Orthodontisches Meß- und Simulationssystem (OMSS) für die statische und dynamische Analyse der Zahnbewegung

Zusammenfassung

Es wird ein orthodontisches Meß- und Simulationssystem (OMSS) vorgestellt. Hauptbestandteile dieses Systems sind zwei Meßtische, die sich jeweils aus einem Kraft/Momenten-Sensor und einem motorisch angetriebenen, dreidimensional beweglichen Positioniertisch zusammensetzen. Die Kraft/Momenten-Aufnehmer sind in der Lage, die auf einen Zahn einwirkenden Kraftsysteme vollständig zu erfassen, da sie sowohl alle Kräfte als auch alle Drehmomente simultan messen können. Unter Verwendung des Computerprogramms „OMSS”, das auf einem Personal-Computer läuft, können eine Vielzahl verschiedener Messungen ausgeführt werden. Zum einen gestattet das System die Durchführung sogenannter Absolutmessungen, die im einfachsten Falle das Aufnehmen von Kraft/Weg-Diagrammen, bei komplizierten Fragestellungen auch die Erfassung mehrdimensionaler Kraft/Weg- oder Drehmoment/Weg-Kurven erlauben. Zum anderen werden Simulationen der Zahnbewegung unterstützt, bei denen, basierend auf dem auf einen Zahn einwirkenden Kraftsystem, die resultierenden Bewegungen errechnet und ausgeführt werden. Mit Hilfe des so realisierten „Computertypodonten” kann nicht nur das statische, sondern auch das dynamische Verhalten kieferorthopädischer Behandlungselemente untersucht werden. Die Einsatzmöglichkeiten des Systems werden anhand mehrerer Beispiele demonstriert.

Summary

An orthodontic measurement and simulation system (OMSS) is presented. The major components of this system are two measuring tables each comprising a force/torque sensor and a motor driven, fully three-dimensionally adjustable positioning stage. The force/torque sensors are capable of measuring simultaneously all forces and torques acting on a tooth. Using the computer programm „OMSS” which runs on a personal computer, several different measurements can be conducted. On the one hand, the system supports absolute measurements such as the registration of a force/deflection diagram. Furthermore, even multidimensional force/deflection-or torque/distance curves can be measured. On the other hand, simulations of orthodontic tooth movement can be conducted. In such simulations, the force system acting on a tooth is measured and the resulting tooth movements are calculated. By using this „computer typodont”, not only the static but the dynamic behaviour of orthodontic appliances can be studied. The application of this system is demonstrated by the analysis of several orthodontic problems.