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Längenmessungen und deskriptive Charakterisierungen waren bisher die einzigen Anhaltspunkte zur Beschreibung der Kauflächenmorphologie. Für computergestützte Verfahren in der Zahnmedizin ist dies für die Erstellung eines Datensatzes nicht ausreichend. In der Literatur existieren hierzu bisher keine Lösungsansätze. In dieser Arbeit wurde in einem ersten Schritt eine Zahnbibliothek aus unversehrten Kauflächen aufgebaut. Mit Hilfe dieser Zahndatenbank wurde ein mathematisches Modell (Mehl 2002), das einen bestimmten Zahntypus anhand weniger Parameter unter Berücksichtigung funktioneller und biologisch relevanter Strukturen mathematisch beschreiben kann, erstellt. Dieses biogenerische Zahnmodell wurde an verschiedenen, der Zahnbibliothek unbekannten, Zähnen getestet. Die Ergebnisse zeigen, dass in allen Fällen eine vollautomatische Anpassung möglich war. Die Genauigkeiten der Anpassungen lagen bei etwa 87 μm. Des Weiteren wurden verschiedene Einflussgrößen auf das mathematische Modell untersucht. Dabei konnten keine allgemeingültigen Werte gefunden werden, die in jedem Falle die besten Ergebnisse liefern. Die Bandbreite der entsprechenden Werte konnte jedoch eingegrenzt werden. Die visuelle Auswertung und der metrische Vergleich der Anpassungen verdeutlichen die große Flexibilität des biogenerischen Zahnmodells. In einem weiteren Schritt wurden die Bibliothekskauflächen untereinander verglichen. Der Durchschnittswert für die mittlere Abweichung von dem rechten und dem linken ersten Molaren jeweils eines Probanden beträgt 119 µm im Unterkiefer und 126 µm im Oberkiefer. Bei dem Vergleich von ersten Molaren unterschiedlicher Probanden ergibt sich ein Wert von 276 µm im Unterkiefer und 340 µm im Oberkiefer. In einer Dritten Versuchsanordnung wurden sieben Prothesenzähne mittels biogenerischen Zahnmodells auf ihre „Natürlichkeit“ getestet. Vier Zähne konnten als eher natürliche Durchschnittszähne klassifiziert werden. Zwei Zähne wurden als nicht repräsentative Durchschnittszähne eingestuft. Ein Zahn konnte auf Grund seines starken Abrasionsgrades nicht eingeordnet werden. Insgesamt besteht mit Hilfe des biogenerischen Zahnmodells die Möglichkeit, Kauflächen vollautomatisch unter Berücksichtigung biologischer und funktio¬neller Kriterien zu rekonstruieren. Inwieweit dies bei Zähnen gelingt, die einen großem Substanzverlust erfahren haben, beispielsweise durch Inlay-/Onlaypräperation, müssen weiter Studien zeigen. Auch scheint die Frage interessant, ob es möglich ist, von noch erhaltenen Zähnen Rückschlüsse auf bereits zerstörte Zähne zu erhalten.

Längenmessungen und deskriptive Charakterisierungen waren bisher die einzigen Anhaltspunkte zur Beschreibung der Kauflächenmorphologie. Für computergestützte Verfahren in der Zahnmedizin ist dies für die Erstellung eines Datensatzes nicht mehr ausreichend. In der Literatur existieren hierzu bisher keine Lösungsansätze. In dieser Arbeit wurde in einem ersten Schritt eine Zahnbibliothek aus unversehrten Kauflächen aufgebaut. Mit Hilfe dieser Zahndatenbank wurde ein mathematisches Modell (Mehl 2002), das einen bestimmten Zahntypus anhand weniger Parameter unter Berücksichtigung funktioneller und biologisch relevanter Strukturen mathematisch beschreiben kann, erstellt. Dieses biogenerische Zahnmodell wurde an verschiedenen Inlaysituationen getestet. Die Ergebnisse zeigen, dass in allen Fällen eine vollautomatische Rekonstruktion möglich war. Die Genauigkeiten der Rekonstruktionen lagen bei etwa 150 μm und waren nur geringfügig von der Kavitätengröße abhängig. Des Weiteren wurden verschiedene Einflussgrößen auf das mathematische Modell untersucht. Dabei konnten keine allgemeingültigen Werte gefunden werden, die in jedem Falle die besten Ergebnisse liefern. Die Bandbreite der entsprechenden Werte konnte jedoch eingegrenzt werden. Die visuelle Auswertung und der metrische Vergleich der Rekonstruktionen untereinander verdeutlichen die große Flexibilität des biogenerischen Zahnmodells. Insgesamt besteht mit Hilfe des biogenerischen Zahnmodells die Möglichkeit, die Kauflächen von Zahnrestaurationen im CAD/CAM-Prozess vollautomatisch unter Berücksichtigung biologischer und funktioneller Kriterien zu rekonstruieren. Inwieweit andere Kriterien wie zum Beispiel Abrasionsgrad durch dieses Verfahren beschrieben werden können und welche Feinanpassungen für eine optimale Zahnrestauration notwendig sind, müssen weiter Studien zeigen.

In der vorliegenden Arbeit wurde die approximale Reinigungswirkung von vier unterschiedlichen Zahnbürstendesigns untersucht. Es wurde das seit vielen Jah-ren gebräuchliche flache Design (Oral-B P40) gegen drei moderne Designs mit sehr unterschiedlichen Profilen, gewellt (blend-a-dent professional interdent), stufig/ gewinkelt (Colgate Total Professional) und modifizierten flachen (Oral-B Advantage), mit einem völlig neu konzipierten Versuchsaufbau getestet. Es wurde zum ersten Mal ein Zahnmodell mit natürlichen Zähnen, um natürliche Oberflächeneigenschaften zu erhalten, für eine computergesteuerte 2-Achsen-Zahnbürstmaschine konstruiert. Damit die Reinigungswirkung beurteilt werden konnte, wurde zusätzlich ein Verfahren zur standardisierten Belagerzeugung entwickelt, welches hartnäckigen Teebelag erzeugt. Der Bürstvorgang wurde mit einer standardisierten Slurry unter streng definier-ten Bedingungen durchgeführt. Es wurden Dias angefertigt, eingescannt und mit dem neu entwickelten Pro-gramm zur computerunterstützten Berechnung von Plaque und Schmelz, Kurz-bezeichnung Corpus, ausgewertet. Die modernen Designs wurden entwickelt, um Unzulänglichkeiten der Putz-technik zu kompensieren. Im Studiendesign wurde deshalb auch die von den meisten Patienten angewandte horizontale Schrubbtechnik, Bürste wird im 90° Winkel zu Zahnoberfläche benutzt, verwendet. In dieser Studie übertrafen die Bürsten mit gewelltem (blend-a-dent professional interdent) und mit stufenförmigem (Colgate Total Professional) Bürstendesign die Bürste mit flachem (Oral-B P40) und mit modifiziertem flachen (Oral-B Advantage) Bürstendesign in der Reinigungseffektivität der approximalen Flä-chen. Die Borsten drangen wegen der profilierten Gestaltung und des größeren Abstandes zueinander leichter in die Zahnzwischenräume ein. Dies stellt in der Literatur kein einstimmiges Ergebnis dar. So stellten YAN-KELL et al. (1993) und VOLPENHEIN et al. (1994) auch Vorteile des stufen-förmigen und gewellten Bürstendesigns fest, RAWLS et. al. (1993) stellte je-doch das flache Design als besser dar. Bei genauer Betrachtung erkennt man, dass sich die Versuchsaufbauten in augenscheinlich wichtigen Versuchsparame-tern unterscheiden: verwendete Zahnmodelle, erzeugte Plaque, Bewegungsmus-ter etc.. So wurde auch in dieser Studie versucht, ein realitätsnäheres Modell zu entwerfen. So ist es schwierig, die individuellen Parameter des komplexen Vorgangs Zäh-neputzen zu standardisieren. Die Zahnstellung, Plaquehartnäckigkeit, Einfluss der Zahnpaste und deren Verdünnung durch den Speichel während des Putzvor-gangs, der zunehmende Verschleiß der Bürste, die eventuelle Schädigung der Weichgewebe sind nur einige Parameter, die eine klinische Studie sinnvoll er-scheinen lassen. Wenn es dem Patienten schwer fällt, eine aufwändige Putztechnik zu erlernen, was vor allem bei Kindern, retardierten oder unmotivierten Erwachsenen der Fall ist, wird mit den neuen Bürstendesigns eine bessere Plaqueentfernung bei angewandten Schrubbbewegungen erreicht.