschriebenen Punkten wurden mehrere Punkte im Bezug zu diesen Markierungen errechnet. Sie konnten mittels ParaView 3.10.1 visualisiert und kontrolliert werden. Bei jeder Auswertung wurden die Referenzebenenpunkte zur Erstellung eines Koordinatensystems verwendet. Zur Veranschaulichung werden diese Punkte zukünftig mit 𝑉0, 𝑉1 und 𝑉2 bezeichnet. 𝑉0 stellt den Mittelpunkt auf einem Vektor zwischen den beiden Zahnfleischsaumpunkten der mittleren Schneidezähne des Oberkiefers, beziehungsweise des Unterkiefers dar (s. Abbildung 4.1). 𝑉1 markiert den apikalsten Punkt des Zahnfleischsaums oral am ersten Molaren des 1. bzw. 3. Quadranten (Zahn 16 oder 36). 𝑉2 kennzeichnet den gleichen Punkt oral am ersten Molaren des 2. bzw. 4. Quadranten (Zahn 26 oder 46). Aus der Referenzebene ergaben sich X- und Z-Achse. 𝑉0 wurde als 0-Punkt des Koordinatensystems definiert. Durch den jeweilige 𝑉1-Punkt verlief die X-Achse. Aus dieser ergab sich wiederum die Z-Achse, da diese auf der Referenzebene liegen und zudem im 90° Winkel zur X-Achse verlaufen musste. Die Y-Achse andererseits wurde über die Mittelpunkte der Inzisalkante 𝑃𝐼𝑛𝑐 festgelegt. Hierzu wurde ein Lot ausgehend von dem jeweiligen Mittelpunkt auf die Referenzebene gefällt. Ein neuer Punkt 𝑃0 wurde dadurch auf der Referenzebene definiert, welcher der Schnittpunkt des Lots mit der Referenzebene darstellte. Das Lot stellte somit die Y-Achse dar, das gesamte Koordinatensystem wurde individuell vom Punkt 𝑉0 auf den Punkt 𝑃0 des jeweiligen Zahns verschoben. 𝑃0 erfüllte stets folgende Bedingungen: 1. Da das Lot ausgehend von 𝑃𝐼𝑛𝑐 orthogonal auf 𝑃0 stehen sollte, musste für das Skalarprodukt (𝑉1 − 𝑉2 ) − (𝑃𝐼𝑛𝑐 − 𝑃0 ) = 0 gelten. 2. Des Weiteren musste auch das Skalarprodukt (𝑉1 − 𝑉0 ) − (𝑃𝐼𝑛𝑐 − 𝑃0 ) = 0 ergeben. Material und Methode 40 3. Damit sichergestellt war, dass der Punkt auf der Referenzebene lag, musste 𝑃0 ein Vielfaches von 𝑉1 und 𝑉2 sein. 4.3.2.1 Mesiodistale Achse in 3D Für die Berechnung der mesio-distalen Achse wurde eine Nullachse definiert, welche die Orthogonale ausgehend von 𝑃𝐼𝑛𝑐 auf 𝑃0 darstellte. Als Referenzpunkt zur Festlegung der Zahnachse wurde der tiefste Punkt des Zahnfleischsaumverlaufs vestibulär 𝑃𝐺𝑉 herangezogen. Dieser liegt jedoch nicht mit 𝑃𝐼𝑛𝑐 in einer zur Referenzebene orthogonalen, in mesiodistaler Richtung orientierten Ebene. Er liegt „weiter vestibulär“. Deshalb wurde durch die Punkte 𝑃𝐼𝑛𝑐 , 𝑃0 und den jeweils distalsten Punkt der Incisalkante 𝑃𝑑𝑖𝑠 eine Ebene mit gewünschter Orientierung erstellt. Der Punkt 𝑃𝐺𝑉 wiederrum wurde zum einen durch paralleles Verschieben zur Referenzebene (𝑃𝐺𝑉 lag nicht zwangsläufig auf der Referenzebene, er konnte je nach Zahn oberhalb oder unterhalb liegen) und andererseits orthogonales Verschieben zur mesiodistalen Ebene auf diese neue Ebene als Punkt 𝑃𝑔𝑣 projiziert. Es ergab sich hieraus die Zahnachse als ein Vektor, der durch 𝑃𝐼𝑛𝑐 und 𝑃𝑔𝑣 verlief. Zur Winkelberechung wurde der Nullachsenvektor normiert und dann mittels Skalarprodukt der Winkel 𝜑𝑚𝑑 zwischen diesem Vektor und dem Zahnachsenvektor bestimmt. Es galt: 1. Der Vektor, welcher durch 𝑃𝐼𝑛𝑐 und 𝑃0 verlief, stellte den Nullachsenvektor 𝑛⃗ 𝑃0 1 − 𝑃𝐼𝑛𝑐 1 dar und wurde durch 𝑛⃗ = (𝑃0 2 − 𝑃𝐼𝑛𝑐 2 ) beschrieben. 𝑃0 3 − 𝑃𝐼𝑛𝑐 3 2. Der Vektor, welcher durch 𝑃𝐼𝑛𝑐 und 𝑃𝑔𝑣 verlief, stellte den mesio-distalen Zahnachsenvektor 𝑧𝑚𝑑 ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ dar und wurde durch 𝑃𝑔𝑣 1 − 𝑃𝐼𝑛𝑐 1 𝑧𝑚𝑑 = (𝑃𝑔𝑣 1 − 𝑃𝐼𝑛𝑐 2 ) ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 𝑃𝑔𝑣 3 − 𝑃𝐼𝑛𝑐 3 beschrieben. 3. Das Skalarprodukt zweier Vektoren entspricht dem Produkt der beiden Vektorbeträge multipliziert mit dem Winkel 𝜑 zwischen den beiden Vektoren ( 𝑛⃗ ∗ ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 𝑧𝑚𝑑 = |𝑛⃗| ∙ |𝑧⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 𝑚𝑑 | ∙ cos 𝜑𝑚𝑑 ). Daraus ergibt sich nach Umstellung für den Winkel 𝜑𝑚𝑑 : 𝑛⃗ ∗ ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 𝑧𝑚𝑑 𝜑𝑚𝑑 = cos −1 ( ) |𝑛⃗| ∙ |𝑧⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 𝑚𝑑 | Der Winkel 𝜑𝑚𝑑 wurde als mesiodistale Zahnachse definiert. Material und Methode 41 4.3.2.2 Vestibuloorale Achse in 3D Zur Auswertung der vestibulooralen Achse wurde die gleiche Nullachse wie für die mesiodistale Achsenbestimmung verwendet. Diese stellt sich durch das Lot durch den Inzisalpunkt 𝑃𝐼𝑛𝑐 auf die Referenzebene dar. Durch die Verbindung des Inzisalpunktes 𝑃𝐼𝑛𝑐 mit dem mittig gelegenen Punkt des Gingivaverlaufs oral 𝑃𝐺𝑂 wurde eine vestibuloorale Zahnachse geschaffen. Der Winkel zwischen Null- und Zahnachse wurde vermessen. Es galt: 1. Der Vektor, welcher durch 𝑃𝐼𝑛𝑐 und 𝑃0 verlief, stellte den Nullachsenvektor 𝑛⃗ 𝑃0 1 − 𝑃𝐼𝑛𝑐 1 dar und wurde durch 𝑛⃗ = (𝑃0 2 − 𝑃𝐼𝑛𝑐 2 ) beschrieben. 𝑃0 3 − 𝑃𝐼𝑛𝑐 3 2. Der Vektor, welcher durch 𝑃𝐼𝑛𝑐 und 𝑃𝑔𝑣 verlief, stellte den vestibulo-oralen Zahnachsenvektor 𝑧𝑣𝑜 ⃗⃗⃗⃗⃗ dar und wurde durch 𝑃𝐺𝑂 1 − 𝑃𝐼𝑛𝑐 1 𝑧𝑣𝑜 = (𝑃𝐺𝑂 1 − 𝑃𝐼𝑛𝑐 2 ) ⃗⃗⃗⃗⃗ 𝑃𝐺𝑂 3 − 𝑃𝐼𝑛𝑐 3 beschrieben. 3. Wie schon bei der mesio-distalen Achsenbestimmung wurde über das Skalarprodukt durch Umstellung von 𝑛⃗ ∗ ⃗⃗⃗⃗⃗ 𝑧𝑣𝑜 = |𝑛⃗| ∙ |𝑧⃗⃗⃗⃗⃗ 𝑣𝑜 | ∙ cos 𝜑𝑣𝑜 der intervektorielle Winkel 𝜑𝑣𝑜 bestimmt: 𝑛⃗ ∗ ⃗⃗⃗⃗⃗ 𝑧𝑣𝑜 𝜑𝑣𝑜 = cos −1 ( ) |𝑛⃗| ∙ |𝑧⃗⃗⃗⃗⃗ 𝑣𝑜 | Der Winkel 𝜑𝑣𝑜 wurde als vestibuloorale Zahnachse definiert. 4.3.2.3 Zahnkronenlängen-, breiten und Papillenhöhenverhältnis in 3D Die Zahnkronenlänge wurde definiert als die Strecke zwischen Inzisalpunkt (𝑃𝐼𝑛𝑐 ) und apikalsten Punkt des Zahnfleischsaums aus vestibulärer Ansicht (𝑃𝐺𝑉 ). Als Zahnbreite diente die Verbindungslinie zwischen mesialstem und distalsten Punkt des jeweiligen Zahns im Verhältnis zur Referenzebene. Die Zahnfleischpapillenhöhe bezog sich stets auf die mesial des Zahns gelegene Zahnfleischpapille. Zur Bestimmung der Papillenhöhe wurde derjenige Punkt auf der Verbindungslinie zweier benachbarter, vestibulärer Zahnfleischpunkte 𝑃𝐺𝑉 bestimmt, welcher den geringstmöglichen Abstand zum ebenfalls markiertem höchsten Punkt der Interdentalpapille 𝑃𝐼𝑛𝑡𝑃 aufwies. Der Abstand zwischen diesen beiden Punkten wurde als Papillenhöhe vermessen. Material und Methode 42 Es wurde bestimmt: Metrisch die Zahnkronenlänge und Zahnkronenbreite Das Verhältnis von Zahnkronenlänge zu Zahnkronenbreite Das Verhältnis von Zahnkronenlänge zu Papillenhöhe Das Verhältnis von Zahnkronenbreite zur Papillenhöhe Das Verhältnis von Zahnkronenbreite zu Zahnkronenlänge dividiert durch das Verhältnis von Papillenhöhe und Papillenbreite (entspricht Abstand der beiden benachbarten Zahnfleischssaumpunkte) Abbildung 4.4: Darstellung zur Zahnkronenlänge (rot), Zahnkronenbreite (blau) und Papillenhöhe (pink) 4.3.3 Zahnkronenachsenanalyse in 2D Um die errechneten 3D-Daten formal überprüfen zu können, wurden anhand von zehn Scans zusätzlich die Zahnachsen zweidimensional über Screenshots analysiert. Auf eine zweidimensionale Analyse der Proportionen der Zahnkronen und Zahnfleischpapillen wurde verzichtet. Das entwickelte Programm ist fähig, den Abstand zwischen mittels 3D Slicer3 gesetzten Markierungen zu vermessen. Für die zweidimensionale Zahnkronenachsenanalyse wurde zunächst der jeweilige Einzelkieferscan mittels Myriad 3D Reader aufgerufen und dann entlang der Referenzebene geschnitten. Anschließend wurde er so ausgerichtet, dass die Schnittkanten sich jeweils auf eine Linie projizierten. Derjenige Zahn, welcher zu Material und Methode 43 diesem Zeitpunkt analysiert werden sollte, musste komplett in seiner vestibulären Prominenz betrachtet werden können. Durch den Schnitt wurde der Zahnfleischsaum vestibulär in der Regel der Fälle mitabgetrennt. Deshalb wurde nun ein BildschirmLineal (MB-Ruler) entlang jener Schnittkante der Referenzeben ausgerichtet. Im Anschluss wurde der Schnitt rückgängig gemacht, um den Zahnfleischsaum wieder sichtbar zu machen. Von diesem immer noch gleichbleibend, wie während des Schnittes ausgerichteten Scan wurde dann ein Screenshot angefertigt. Dieser wurde in Paint kopiert. Anschließend wurde wieder das Bildschirmgeodreiecks aufgerufen, welches die Ausrichtung der Referenzebene anzeigte. Durch in inzisoapikaler Richtung paralleles Verschieben des Bildschirmgeodreiecks und Übertragen durch Einzeichnen, wurde das gleichzeitige Darstellen von (parallel verschobener) Referenzebene und Zahnfleischsaum ermöglicht. Zur Kontrolle wurde von der Untersucherin ein Scan ausgewählt und der rechte, mittlere Schneidezahn Zahn zehn Mal vermessen. Gleiches wurde von einer zweiten Fachperson an dem gleichen Scan und Zahn durchgeführt. 4.3.3.1 Mesiodistale Achsenbestimmung in 2D Zunächst wurden jetzt auf dem Screenshot der apikalste Punkt des Zahnfleischsaums, sowie der mesialste und distalste Punkt des jeweiligen Zahns und die Mitte der Inzisalkante bestimmt und markiert. Ausgehend vom Mittelpunkt der Inzisalkante (im 3D-Messverfahren Punkt 𝑃𝐼𝑛𝑐 ) wurde ein Lot auf die Referenzebene gefällt, um die Nullachse in den 3D-Scans nachzuahmen. Im Anschluss wurde zusätzlich eine Verbindungslinie zwischen Zahnfleischsaumpunkt (entsprach Punkt 𝑃𝑔𝑣 ) und dem Mittelpunkt der Inzisalkante eingezeichnet. Der Winkel zwischen dieser Zahnfleischsaumachse und der Nullachse wurde mittels Bildschirmgeodreieck MB Ruler bestimmt. Material und Methode 44 Abbildung 4.5 Mittels Myriad 3D-Reader abgetrennte Referenzebene wird durch MB-Ruler übertragen Abbildung 4.6 Übertragene, verschobene Referenzebene (rot), Nullachse (blau) und Zahnachse( türkis) 4.3.3.2 Vestibuloorale Achsenbestimmung in 2D Zur Bestimmung der vestibulooralen Achse wurde der Scan zusätzlich zum ersten Schnitt entlang der Referenzebene (siehe mesiodistale Achsenbestimmung) ein weiteres Mal in vestibulooraler Richtung geschnitten. Dieser Schnitt erfolgte auf Höhe des Mittelpunkts der Inzisalkante. Der Scan wurde so ausgerichtet, dass sich die Schnittkanten überlagerten und die Aufsicht direkt auf den zweiten Schnitt durch den Zahn hindurch gerichtet war. Ohne einen der Schnitte wieder rückgängig zu machen, Material und Methode 45 wurde erneut ein Screenshot angefertigt. In Paint eingefügt wurden der Inzisalkantenpunkt (entsprach 𝑃𝐼𝑛𝑐 ), sowie der mittlere Zahnfleischsaumpunkt oral (stellvertretend für 𝑃𝐺𝑂 ) auf dem Screenshot eingezeichnet. Es wurde vom Inzisalpunkt ausgehend ein Lot auf die Schnittkante der Referenzebene gefällt und als Nullachse festgelegt. Als Zahnachse diente die Verbindungslinie zwischen Inzisalpunkt und oralem Zahnfleischsaumpunkt. Der Winkel zwischen den beiden eingezeichneten Linien wurde mittels Bildschirmlineal MB Ruler vermessen. Abbildung 4.7: Screenshot mit Aufsicht auf vestibuloorale Schnittkante und mit abgetrennter Referenzebene, Nullachse (blau) und Zahnachse (türkis) 4.4 Statistische Methoden Die Daten aus dem Patientenpool mit 19 männlichen und 23 weiblichen Probanden wurden auf mehrere Weisen analysiert. Für jede Variable wurden Mittelwert, Standardabweichung, Minimalwert, erstes Quartil, drittes Quartil und Maximalwert bestimmt. Diese Parameter wurden für jeden Zahn unabhängig von der Position im Kiefer bestimmt. Die gleiche Datenauswertung erfolgte zusätzlich geschlechtsspezifisch. Hierzu wurde ein gemischtes, lineares Modell verwendet, welches ein Clustering der Daten auf Patientenebene berücksichtigt und jeweils nach dem Geschlecht adjustiert. Es wurde eine neue Variable für die Zahnnummer eingeführt, 1 für mittlere Schneidezähne, 2 für die seitlichen Scheidezähne und 3 für die Eckzähne. Die rechte und die linke Seite jedes Kiefers wurden miteinander verglichen. Die p-Werte wurden aufgrund des multiplen Testens nach Scheffe Material und Methode 46 korrigiert. Ein p-Wert von 0,05 wurde als signifikant festgelegt. Es wurde jeweils zwischen Oberkiefer und Unterkiefer unterschieden. Ergebnisse 47 5 Ergebnisse 5.1 Mesiodistaler Winkel 5.1.1 Oberkiefer Für die Neigung der Oberkieferfrontzähne in mesiodistaler Orientierung ergaben die Messungen eine mittlere Neigung für die rechte Seite von 3,26° (SD=±1,910°; Min=0,108°; Median=3,425°; Max=7,606°) für den Zahn 11, 3,12° (SD=±1,951°; Min=0,046°; Median=3,098°; Max=9,297°) für den Zahn 21 und 2,23° (SD=±1,489°; Min=0,051°; Median=2,047°; Max=5,291°) für den Zahn 13. Zahnnummer 11 12 13 21 22 23 Minimum 0,108 0,046 0,051 0,036 0,008 0,003 1. Quartil 1,516 1,395 0,972 1,636 1,170 0,676 Median 3,425 3,098 2,047 3,395 2,843 1,546 3. Quantil 4,367 4,101 3,452 3,876 5,010 2,877 Maximum 7,606 9,297 5,291 7,157 7,146 7,309 Durchschnitt 3,264 3,121 2,231 3,073 3,215 2,074 Standardabweichung ±1,910 ±1,951 ±1,489 ±1,828 ±2,196 ± 1,847 Tabelle 5.1: Für den jeweiligen Zahn wurde der minimale Wert, die erste (25%) Quartil, der Median, der dritte (75%) Quartil und der maximale Wert bestimmt. Abbildung 5.1 fasst diese Werte in einem Boxplot zusammen. Außerdem wurden der Mittelwert und die Standardabweichung berechnet. Die Winkelgrößen sind in GradmaßGrad angegeben. Auf der linken Seite wurde ein Winkel von 3,07° (SD=±1,828°; Min=0,036°; Median=3,395°; Max=7,157°) für den Zahn 21 gemessen, für Zahn 22 von 3,21° (SD=±2,196°; Min=0,008°; Median=2,843°; Max=7,146°) und für den Zahn 23 von 2,07° (SD=±1,847°; Min=0,003°; Median=1,546°; Max=7,309° Tab. 5.1, Abb. 5.1). Ergebnisse 48 Angulation der Oberkieferfrontzähne 10 9 Angulation in Grad° 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Zahn 11 Zahn 12 Zahn 13 Zahn21 Zahn 22 Zahn 23 Abbildung 5.1: Mittels Boxplot werden die Messergebnisse für die Angulation der Oberkieferfrontzähne dargestellt. Der obere Whisker stellt den Maximalwert dar. Die obere Begrenzung der Box symbolisiert das 3. Quartil, die Grenzlinie in der Box den Medianwert und die untere Begrenzung der Box das 1. Quartil. Das Ende des unteren Whiskers gibt den Minimalwert an. Die Winkelgrößen sind in Gradmaß-Grad angegeben. Ein signifikanter Unterschied erwies sich zwischen den mittleren Schneidezähnen und den Eckzähnen (p≤0,001), sowie den seitlichen Schneidezähnen und den Eckzähnen (p=0,003). Für den Vergleich der seitlichen mit den mittleren Schneidezähnen (p=1,000) könnte kein Unterschied in der mesiodistalen Neigung festgestellt werden. Die Zähne der rechten und linken Seite (p=0,7304) unterschieden sich nicht signifikant, die Geschlechter ebenfalls nicht (p=0,5585 s. Tab. 5.2). Parameter p-Wert 11/21 vs. 12/22 1,000 13/23 vs. 11/21 ≤0,001* 13/23 vs. 12/22 0,003* Rechte Seite gg. linke Seite (alle Oberkieferfrontzähne) 0,7304 Männlich gg. weiblich (alle Oberkieferfrontzähne) 0,5585 Tabelle 5.2: Signifikanztestung im Oberkiefer, die einzelnen Zähne wurden als Paare (z.B. beide mittleren Schneidezähne) gegeneinander (z.B. gegen die seitlichen Schneidezähne) getestet und der p-Wert bestimmt. Des Weiteren wurden die Daten der jeweiligen Seiten auf Unterschiede untersucht, sowie eine mögliche Geschlechtsspezifität bestimmt. Signifikante p-Werte (p≤0,05) sind mit * markiert. Ergebnisse 49 5.1.2 Unterkiefer Tabelle 5.3 zeigt die Ergebnisse für die Angulation der Unterkieferfrontzähne. Für den Zahn 31 ergab sich ein durchschnittlicher Winkel von 2,30° (SD=±3,457°; Min=0,023°; Median=1,522°; Max=17,131°), für 32 von 2,36° (SD=±3,452°; Min= 0,147°; Median=1,559°; Max=19,254°) und für Zahn 33 von 2,71° (SD=±3,109°; Min=0,450°; Median=1,980°; Max=19,204°). Zahnnummer 31 32 33 41 42 43 Minimum 0,023 0,147 0,450 0,018 0,081 0,166 1. Quartil 0,503 0,676 1,079 0,588 0,920 0,793 Median 1,522 1,559 1,980 1,485 2,034 1,730 3. Quantil 2,506 2,310 2,971 2,867 2,926 3,144 Maximum 17,131 19,254 19,204 19,610 20,253 22,475 Durchschnitt 2,300 2,363 2,705 2,800 3,167 3,345 Standardabweichung ±3,457 ±3,452 ±3,109 ±4,421 ±4,463 ±5,069 Tabelle 5.3: Für den jeweiligen Zahn wurde der minimale Wert, die erste (25%) Quartil, der Median, der dritte (75%) Quartil und der maximale Wert bestimmt. Abbildung 5.2 fasst diese Werte in einem Boxplot zusammen. Außerdem wurden der Mittelwert und die Standardabweichung berechnet. Die Winkelgrößen sind in GradmaßGrad angegeben. Auf der rechten Seite wurde für den Zahn 41 ein durchschnittlicher Winkel von 2,80° (SD=±4,421°; Min=0,018°; Median=1,485°; Max=19,610°) gemessen, für den Zahn 42 von 3,17° (SD=±4,463°; Min=0,081°; Median=2,034°; Max=20,253°) und für den Zahn 43 3,35° (SD=±5,069°; Min=0,166° Median=1,730°; Max=22,475°, s. Tab 5.3, Abb. 5.2). Ergebnisse 50 Angulation Unterkieferfrontzähne 25 Angulation in Grad° 20 15 10 5 0 Zahn 31 Zahn 32 Zahn 33 Zahn 41 Zahn 42 Zahn 43 Abbildung 5.2: Mittels Boxplot werden die Messergebnisse für die Angulation der Unterkieferfrontzähne dargestellt. Der obere Whisker stellt den Maximalwert dar. Die obere Begrenzung der Box symbolisiert das 3. Quartil, die Grenzlinie in der Box den Medianwert und die untere Begrenzung der Box das 1. Quartil. Das Ende des unteren Whiskers gibt den Minimalwert an. Die Winkelgrößen sind in Gradmaß-Grad angegeben. Für den Unterkiefer ergaben sich keine signifikanten Unterschiede für die Angulation der mittleren Schneidezähne und der seitlichen Schneidezähne (p=0,457), der mittleren Schneidezähne und der Eckzähne (p=0,121) und der seitlichen Schneidezähne und der Eckzähne (p=0,425). Es konnte kein Unterschied zwischen den Seiten (p=0,6934) und den Geschlechtern (p=0,1661) festgestellt werden (s. Tab. 5.4). Parameter p-Wert 31/41 vs. 32/42 0,457 33/43 vs. 31/41 0,121 33/43 vs. 32/42 0,425 Rechte Seite vs. Linke Seite (alle Unterkieferfrontzähne) 0,6934 Männlich gg. weiblich (alle Oberkieferfrontzähne) 0,1661 Tabelle 5.4: Signifikanztestung im Unterkiefer, die einzelnen Zähne wurden als Paare (z.B. beide mittleren Schneidezähne) gegeneinander (z.B. gegen die seitlichen Schneidezähne) getestet und der p-Wert bestimmt. Des Weiteren wurden die Daten der jeweiligen Seiten auf Unterschiede untersucht, sowie eine mögliche Geschlechtsspezifität bestimmt. Es ergaben sich keine signifikanten p-Werte (p≤0,05). Ergebnisse 51 5.2 Vestibulooraler Winkel 5.2.1 Oberkiefer Die Messungen ergaben für den Zahn 11 eine Inklination von gemittelt 44,90° (SD=±8,598°; Min=25,074°; Median=44,172°; Max=59,570°), für 12 46,02° (SD=±7,834°; Min=28,112°; Median=45,651°; Max=65,950°) und für 13 47,03° (SD=±5,962°; Min=33,408°; Median=47,027°; Max=62,798°). Zahnnummer 11 12 13 21 22 23 Minimum 25,074 28,112 33,408 23,481 29,916 36,981 1. Quartil 39,817 42,445 43,127 40,434 42,266 44,503 Median 44,172 45,651 47,027 44,818 48,312 47,247 3. Quantil 51,219 50,239 49,853 51,779 52,155 51,268 Maximum 59,570 65,950 62,798 58,324 59,848 58,325 Durchschnitt 44,897 46,023 47,029 45,209 46,763 47,459 Standardabweichung ±8,598 ±7,834 ±5,962 ±7,989 ±7,303 ± 5,205 Tabelle 5.5: Für den jeweiligen Zahn wurde der minimale Wert, die erste (25%) Quartil, der Median, der dritte (75%) Quartil und der maximale Wert bestimmt. Abbildung 5.3 fasst diese Werte in einem Boxplot zusammen. Außerdem wurden der Mittelwert und die Standardabweichung berechnet. Die Winkelgrößen sind in GradmaßGrad angegeben. Für die Zähne auf der linken Seite ergab sich für den mittleren Schneidezahn 21 ein durchschnittlicher, vestibulooraler Winkel von 45,21° (SD=±7,989°; Min=23,481°; Median=44,818°; Max=58,324°), für den seitlichen Schneidezahn 22 von 46,76° (SD=±7,303°; Min=29,916°; Median=48,312°; Max=59,848°) und für den Eckzahn 23 von 47,46° (SD=± 5,205°; Min=36,981°; Median=47,247°; Max=58,325° s. Tab 5.5, Abb. 5.3). Ergebnisse 52 Inklination der Oberkieferfrontzähne 70 60 Inklination in Grad° 50 40 30 20 10 0 Zahn 11 Zahn 12 Zahn 13 Zahn 21 Zahn 22 Zahn 23 Abbildung 5.3: Mittels Boxplot werden die Messergebnisse für die Inklination der Oberkieferfrontzähne dargestellt. Der obere Whisker stellt den Maximalwert dar. Die obere Begrenzung der Box symbolisiert das 3. Quartil, die Grenzlinie in der Box den Medianwert und die untere Begrenzung der Box das 1. Quartil. Das Ende des unteren Whiskers gibt den Minimalwert an. Die Winkelgrößen sind in Gradmaß-Grad angegeben. Es konnten keine signifikanten Inklinationswinkel festgestellt werden für den Vergleich der mittleren Schneidezähne mit den seitlichen Schneidezähnen (p=0,176), der mittleren Schneidezähne mit den Eckzähnen (p=0,071), sowie der seitlichen Schneidezähne mit den Eckzähnen (p=0,509). Ebenfalls konnte kein Unterschied zwischen den Seiten (p=0,7575) oder den Geschlechtern (p=0,7377) aufgezeigt werden (s. Tab. 5.6). Parameter p-Wert 11/21 vs. 12/22 0,176 13/23 vs. 11/21 0,071 13/23 vs. 12/22 0,509 Rechte Seite gg. linke Seite (alle Oberkieferfrontzähne) 0,7575 Männlich gg. weiblich (alle Oberkieferfrontzähne) 0,7377 Tabelle 5.6: Signifikanztestung im Oberkiefer, die einzelnen Zähne wurden als Paare (z.B. beide mittleren Schneidezähne) gegeneinander (z.B. gegen die seitlichen Schneidezähne) getestet und der p-Wert bestimmt. Des Weiteren wurden die Daten der jeweiligen Seiten auf Unterschiede untersucht, sowie eine mögliche Geschlechtsspezifität bestimmt. Es ergaben sich keine signifikanten p-Werte (p≤0,05). Ergebnisse 53 5.2.2 Unterkiefer Die vestibuloorale Neigung betrug im Unterkiefer für den Zahn 31 im Mittel 42,32° (SD=±8,257°; Min=26,383°; Median=°41,486; Max=78,973°), für 32 39,54° (SD=±°12,028; Min=24,818°; Median=37,525°; Max=104,762°) und für 33 36,07° (SD=±12,248°; Min=20,740°; Median=33,636°; Max=97,210°). Zahnnummer 31 32 33 41 42 43 Minimum 26,383 24,818 20,740 29,129 27,845 9,947 1. Quartil 37,060 34,447 29,670 37,416 35,413 31,184 Median 41,486 37,525 33,636 40,895 37,552 35,595 3. Quantil 46,323 41,677 37,944 45,112 43,471 39,055 Maximum 78,973 104,762 97,210 71,082 64,007 53,712 Durchschnitt 42,316 39,538 36,066 42,236 39,98 35,732 Standardabweichung ±8,257 ±12,028 ±12,248 ±7,720 ±7,941 ±7,855 Tabelle 5.7: Für den jeweiligen Zahn wurde der minimale Wert, die erste (25%) Quartil, der Median, der dritte (75%) Quartil und der maximale Wert bestimmt. Abbildung 5.4 fasst diese Werte in einem Boxplot zusammen. Außerdem wurden der Mittelwert und die Standardabweichung berechnet. Die Winkelgrößen sind in GradmaßGrad angegeben. Auf der gegenüber liegenden Seite würde für den Zahn 41 ein Winkel von durchschnittlich 42,24° (SD=±7,720°; Min=29,129°; Median=40,895°; Max=71,082°) gemessen, für 42 von 39,98° (SD=±7,941°; Min=27,845°; Median=37,552°; Max=64,007°) und für 43 von 35,73° (SD=±7,855°; Min=9,947°; Median=35,595°; Max=53,712° s. Tab. 5.7, Abb. 5.4). Ergebnisse 54 Inklination der Unterkieferfrontzähne 120 Inklination in Grad° 100 80 60 40 20 0 Zahn 31 Zahn 32 Zahn 33 Zahn 41 Zahn 42 Zahn 43 Abbildung 5.4: Mittels Boxplot werden die Messergebnisse für die Inklination der Unterkieferfrontzähne dargestellt. Der obere Whisker stellt den Maximalwert dar. Die obere Begrenzung der Box symbolisiert das 3. Quartil, die Grenzlinie in der Box den Medianwert und die untere Begrenzung der Box das 1. Quartil. Das Ende des unteren Whiskers gibt den Minimalwert an. Die Winkelgrößen sind in Gradmaß-Grad angegeben. Es ergaben sich signifikante Differenzen zwischen den Inklinationen der mittleren und seitlichen Schneidezähne (p≤0,001), denen der mittleren Schneidezähne (p≤0,001) und denen der Eckzähnen, sowie denen der seitlichen Schneidezähnen und denen der Eckzähnen (p≤0,001). Es konnte jedoch weder ein Unterschied zwischen den Seiten (p=0,6341), noch den Geschlechtern (p=0,5292) festgestellt werden (s. Tab 5.8). Parameter p-Wert 31/41 vs. 32/42 ≤0,001* 33/43 vs. 31/41 ≤0,001* 33/43 vs. 32/42 ≤0,001* Rechte Seite vs. Linke Seite (alle Unterkieferfrontzähne) 0,6341 Männlich gg. weiblich (alle Oberkieferfrontzähne) 0,5292 Tabelle 5.8: Signifikanztestung im Unterkiefer, die einzelnen Zähne wurden als Paare (z.B. beide mittleren Schneidezähne) gegeneinander (z.B. gegen die seitlichen Schneidezähne) getestet und der p-Wert bestimmt. Des Weiteren wurden die Daten der jeweiligen Seiten auf Unterschiede untersucht, sowie eine mögliche Geschlechtsspezifität bestimmt. Signifikanten p-Werte (p≤0,05) sind mit * gekennzeichnet. Ergebnisse 55 5.3 Zahnkronenlänge 5.3.1 Oberkiefer Der mittlere Oberkieferfrontzahn der rechten Seite Zahn 11 wies durchschnittlich eine Zahnkronenlänge von 10,44mm (SD=±0,751mm; Min=8,977mm; Median=10,490mm; Max=12,241mm) auf, Zahn 12 von 8,67mm (SD=±0,732mm; Min=7,008mm; Median=8,635mm; Max=10,208mm) und Zahn 13 von 9,78mm (SD=±0,950mm; Min=8,032mm; Median=9,704mm; Max=12,005mm). Zahnnummer 11 12 13 21 22 23 Minimum 8,977 7,008 8,032 8,808 7,388 8,044 1. Quartil 9,923 8,265 8,975 9,889 8,300 9,521 Median 10,490 8,635 9,704 10,427 8,882 9,818 3. Quantil 10,878 9,043 10,524 10,921 9,328 10,542 Maximum 12,241 10,208 12,005 12,225 11,332 12,432 Durchschnitt 10,435 8,665 9,781 10,443 8,863 9,988 Standardabweichung ±0,751 ±0,732 ±0,950 ±0,787 ±0,829 ±0,913 Tabelle 5.9: Für den jeweiligen Zahn wurde der minimale Wert, die erste (25%) Quartil, der Median, der dritte (75%) Quartil und der maximale Wert bestimmt. Abbildung 5.5 fasst diese Werte in einem Boxplot zusammen. Außerdem wurden der Mittelwert und die Standardabweichung berechnet. Die Längenangaben haben die Einheit Millimeter. Der linke, mittlere Oberkieferfrontzahn (21) wies im Mittel eine Zahnkronenlänge von 10,44mm (SD=±0,787mm; Min=8,808mm; Median=10,427mm; Max=12,225mm) auf, Zahn 22 von 8,86mm (SD=±0,829mm; Min=7,388mm; Median=8,882mm; Max=11,332mm) und Zahn 23 von 9,99mm (SD=±0,913mm; Min=8,044mm; Median=9,818mm; Max=12,432mm s. Tab. 5.9, Abb. 5.5). Ergebnisse 56 Zahnkronenlängen der Oberkieferfrontzähne 14 Zahnkronenlänge in mm 12 10 8 6 4 2 0 Zahn 11 Zahn 12 Zahn 13 Zahn 21 Zahn 22 Zahn 23 Abbildung 5.5: Mittels Boxplot werden die Messergebnisse für die Zahnkronenlängen der Oberkieferfrontzähne dargestellt. Der obere Whisker stellt den Maximalwert dar. Die obere Begrenzung der Box symbolisiert das 3. Quartil, die Grenzlinie in der Box den Medianwert und die untere Begrenzung der Box das 1. Quartil. Das Ende des unteren Whiskers gibt den Minimalwert an. Die Zahnkronenlängen sind in Millimetern angegeben. Alle Frontzahnpaare unterschieden sich in ihren Zahnkronenlängen signifikant voneinander (p≤0,001 im Vergleich der seitlichen Schneidezähne mit den mittleren Schneidezähnen und Eckzähnen, p=0,002 für den Vergleich zwischen mittleren Schneidezähnen und Eckzähnen). Es konnte kein Unterschied zwischen der rechten und linken Seite (p=0,0787) festgestellt werden, jedoch ein Unterschied für die Geschlechter (p=0,0326, s. Tab. 5.10). Parameter p-Wert 11/21 vs. 12/22 ≤0,001* 13/23 vs. 11/21 0,002* 13/23 vs. 12/22 ≤0,001* Rechte Seite gg. linke Seite (alle Oberkieferfrontzähne) 0,0787 Männlich gg. weiblich (alle Oberkieferfrontzähne) 0,0326* Tabelle 5.10: Signifikanztestung im Oberkiefer, die einzelnen Zähne wurden als Paare (z.B. beide mittleren Schneidezähne) gegeneinander (z.B. gegen die seitlichen Schneidezähne) getestet und der p-Wert bestimmt. Des Weiteren wurden die Daten der jeweiligen Seiten auf Unterschiede untersucht, sowie eine mögliche Geschlechtsspezifität bestimmt. Signifikante p-Werte (p≤0,05) sind mit * markiert. Ergebnisse 57 5.3.2 Unterkiefer Gemessen wurde für die Zahnkronenlängen im Unterkiefer für den Zahn 31 eine durchschnittliche Median=8,526mm; Länge von 8,53mm Max=10,544mm), für (SD=±0,898mm; 32 von 9,09mm Min=6,471mm; (SD=±0,980mm; Min=7,524mm; Median=8,963mm; Max=12,507mm) und für 33 von 10,24mm (SD=±0,934mm; Min=6,527mm; Median=8,559mm; Max=10,545mm). Zahnnummer 31 32 33 41 42 43 Minimum 6,471 7,524 8,247 6,527 6,959 6,987 1. Quartil 7,925 8,475 9,751 8,050 8,144 9,683 Median 8,526 8,963 10,275 8,559 8,873 10,152 3. Quantil 9,164 9,411 10,691 9,013 9,397 10,520 Maximum 10,544 12,507 12,803 10,545 11,39 13,025 Durchschnitt 8,532 9,094 10,236 8,520 8,881 10,095 Standardabweichung ±0,898 ±0,980 ±0,934 ±0,958 ±0,931 ±1,101 Tabelle 5.11: Für den jeweiligen Zahn wurde der minimale Wert, die erste (25%) Quartil, der Median, der dritte (75%) Quartil und der maximale Wert bestimmt. Abbildung 5.6 fasst diese Werte in einem Boxplot zusammen. Außerdem wurden der Mittelwert und die Standardabweichung berechnet. Die Längenangaben haben die Einheit Millimeter. Zahn 41 wies im Mittel eine Länge von 8,52mm (SD=±0,958; Min=6,527mm; Median=8,559mm; Max=10,545mm), Zahn 42 von 8,881mm (SD=±0,931mm; Min=6,959mm; Median=8,873mm; Max=11,39mm) und Zahn 43 von 10,1mm (SD=±1,101mm; Min=6,987mm; Median=10,152mm; Max=13,025mm s. Tab 5.11, Abb. 5.6). Ergebnisse 58 Zahnkronenlängen der Unterkieferfrontzähne 14 12 10 8 6 4 2 0 Zahn 31 Zahn 32 Zahn 33 Zahn 41 Zahn 42 Zahn 43 Abbildung 5.6: Mittels Boxplot werden die Messergebnisse für die Zahnkronenlängen der Unterkieferfrontzähne dargestellt. Der obere Whisker stellt den Maximalwert dar. Die obere Begrenzung der Box symbolisiert das 3. Quartil, die Grenzlinie in der Box den Medianwert und die untere Begrenzung der Box das 1. Quartil. Das Ende des unteren Whiskers gibt den Minimalwert an. Die Zahnkronenlängen sind in Millimetern angegeben. Eckzähne, mittlere Schneidezähne und seitliche Schneidzähne unterschieden sich alle signifikant in ihren Zahnkronenlängen voneinander (p≤0,001). Es konnte kein Unterschied zwischen den Seiten (p=0,0981) festgestellt werden, jedoch zwischen den Geschlechtern (p=0,0284 s. Tab. 5.12). Parameter p-Wert 31/41 vs. 32/42 ≤0,001* 33/43 vs. 31/41 ≤0,001* 33/43 vs. 32/42 ≤0,001* Rechte Seite vs. Linke Seite (alle Unterkieferfrontzähne) 0,0981 Männlich gg. weiblich (alle Oberkieferfrontzähne) 0,0284* Tabelle 5.12: Signifikanztestung im Unterkiefer, die einzelnen Zähne wurden als Paare (z.B. beide mittleren Schneidezähne) gegeneinander (z.B. gegen die seitlichen Schneidezähne) getestet und der p-Wert bestimmt. Des Weiteren wurden die Daten der jeweiligen Seiten auf Unterschiede untersucht, sowie eine mögliche Geschlechtsspezifität bestimmt. Signifikanten p-Werte (p≤0,05) sind mit * gekennzeichnet. Ergebnisse 59 5.4 Zahnkronenbreite 5.4.1 Oberkiefer Die Messungen für die Zahnkronenbreite ergaben für den Zahn 11 eine mittlere Breite von 8,30mm (SD=±0,651mm; Min=6,851mm; Median=8,235mm; Max=10,690mm), für Zahn 12 von 6,22mm (SD=±0,651mm; Min=4,974mm; Median=6,253mm; Max=7,551mm) und für Zahn 13 von 7,38mm (SD=±0,453mm; Min=6,570mm; Median=7,391mm; Max=8,582mm). Zahnnummer 11 12 13 21 22 23 Minimum 6,851 4,974 6,570 7,342 5,189 6,711 1. Quartil 7,992 5,729 7,015 7,802 6,073 7,049 Median 8,235 6,253 7,391 8,121 6,397 7,449 3. Quantil 8,430 6,673 7,691 8,469 6,791 7,857 Maximum 10,690 7,551 8,582 12,296 8,179 9,947 Durchschnitt 8,301 6,224 7,384 8,305 6,466 7,537 Standardabweichung ±0,651 ±0,651 ±0,453 ±0,906 ±0,699 ±0,644 Tabelle 5.13: Für den jeweiligen Zahn wurde der minimale Wert, die erste (25%) Quartil, der Median, der dritte (75%) Quartil und der maximale Wert bestimmt. Abbildung 5.7 fasst diese Werte in einem Boxplot zusammen. Außerdem wurden der Mittelwert und die Standardabweichung berechnet. Die Breitenangaben haben die Einheit Millimeter. Die durchschnittliche Breite des Zahn 21 betrug 7,34mm (SD=±906mm, Min=7,342mm; Median=8,121mm; Max=12,296mm), die für Zahn 22 6,47mm (SD=±0,699mm; Min=5,189mm; Median=6,397mm; Max=8,179mm) und die für Zahn 23 7,53mm (SD=±0,644; Min=6,711; Median=7,449mm; Max=9,947mm s. Tab. 5.13, Abb. 5.7). Ergebnisse 60 Zahnkronenbreiten der Oberkieferfrontzähne 14 Zahnkronenbreite in mm 12 10 8 6 4 2 0 Zahn 11 Zahn 12 Zahn 13 Zahn 21 Zahn 22 Zahn 23 Abbildung 5.7: Mittels Boxplot werden die Messergebnisse für die Zahnkronenbreiten der Oberkieferfrontzähne dargestellt. Der obere Whisker stellt den Maximalwert dar. Die obere Begrenzung der Box symbolisiert das 3. Quartil, die Grenzlinie in der Box den Medianwert und die untere Begrenzung der Box das 1. Quartil. Das Ende des unteren Whiskers gibt den Minimalwert an. Die Zahnkronenbreiten sind in Millimetern angegeben. Es wurden signifikante Differenzen in den Zahnbreiten zwischen mittleren und seitlichen Schneidezähnen, Eckzähnen und mittleren Schneidezähnen sowie Eckzähnen und seitlichen Schneidezähnen nachgewiesen (p≤0,001). Es konnten weder für die Seiten (p=0,2791), noch für die Geschlechter (p=0,3635) Unterschiede festgestellt werden (s. Tab. 5.14). Parameter p-Wert 11/21 vs. 12/22 ≤0,001* 13/23 vs. 11/21 ≤0,001* 13/23 vs. 12/22 ≤0,001* Rechte Seite gg. linke Seite (alle Oberkieferfrontzähne) 0,2791 Männlich gg. weiblich (alle Oberkieferfrontzähne) 0,3635 Tabelle 5.14: Signifikanztestung im Oberkiefer, die einzelnen Zähne wurden als Paare (z.B. beide mittleren Schneidezähne) gegeneinander (z.B. gegen die seitlichen Schneidezähne) getestet und der p-Wert bestimmt. Des Weiteren wurden die Daten der jeweiligen Seiten auf Unterschiede untersucht, sowie eine mögliche Geschlechtsspezifität bestimmt. Signifikante p-Werte (p≤0,05) sind mit * markiert. Ergebnisse 61 5.4.2 Unterkiefer Im Unterkiefer ergaben die Messungen für den Zahn 31 eine durchschnittliche Zahnkronenbreite von 5,00mm (SD=±0,380mm; Min=4,343mm; Median=5,034mm; Max=6,068mm), für den Zahn 32 von 5,64mm (SD=±0,872mm; Min=4,860mm; Median=6,290mm; Max=10,362mm) und für den Zahn 33 von 6,47mm (SD=±0,650mm; Min=5,479mm; Median=6,290mm; Max=8,489). Zahnnummer 31 32 33 41 42 43 Minimum 4,343 4,860 5,479 4,352 4,710 1,424 1. Quartil 4,647 5,246 5,982 4,772 5,127 5,936 Median 5,034 5,458 6,290 4,945 5,366 6,238 3. Quantil 5,261 5,740 6,828 5,240 5,623 6,493 Maximum 6,068 10,362 8,489 6,753 6,971 7,512 Durchschnitt 5,000 5,643 6,474 5,000 5,406 6,108 Standardabweichung ±0,38 ±0,872 ±0,65 ±0,412 ±0,428 ±0,865 Tabelle 5.15: Für den jeweiligen Zahn wurde der minimale Wert, die erste (25%) Quartil, der Median, der dritte (75%) Quartil und der maximale Wert bestimmt. Abbildung 5.8 fasst diese Werte in einem Boxplot zusammen. Außerdem wurden der Mittelwert und die Standardabweichung berechnet. Die Breitenangaben haben die Einheit Millimeter. Auf der rechten Seite wies der Zahn 41 eine mittlere Breite von 5,00mm (SD=±0,412; Min=4,352; Median=4,945mm; Max=6,753mm) auf, Zahn 42 von 5,41mm (SD=±0,428mm; Min=4,710mm; Median=5,366mm; Max=6,971mm) und Zahn 43 von 6,11mm (SD=±0,865mm; Min=1,424mm; Median=6,238mm; Max=7,512mm s. Tab. 5.15, Abb. 5.8). Ergebnisse 62 Zahnkronenbreiten der Unterkieferfrontzähne 12 Zahnkronenbreite in mm 10 8 6 4 2 0 Zahn 31 Zahn 32 Zahn 33 Zahn 41 Zahn 42 Zahn 43 Abbildung 5.8: Mittels Boxplot werden die Messergebnisse für die Zahnkronenbreiten der Unterkieferfrontzähne dargestellt. Der obere Whisker stellt den Maximalwert dar. Die obere Begrenzung der Box symbolisiert das 3. Quartil, die Grenzlinie in der Box den Medianwert und die untere Begrenzung der Box das 1. Quartil. Das Ende des unteren Whiskers gibt den Minimalwert an. Die Zahnkronenbreiten sind in Millimetern angegeben. Signifikante Unterschiede ergaben sich zwischen den Zahnkronenbreiten der mittleren und seitlichen Schneidezähne (p≤0,001), denen der Eckzähne und der mittleren Schneidezähne (p≤0,001), sowie zwischen denen der Eckzähnen und der seitlichen Schneidezähnen (p≤0,001). Die Unterkieferfrontzähne der rechten und linken Seite unterschieden sich in ihren Zahnkronenbreiten signifikant (p=0,0249). Für die Geschlechter (p=0,8738) konnte kein Unterschied nachgewiesen werden (s. Tab. 5.16). Parameter p-Wert 31/41 vs. 32/42 ≤0,001* 33/43 vs. 31/41 ≤0,001* 33/43 vs. 32/42 ≤0,001* Rechte Seite vs. Linke Seite (alle Unterkieferfrontzähne) 0,0249* Männlich gg. weiblich (alle Oberkieferfrontzähne) 0,8738 Tabelle 5.16: Signifikanztestung im Unterkiefer, die einzelnen Zähne wurden als Paare (z.B. beide mittleren Schneidezähne) gegeneinander (z.B. gegen die seitlichen Inisivi) getestet und der p-Wert bestimmt. Des Weiteren wurden die Daten der jeweiligen Seiten auf Unterschiede untersucht, sowie eine mögliche Geschlechtsspezifität bestimmt. Signifikante p-Werte (p≤0,05) sind mit * gekennzeichnet. Ergebnisse 63 5.5 Zahnkronenbreite im Verhältnis zur Zahnkronenlänge 5.5.1 Oberkiefer Auf der rechten Seite ergab sich ein Zahnkronenbreiten-Längen-Verhältnis von durchschnittlich 0,80 (SD=±0,086; Min=0,640; Median=0,797; Max=1,136) für den Zahn 11, für Zahn 12 von 0,72 (SD=±0,083; Min=0,584; Median=0,714; Max=0,903) und für Zahn 13 von 0,76 (SD=±0,061; Min=0,624; Median=0,769; Max=0,887). Zahnnummer 11 12 13 21 22 23 Minimum 0,640 0,584 0,624 0,620 0,597 0,600 1. Quartil 0,761 0,658 0,721 0,748 0,664 0,715 Median 0,797 0,714 0,769 0,784 0,709 0,749 3. Quantil 0,836 0,790 0,796 0,836 0,777 0,799 Maximum 1,136 0,903 0,887 1,064 0,980 0,932 Durchschnitt 0,799 0,721 0,759 0,797 0,734 0,758 Standardabweichung ±0,086 ±0,083 ±0,061 ±0,086 ±0,097 ±0,066 Tabelle 5.17: Für den jeweiligen Zahn wurde der minimale Wert, die erste (25%) Quartil, der Median, der dritte (75%) Quartil und der maximale Wert bestimmt. Abbildung 5.9 fasst diese Werte in einem Boxplot zusammen. Außerdem wurden der Mittelwert und die Standardabweichung berechnet. Links wies der Zahn 21 im Mittel ein Breiten-Längen-Verhältnis von 0,80 (SD±0,086; Min=0,620; Median=0,784; Max=1,064) auf, Zahn 22 von 0,73 (SD=±0,097; Min=0,597; Median=0,709; Max=0,98) und Zahn 23 von 0,76 (SD=±0,066; Min=0,6; Median=0,749; Max=0,932 s. Tab. 5.21, Abb. 5.17). Ergebnisse 64 Breiten-Längen-Verhältnis der Oberkiefer-Frontzahnkronen Breiten-Längen-Verhältnis 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 Zahn 11 Zahn 12 Zahn 13 Zahn 21 Zahn 22 Zahn 23 Abbildung 5.9: Mittels Boxplot werden die Messergebnisse für das Verhältnis von Zahnkronenbreite zu Zahnkronenlänge der Oberkieferfrontzähne dargestellt. Der obere Whisker stellt den Maximalwert dar. Die obere Begrenzung der Box symbolisiert das 3. Quartil, die Grenzlinie in der Box den Medianwert und die untere Begrenzung der Box das 1. Quartil. Das Ende des unteren Whiskers gibt den Minimalwert an. . Das Breiten-Längenverhältnis war signifikant unterschiedlich zwischen mittleren und seitlichen Frontzähnen (p≤0,001), sowie mittleren Frontzähnen und Eckzähnen (p=0,013). Es wurde jedoch kein Unterschied für dieses Verhältnis zwischen Eckzähnen und seitlichen Schneidezähnen (p=0,065) nachgewiesen. Der Vergleich zwischen den Seiten (p=0,5828) und den Geschlechtern (p=0,4048) zeigte keine nachweislichen Unterschiede (s.Tab. 5.18). Parameter p-Wert 11/21 vs. 12/22 ≤0,001* 13/23 vs. 11/21 0,013* 13/23 vs. 12/22 0,065 Rechte Seite gg. linke Seite (alle Oberkieferfrontzähne) 0,5828 Männlich gg. weiblich (alle Oberkieferfrontzähne) 0,4048 Tabelle 5.18: Signifikanztestung im Oberkiefer, die einzelnen Zähne wurden als Paare (z.B. beide mittleren Schneidezähne) gegeneinander (z.B. gegen die seitlichen Schneidezähne) getestet und der p-Wert bestimmt. Des Weiteren wurden die Daten der jeweiligen Seiten auf Unterschiede untersucht, sowie eine mögliche Geschlechtsspezifität bestimmt. Signifikante p-Werte (p≤0,05) sind mit * markiert. Ergebnisse 65 5.5.2 Unterkiefer Die Messungen für das Breiten-Längenverhältnis der Unterkieferfrontzähne auf der linken Seite ergaben ein mittleres Verhältnis von 0,59 (SD=±0,695; Min=0,443; Median=0,572; Max=0,782) für Zahn 31, für Zahn 32 von 0,63 (SD=±0,110; Min=0,476; Median=0,602; Max=1,136) und für Zahn 33 von 0,64 (SD=±0,063; Min=0,545; Median=0,626; Max=0,838). Zahnnummer 31 32 33 41 42 43 Minimum 0,443 0,476 0,545 0,423 0,464 0,204 1. Quartil 0,545 0,567 0,584 0,538 0,562 0,570 Median 0,572 0,602 0,626 0,594 0,618 0,615 3. Quantil 0,628 0,654 0,666 0,621 0,646 0,637 Maximum 0,782 1,136 0,838 0,817 1,002 0,796 Durchschnitt 0,591 0,626 0,635 0,594 0,616 0,606 Standardabweichung ±0,695 ±0,110 ±0,063 ±0,084 ±0,090 ±0,840 Tabelle 5.19: Für den jeweiligen Zahn wurde der minimale Wert, die erste (25%) Quartil, der Median, der dritte (75%) Quartil und der maximale Wert bestimmt. Abbildung 5.10 fasst diese Werte in einem Boxplot zusammen. Außerdem wurden der Mittelwert und die Standardabweichung berechnet. Rechts wurde für den Zahn 41 ein durchschnittliches Verhältnis von 0,59 (SD=±0,084; Min=0,423; Median=0,618; Max=0,817) gemessen, für Zahn 42 von 0,62 (SD=±0,090; Min=0,464; Median=0,618; Max=1,002) und für Zahn 43 von 0,61 (SD=±0,840; Min=0,204; Median=0,204; Max=0,796 s. Tab 5.19, Abb. 5.10). Ergebnisse 66 Breiten-Längenverhältnis der Unterkiefer-Frontzahnkronen 1,2 Breiten-Längenverhältnis 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 Zahn 31 Zahn 32 Zahn 33 Zahn 41 Zahn 42 Zahn 43 Abbildung 5.10: Mittels Boxplot werden die Messergebnisse für das Verhältnis von Zahnkronenbreite zu Zahnkronenlänge der Unterkieferfrontzähne dargestellt. Der obere Whisker stellt den Maximalwert dar. Die obere Begrenzung der Box symbolisiert das 3. Quartil, die Grenzlinie in der Box den Medianwert und die untere Begrenzung der Box das 1. Quartil. Das Ende des unteren Whiskers gibt den Minimalwert an. Nur das Breiten-Längenverhältnis zwischen den mittleren Schneidezähnen und den seitlichen Schneidezähnen unterschied sich signifikant (p=0,015), das zwischen mittleren Schneidezähnen und Eckzähnen (p=0,074) und das zwischen seitlichen Schneidezähnen und Eckzähnen (p=0,999) nicht. Es konnte kein Unterschied zwischen den Seiten (p=0,2011) und den Geschlechtern (p=0,1597) festgestellt werden (s. Tab. 5.20). Parameter p-Wert 31/41 vs. 32/42 0,015* 33/43 vs. 31/41 0,074 33/43 vs. 32/42 0,999 Rechte Seite vs. Linke Seite (alle Unterkieferfrontzähne) 0,2011 Männlich gg. weiblich (alle Oberkieferfrontzähne) 0,1597 Tabelle 5.20: Signifikanztestung im Unterkiefer, die einzelnen Zähne wurden als Paare (z.B. beide mittleren Schneidezähne) gegeneinander (z.B. gegen die seitlichen Schneidezähne) getestet und der p-Wert bestimmt. Des Weiteren wurden die Daten der jeweiligen Seiten auf Unterschiede untersucht, sowie eine mögliche Geschlechtsspezifität bestimmt. Signifikante p-Werte (p≤0,05) sind mit * markiert. Ergebnisse 67 5.6 Zahnkronenlänge im Verhältnis zur Papillenhöhe 5.6.1 Oberkiefer Das Verhältnis von Papillenhöhe zu Zahnkronenlänge betrug für den Zahn 11 durchschnittlich 2,56 (SD=±0,383; Min=1,769; Median=2,510; Max=4,124), für den Zahn 12 2,31 (SD=±0,446; Min=1,612; Median=2,268; Max=4,460) und für den Zahn 13 2,67 (SD=±0,403; Min=1,777; Median=2,544; Max=3,907). Zahnnummer 11 12 13 21 22 23 Minimum 1,769 1,612 1,777 2,009 1,884 1,356 1. Quartil 2,333 2,119 2,379 2,409 2,134 2,287 Median 2,510 2,268 2,544 2,600 2,250 2,551 3. Quantil 2,682 2,408 2,910 2,848 2,516 2,771 Maximum 4,124 4,460 3,907 3,590 3,009 3,368 Durchschnitt 2,556 2,313 2,665 2,634 2,317 2,524 Standardabweichung ±0,383 ±0,446 ±0,403 ±0,349 ±0,281 ±0,367 Tabelle 5.21: Für den jeweiligen Zahn wurde der minimale Wert, die erste (25%) Quartil, der Median, der dritte (75%) Quartil und der maximale Wert bestimmt. Abbildung 5.11 fasst diese Werte in einem Boxplot zusammen. Außerdem wurden der Mittelwert und die Standardabweichung berechnet. Zahn 21 zeigte ein mittleres Verhältnis von 2,63 (SD=±0,349; Min=2,009; Median=2,6; Max=3,59), Zahn 22 von 2,32 (SD=±0,281; Min=1,884; Median=2,250; Max=3,009) und Zahn 23 von 2,52 (SD=±0,367; Min=1,356; Median=2,551; Max=3,368 s. Tab 5.21, Abb. 5.11). Ergebnisse 68 Verhältnis Papillenhöhe zu Zahnkronenlänge Verhältnis der Papillenhöhe zur Zahnkronenlänge der Oberkieferfrontzähne 5 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 Zahn 11 Zahn 12 Zahn 13 Zahn 21 Zahn 22 Zahn 23 Abbildung 5.11: Mittels Boxplot werden die Messergebnisse für das Verhältnis von Papillenhöhe zu Zahnkronenlänge der Oberkieferfrontzähne dargestellt. Der obere Whisker stellt den Maximalwert dar. Die obere Begrenzung der Box symbolisiert das 3. Quartil, die Grenzlinie in der Box den Medianwert und die untere Begrenzung der Box das 1. Quartil. Das Ende des unteren Whiskers gibt den Minimalwert an. Ein signifikanter Unterschied zeigte sich im Vergleich der Verhältnisse der mittleren Schneidezähne und der seitlichen Schneidezähne (p≤0,001), sowie der Eckzähne und der seitlichen Schneidezähne (p≤0,001). Kein Unterschied konnte zwischen den Eckzähnen und den mittleren Schneidezähnen festgestellt werden (p=1,000). Es ergaben sich signifikante Abweichungen zwischen den Verhältnissen von Papillenhöhe zu Zahnkronenlänge für die Seiten (p=0,012) und für die Geschlechter (p=0,007 s. Tab. 5.22). Parameter p-Wert 11/21 vs. 12/22 ≤0,001* 13/23 vs. 11/21 1,000 13/23 vs. 12/22 ≤0,001* Rechte Seite gg. linke Seite (alle Oberkieferfrontzähne) 0,012* Männlich gg. weiblich (alle Oberkieferfrontzähne) 0,007* Tabelle 5.22: Signifikanztestung im Oberkiefer, die einzelnen Zähne wurden als Paare (z.B. beide mittleren Schneidezähne) gegeneinander (z.B. gegen die seitlichen Schneidezähne) getestet und der p-Wert bestimmt. Des Weiteren wurden die Daten der jeweiligen Seiten auf Unterschiede untersucht, sowie eine mögliche Geschlechtsspezifität bestimmt. Signifikante p-Werte (p≤0,05) sind mit * markiert. Ergebnisse 69 5.6.2 Unterkiefer Das Verhältnis von Papillenhöhe zu Zahnkronenlänge betrug im Unterkiefer auf der linken Seite für den Zahn 31 2,68 (SD=±0,392; Min=1,878; Median=2,666; Max=3,758), für Zahn 32 2,68 (SD=±0,526; Min=1,939; Median=2,614; Max=5,059) und für Zahn 33 2,70 (SD=±0,489; Min=1,941; Median=2,606; Max=4,211). Zahnnummer 31 32 33 41 42 43 Minimum 1,878 1,939 1,941 1,920 1,787 0,962 1. Quartil 2,390 2,370 2,308 2,22 2,146 1,602 Median 2,666 2,614 2,606 2,429 2,429 1,763 3. Quantil 2,899 2,802 3,051 2,707 2,650 1,879 Maximum 3,758 5,059 4,211 3,347 2,980 3,120 Durchschnitt 2,681 2,677 2,697 2,530 2,390 1,766 Standardabweichung ±0,392 ±0,526 ±0,489 ±0,394 ±0,324 ±0,321 Tabelle 5.23: Für den jeweiligen Zahn wurde der minimale Wert, die erste (25%) Quartil, der Median, der dritte (75%) Quartil und der maximale Wert bestimmt. Abbildung 5.12 fasst diese Werte in einem Boxplot zusammen. Außerdem wurden der Mittelwert und die Standardabweichung berechnet. Auf der rechten Seite ergab sich für Zahn 41 ein Verhältnis von 2,53 (SD=±0,394; Min=1,920; Median=2,429; Max=3,347), für Zahn 42 von 2,39 (SD=±0,324; Min=1,787; Median=2,429; Max=2,980) und für Zahn 43 von 1,77 (SD=±0,321; Min=0,962; Median=1,763; Max=3,120 s. Tab 5.23, Abb. 5.12). Ergebnisse 70 Verhältnis der Papillenhöhe zur Zahnkronenlänge der Unterkieferfrontzähne Verhältnis Papillenhöhe zu Zahnkronenlänge 6 5 4 3 2 1 0 Zahn 31 Zahn 32 Zahn 33 Zahn 41 Zahn 42 Zahn 43 Abbildung 5.12: Mittels Boxplot werden die Messergebnisse für das Verhältnis von Papillenhöhe zu Zahnkronenlänge der Unterkieferfrontzähne dargestellt. Der obere Whisker stellt den Maximalwert dar. Die obere Begrenzung der Box symbolisiert das 3. Quartil, die Grenzlinie in der Box den Medianwert und die untere Begrenzung der Box das 1. Quartil. Das Ende des unteren Whiskers gibt den Minimalwert an. Im Vergleich zwischen mittleren Schneidezähnen und seitlichen Schneidezähnen konnte kein Unterschied festgestellt werden (p=0,327), im Vergleich zwischen Eckzähnen und mittleren Schneidezähnen (p≤0,001), sowie seitlichen Schneidezähnen und Eckzähnen (p≤0,001) ergaben sich signifikante Unterschiede. Das Verhältnis von Papillenhöhe und Zahnkronenbreite unterschied sich für die Seiten (p≤0,001), jedoch nicht für die Geschlechter (p=0,681 s. Tab. 5.24). Parameter p-Wert 31/41 vs. 32/42 0,327 33/43 vs. 31/41 ≤0,001* 33/43 vs. 32/42 ≤0,001* Rechte Seite vs. Linke Seite (alle Unterkieferfrontzähne) ≤0,001* Männlich gg. weiblich (alle Oberkieferfrontzähne) 0,681 Tabelle 5.24: Signifikanztestung im Unterkiefer, die einzelnen Zähne wurden als Paare (z.B. beide mittleren Schneidezähne) gegeneinander (z.B. gegen die seitlichen Schneidezähne) getestet und der p-Wert bestimmt. Des Weiteren wurden die Daten der jeweiligen Seiten auf Unterschiede untersucht, sowie eine mögliche Geschlechtsspezifität bestimmt. Signifikante p-Werte (p≤0,05) sind mit * markiert. Ergebnisse 71 5.7 Zahnkronenbreite im Verhältnis zur Papillenhöhe 5.7.1 Oberkiefer Auf der rechten Seite ergab sich für den Zahn 11 ein Verhältnis von durchschnittlich 2,05 (SD=±0,489; Min=1,471; Median=2,004; Max=4,686), für den Zahn 12 von 1,673 (SD=±0,420; Min=0,959; Median=1,544; Max=3,612) und für den Zahn 13 von 2,02 (SD=±0,334; Min=1,303; Median=1,931; Max=2,862). Zahnnummer 11 12 13 21 22 23 Minimum 1,471 0,959 1,303 1,650 1,191 1,021 1. Quartil 1,790 1,459 1,821 1,891 1,504 1,735 Median 2,004 1,544 1,931 2,036 1,671 1,901 3. Quantil 2,192 1,732 2,220 2,282 1,805 2,105 Maximum 4,686 3,612 2,862 3,034 2,501 2,685 Durchschnitt 2,053 1,673 2,022 2,094 1,697 1,911 Standardabweichung ±0,489 ±0,420 ±0,334 ±0,313 ±0,276 ±0,316 Tabelle 5.25: Für den jeweiligen Zahn wurde der minimale Wert, die erste (25%) Quartil, der Median, der dritte (75%) Quartil und der maximale Wert bestimmt. Abbildung 5.13 fasst diese Werte in einem Boxplot zusammen. Außerdem wurden der Mittelwert und die Standardabweichung berechnet. Auf der linken Seite betrug das Verhältnis für den Zahn 21 im Mittel 2,09 (SD=±0,313; Min=1,650; Median=2,036; Max=3,034), für Zahn 22 1,7 (SD=±0,276; Min=1,191; Median=1,671; Max=2,501) und für Zahn 23 1,91 (SD=±0,316; Min=1,021; Median=1,901; Max=2,685 s. Tab 5.25, Abb. 5.13). Ergebnisse 72 Verhältnis Zahnkronenbreite zu Papillenhöhe Verhältnis der Papillenhöhe zur Zahnkronenbreite der Oberkieferfrontzähne 5 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 Zahn 11 Zahn 12 Zahn 13 Zahn 21 Zahn 22 Zahn 23 Abbildung 5.13: Mittels Boxplot werden die Messergebnisse für das Verhältnis von Papillenhöhe zu Zahnkronenbreite der Oberkieferfrontzähne dargestellt. Der obere Whisker stellt den Maximalwert dar. Die obere Begrenzung der Box symbolisiert das 3. Quartil, die Grenzlinie in der Box den Medianwert und die untere Begrenzung der Box das 1. Quartil. Das Ende des unteren Whiskers gibt den Minimalwert an. Es erwiesen sich signifikante Unterschiede zwischen den Verhältnissen der mittleren Schneidezähne und der seitlichen Schneidezähne (p≤0,001), sowie der Eckzähne und der seitlichen Schneidezähne (p≤0,001). Kein Unterschied bestand zwischen Eckzähnen und mittleren Schneidezähnen (p=0,165). Es konnten weder für die Seiten (p=0,1439), noch das Geschlecht (p=0,2733) Unterschiede nachgewiesen werden (s. Tab. 5.26). Parameter p-Wert 11/21 vs. 12/22 ≤0,001* 13/23 vs. 11/21 0,165 13/23 vs. 12/22 ≤0,001* Rechte Seite gg. linke Seite (alle Oberkieferfrontzähne) 0,1439 Männlich gg. weiblich (alle Oberkieferfrontzähne) 0,2733 Tabelle 5.26: Signifikanztestung im Oberkiefer, die einzelnen Zähne wurden als Paare (z.B. beide mittleren Schneidezähne) gegeneinander (z.B. gegen die seitlichen Schneidezähne) getestet und der p-Wert bestimmt. Des Weiteren wurden die Daten der jeweiligen Seiten auf Unterschiede untersucht, sowie eine mögliche Geschlechtsspezifität bestimmt. Signifikante p-Werte (p≤0,05) sind mit * markiert. Ergebnisse 73 5.7.2 Unterkiefer Auf der linken Seite ergab sich ein Verhältnis von durchschnittlich 1,58 (SD=±0,258; Min=1,127; Median=1,539; Max=2,117) für den Zahn 31, für Zahn 32 von 1,66 (SD=±0,362; Min=1,098; Median=1,610; Max=2,983) und für Zahn 33 von 1,72 (SD=±0,381; Min=1,089; Median=1,615; Max=2,881). Zahnnummer 31 32 33 41 42 43 Minimum 1,127 1,098 1,089 1,009 0,937 0,715 1. Quartil 1,381 1,431 1,452 1,348 1,289 0,996 Median 1,539 1,610 1,615 1,454 1,418 1,030 3. Quantil 1,784 1,734 1,847 1,620 1,575 1,139 Maximum 2,117 2,983 2,881 2,259 2,498 1,927 Durchschnitt 1,580 1,663 1,716 1,495 1,467 1,086 Standardabweichung ±0,258 ±0,362 ±0,381 ±0,267 ±0,276 ±0,194 Tabelle 5.27: Für den jeweiligen Zahn wurde der minimale Wert, die erste (25%) Quartil, der Median, der dritte (75%) Quartil und der maximale Wert bestimmt. Abbildung 5.14 fasst diese Werte in einem Boxplot zusammen. Außerdem wurden der Mittelwert und die Standardabweichung berechnet. Rechts wies der Zahn 41 im Mittel ein Verhältnis von 1,50 (SD±0,267; Min=1,009; Median=1,454; Max=2,259) auf, Zahn 42 von 1,47 (SD=±0,276; Min=0,937; Median=1,418; Max=1,927) und Zahn 43 von 1,09 (SD=±0,194; Min=0,715; Median=1,030; Max=1,927 s. Tab. 5.27, Abb. 5.14). Ergebnisse 74 Verhältnis der Papillenhöhe zur Zahnkronenbreite der Unterkieferfrontzähne Verhältnis Papillenhöhe zu Zahnkronenbreite 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 Zahn 31 Zahn 32 Zahn 33 Zahn 41 Zahn 42 Zahn 43 Abbildung 5.14: Mittels Boxplot werden die Messergebnisse für das Verhältnis von Papillenhöhe zu Zahnkronenbreite der Unterkieferfrontzähne dargestellt. Der obere Whisker stellt den Maximalwert dar. Die obereBegrenzung der Box symbolisiert das 3. Quartil, die Grenzlinie in der Box den Medianwert und die untere Begrenzung der Box das 1. Quartil. Das Ende des unteren Whiskers gibt den Minimalwert an. Es ergaben sich signifikante Differenzen zwischen den Verhältnissen der mittleren Schneidezähne und der Eckzähne (p=0,005), sowie den Verhältnissen der seitlichen Schneidezähne und der Eckzähne (p≤0,001). Zwischen mittleren Schneidezähnen und seitlichen Schneidezähnen (p=0,771) konnte kein Unterschied festgestellt werden. Die Seiten (p≤0,001) unterschieden sich signifikant, nicht jedoch die Geschlechter (p=0,5581 s. Tab 5.28). Parameter p-Wert 31/41 vs. 32/42 0,771 33/43 vs. 31/41 0,005* 33/43 vs. 32/42 ≤0,001* Rechte Seite vs. Linke Seite (alle Unterkieferfrontzähne) ≤0,001* Männlich gg. weiblich (alle Oberkieferfrontzähne) 0,5581 Tabelle 5.28: Signifikanztestung im Unterkiefer, die einzelnen Zähne wurden als Paare (z.B. beide mittleren Schneidezähne) gegeneinander (z.B. gegen die seitlichen Schneidezähne) getestet und der p-Wert bestimmt. Des Weiteren wurden die Daten der jeweiligen Seiten auf Unterschiede untersucht, sowie eine mögliche Geschlechtsspezifität bestimmt. Signifikante p-Werte (p≤0,05) sind mit * markiert. Ergebnisse 75 5.8 Zahnlängen-Breiten-Index im Verhältnis zum Papillenindex 5.8.1 Oberkiefer Das Verhältnis von Zahnkronenlängen-Breiten-Index und Papillenhöhen-BreitenIndex betrug für den Zahn 11 durchschnittlich 6,71 (SD=±2,781; Min=3,540; Median=5,937; Max=21,330), für den Zahn 12 4,88 (SD=±2,040; Min=2,516; Median=4,265; Max=13,259) und für den Zahn 13 5,88 (SD=±1,819; Min=2,610; Median=5,320; Max=12,246). Zahnnummer 11 12 13 21 22 23 Minimum 3,540 2,516 2,610 3,201 2,538 7,826 1. Quartil 5,265 3,804 4,835 4,491 3,977 21,763 Median 5,937 4,265 5,320 5,253 4,442 25,876 3. Quantil 7,530 5,552 6,589 6,038 5,388 30,576 Maximum 21,330 13,259 12,246 11,257 9,094 49,199 Durchschnitt 6,707 4,877 5,880 5,344 4,817 26,670 Standardabweichung ±2,781 ±2,040 ±1,819 ±1,485 ±1,384 ±7,609 Tabelle 5.29: Für den jeweiligen Zahn wurde der minimale Wert, die erste (25%) Quartil, der Median, der dritte (75%) Quartil und der maximale Wert bestimmt. Abbildung 5.15 fasst diese Werte in einem Boxplot zusammen. Außerdem wurden der Mittelwert und die Standardabweichung berechnet. Zahn 21 zeigte ein mittleres Verhältnis von 5,34 (SD=±1,485; Min=3,201; Median=5,253; Max=11,257), Zahn 22 von 4,82 (SD=±1,384; Min=2,538; Median=4,442; Max=9,094) und Zahn 23 von 26,67 (SD=±7,609; Min=7,826; Median=25,876; Max=49,199 s. Tab 5.29, Abb. 5.15). Ergebnisse 76 Verhältnis von Zahnkronenlängen-Breiten-Index und Papillenhöhen-Breiten-Index im Oberkiefer Zahnkronenlänge-Breiten-Index zu Papillenhöhen-Breiten- Index 60 50 40 30 20 10 0 Zahn 11 Zahn 12 Zahn 13 Zahn 21 Zahn 22 Zahn 23 Abbildung 5.15: Mittels Boxplot werden die Messergebnisse für das Verhältnis von Zahnkornenlängen-BreitenIndex und Papillenhöhen-Breiten-Index der Oberkieferfrontzähne dargestellt. Der obere Whisker stellt den Maximalwert dar. Die obere Begrenzung der Box symbolisiert das 3. Quartil, die Grenzlinie in der Box den Medianwert und die untere Begrenzung der Box das 1. Quartil. Das Ende des unteren Whiskers gibt den Minimalwert an. Die Verhältnisse von mittleren Schneidezähnen, seitlichen Schneidezähnen und Eckzähnen unterschieden sich untereinander signifikant (p≤0,001). Die rechte und die linke Seite (p≤0,001) wiesen signifikante Differenzen auf. Zwischen den Geschlechtern (p=0,0836) gab es keine Unterschiede (s. Tab. 5.30). Parameter p-Wert 11/21 vs. 12/22 ≤0,001* 13/23 vs. 11/21 ≤0,001* 13/23 vs. 12/22 ≤0,001* Rechte Seite gg. linke Seite (alle Oberkieferfrontzähne) ≤0,001* Männlich gg. weiblich (alle Oberkieferfrontzähne) 0,0836 Tabelle 5.30: Signifikanztestung im Oberkiefer, die einzelnen Zähne wurden als Paare (z.B. beide mittleren Schneidezähne) gegeneinander (z.B. gegen die seitlichen Schneidezähne) getestet und der p-Wert bestimmt. Des Weiteren wurden die Daten der jeweiligen Seiten auf Unterschiede untersucht, sowie eine mögliche Geschlechtsspezifität bestimmt. Signifikante p-Werte (p≤0,05) sind mit * markiert. Ergebnisse 77 5.8.2 Unterkiefer Das Verhältnis von Zahnkronenlängen-Breiten-Index zu Papillenhöhen-Breiten-Index betrug für den Zahn 31 durchschnittlich 4,46 (SD=±4,456; Min=1,972; Median=4,430; Max=8,497), für den Zahn 32 4,75 (SD=±2,231; Min=2,627; Median=4,450; Max=17,061) und für den Zahn 33 5,51 (SD=±2,049; Min=2,282; Median=4,857; Max=10,321). Zahnnummer 31 32 33 41 42 43 Minimum 1,972 2,627 2,282 2,225 2,657 1,884 1. Quartil 3,393 3,886 4,020 3,518 3,834 2,947 Median 4,430 4,450 4,857 4,332 4,775 3,479 3. Quantil 5,087 4,881 6,571 5,128 5,394 4,114 Maximum 8,497 17,061 10,321 8,805 15,282 14,752 Durchschnitt 4,456 4,752 5,507 4,591 4,911 3,909 Standardabweichung ±1,340 ±2,231 ±2,049 ±1,529 ±1,974 ±2,091 Tabelle 5.31: Für den jeweiligen Zahn wurde der minimale Wert, die erste (25%) Quartil, der Median, der dritte (75%) Quartil und der maximale Wert bestimmt. Abbildung 5.16 fasst diese Werte in einem Boxplot zusammen. Außerdem wurden der Mittelwert und die Standardabweichung berechnet. Zahn 41 zeigte ein mittleres Verhältnis von 4,59 (SD=±1,529; Min=2,225; Median=4,332; Max=8,805), Zahn 42 von 4,91 (SD=±1,974; Min=2,657; Median=4,775; Max=15,282) und Zahn 43 von 3,91 (SD=±2,091; Min=1,884; Median=3,479; Max=14,752 s. Tab 5.31, Abb. 5.16). Ergebnisse 78 Verhältnis von Zahnkronenlängen-Breiten-Index und Papillenhöhen-Breiten-Index im Unterkiefer Zahnkronenlängen-Breiten-Index zu Papillenhöhen-Breiten-Index 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 Zahn 31 Zahn 32 Zahn 33 Zahn 41 Zahn 42 Zahn 43 Abbildung 5.16: Mittels Boxplot werden die Messergebnisse für das Verhältnis von Zahnkornenlängen-BreitenIndex und Papillenhöhen-Breiten-Index der Unterkieferfrontzähne dargestellt. Der obere Whisker stellt den Maximalwert dar. Die obere Begrenzung der Box symbolisiert das 3. Quartil, die Grenzlinie in der Box den Medianwert und die untere Begrenzung der Box das 1. Quartil. Das Ende des unteren Whiskers gibt den Minimalwert an. Zwischen den mittleren Schneidezähnen und den seitlichen Schneidezähnen (p=0,499) konnte kein signifikanter Unterschied festgestellt werden, ebenso wenig zwischen den mittleren Schneidezähnen und den Eckzähnen (p=0,696), sowie den seitlichen Schneidezähnen und den Eckzähnen (p=0,841). Es bestand ein Unterschied zwischen rechter und linker Seite (p=0,0147), jedoch keiner zwischen den Geschlechtern (p=0,747 s. Tab. 5.32). Parameter p-Wert 31/41 vs. 32/42 0,499 33/43 vs. 31/41 0,696 33/43 vs. 32/42 0,841 Rechte Seite vs. Linke Seite (alle Unterkieferfrontzähne) Männlich gg. weiblich (alle Oberkieferfrontzähne) 0,0147* 0,747 Tabelle 5.32: Signifikanztestung im Unterkiefer, die einzelnen Zähne wurden als Paare (z.B. beide mittleren Schneidezähne) gegeneinander (z.B. gegen die seitlichen Schneidezähne) getestet und der p-Wert bestimmt. Des Weiteren wurden die Daten der jeweiligen Seiten auf Unterschiede untersucht, sowie eine mögliche Geschlechtsspezifität bestimmt. Signifikante p-Werte (p≤0,05) sind mit * markiert. Ergebnisse 79 5.9 Zweidimensionale Zahnkronenachsenanalyse 5.9.1 Auswertung ganzer Zahnbogenscans 5.9.1.1 Mesiodistaler Winkel Die zweidimensionale Analyse der Zahnkronenangulation ergab im Oberkiefer im Mittel einen Winkel von 5,175° für die mittleren Schneidezähne und die Eckzähne und von 3,2° für die seitlichen Schneidezähne. Zahnnummer 11/21 12/22 13/23 31/41 32/42 33/43 Mittelwert 5,175 3,200 5,175 5,175 3,100 5,850 Tabelle 5.33: Mittelwerte für die zweidimensionale Zahnkronenangulation im Oberkiefer und im Unterkiefer. Die Winkelgrößen sind in Gradmaß-Grad angegeben. Im Unterkiefer betrug die Inklination 5,175° für die mittleren Schneidezähne, 3,1° für die seitlichen Schneidezähne und 5,85° für die Eckzähne. 5.9.1.2 Vestibulooraler Winkel Für die mittleren Schneidezähne wurde im Oberkiefer für die Inklination ein durchschnittlicher Winkel von 43,435° gemessen, für die seitlichen Schneidezähne von 42, 851° und für die Eckzähne von 47,883°. Zahnnummer 11/21 12/22 13/23 31/41 32/42 33/43 Mittelwert 43,435 42,851 47,883 39,612 37,015 33,004 Tabelle 5.34: Mittelwerte für die zweidimensionale Zahnkroneninklination im Oberkiefer und im Unterkiefer. Die Winkelgrößen sind in Gradmaß-Grad angegeben. Im Unterkiefer ergab die zweidimensionale Analyse gemittelt einen Inklinationswinkel von 39,612° für die mittleren Schneidezähne, von 37,015° für die seitlichen Schneidezähne und 33,004° für die Eckzähne. 5.9.2 Auswertung Einzelzahn 11 Die Mehrfachmessungen des Einzelzahns 11 für einen bestimmten Scan ergaben für die Untersucherin die mesiodistalen Winkel 5,78°, 6,07°, 5,46°, 6,11°, 5,81°, 5,02°, 5,87°, 5,17°, 5,84° und 5,81°. Ein Zweituntersucher ermittelte Einzelmessungen 5,0°, 5,6°, 5,1°, 5,5°, 5,2°, 5,0°, 5,0°, 4,6°, 5,0° und 4,1°. in zehn Ergebnisse 80 Messungsnummer Untersucherin Zweituntersucher 1 5,78° 5,0° 2 6,07° 5,6° 3 5,46° 5,1° 4 6,11° 5,5° 5 5.81° 5,2° 6 5,02° 5,0° 7 5,87° 5,0° 8 5,17° 4,6° 9 5,84° 5,0° 10 5,80° 4,1° Tabelle 5.35: Die Angulation des Zahns 11 wurde an einem Scan von der Untersucherin und einem Zweituntersucher gleicher Qualifikation zehn Mal vermessen. Diskussion 81 6 Diskussion 6.1 Diskussion des Materials und der Methode 6.1.1 Auswahl der Probanden Im Vorfeld dieser Studie wurden die Kiefer von 120 Probanden mittels dreidimensionalem Scanverfahren (Lava™ Chairside Oral Scanner C.O.S., 3M ESPE AG, Seefeld, Deutschland) digitalisiert. Aus diesem Pool wurden 42 geeignete Scans zur Entwicklung eines 3D-Verfahrens zur Beurteilung der Zahnkronenachsen, Zahnkronenlängen und –breiten sowie der Papillenhöhen ausgewählt. Das entwickelte Analyse-Programm benötigte pro Scan pro Zahn mindestens einen Referenzpunkt zur Orientierung. Damit dieses Programm allgemein angewendet werden konnte, mussten alle verwendeten Scans die gleiche Anzahl an Zähnen aufweisen. Dritte Molaren sind oft nicht angelegt oder retiniert (Gutwald et al. 2010; Harzer 2011). Es wurden ausschließlich Scans vollbezahnter Probanden ohne angelegte oder durchgebrochene dritte Molaren ausgewählt, um die gleiche Anzahl an Zähnen in allen Scans zu gewährleisten. Scans mit hypoplastischen Zähnen oder Nichtanlagen wurden aussortiert. Das Alter der Probanden wurde limitiert auf 18 bis 30 Jahre. In dieser Alterspanne ist zu erwarten, dass alle bleibenden Zähne durchgebrochen sind. Einzige Ausnahme bilden retinierte, dritte Molaren (Harzer und Hetzer 1987; Strub 2010). Ziel dieser Studie war es, die natürlichen Zahnkronenlängen und Zahnkronenbreiten zu analysieren. Eine Auswahl von Probanden ohne jegliche Restaurationen und mit möglichst wenigen Abnutzungserscheinungen erscheint sinnvoll. Zahnkronenlängen und Zahnkronenbreiten sind zudem keine zeitlebens bestehende Konstante (Morrow et al. 2000; Volchansky und Cleaton-Jones 1976; 2001). Mit zunehmendem Alter nehmen die Abnutzungserscheinungen durch Erosion, Attrition und Abrasion zu (Van't Spijker et al. 2009). Gleichzeitig steigt auch die Anzahl vorgenommener Restaurationen (Micheelis und Bauch 1996 ). Aus diesem Grund erschien eine Beschränkung des Alters der Probanden notwendig. Parodontale und gingivale Erkrankungen beeinflussen den Zahnfleischverlauf (Seshan und Shwetha 2012). Aus diesem Grund wurden Patienten mit akuten Diskussion 82 Erkrankungen des Zahnfleischs oder des Zahnhalteapparats, sowie Rezessionen ausgeschlossen. Verschiedene ethnische Gruppen weisen signifikant unterschiedliche Zahnkronenlängen und Zahnkronenbreiten auf (Brook et al. 2009; Ghose und Baghdady 1979; Hattab et al. 1996; Paredes et al. 2010; Tsukiyama et al. 2012). Aufgrund dessen wurden nur Probanden einer ethnischen Herkunft ausgewählt, der kaukasischen. Viele Studien haben gezeigt, dass es signifikante Unterschiede zwischen den Geschlechtern für die Zahnkronenlängen und Zahnkronenbreiten gibt (Al Wazzan 2001; Chu 2007; Condon et al. 2011; Ghose und Baghdady 1979; Hasanreisoglu et al. 2005; Hattab et al. 1996; Sterrett et al. 1999). Dies wurde in dieser Studie überprüft. Ob dies auch auf die Zahnkronenachsen sowie die Zahnfleischpapillenhöhen zutrifft, sollte diese Arbeit klären. Das Verhältnis von 19 männlichen Probanden zu 23 weibliche Probanden erlaubte eine Analyse getrennt nach Geschlechtern. 6.1.2 Digitalisierung In früheren Studien wurden Zähne zumeist zweidimensional anhand von Fotos (Hasanreisoglu et al. 2005; Magne et al. 2003; Marcushamer et al. 2011) oder dreidimensional am Gipsmodell (Chu 2007; Condon et al. 2011; Duarte et al. 2008; Hattab et al. 1996; Sterrett et al. 1999) analysiert. Der Nachteil einer zweidimensionalen Analyse ist die geringere Exaktheit (Champagne 1992; Schirmer und Wiltshire 1997). Eine Analyse am Gipsmodell muss manuell ausgeführt werden und ist schwer objektivierbar. In den meisten Studien wurde hierzu ein Messzirkel verwendet. Diesem wird von den Autoren selbst eine Fehlerungenauigkeit von 0,05mm eingeräumt (Sterrett et al. 1999). Paredes et al. (2010) digitalisierten Gipsschaumodelle, in gleicher Weise gingen Lee at al. (2012) vor. Moderne Techniken erlauben eine dreidimensionale Erstellung von Zahnmodellen durch direktes Scannen intraoral. In-vitro konnte bereits eine ebenbürtige Präzision der digitalen Scanverfahren im Vergleich mit konventionellen Polyether-Abformmaterialien nachgewiesen werden (Ender und Mehl 2011). Durch eine direkte Digitalisierung intraoral entfallen die konventionelle Abformung und Gipsmodellherstellung (Ender und Mehl 2011) und somit auch Fehlerquellen (Güth et al. 2012; Mehl et al. 2009). Diskussion 83 Die Digitalisierung der Scans erfolgte mittels Lava™ Chairside Oral Scanner C.O.S. (3M ESPE AG, Seefeld, Deutschland). Dieser stellte sich im Vergleich mit CEREC (Sirona Dental GmbH, Wals bei Salzburg, Österreich) und iTero (Cadent Ltd, Or Yehuda, Israel) als der Intraorale-Scanner mit der höchsten Präzision heraus (van der Meer et al. 2012). Auch der intraorale Scanvorgang birgt Fehlerquellen. Speichel, Zunge oder Wangen könnten versehentlich mitgescannt werden. Dies könnte die Zahnform verfälschen. Um diese Fehlerquellen auszuschließen, ist die Software des verwendeten Scanners in der Lage, diese Artefakte herauszurechnen (Birnbaum und Aaronson 2008). Auch die Handhabung der intraoralen Kamera und die nicht sachgemäße Verwendung des Scanpuders können Fehler erzeugen. Um diese auf ein Minimum zu reduzieren, wurde der scannende Untersucher durch Fachpersonal des Herstellers eingewiesen. Trotz dieser Vorkehrungen mussten nach dem Scanvorgang einige Scans aufgrund mangelhafter Darstellung insbesondere des Zahnfleischsaums aussortiert werden. Die Probleme ergaben sich hauptsächlich aufgrund von Scanpuder, welches sich in den Sulkus einlagerte. Neuere Scanverfahren (CEREC Omnicam, Sirona Dental GmbH, Wals bei Salzburg, Österreich), die puderfrei arbeiten, bieten hier zukünftig eventuell Vorteile. Im Gegensatz zu anderen dreidimensionalen Bildgebungsverfahren, wie beispielsweise der digitalen Volumentomographie (Tong et al. 2012a; Tong et al. 2012b), erfolgt die Erstellung der dreidimensionalen Daten mittels dieser Technik komplett strahlungsfrei. Sie ist somit für den Patienten gesundheitlich unbedenklich und deshalb sehr gut klinisch anwendbar. 6.1.3 Auswertung der Scans Um die Scans computergestützt auswerten zu können, wurden diese zuvor mit Markierungspunkten versehen. Die Markierung erfolgte subjektiv und birgt somit ein Fehlerpotential. Um die Punkte trotzdem möglichst genau platzieren zu können, wurde die Vergrößerungsfunktion des verwendeten Programms genutzt. Jeder Punkt wurde nach Setzung aus mehreren Perspektiven kontrolliert und gegebenenfalls nachkorrigiert. In dieser Studie wurde der apikalste Punkt des Zahnfleischsaums zur Identifizierung der Zahnkronenlängen, sowie der Angulation verwendet. Dieser ist in der Oberkieferfront in der Regel gut identifizierbar und zumeist, allerdings nicht Diskussion 84 zwangsläufig, distal gelegen (Chu et al. 2009; Mattos und Santana 2008). Auch können Seitenunterschiede auftreten (Charruel et al. 2008). In der Unterkieferfront gestaltete sich das Auffinden dieses Punktes teilweise schwierig. Nach Beobachtung der Autorin ist der Zahnfleischverlauf im Bereich der Unterkieferfront oftmals eher Uförmig und ohne klar definierten apikalsten Punkt. Möglicher Grund, weshalb dies in früheren Studien nicht weiter beschrieben wurde, mag die ungenauere Auswertung am Gipsmodell sein. In diesem Falle steht eine Vergrößerung durch Computerprogramme nicht zur Verfügung. Die Markierung wurden deshalb mittig auf diesen U-förmigen Verlauf gesetzt. Aus diesem Grund sollten die Ergebnisse für die Angulation und die Zahnkronenlänge der Unterkieferfront unter Vorbehalt betrachtet werden. Mögliche Alternative wäre eine dreidimensionale Zahnkronenachsenanalyse inklusive der Wurzel mittels DVT (Tong et al. 2012a; Tong et al. 2012b). Allerdings ist diese Methode aufgrund der zwangsläufigen Strahlenbelastung fraglich. 6.1.3.1 Dreidimensionale Zahnkronenachsenauswertung Das Problem früherer Zahnachsenbestimmungen am Gipsmodell (Andrews 1972) war, dass sich die Achsen im Zahn befinden und somit nur unbefriedigend von außen analysierbar sind. Sie werden durch Wölbungen auf der Zahnoberfläche verfälscht. Die dreidimensionale Darstellung visuell am Computer ermöglicht die Anwendung eines Koordinatensystems und somit eine dreidimensionale Auswertung. Sie ist einer zweidimensionalen Auswertung überlegen (Schirmer und Wiltshire 1997). Bisher wurde dieser Ansatz in mehreren Studien umgesetzt (Ferrario et al. 2001; Fukagawa et al. 2010; Fuma et al. 2010; Kodaka et al. 2010). Alle Studien verwendeten digitalisiert Gipsmodelle für ihre Untersuchungen. Diese Studie ist nach Kenntnis der Autorin die erste, welche intraorale Scans analysiert. Fukagawa et al. (2010), Fuma et al. (2010) und Kodaka et al. (2010) verwendeten die Okklusionsebene als Referenzebene. Sie ist definiert als die Ebene, welche gebildet wird durch den Kontaktpunkt der unteren, mittleren Schneidezähne und die distobukkalen Höckerspitzen der zweiten Unterkiefermolaren (Strub 2010). Sie wird beeinflusst durch die Spee-Kurve und variiert somit auch bei optimalen Okklusionsverhältnissen nicht unerheblich (Ferrario et al. 1997). Sie ist zudem keine zeitlebens bestehende Konstante (Ferrario et al. 1999) und wird durch eine kieferorthopädische Behandlung entscheidend beeinflusst (Ferrario et al. 2001). Eine möglichst stabile Referenzebene während der Behandlung ist wünschenswert Diskussion 85 (Watanabe et al. 1999). Sie sollte leicht identifizierbar sein und nicht durch die Zahnachsen beeinflusst werden. Zudem sollte sie sich aus dem zu untersuchenden Objekt ergeben. Zwar bieten die Ebenen gebildet durch die Schädelknochen stabile Referenzebenen, jedoch müssten diese radiologisch bestimmt werden. Eine Übertragung auf die Scans birgt Fehlerquellen (Ferrario et al. 2001). Ferrario et al. (2001) sahen diese Gegebenheiten gegeben für eine Referenzebene gebildet durch die apikalsten Punkte oral an den ersten Molaren und die Papille zwischen den mittleren Schneidezähnen. Sie ist unabhängig von der Position des Kiefers im Raum. Die Molarenreferenzpunkte befinden sich zervikal am apikalsten Punkt oral des Zahnfleischverlaufs. Die von Ferrario et al. (2001) nicht näher definierte Zahnfleischpapille zwischen den mittleren Schneidezähnen befindet sich nicht auf Höhe des apikalsten Punktes des Zahnfleischverlaufs für diese Zähne. Dadurch ist die Referenzebene von Ferrario et al. (2001) inkliniert. Zudem ist die Papillenhöhe altersabhängig (Chow et al. 2010; Shu und Qian 2011) und wird durch die Zahnform, die Länge des Approximalkontakts, die krestale Knochenhöhe sowie die Dicke des interdentalen Zahnfleischs beeinflusst (Chow et al. 2010). Eine nähere Definition, sowie Abänderung dieses Referenzpunkts erschien erforderlich. Hierzu wurden die apikalsten Punkte des Zahnfleischverlaufs vestibulär an den mittleren Schneidezähnen markiert. Ein Vektor zwischen diesen beiden Punkten wurde gebildet. Es wurde derjenige Punkt auf diesem Vektor ermittelt, welcher exakt gleich weit von beiden Zahnfleischsaumpunkten entfernt ist. Dieser Punkt wurde als dritter Punkt der Referenzebene definiert. Ferrario et al.(2001) vermaßen die Zahnachsen im Verhältnis zur Frontalebene und Sagittalebene. Dies ermöglicht jedoch keine getrennte Analyse von Angulation und Inklination. Diese sind definiert als die mesiodistale, beziehungsweise vestibuloorale Zahnkronenachse und sind somit für jeden Zahn individuell. In dieser Studie wurde für die Bestimmung der Zahnachsen jeweils pro Zahn eine mesiodistale und eine vestibuloorale Ebene mit Bezug zur Referenzebene definiert. Somit ist die Achsenneigung jedes Zahns im Zahnbogen individuell betrachtbar. Für zukünftige Studien wäre aufgrund der Vergleichbarkeit eine Beibehaltung der Referenzebene oder Definition einer neuen, allgemeingültigen Referenzebene wünschenswert. Diskussion 86 6.1.3.2 Dreidimensionale, metrische Zahnanalyse Obwohl sich viele Studien mit der Erfassung der klinischen Zahnkronenlänge auseinander gesetzt haben, ist deren Definition nicht endgültig geklärt. Gillen et al. (1979) maßen die Strecke zwischen apikalsten Punkt des Zahnfleischverlaufs und dem Punkt, der im mittleren Drittel der Inzisalkante die kürzeste Distanz zum Zahnfleischpunkt aufwies. Für den Eckzahn definierte er die Eckzahnspitze als inzisale Referenz. Condon et al. (2011) vermaßen die Zahnkronenlänge entlang der Zahnachse und durch den apikalsten Punkt der Zahnfleischsaums verlaufend. Andere Studien definierten die Zahnkronenlänge dehnbar als größte zervikoapikale Distanz der klinischen Krone (Chu 2007; Duarte et al. 2008; Sterrett et al. 1999; Volchansky und Cleaton-Jones 2001). Da der apikalste Punkt des Zahnfleischsaums trotz seiner Varianz (Charruel et al. 2008; Chu et al. 2009; Mattos und Santana 2008) auch in den bisher erfolgten Studien zumeist als Referenz diente, wurde er auch in dieser Studie verwendet. Als Inzisalpunkt wurde der Mittelpunkt der Inzisalkante im Verhältnis zur Referenzebene erschlossen. Ähnliche Probleme ergeben sich bei der Begriffsbildung der Zahnkronenbreite. Zumeist wird diese schlicht als größte, mesiodistale Zahnbreite angegeben (Al Wazzan 2001; Chu 2007; Condon et al. 2011; Duarte et al. 2008; Ghose und Baghdady 1979; Sterrett et al. 1999). Teilweise wurde zusätzlich definiert, dass diese parallel zur okklusalen und vestibulären Fläche zu vermessen sei (Brook et al. 2009; Hattab et al. 1996). Für diese Studie wurde der jeweils mesialste und distalste Punkt der Zahnkrone im Verhältnis zur Referenzebene bestimmt. Beide Punkte lagen bei allen Zähnen im Bereich des Approximalkontaktes, wenn dieser vorhanden war. Die Verbindungslinie ergab die Zahnkronenbreite. Die interdentale Zahnfleischpapille wird durch zwei benachbarte Zähne flankiert. Die Höhe des Zahnfleischsaums variiert je Zahn (Charruel et al. 2008). Es erscheint aus diesem Grund sinnvoll, jeweils die apikalsten Zahnfleischsaumpunkte beider Zähne in die Papillenhöhenbestimmung mit einzubeziehen. Es wurde ein Verbindungsvektor zwischen den benachbarten Zahnfleischsaumpunkten erstellt. Der Betrag des kürzesten Vektors zwischen dieser Verbindungslinie und dem höchsten Punkt der Inzisalkante wurde als Papillenhöhe definiert. Ferrario et al. (2001) nutzten Zahnkronenlängenermittlung. Es als erste wurden die Möglichkeit digitalisierte einer Gipsmodelle digitalen mittels Computersoftware ausgewertet. Dies bietet einen zeitlichen Vorteil, da nicht alle Diskussion 87 Vermessungen von Hand ausgeführt werden müssen (Ferrario et al. 2001). Diese Studie ist nach Kenntnis der Autorin die erste, die direkte, intraorale Scans auswertete. Dies ist ein zeitlicher Vorteil und verhindert Fehler durch Abformung und Überführung in Gips (Güth et al. 2012; Mehl et al. 2009). 6.2 Statistische Methode Für alle zu untersuchenden Variablen wurden pro Zahn Mittelwert, Standardabweichung, Minimalwert, erstes Quartil, drittes Quartil und Maximalwert bestimmt. Es wurde ein gemischtes lineares Modell angewandt, welches ein Clustering der Daten auf Patientenebene berücksichtigte und jeweils nach dem Geschlecht adjustiert wurde. Mavroskoufis und Ritchi (1980b) berichteten, dass in 86-90% die Maße der mittleren Frontzähne der rechten und der linken Seite nicht exakt identisch sind. Andere, zumeist aktuellere Studien konnten jedoch keinen Nachweis eines Unterschieds zwischen rechter und linker Seite bezüglich der Zahnkronenbreite (Al Wazzan 1995; Condon et al. 2011; Ghose und Baghdady 1979; Hashim und Murshid 1993; Hattab et al. 1996; Saito et al. 2012) und der Zahnkronenlänge (Condon et al. 2011) erbringen. Dies schließt allerdings nicht eine Asymmetrie für einzelne Individuen aus (Al Wazzan 1995; Condon et al. 2011). Eine Unterteilung der Gruppen in mittlere Schneidezähne, seitliche Schneidezähne und Eckzähne, jeweils pro Kiefer, erschien sinnvoll, da bei gleichen Zahntypen gleiche Ergebnisse zu erwarten sind und so alle Informationen genutzt werden konnten. Um trotz dieser Gruppenbildung einen Rechts-Links-Unterschied nicht unentdeckt zu lassen, wurden die Zähne der rechten Seite und die der linken Seite auf Unterschiede untersucht. Die p-Werte im Einzelzahnvergleich wurden aufgrund des multiplen Testens nach Scheffe korrigiert. 6.3 Diskussion der Ergebnisse 6.3.1 Dreidimensionale Zahnachsenanalyse 6.3.1.1 Mesiodistale Zahnkronenachse im Oberkiefer Im Oberkieferfrontzahnbereich wiesen alle Zähne im Mittel eine leichte Neigung der Inzisalkante Richtung mesial auf. Die mittleren Schneidezähne Zahn 11 und Zahn 12 neigten sich durchschnittlich um 3,26° (SD=±1,910°) und 3,07° (SD=±1,828°). Die Diskussion 88 seitlichen Schneidezähne Zahn 12 und 22 waren im Mittel um 3,21° (SD=±1,951°), beziehungsweise 3,22° (SD=±2,196°) geneigt. Durchschnittlich die geringsten Neigungen wurden mit 2,23° (SD=±1,289°) für Zahn 13 und 2,07° (SD=±1,847°) für Zahn 23 gemessen. Hierbei unterschieden sich jedoch nur die Winkel zwischen den Eckzähnen und den seitlichen Schneidezähnen (p≤0,001), sowie den seitlichen Schneidezähnen und den Eckzähnen (p=0,003) signifikant. Da es bisher nicht gelungen ist, eine einheitliche Definition der mesiodistalen Zahnkronenachse zu finden, gestaltet sich ein Vergleich mit den Ergebnissen anderer Studien schwierig. Teilweise wurde die mesiodistale Zahnachse außen an der vestibulären Fläche der Zähne bestimmt (Fuma et al. 2010). Andere Studien nutzten die Möglichkeiten der Computertomographie (Kim et al. 2012; Tong et al. 2012b) und bestimmten die Zahnachsen einschließlich der Wurzel. Ferrario et al. (2001) definierten an digitalisierten Gipsmodellen eine ähnliche Referenzebene. Allerdings vermaßen sie die Achse nicht für jeden Zahn spezifisch, sondern im Verhältnis zur Frontalebene. Generell verkleinerte sich in dieser Studie die Angulation im Verlauf vom mittleren Schneidezahn zum Eckzahn leicht. Ein Teil der oben genannten Studien registrierten eher eine Zunahme der Neigung gen distal (Ferrario et al. 2001; Fuma et al. 2010; Tong et al. 2012b). Mögliche Ursachen für diese Diskrepanz könnten die unterschiedliche Definition der mesiodistalen Zahnachse, die abweichenden Methoden, sowie Referenzebenen darstellen. Ein Unterschied zwischen den Geschlechtern (p=0,5585) zeigte sich in dieser Arbeit nicht. Dies deckt sich mit den Ergebnissen von Fuma et al. (2010). Ferrario et al. (2001) dagegen stellten Unterschiede zwischen den Geschlechtern für die Zähne 12 und 13, sowie 21 fest. Unsere Geschlechtsanalyse bezog sich auf die kombinierten Zähne. Dies schließt einen Unterschied für einzelne Zähne nicht aus. Unsere Ergebnisse wiesen unterschiedliche Werte für die rechte und linke Seite auf, diese Unterschiede waren jedoch nicht signifikant (p=0,7304). Gleiches galt für die Untersuchungen von Tong et al. (2012b) bis auf die Eckzähne, welche sich signifikant unterschiedlich neigten. 6.3.1.2 Mesiodistale Zahnkronenachse im Unterkiefer Im Unterkiefer betrug die Angulation der mittleren Schneidezähne im Mittel 2,30° (SD=±3,457°) für Zahn 31 und 2,80° für Zahn 41 (SD=±4,421°). Der Zahn 32 neigte sich durchschnittlich um 2,36° (SD=±3,452°) und Zahn 42 um 3,17° (SD=±4,463°). Die Neigung der Eckzähne in mesiodistaler Richtung betrug für den Zahn 33 2,71° Diskussion 89 (SD=±3,109°) und für den Zahn 43 3,35° (SD=±5,069°). Ein Vergleich der Messwerte mit anderen Studien ist aufgrund der unterschiedlichen Methoden nicht möglich. Tong et al. (2012b) stellten ein Zunahme der Zahnangulation einschließlich der Wurzel von mesial gen distal fest. Obwohl diese Studie stattdessen die Zahnkronenangulation bestimmte, wurde diese Tendenz ebenfalls beobachtet. Insgesamt war die Streuung der Ergebnisse im Unterkiefer größer als im Oberkiefer. Dies deckt sich mit den Ergebnissen von Fuma et al. (2010). Engstände in der Unterkieferfront unterschiedlichen Ausmaßes werden bei fast allen Individuen beobachtet (Samspon 1995). Diese könnten einen Einfluss auf die Zahnkronenachse nehmen. Es hat sich gezeigt, dass insbesondere Unterkieferfrontzähne auch eine Achsenneigung gen distal aufweisen können (Ferrario et al. 2001). Diese Untersuchung unterschied nicht zwischen positiven und negativen Winkeln für die Zahnkronenachsen, abhängig davon, ob sich die Zahnkrone nach mesial oder distal neigte. In zukünftigen Studien sollte dies berücksichtigt werden. Die Ergebnisse für die mesiodistale Zahnachse sind im Unterkiefer somit unter Vorbehalt zu betrachten. Diese Studie konnte keine Unterschiede zwischen den Seiten feststellen (p=0,6934). Gleiches gilt für die Studie von Tong et al (2012b). Auch ein Unterschied zwischen den Geschlechtern konnte nicht nachgewiesen werden (p=0,1661). Fuma et al. (2010) kamen zu gleichem Ergebnis. Ferrario et al. (2001) stellten einen Unterschied für die Zähne 31, 32, 33 und 41 fest. In dieser Studie wurden die kombinierten Zahnachsen auf Geschlechtsunterschiede untersucht. Die Ergebnisse schließen Unterschiede zwischen Männern und Frauen für einzelne Zähne nicht aus. Es konnte in dieser Arbeit trotz unterschiedlicher Messergebnisse für die rechte und linke Seite kein signifikanter Unterschied zwischen beiden Seiten festgestellt werden (p=0,6934). Zu gleichem Schluss kamen Tong et al. (2012b). 6.3.1.3 Vestibuloorale Zahnachse im Oberkiefer Die durchschnittliche Inklination der mittleren Oberkieferfrontzähne betrug für den Zahn 11 44,90° (SD=±9,598°) und für den Zahn 21 45,21° (SD=±7,989°). Die seitlichen Schneidezähne wiesen vestibuloorale Winkel von 46,0° (SD=7,834) für Zahn 12 und von 46,76° (SD=±7,303°) auf. Der rechte Eckzahn 13 war im Mittel um 47,03° (SD=±5,962°) gen vestibulär geneigt und der linke Eckzahn 23 um 47,46° (SD=±5,205°). Auch für die Inklination gibt es bisher keine direkte Vergleichsstudie mit verwandter Methode. Die Eckzähne unterschieden sich weder von mittleren Diskussion 90 Schneidezähnen (p=0,071), noch seitlichen Schneidezähnen (p=0,509) signifikant bezüglich ihrer Inklination. Es konnte kein Unterschied zwischen rechter und linker Seite festgestellt werden (p=0,7575). Tong et al. (2012b) verzeichneten zumindest zwischen dem rechten und dem linken, mittleren Schneidezahn signifikante Unterschiede. Dieser Unterschied mag darin begründet sein, dass Tong et al. (2012b) in ihren Untersuchungen die vestibuloorale Zahnachse einschließlich der Wurzelachse bestimmten. Die Zahnachsen der männlichen und weiblichen Probanden unterschieden sich in dieser Studie nicht signifikant (p=0,1661). Gleiches galt für die Messungen von Fukagawa et al. (2010), unter Ausnahme des seitlichen Schneidezahns. Dieser zeigte für die Zahnkronen der Männer eine ausgeprägtere Neigung gen vestibulär. Als Begründung für die unterschiedlichen Ergebnisse kommt eine Messung der Zahnkronenachsen vestibulär an der Fazialfläche in Frage. Diese wird durch den vestibulooralen Zahndurchmesser beeinflusst. Da Männer breitere und längere Zähne (Condon et al. 2011; Ghose und Baghdady 1979; Sterrett et al. 1999) aufweisen, wäre es denkbar, das gleiches auch für die Tiefe der Zähne bei Kaukasiern gilt. Für andere ethnische Gruppen wurde dies bereits festgestellt (Koyoumdjisky-Kaye et al. 1976). 6.3.1.4 Vestibuloorale Achse im Unterkiefer Unsere Messungen ergaben für die mittleren Schneidezähne im Unterkiefer eine Inklination von 42,32° (SD=±8,257°) für den Zahn 31 und von 42,24° (SD=7,72°) für den Zahn 41. Der linke, seitliche Schneidezahn war durchschnittlich um 39,54° (SD=±12,028°) gen vestibulär geneigt, der auf der rechten Seite um 39,98° (SD=±7,941°). Für den Eckzahn 33 betrug die mittlere Neigung 36,07° (SD=±12,248°) und für den Zahn 43 35,73° (SD=±7,855°). Diese Werte sind aufgrund der neuen Methode ebenfalls nur in Bezug auf ihre Tendenzen mit anderen Studien vergleichbar. Es wurde eine gleichmäßige Abnahme der vestibulooralen Neigung im Verlauf der Zahnreihe gen distal beobachtet. Dies deckt sich mit den Ergebnissen von Tong et al. (2012b), obwohl diese die Zähne einschließlich der Wurzel analysierten. Dabei unterschieden sich die Inklinationen der mittleren Schneidezähne mit hoher Signifikanz von denen der seitlichen Schneidezähne (p≤0,001), sowie denen der Eckzähne (p≤0,001). Dies galt ebenfalls für den Vergleich zwischen seitlichen Schneidezähnen und Eckzähnen (p≤0,001). Gleiches wurde in anderen Studien Diskussion 91 beobachtet (Fukagawa et al. 2010; Kodaka et al. 2010; Tong et al. 2012b). Ferrario et al. (2001) hingegen stellten eine zunehmende Inklination im Verlauf fest. Jene Studie nutze allerdings die sagittale Ebene als Referenz und analysierte die Inklination somit nicht bezogen auf den einzelnen Zahn. Eine größere Streuung der Messwerte trat auf der rechten Seite auf. Dennoch konnte kein Unterschied zwischen den Seiten nachgewiesen werden (p≤0,6341). Trotz Einbezug der Wurzelachse galt dies auch für Tong et al. (2012b). Die Ergebnisse dieser Studie zeigten zudem keine nachweisbaren Unterschiede zwischen Männern und Frauen (p≤0,5292). Auch Ferrario et al. (2001) und Fukagawa et al. (2010) stellten diesbezüglich keinen Unterschied fest. 6.3.2 Zweidimensionale Zahnachsenanalyse Zur Verifizierung Screenshots für der Methode zehn Scans der Zahnkronenachsenmessung zusätzliche eine wurde zweidimensionale an Analyse durchgeführt. Diese geschah durch die Untersucherin selbst. Eine zweidimensionale Analyse eines dreidimensionalen Objekts ist der dreidimensionalen Analyse unterlegen (Champagne 1992; Schirmer und Wiltshire 1997). Dennoch erschien dies eine verhältnismäßig unkomplizierte Möglichkeit, die Messergebnisse der neuen Methode zu überprüfen. Die Angulation betrug im Oberkiefer bei diesem Messverfahren durchschnittlich 5,175° für die mittleren Schneidezähne und Eckzähne und 3,200° für die seitlichen Schneidezähne. Damit waren diese Messungen 2,005°, 0,03°, beziehungsweise 3,025° größer als bei der dreidimensionalen Analyse. Im Unterkiefer betrugen die Messergebnisse 5,175° für die mittleren Schneidezähne, 3,100° für die seitlichen Schneidezähne und 5,850° für die Eckzähne. Dies entspricht 2,625°, 0,335°, beziehungsweise 2,835° größeren Messergebnissen als in der zweidimensionalen Analyse. Die Untersucherin hat die Scans vor der Aufnahme mittels Screenshot so ausgerichtet, dass diese möglichst in der Ansicht direkt von vestibulär festgehalten wurden. Eine nur minimale Abweichung könnte leicht zu Abweichungen in dieser Größenordnung führen. Die Inklination im Oberkiefer betrug für die zweidimensionale Analyse 43,435° für die mittleren Schneidezähne, 42,851° für die seitlichen Schneidezähne und 47,883° für die Eckzähne. Im Unterkiefer wurden 39,612° für die mittleren Schneidezähne, 37,015° für die seitlichen Schneidezähne und 33,004° für die Eckzähne gemessen. Dies entspricht im Oberkiefer Abweichungen von -1,605°, -3,539° und 0,64° und im Diskussion Unterkiefer 92 von vestibuloorale -2,668°, -2,745° und -2,896°. Für die zweidimensionale, Zahnkronenachsenanalyse wurden die Screenshots mittig in mesiodistaler Orientierung geschnitten und dann so ausgerichtet, dass die Ansicht möglichst direkt die Schnittfläche darstellte. Nur kleine Fehler bei dieser Ausrichtung könnten die geringfügigen Abweichungen zwischen zweidimensionaler und dreidimensionaler Zahnkronenachsenanalyse erklären. Sowohl für Angulation als auch Inklination kommt eine nicht absolut exakte Übertragung der Referenzebene als zusätzliche, mögliche Fehlerquelle hinzu. Es wurde deshalb angenommen, dass trotz dieser geringfügigen Abweichungen zwischen zweidimensionaler und dreidimensionaler Analyse die dreidimensionale, mesiodistale und vestibuloorale Zahnachsenanalyse korrekt erfolgte. Screenshots der Zahnscans sind in ihrer Größe nicht der Realität entsprechend, was eine metrische Analyse auf diesem Wege unmöglich macht. Einzig Verhältnisse könnten aufgrund der Gültigkeit des Strahlensatzes bestimmt werden. Das in dieser Studie verwendete Programm für die dreidimensionale Zahnanalyse ist fähig, Abstände zwischen Markierungen zu vermessen, die mittels 3D Slicer 3 (Version 3.6) gesetzt wurden. Aus diesen Gründen wurde auf eine zusätzliche, zweidimensionale Auswertung der Zahnkronenlängen und Zahnkronenbreiten, Papillenhöhen, sowie der entsprechenden Verhältnisse verzichtet. 6.3.3 Dreidimensionale, metrische Zahnanalyse 6.3.3.1 Zahnkronenlängen im Oberkiefer Zahnkronenlängen weisen ethnische Unterschiede auf (Ferrario et al. 2001; Gillen et al. 1994) Die Probanden dieser Arbeit waren kaukasicher Herkunft. Ein Vergleich mit anderen Untersuchungen an Kaukasiern (Gillen et al. 1994; Sterrett et al. 1999) zur Verifizierung der neuen Methode erscheint sinnvoll. Ähnliche Ergebnisse lassen auf eine vergleichbare Methode schließen. In dieser Probandengruppe war der mittlere rechte Schneidezahn 11 mit 10,44mm (SD=±0,751mm) im Durchschnitt ebenso lang wie der linke, mittlere Schneidezahn 21 (SD=±0,913mm). Diese Werte liegen zwischen den Messwerten früherer Studien an Gipsmodellen kaukasischer Probanden. Diese hatten mit 9,66mm (Sterrett et al. 1999) sowohl kleinere, als auch mit 10,47mm (Gillen et al. 1994) leicht größere Werte festgestellt. Der rechte, seitliche Schneidezahn wies im Mittel eine Länge von 8,67mm (SD=±0,732mm) auf, der linke von 8,86mm (SD=±0,829mm). Bei Sterrett et Diskussion 93 al. (1999) waren diese Zähne im Schnitt circa 0,6mm kürzer. Die Messungen von Gillen et al. (1994) mit 8,71mm stimmen jedoch annähernd mit den Ergebnissen dieser Studie überein. Für die Eckzähne ergaben sich Zahnkronenlängen von 9,78mm (SD=±0,950mm) für 13 und von 10,0mm (SD=±0,931mm) für Zahn 23. Die Ergebnisse für diese Zähne waren bei Sterrett et al. (1999) mit 9,29mm wiederum knapp 0,6mm kürzer. Gillen et al. (1994) hingegen erfassten mit 10,21mm größere Werte für die Eckzahnlängen. Unterschiede in diesen Messergebnissen könnten sich aus der nicht exakt definierten Zahnkronenlänge und somit unterschiedlichen Messpunkten ergeben. Zudem wurde in diesen vorherigen Studien die Zahnkronenlänge am Gipsmodell bestimmt. Dieses Vorgehen weist Fehler aufgrund der Eigenschaften des Abformmaterials und des Gipses auf (Güth et al. 2012; Mehl et al. 2009). Ferrario et al. (2001) analysierten die Zahnkronenlängen digital. Die Zahnkronenlängen waren mit durchschnittlich 9,87mm für die mittleren Schneidezähne, 8,21mm für die seitlichen Schneidezähne und 9,47mm für die Eckzähne kürzer als die Zahnkronenlängen dieser Studie. Es wurden jedoch digitalisierte Gipsmodelle verwendet, weshalb weiterhin Fehlerquellen durch die Modellherstellung möglich sind (Güth et al. 2012; Mehl et al. 2009). Die Probandengruppe bei Ferrario et al. (2001) war auf weiße Norditaliener begrenzt. Diese Gruppe gehört zwar zu den Kaukasiern, ist jedoch wesentlich strenger limitiert. Condon et al. (2011) vermaßen nach gleicher Methode wie Sterrett et al. (1999) Zahnkronenlängen an einer irischen Population. Diese ist Teil der kaukasischen Rasse. Trotzdem wurden im Schnitt längere Zahnkronen gemessen als bei Sterrett et al. (1999). Die Probanden dieser Studie stammten zumeist aus dem germanischen Raum. Italiener weisen durchschnittlich eine kleinere Körpergröße auf als Menschen deutscher Abstammung (TNS Opinion and Social 2006). Eine Abweichung der Zahnkronenlängen aufgrund dieser ethnischen Unterschiede ist denkbar. Wie in zuvor durchgeführten Studien, stellte sich der mittlere Schneidezahn als der längste heraus, gefolgt vom Eckzahn und dem seitlichen Scheidezahn (Ferrario et al. 2001; Gillen et al. 1994; Sterrett et al. 1999). Alle Zahnkronenlängen unterschieden sich signifikant voneinander. Die Zahnkronenlängen der seitlichen Schneidezähne unterschieden sich stark signifikant von denen der Eckzähne und denen der mittleren Schneidezähne (p≤0,001). Auch zwischen Eckzähnen und mittleren Schneidezähnen wurden Differenzen festgestellt (p=0,002). Frühere Studien ergaben ebenfalls einen Unterschied für die Zahnkronenlängen von Männern und Frauen (Ferrario et al. Diskussion 94 2001; Gillen et al. 1994; Sterrett et al. 1999). Dies entspricht den Ergebnissen dieser Studie (p=0,0326). Ein Seitenunterschied konnte nicht beobachtet werden (p=0,0787). 6.3.3.2 Zahnkronenlängen im Unterkiefer Der linke, mittlere Schneidezahn im Unterkiefer war mit 8,53mm (SD=±0,898mm) im Schnitt etwas kürzer als der rechte mit 8,52mm (SD=±0,958mm). Die seitlichen Schneidezähne waren links im Mittel 9,09mm (SD=±0,980mm) lang, rechts 8,88mm (SD=±0,931mm). Der Eckzahn 33 wies eine Länge von 10,24mm (SD=±0,934mm) auf, Zahn 43 von 10,1mm (SD=±1,101mm). Wenig ist in der Literatur über die Zahnkronenlängen der Unterkieferfrontzähne bekannt. Von den bisher durchgeführten Studien sind der Autorin nur die Untersuchungen von Ferrario et al. (2001) bekannt, welche auch die Zahnkronenlängen der Unterkieferfrontzähne in vergleichbarer Form bestimmten. Alle Zähne waren bei Ferrario et al. (2001) etwas kürzer als in dieser Studie (mittlere Schneidezähne 8,05mm, seitliche Schneidezähne 8,37mm, Eckzähne 9,88mm). Dies könnte wiederum darin begründet sein, dass digitalisierte Gipsmodelle und nicht intraorale Scans verwendet wurden. Auch ethnische Ursachen sind denkbar, da es sich bei den Probanden von Ferrario et al. (2001) um weiße Norditaliener handelte. Die Teilnehmer dieser Studie waren aus dem germanischen Raum. Alle Zahnkronenlängen der Unterkieferfrontzähne unterschieden sich mit hoher Signifikanz (p≤0,001). Eine Differenz zwischen den Seiten konnte nicht festgestellt werden (p=0,0981). Es wurden jedoch Unterschiede zwischen den Zahnkronenlängen der Geschlechter festgestellt (p=0,0284). Ferrario et al. (2001) konnten einen solchen Zusammenhang in Bezug auf die Einzelzähne nur für die Eckzähne nachweisen. 6.3.3.3 Zahnkronenbreiten im Oberkiefer Die mittleren Schneidezähne waren mit 8,30mm (SD=±0,651mm) für den Zahn 11 und 8,31mm (SD=±0,906mm) für den Zahn 21 durchschnittlich fast exakt gleich breit. Der rechte, seitliche Schneidezahn wies eine mittlere Breite von 6,22mm (SD=±0,651mm) auf, der linke von 6,47mm (SD=±0,699mm). Der rechte Eckzahn 13 maß in mesiodistaler Orientierung im Mittel 7,38mm (SD=±0,453mm) und der linke Eckzahn 23 7,54mm (SD=±0,644mm). Für alle Oberkieferfrontzähne entsprechen diese Ergebnisse mit geringfügigen Abweichungen denen von Sterrett et al. (1999) und Chu et al. (2007), welche ebenfalls kaukasische Probanden untersuchten. Diskussion 95 Andere Untersuchungen an kaukasischen Populationen stellten tendenziell etwas größere Zahnkronenbreiten fest (Condon et al. 2011; Gillen et al. 1994; Moorrees et al. 1957; Sanin und Savara 1971). Grund für die unterschiedlichen Ergebnisse könnte wiederum die nicht spezifisch definierte Zahnkronenbreite darstellen, sowie die unterschiedliche Methode durch intraorales Scannen. Auch ethnische Unterschiede sind denkbar (Ghose und Baghdady 1979; Hanihara und Ishida 2005; Merz et al. 1991; Paredes et al. 2010; Santoro et al. 2000; Uysal und Sari 2005), welche sich in diesem Fall für kaukasische Untergruppen ergeben könnten. Die kaukasischen Probanden bei Sterrett et al. (1999), Sanin und Savara (1971) und Moorrees et al. (1957) lebten alle auf dem nordamerikanischen Kontinent. Die Teilnehmer dieser Studie hingegen entstammten dem germanischen Raum. Alle Zahnkronenbreiten waren mit großer Signifikanz (p≤0,001) spezifisch für den jeweiligen Zahn. Ein Unterschied zwischen den Zahnkronenbreiten der rechten und linken Seite von 0,25mm oder mehr tritt bei 90% der Zähne auf (Ballard 1944). Trotz Differenzen zwischen den Kieferhälften in dieser Studie, waren diese nicht signifikant (p=0,2791). Dies galt auch für die Untersuchungen von Ghose und Baghdady (1979). Die Zahnkronenbreiten der Geschlechter unterschieden sich nicht signifikant voneinander (p=0,3635). Sterrett et al. (1999) und Moorrees et al. (1957) hingegen stellten für alle Oberkieferfrontzähne signifikante Unterschiede zwischen Männern und Frauen fest, Gillen et al. (1994) jedoch nur für die seitlichen Schneidezähne und die Eckzähne. Die Auswertung dieser Studie bezüglich der Geschlechtsunterschiede ging nicht auf die einzelnen Zähne ein. Dies schließt nicht aus, dass sich die Zahnbreiten bestimmter Zähne zwischen Männern und Frauen unterscheiden. 6.3.3.4 Zahnkronenbreiten im Unterkiefer Die beiden mittleren Schneidezähne im Unterkiefer wiesen mit 5,00mm (31 SD=±0,380mm; Zahnkronenbreite 41 auf. SD=±0,412mm) Die seitlichen durchschnittlich exakt die gleiche Schneidezähne waren mit 5,63mm (SD=±0,872mm) für Zahn 32 und 5,41mm (SD=±0,428mm) für Zahn 42 etwas breiter. Die Eckzähne stellten mit 6,47mm (SD=±0,650mm) und 6,11mm (SD=±0,865mm) die größten Zahnbreiten. Alle Zahnkronenbreiten waren spezifisch für jeden Zahntyp (p≤0,001). Diese Werte sind alle 0,2mm bis 0,8mm kleiner als die Messungen vorheriger Studien (Merz et al. 1991; Moorrees et al. 1957; Sanin und Savara 1971). Begründet könnte dies wiederum in methodischen und ethnischen Diskussion 96 Differenzen sein. Die rechte und linke Seite unterschieden sich schwach signifikant (p=0,0249). Wenngleich Ghose und Baghdady (1979) für eine Gruppe von Irakis Unterschiede zwischen rechter unter linker Seite registrierten, waren diese nicht signifikant. Denkbar wäre eine größere Varianz der Unterkieferfrontzahnbreiten, als bisher angenommen. Es ergaben sich keine Unterschiede für die Zahnkronenbreiten von Männern und Frauen (p=0,8738). Merz et al. (1991) hingegen stellten Unterschiede zwischen den Geschlechtern fest. Da aber noch andere Parameter mit kalkuliert wurden, ist in Frage zu stellen, inwiefern diese Aussage bezogen allein auf die Zahnkronenbreiten übertragbar ist. 6.3.3.5 Verhältnis von Zahnkronenbreite und Zahnkronenlänge im Oberkiefer Das Verhältnis von Zahnkronenbreite zu Zahnkronenlänge betrug im Schnitt für die mittleren Schneidezähne 0,80 (SD=±0,086), für den rechten, seitlichen Schneidezahn 0,72 (SD=±0,083) und für den linken 0,73 (SD=±0,097). Das Verhältnis der Eckzähne betrug durchschnittlich 0,76 (31 SD=±0,061; 32 SD=±0,066). Die Messungen von Sterrett et al. (1999) und Gillen et al. (1994) sind mit jeweils zwischen 0,03-0,1 Differenz entscheidend größer. Sterrett et al. (1999) maßen für die Zahnkronenlänge für jeden Zahn jeweils etwas kleinere Werte, für die Zahnkronenbreite hingegen jeweils etwas größere Strecken. Im Verhältnis zu Gillen et al. (1994) unterschieden sich die Werte für die Zahnkronenlängen der mittleren und seitlichen Schneidezähne kaum. Die Zahnkronenlängen der Eckzähne waren geringfügig größer, die Zahnkronenbreiten hingegen waren jeweils circa 0,8mm breiter. Dies ist als Ursache für die relativ großen Unterschiede für das Verhältnis von Zahnkronenbreite und Zahnkronenlänge zu sehen. Die nicht genau definierten Zahnkronenbreiten und Zahnkronenlängen stellen auch hier eine bedeutsame Problematik dar. Die Zahnkronenlängen (Ferrario et al. 2001; Gillen et al. 1994) sowie Zahnkronenbreiten (Ghose und Baghdady 1979; Hanihara und Ishida 2005; Merz et al. 1991; Paredes et al. 2010; Santoro et al. 2000; Uysal und Sari 2005) verschiedener ethnischer Gruppen unterscheiden sich. Differenzen aufgrund der Herkunft der Probanden sind auch hier denkbar. Abweichungen aufgrund der Methode (Güth et al. 2012; Mehl et al. 2009) sind nicht auszuschließen. Die Verhältnisse der mittleren Schneidezähne unterschieden sich signifikant von denen der seitlichen Schneidezähne (p≤0,001) und denen der Eckzähne (p=0,013). Diskussion 97 Die Proportionen von seitlichen Schneidezähnen und Eckzähnen unterschieden sich nicht nachweislich (p=0,065). Gleiches galt für die Studien von Sterrett et al. (1999) und Gillen et al. (1994). Es wurde kein Nachweis für einen Unterschied zwischen rechter und linker Seite erbracht (p=0,5828). Die Geschlechter dieser Studie unterschieden sich nicht nachweislich in ihrem Verhältnis von Zahnkronenbreite zu Zahnkronenlänge (p=0,4048). Bei Sterrett et al. (1999) unterschieden sich im Oberkiefer nur die Verhältnisse der Eckzähne von Männern und Frauen, bei Gillen et al. (1994) nur die Eckzähne und die mittleren Schneidezähne. In dieser Studie wurden die Oberkieferfrontzähne nicht einzeln nach dem Geschlecht untersucht. Es ist aus unseren Ergebnissen nicht abzuleiten, ob es Unterschiede für einzelne Zähne gibt. 6.3.3.6 Verhältnis von Zahnkronenbreite und Zahnkronenlänge im Unterkiefer Es gibt nach Kenntnis der Autorin bisher keine Studie, die sich mit dem Verhältnis von Zahnkronenbreite zu Zahnkronenlänge im Unterkiefer befasst hat. Viele Studien haben sich nur mit der Zahnkronenlänge (Ferrario et al. 2001) oder Zahnkronenbreite (Ghose und Baghdady 1979; Merz et al. 1991; Moorrees et al. 1957; Paredes et al. 2010; Santoro et al. 2000; Uysal und Sari 2005) auseinandergesetzt. Dies mag darin begründet sein, dass die Analyse des Verhältnisses von Zahnkronenbreite zu Zahnkronenlänge insbesondere der ästhetischen Planung dient (Duarte et al. 2008; Magne und Belser 2002; Sterrett et al. 1999) und dem Oberkieferfrontzahnbereich hier die entscheidende Rolle zugeschrieben wird (Rufenacht 1990). Unsere Messungen ergaben für die mittleren Schneidezähne ein durchschnittliches Verhältnis von 0,59 (11 SD=±0,695; 21 SD=±0,084), für den linken, seitlichen Schneidezahn von 0,63 (SD=±0,110) und für den rechten von 0,62 (SD=±0,090). Das Verhältnis des Zahns 33 betrug 0,64 (SD=±0,063), Zahn 43 hatte mit 0,61 (SD=±0,840) ein etwas kleineres Breiten-Längen-Verhältnis. Die mittleren und seitlichen Schneidezähne unterschieden sich signifikant in ihren Zahnkronenproportionen (p=0,015), die Eckzähne und die mittleren Schneidezähne (p=0,074), beziehungsweise seitlichen Schneidezähne (p=0,999) nicht. Ein Unterschied zwischen den Seiten (p=0,2011) und Geschlechtern (p=0,1579) ergab sich nicht. Diskussion 98 6.3.3.7 Verhältnis von Zahnkronenlänge und Papillenhöhe im Oberkiefer Frühere Studien zeigten bereits, dass die Zahnkronenform die Form der Zahnfleischpapille beeinflusst (Chow et al. 2010; Kois 2004; Morris 1958; Olsson et al. 1993; Shu und Qian 2011). Nachweislich beeinflusst das Verhältnis von Zahnkronenbreite zu Zahnkronenlänge die Höhe der interdentalen Papille (Chow et al. 2010; Kois 2004; Olsson et al. 1993). Kurze und breite Zähne mit einem Verhältnis von mehr als 0,87 haben signifikant häufiger Zahnfleischpapillen, die das interdentale Dreieck ausfüllen, als Zähne mit einem kleineren Verhältnis (Chow et al. 2010). Eher viereckige Zähne haben ein geringeres Risiko für „schwarze“ Interdentalräume durch fehlendes Weichgewebe, als eher dreieckige Zähne. Begründet ist dies durch den längeren Approximalkontakt. Somit wird weniger Weichgewebe benötigt, um den Zahnzwischenraum auszufüllen (Kois 2004). Schmale, lange Zähne weisen auch längere Zahnfleischpapillen auf (Olsson et al. 1993). Laut Kenntnis der Autorin wurden jedoch bisher keine Studien durchgeführt, die sich mit dem Verhältnis der Papillenlänge zur Zahnkronenlänge, beziehungsweise Zahnkronenbreite unabhängig voneinander beschäftigten. Ziel dieser Untersuchungen war es, diese Lücke in der Literatur zu schließen. Analysiert wurde, ob jeweils pro Zahn ein zahnspezifischer Zusammenhang zwischen Zahnfleischpapillenhöhe und Zahnkronenlänge, beziehungsweise Zahnkronenbreite existiert. Zudem wurde untersucht, ob das Zahnkronenlängen-Breiten-Verhältnis dividiert durch das Verhältnis von Papillenhöhe und Papillenlänge individuell pro Zahn ist. Alle Untersuchungen wurden mit der Höhe, beziehungsweise Breite der jeweils mesial vom Zahn gelegenen Papille durchgeführt. Es ergab sich ein Verhältnis von Zahnkronenlänge und Papillenhöhe für den mittleren Schneidezahn rechts von 2,56 (SD=±0,383) und links von 2,67 (SD=±0,349). Die Papillenhöhe entsprach somit 38-40% der Zahnkronenlänge. Die Verhältnisse der seitlichen Schneidezähne waren mit 2,31 (SD=±0,446) und 2,32 (SD=±0,281) fast identisch. Die Papillenhöhe machte 47% der Zahnkronenlänge aus. Der Zahn 13 wies ein Verhältnis von 2,67 (SD=±0,403) auf, der Zahn 23 von 2,53 (SD=±0,367). Die Höhe der Papille erreichte somit rechts 38% der Länge der Zahnkrone, links 40%. Die Verhältnisse der seitlichen Schneidezähne unterschieden sich nachweislich von denen der mittleren Schneidezähne (p≤0,001) und denen der Eckzähne (p≤0,001). Die Verhältnisse von Eckzähnen und mittleren Schneidezähnen Diskussion 99 waren statistisch gleich (p=1,0). Die Streuung der Messwerte ist im rechten Oberkiefer größer als im linken. Es wurde ein Unterschied zwischen den Seiten (p=0,012) sowie den Geschlechtern (p=0,007) festgestellt. Da sich die Zahnkronenlängen der rechten und linken Seite nicht unterscheiden, ist der Unterschied zwischen den Seiten durch eine unterschiedliche Höhe der analogen Zahnfleischpapillen erklärt. Unsere Definition der Zahnfleischpapille bezog sich auf die apikalsten, vestibulären Zahnfleischsaumpunkte zweier benachbarter Zähne. Diese können zwischen rechter und linker Seite Unterschiede aufweisen (Charruel et al. 2008). Auch Differenzen in den Papillenhöhen zwischen rechter und linker Seite sind denkbar. 6.3.3.8 Verhältnis von Zahnkronenlänge und Papillenhöhe im Unterkiefer Der linke, mittlere Schneidezahn wies ein durchschnittliches Verhältnis von 2,68 (SD=±0,090) auf, der rechte von 2,53 (SD=±0,394). Die Höhe der Papille erreichte somit rechts 37% der Länge der Zahnkrone, links 40%. Der Zahn 32 wies ein durchschnittliches Verhältnis von 2,67 (SD=±0,489) auf, der Zahn 42 von 2,39 (SD=±0,324). Dies entspricht einer Papillenhöhe von 37% beziehungsweise 42% der Zahnkronenlänge. Der linke Eckzahn wies mit 2,70 (SD=±0,489) ein wesentlich größeres Verhältnis auf als der rechte Eckzahn mit 1,766 (SD=±0,321). Die Papillenhöhen machten somit 37%, beziehungsweise 57% der Zahnkronenlänge aus. Seitliche Schneidezähne und mittlere Schneidezähne (p≤0,001), beziehungsweise Eckzähne (p≤0,001) unterschieden sich signifikant in ihrem Verhältnis von Zahnkronenlänge zu Papillenhöhe. Die Eckzähne unterschieden sich auffällig stark in ihren Verhältnissen. Dies schlägt sich in einem signifikanten Unterschied zwischen rechter und linker Seite nieder (p≤0,001). Wenngleich der rechte Eckzahn eine größere Streuung in den Werten für die Zahnkronenlänge aufweist, weisen die durchschnittlichen Zahnkronenlängen beider Eckzähne nur eine Differenz von 0,14mm auf. Die Unterschiedliche in den Verhältnissen von Zahnkronenlänge zu Papillenhöhe muss somit in einer weniger konstanten Papillenhöhe begründet sein. Diese wird im Oberkiefer beim Gesunden nachweislich durch die Zahnform, das Alter des Probanden, die Länge des Approximalkontaktes, die krestale Knochenhöhe und die Dicke der approximalen Gingiva beeinflusst (Chow et al. 2010). Inwiefern diese Parameter auch auf den Unterkiefer zutreffen, müssten weitere Studien klären. Mit Ausnahme des Alters der Patienten, wurde in dieser Diskussion 100 Studie keiner dieser Punkte dokumentiert. Es ist denkbar, dass diese Faktoren einen Einfluss auf die Ergebnisse gehabt haben. Ein Unterschied für Männer und Frauen wurde nicht festgestellt (p=0,3635). 6.3.3.9 Verhältnis von Zahnkronenbreite und Papillenhöhe im Oberkiefer Es wurde ein möglicher Zusammenhang zwischen Zahnkronenbreite und Papillenhöhe in Frage gestellt. Unsere Messungen ergaben für den rechten, mittleren Schneidezahn im Oberkiefer ein Verhältnis von 2,05 (SD=±0,489) und für den linken von 2,094 (SD=±0,313). Die seitlichen Schneidezähne wiesen durchschnittliche Verhältnisse von 1,67 (SD=±0,42) und 1,70 (SD=±0,276) auf. Die Papillenhöhe machte somit 49%, beziehungsweise 48% der Zahnkronenbreite aus. Das Verhältnis des rechten, seitlichen Schneidezahns betrug 1,67 (SD=±0,334), das des linken 1,70 (SD=±0,316). Dies entspricht 60%, beziehungsweise 59% der Zahnkronenbreite. Der Zahn 13 wies ein Verhältnis von 2,02 (SD=±0,334) auf, der Zahn 23 von 1,91 (SD=±0,316). Die Höhe der Papille betrug somit rechts 49% der Breite der Zahnkrone, links 52%. Wie bereits beim Verhältnis von Zahnkronenlänge zu Papillenhöhe beobachtet, unterschieden sich die Werte von Eckzähnen und mittleren Schneidezähnen nicht nachweisbar (p=0,165). Die seitlichen Schneidezähne hingegen wiesen gegenüber den mittleren Schneidezähnen (p≤0,001) und den Eckzähnen (p≤0,001) spezifische Verhältnisse auf. Trotz einer größeren Streuung auf der rechten Seite war kein Unterschied zwischen den Seiten feststellbar (p=0,1439). Auch die Geschlechter unterschieden sich nicht nachweislich (p=0,2733). 6.3.3.10 Verhältnis von Zahnkronenbreite und Papillenhöhe im Unterkiefer Im Unterkiefer wiesen die mittleren Schneidezähne ein Verhältnis von 1,58 (SD=±0,258), beziehungsweise 1,50 (SD=±0,267) auf. Die Papillenhöhen entsprachen somit 63%, beziehungsweise 67% der Zahnkronenbreite. Auf der linken Seite zeigte der seitliche Schneidezahn ein Verhältnis von Zahnkronenbreite zu Papillenhöhe von 1,66 (SD=±0362), rechts von 1,47 (SD=±0,276). Die Höhe der Papille betrug somit links 60% der Breite der Zahnkrone, rechts 68%. Das Verhältnis des Eckzahns 33 betrug 1,72 (SD=±0,381), für 43 1,09 (SD=±0,194). Dies entspricht einer Papillenhöhe, die rechts 58% und links 92% der Zahnkronenbreite ausmacht. Die Ergebnisse ähneln denen bezüglich des Verhältnisses von Zahnkronenlänge zu Papillenhöhe. Wiederum ergeben sich die größten Differenzen zwischen den Diskussion 101 Eckzähnen. Dass sie für das Verhältnis von Zahnkronenbreite zu Zahnkronenlänge noch stärker imponieren, ist auf den zwar gleichbleibenden Betrag für die Papillenlänge jedoch im Vergleich zur Zahnkronenlänge kleineren Betrag für die Zahnkronenbreite zurückzuführen. Folglich ergibt sich auch hier ein signifikanter Unterschied zwischen rechter und linker Mandibula (p≤0,001). Mögliche Begründungen für diese Unterschiede sind die gleichen, wie für das Verhältnis von Zahnkronenlänge zu Papillenhöhe im Unterkiefer. Ein Unterschied zwischen Männern und Frauen stellte sich nicht heraus (p=0,5581). 6.3.3.11 Verhältnis Zahnkronenlängen-Breiten-Index zu Papillenhöhen- Breiten-Index im Oberkiefer Als letzter Parameter wurde ein Zusammenhang zwischen dem Verhältnis von Zahnkronenlänge zu Zahnkronenbreite und dem Verhältnis von Papillenhöhe zu Papillenbreite geprüft. Die Papillenbreite wurde hierbei als Abstand zweier benachbarter Zahnfleischsaumpunkte definiert. Die mittleren Schneidezähne zeigten Verhältnisse von 6,71 (SD=±2,781) rechts und 5,34 (SD=±1,485) links auf. Der rechte, seitliche Schneidezahn wies ein Verhältnis von 4,88 (SD=±2,040) auf und der linke von 4,82 (SD=±1,384). Das Verhältnis des rechten Eckzahns betrug 5,88 (SD=±1,819). Das Verhältnis des linken Eckzahns unterschied sich wesentlich von denen der anderen Oberkieferfrontzähne mit 26,67 (SD=±7,609). Worauf dieser Unterschied zurückzuführen ist, ist schwer erklärlich. Denkbar sind methodische Fehler. Der einzige Faktor, der neu hinzugekommen ist, ist die Papillenbreite. Es ist möglich, dass bei der Bestimmung dieser für den Zahn 23 ein systematischer Fehler aufgetreten ist. Folglich ist die Interpretation dieser Messergebnisse mit Vorsicht zu betrachten. Es ist nicht auszuschließen, dass die p-Werte für die Unterschiede zwischen den beziehungsweise widerspiegeln. Eckzähnen den Allein und mittleren der den seitlichen Schneidezähnen signifikante Schneidezähnen ein Unterschied verfälschtes zwischen (p≤0,001), Ergebnis mittleren Schneidezähnen und seitlichen Schneidezähnen (p≤0,001) wird durch diese Komponente nicht beeinflusst. Es ist nicht nachzuweisen, ob sich auch der statistische Unterschied zwischen rechter und linker Seite (p≤0,001) allein aus den Messergebnissen für den Zahn 23 ergibt. Als mögliche Ursache kommt die Verwendung eines oder mehrerer falscher Punkte für den Zahn 23 in Frage. Für einen systematischen Fehler spricht auch, dass kein Unterschied zwischen den Diskussion 102 Geschlechtern festgestellt worden ist (p=0,0836). Dies zeigt, dass sowohl für Männer als auch für Frauen eine wesentlich größere Papillenbreite links als rechts gemessen wurde. Für diesen Teilbereich sollte deshalb vor einer weiteren Verwendung des Programms dieser Fehler identifiziert und beseitigt werden. 6.3.3.12 Verhältnis Zahnkronenlängen-Breiten-Index zu Papillenhöhen- Breiten-Index im Unterkiefer Für den Zahn 31 ergaben unsere Untersuchungen ein Verhältnis zwischen Zahnkronenlängen-Breiten-Index zu Papillenhöhen-Breiten-Index von 4,46 (SD=±1,340) und von 4,59 (SD=±1,529) für den Zahn 41. Die mittleren Schneidezähne wiesen links ein Verhältnis von 4,75 (SD=±2,231) und rechts von 4,91 (SD=±1,974) auf. Das Verhältnis betrug für den linken Eckzahn 5,51 (SD=±2,049) und für den rechten 3,91 (SD=±0,2091). Die Streuung der Messergebnisse war für die Zähne 32, 42 und 43 größer als für die restlichen Unterkieferfrontzähne. Die Verhältnisse der Zähne unterschieden sich nicht signifikant (p≥0,05). Es wurde ein Unterschied zwischen rechter und linker Seite registriert (p=0,0147). Dieser könnte sich wiederum durch die Papillenhöhe ergeben, ein Einfluss der Papillenbreite könnte ebenfalls zum Tragen kommen. Ein Unterschied zwischen Männern und Frauen (p=0,747) wurde für dieses Verhältnis nicht festgestellt. 6.4 Schlussfolgerungen 1. Die neue Methode zur dreidimensionalen Zahnkronenachsen und Zahnkronenproportionenanalyse durch direktes intraorales Scannen bietet zeitliche Ersparnisse und das Ausbleiben von Messfehlern durch Abformung und Überführung in Gips. Die Analyse erfolgt automatisch durch das entwickelte Programm und ist somit objektiver als die manuelle Analyse am Gipsmodell. 2. Eine kieferspezifische Referenzebene ist aufgrund ihrer Konstanz und leichten Bestimmbarkeit von Vorteil. Zusätzliche zahnspezifische Referenzebenen in mesiodistaler, sowie vestibulooraler Richtung stellen eine interessante Alternative für die Zahnachsenbestimmung dar. Diskussion 103 3. Die mesiodistale Zahnkronenachsenneigung beträgt im Oberkiefer für die mittleren Schneidezähne und seitlichen Schneidezähne 3,17°. Die Eckzähne sind mit 2,15° nachweislich weniger anguliert. Im Unterkiefer unterscheiden sich die mesiodistalen Zahnkronenachsen nicht signifikant. Sie betragen zwischen 2,55° und 3,03° 4. Im Oberkiefer unterscheiden sich die vestibulooralen Winkel der Frontzähne mit durchschnittlich 45,04° für die mittleren Schneidezähne, 46,39° für die seitlichen Schneidezähne und 47,24° für die Eckzähne nicht signifikant. Eine Tendenz zu einem Anstieg der vestibulooralen Achse gen distal wird beobachtet. Im Unterkiefer unterscheiden sich die Inklinationen der mittleren Schneidezähne (42,28°), der seitlichen Schneidezähne (39,76°) und der Eckzähne (35,90°) signifikant. Dieser Winkel scheint sich jedoch im Verlauf des Zahnbogens gen distal zu verkleinern. 5. Die durchschnittlichen Zahnkronenlängen der Frontzähne im Oberkiefer und im Unterkiefer unterscheiden sich alle signifikant. Die mittleren Schneidezähne im Oberkiefer haben im Mittel eine Länge von 10,44mm, die seitlichen Schneidezähne von 8,76mm und die Eckzähne von 9,88mm. Wie in früheren Studien stellten sich die mittleren Schneidezähne als längste Zähne bezogen auf die Zahnkronenlänge heraus, gefolgt von den Eckzähnen und den seitlichen Schneidezähnen. Im Unterkiefer sind die mittleren Schneidezähne durchschnittlich 8,53mm lang, die seitlichen Schneidezähne 8,99mm und die Eckzähne 10,17mm. 6. Die Zahnkronenbreiten sind im Oberkiefer und im Unterkiefer zahnspezifisch. Im Oberkiefer sind die mittleren Schneidezähne im Durchschnitt 8,30mm breit, die seitlichen Schneidezähne 6,35mm und die Eckzähne 7,46mm. Die unteren, mittleren Schneidezähne weisen eine mittlere Breite von 5,00mm auf, die seitlichen Schneidezähne von 5,52mm und die Eckzähne von 6,29mm. 7. Das Verhältnis von Zahnkronenbreite zu Zahnkronenlänge ist im Oberkiefer unterschiedlich zwischen mittleren Schneidezähnen (0,80) und seitlichen Schneidezähnen (0,73), beziehungsweise Eckzähnen (0,76). Die Verhältnisse Diskussion 104 von Eckzähnen und seitlichen Schneidezähnen unterscheiden sich nicht nachweislich. Im Unterkiefer unterscheidet sich nur das Verhältnis von mittleren Schneidezähnen (0,59) und seitlichen Schneidezähnen (0,62). Die Verhältnisse von Eckzähnen und seitlichen Schneidezähnen sind mit 0,62 gleich groß. 8. Im Oberkiefer ist das Verhältnis von Zahnkronenlänge zur Zahnfleischpapillenhöhe unterschiedlich zwischen seitlichen Schneidezähnen und Eckzähnen, beziehungsweise mittleren Schneidezähnen. Eckzähne und mittlere Schneidezähne haben das gleiche Verhältnis. Die Papille erreicht bei den mittleren Schneidezähnen 39% der Zahnkronenlänge, bei seitlichen Schneidezähnen 47% und bei Eckzähnen ebenfalls 39%. Im Unterkiefer unterscheiden sich nur mittlere Schneidezähne und seitliche Schneidezähne in diesem Verhältnis nicht. Die Papille erreicht hier 38,5% der Zahnkronenlänge bei den mittleren Schneidezähnen, 39,5% bei den seitlichen Schneidezähnen und 47% bei den Eckzähnen. 9. Das Verhältnis unterscheidet der sich Schneidezähnen, im Zahnkronenbreite Oberkiefer beziehungsweise zur zwischen Eckzähnen. Zahnfleischpapillenhöhe mittleren Die und seitlichen Verhältnisse von Eckzähnen und mittleren Schneidezähnen unterscheiden sich nicht signifikant. Die Papillenhöhe entspricht für die mittleren Frontzähne 48,5% der Zahnkronenbreite, für die seitlichen Frontzähne 59,5% und für die Eckzähne 50,5%. Im Unterkiefer unterscheiden sich die Verhältnisse von Eckzähnen und seitlichen, beziehungsweise mittleren Schneidezähnen. Für die mittleren Schneidezähne entspricht die Papillenhöhe 65% der Zahnkronenbreite, für die seitlichen Schneidezähne 64%. Die Ergebnisse für die Eckzähne unterscheiden sich in dieser Untersuchung unerwartet stark zwischen linker (58%) und rechter (92%) Seite, sie sind mit Vorsicht zu interpretieren. 10. Das Verhältnis zwischen den Zahnproportionen (gebildet durch Zahnkronenlänge und Zahnkronenbreite) sowie Papillenproportion (bestehend aus dem Verhältnis von Papillenhöhe und Papillenbreite) beträgt im Oberkiefer für die mittleren Schneidezähne 6,03 und für die seitichen Schneidezähne Diskussion 105 4,85. Das Verhältnis des rechten Eckzahns mit 5,88 unterscheidet sich ungemäß stark von dem des linken Eckzahns (26,67). Die Eckzähne unterscheiden sich stark von den mittleren und seitlichen Schneidezähnen. Jedoch sind die Ergebnisse für die Eckzähne aufgrund der ausgeprägten Diskrepanz zwischen rechter und linker Seite mit Zurückhaltung zu betrachten. Seitliche und mittlere Schneidezähne unterscheiden sich signifikant. Im Unterkiefer unterscheidet sich keins der Verhältnisse nachweislich. Es beträgt für die mittleren Schneidezähne 4,47, für die seitlichen Schneidezähne 4,83 und für die Eckzähne 4,71. 11. Die Zahnkronenlängen im Oberkiefer und im Unterkiefer sind geschlechtsspezifisch. Das Verhältnis von Zahnkronenlänge zu Papillenhöhe unterscheidet sich im Oberkiefer ebenfalls zwischen Männern und Frauen. 12. Das Verhältnis zwischen Zahnkronenlänge und Papillenhöhe im Oberkiefer und Unterkiefer ist nicht identisch auf der rechten und auf der linken Seite. Auch das Zahnkronenpropotionsverhältnis im Zusammenhang mit dem Papillenhöhen-Breiten-Verhältnis unterscheidet sich je Kieferhälfte in beiden Kiefern. Dies ist auf Unterschiede in der Papillenanatomie zurückzuführen. Das Verhältnis von Zahnkronenbreite zu Papillenhöhe unterscheidet sich für die Unterkieferfrontzähne auf der rechten und der linken Seite. Da sich auch die Zahnkronenbreiten im Unterkiefer unterscheiden, ist nicht endgültig geklärt, ob dies durch die Unterschiede der Zahnkronenbreiten und/oder Papillenhöhen bedingt ist. Zusammenfassung 106 7 Zusammenfassung Das Wissen um natürliche Zahnkronenproportionen und Zahnkronenachsen ist essentieller Bestandteil im zahnmedizinischen, kieferorthopädischen und zahntechnischen Alltag. Bisherige Arbeiten nutzen physische oder digitalisierte Gipsmodelle für Ihre Analysen. Diese Studie entwickelte eine Methode mit einer stabilen Referenzebene und nutze die Möglichkeiten gegeben durch neue, intraorale Scannverfahren. Pro Zahn wurde eine zahnspezifische mesiodistale und vestibuloorale Ebene definiert. Die Angulation und die Inklination aller Oberkieferund Unterkieferfrontzähne wurden bestimmt. Die Zahnkronenbreite und Zahnkronenlänge, sowie deren Verhältnis wurden ermittelt. Nur die Zahnkronenlänge unterschied sich signifikant zwischen Männern und Frauen. Desweiteren wurde ein zahnspezifischer Zusammenhang zwischen der Zahnfleischpapillenhöhe und der Zahnkronenlänge, beziehungsweise Zahnkronenbreite untersucht. Die Zahnfleischpapille erreichte im Oberkiefer 39% der Zahnkronenlänge für die mittleren Frontzähne und Eckzähne und 47% für die seitlichen Frontzähne. Zudem entsprach die Papillenhöhe 48,5% (mittlere Schneidezähne), 59,5% (seitliche Schneidezähne) und 50,5% (Eckzähne) der Zahnkronenbreite. Im Unterkiefer erreichten die Papillen 38,5% (mittlere Schneidezähne), 39,5% (seitliche Schneidezähne) und 47% (Eckzähne) der Zahnkronenlänge. Für das Verhältnis von Zahnkronenbreite zu Papillenhöhe entsprach die Papillenhöhe 65% (mittlere Schneidezähne), 64% (seitliche Schneidezähne) und 75% (Eckzähne) der Zahnkronenbreite. Zudem wurde das Verhältnis von Zahnkronenbreite zu Zahnkronenlänge in Bezug zum Verhältnis von Papillenhöhe und Papillenbreite gesetzt. Hierbei ergaben sich signifikante Unterschiede zwischen allen Oberkiefer- und Unterkieferfrontzähnen mit Ausnahme des Vergleichs der mittleren und seitlichen Unterkieferfrontzähne. Es wurden Unterschiede zwischen der rechten und linken Seite für alle Verhältnisse mit Bezug zur Zahnfleischpapillenhöhe registriert, außer für das Verhältnis von Papillenhöhe zu Zahnkronenbreite im Oberkiefer. Die Untersuchungen lassen auf einen rechts-links Unterschied in der Papillenanatomie schließen. Das neu entwickelte Programm eignet sich sowohl Zahnkronenanalysen. für kieferorthopädische, als auch ästhetische Zusammenfassung 107 7.1 Summary The knowledge of natural tooth proportions and tooth axes is essential in the daily work of dentists, orthodontists, and dental laboratory technicians. Earlier studies used physical or digitalized stone models for their analysis. This study developed a new method with a stable reference plane using the possibilities given by the new intraoral scanning technique. A specific mesiodistal and faciooral plane was defined for every single tooth. Tooth angulation and inclination were identified for all upper and lower jaw anterior teeth. The width and length of the clinical crown as well as their proportion were measured. In this study, only tooth length showed a significant gender difference. Besides, a tooth-specific relationship between interdental papilla height, tooth crown length, and width was analyzed. In the upper jaw, the papilla reached 39% of the crown length of the central incisors and canines, for the lateral incisors it reached 47%. The same analysis for tooth width and the papilla height resulted in 48% (central incisors), 59,5% (lateral incisors), and 50,5% (canines). In the lower jaw the papilla corresponded to 38,5% (central incisors), 39,5% (lateral incisors), and 47% (canines) of the tooth length. The proportion of tooth width and papilla length was 65% (central incisors), 64% (lateral incisors), and 75% (canines). Besides the relationship between the proportion of the tooth (tooth length to tooth width), the proportion of the papilla (papilla height to papilla length) was analyzed. Significant differences were found between all maxillary and mandibular front teeth, with the comparison of the lower central and lateral incisors being the only exception. In the upper jaw, the right and left side differed significantly for all proportions that included papilla height with the exemption of the proportion of papilla height and papilla width. These findings suggest diversity between the right and left side in the anatomy of the papilla. The newly invented computer program may be used for the planning of orthodontic and/or esthetic treatment. Literaturverzeichnis 108 8 Literaturverzeichnis Alwazzan KA (1995). Variation in mesiodistal crown width and amount of tooth exposure between right and left maxillary anterior teeth. Egyptian Dental Journal, 41: 1283-1286 Al Wazzan KA (2001). 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Horvath, der mich während der ganzen Zeit hervorragend betreut hat und immer umgehend auf meine teils komplexen Fragen eingegangen ist. Ein herzliches Dankeschön gilt auch meinem Doktorvater Herrn Prof. Dr. Markus B. Blatz für die Überlassung des Themas und die Betreuung während der letzten Jahre. Herrn Prof. Dr. Karl-Thomas Wrbas möchte ich für die Übernahme der Zweitkorrektur danken. Ich danke allen Probanden, die sich bereit erklärt haben, an dieser Studie teilzunehmen. Für die Hilfe bei der Literaturrecherche möchte ich mich sehr herzlich bei Frau Feger und Frau Buroh aus der Bibliothek der Zahnklinik in Freiburg bedanken. Ein besonderer Dank gilt Marcel Lüthi für die Mitwirkung während der Entwicklung des Analyseprogramms. Frau Dr. Susanne Stampf und Frau Kirstin Vach möchte ich für die Unterstützung bei der statistischen Auswertung danken. Vielen Dank auch an meine Freunde aus Studium und der Heimat, die mich insbesondere während des "Endspurts" sehr bestärkt und motiviert haben. Zu guter Letzt bedanke ich mich bei meinen Eltern und meinen Geschwistern, die mich mein Leben lang unterstützt haben. Danke, dass ihr immer für mich da seid!
