DFG FOR 771

Project B1

Characterize dental contact faces using 3D-micro-texture Analysis

3D-Enamel Wear Micro Texture Analysis is a new method, that was developed in Hamburg, for highly accurate automatic 3D-analysis of wear marks on the tooth's enamel surface. The acquisition of data through confocal laser microscopy is linked to the automatic computation of food related wear parameters.

Teeth in mammals function as a highly optimised and complete cutting and grinding system and are under function during the ebtire life span of an individual. Dental function is characterised by a functional optimum but also by wear. Therefore analysing tooth wear of mammals contributes to the understanding of essential functional changes in the masticatory system.

During mastication dental contacts and contacts of dental tissues with food components cause characteristic micro-textures on the occlusal surface, which in earlier approaches were used to reconstruct diet of fossil taxa in a semi-quantitative fashion. Microtexture structures occur on each parts of the masticatory surface independent of the type of tissue (enamel, dentine or cement). The aim of project B1 is to quantify tooth wear using ISO standardised (industrial) 2D and 3D-surface roughness parameters and to use this new method to functionally characterize dental contact surfaces (facets).

Besides information on dietary composition, microtextures are the only way to assess relative occlusal movement of antagonistic functional faces (facets). Although single facets differ, because of the complex relative movements of the antagonistic teeth. Moreover information about the movement of food components during the compression phase of mastication is gained.

German

Charakterisierung dentaler Kontaktflächen mittels 3-D-Mikrotexturen

Säugetierzähne funktionieren in der gesamten Lebensdauer eines Individuums als hochoptimiertes Schneide- und Mahlsystem, welches von einem funktionellen Optimum aber auch von Verschleißprozessen gekennzeichnet ist. Die Analyse des Zahnverschleißes bei Säugetieren trägt daher zum Verständnis von grundlegenden funktionellen Veränderungen im Kauapparat bei.

Auf der Kaufläche (Occlusionsfläche) entstehen durch den Zahnverschleiß charakteristische Mikrotexturmarken, die mittel semi-quantitativer Techniken bislang fast ausschließlich zur Rekonstruktion der Diät fossiler Säugetiere eingesetzt worden. Das Ziel des Projektes B1 besteht darin anhand von ISO-genormten (industriellen) 2D- und 3D-Oberflächenparametern den Zahnverschleiß zu quantifizieren und diese neue Methode zur funktionellen Charakterisierung von Kontaktflächen zwischen Zähnen zu nutzen.

Neben Informationen über die Zusammensetzung der Nahrung stellen Mikrotexturmarken gleichzeitig den einzigen unmittelbaren Zugang zur Relativbewegung der Zahnantagonisten dar. Dabei können sich einzelne Kontaktflächen (Facetten) durchaus voneinander unterscheiden, denn antagonistische Zähne vollziehen komplexe Relativbewegungen. Außerdem werden Informationen zur Bewegungsrichtung des Nahrungsbreis während der Kompressionsphase gewonnen. Da Mikrotexturmarken auf allen Teilen der Kaufläche, unabhängig vom Gewebetyp (Schmelz, Dentin, Zement) zu finden sind, erlauben sie die Rekonstruktion und Charakterisierung komplexer Occlusionsvorgänge