Analyse der Diskriminierung verschiedener Borstensysteme mit Hilfe eines automatisierten Putzeffizienzsystems

Bauer, Joël Sascha (2018). Analyse der Diskriminierung verschiedener Borstensysteme mit Hilfe eines automatisierten Putzeffizienzsystems. (Dissertation, Universität Bern, Medizinische Fakultät, Zahnmedizinische Kliniken, Klinik für Zahnerhaltung, Präventiv- und Kinderzahnmedizin)

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Zielsetzung: Ziel dieser Doktorarbeit war, die aus den Versuchen eines automatisierten Messsystems erhaltenen Daten zu analysieren und daraus die Diskriminierung von drei verschiedenen Borstensystemen mit statistischen Grössen zu beschreiben.

Material und Methode: Von Hand wurden Aluminiumzähne aus dem 3. Quadranten (Zähne 31- 37) in einem UK-Modell mit einer Farbe gleichmässig bepinselt und in eine Halterungsvorrichtung des automatisierten Messsystems gelegt. Der Greifarm des Roboters reinigte mit einem von drei verschiedenen Borstensystemen (ADA-Bürste, Trisa Sonicpower Pro Interdental elektrisch "OFF" & Trisa Sonicpower Pro Interdental elektrisch "ON") und mit einer von drei Bewegungsmustern (Schrubben, Kreisen, Rot-Weiss) die Zähne. Aus dem gereinigten Gebiss wurde die Zähne einzeln ausgeworfen und über einem Fotosystem von allen Seiten fotografiert (sieben Bilder pro Zahn). Diese Bilder wurden mit Hilfe des Vision-Systems analysiert, indem die Anzahl nicht gereinigter, noch angefärbter Pixel ermittelt wurde. Gemessen wurden drei Messreihen (Bürste 1, 2 & 3) zu drei Messungen (Schrubben, Kreisen, Rot-Weiss) mit je sechs Teilmessungen (ein Durchlauf des Roboters). Mit SAS® wurden alle Mittelwerte, Boxplots & Diagramme erstellt. R ermittelte den Einfluss von Interaktionen wie Bürste, Bewegung und Zahn auf die Putzleistung. Mittels stratifizierten Mann Whitney U-Test konnte eine klassische Rangierung dieser jeweiligen Interaktionen aufgezeigt werden.

Resultate: Die Genauigkeitsanalyse zeigte, dass bei der Bürste 1, ADA-Bürste, die koronalen Flächen besser und genauer gereinigt wurden, als die zervikalen. Bürste 2, Trisa Sonic Power Pro Interdental elektrisch "OFF", reinigte die koronalen Flächen ebenfalls besser als die zervikalen, jedoch wurden die zervikalen Flächen im Gegensatz zur ADA-Bürste mit einer grösseren Genauigkeit gereinigt als die koronalen. Über alle Flächen gemittelt reinigte Bürste 2 schlechter und ungenauer als Bürste 1. Die Reinigung der koronalen Flächen war bei Bürste 3, Trisa Sonic Power Pro Interdental elektrisch "OFF", ebenfalls besser aber ungenauer als die zervikalen Flächen. Über alle Flächen gemittelt reinigte Bürste 3 schlechter als die Bürsten 1 & 2, aber genauer als Bürste 2. Die Analyse der Putzleistung zeigte, dass über alle Flächen gemittelt die ADA-Bürste um ein Vielfaches besser als Bürste 2 und diese besser als Bürste 3 reinigte. Modell P-Wert: < 0.001. Das Bewegungsmuster Kreisen erzielte die beste Reinigungsleistung über alle Flächen gemittelt, während die Reinigungsleistung bei Schrubben und Rot/Weiss sich kaum unterschieden hat. Modell P-Wert: < 0.001. Wurde die Interaktion zwischen Bewegung und Bürste betrachtet, reinigte aber fast jede Kombination besser als das ADA-Borstensystem mit Bewegung Schrubben. Dies zeigte, dass das Bewegungsmuster (Kreisen oder Schrubben) einen leicht grösseren Einfluss auf die Putzleistung der Zähne hatte, als die Wahl des Borstensystems. Schlussfolgerung: Basierend auf den Resultaten kann gesagt werden, dass die Diskriminierung verschiedener Borstensysteme eines automatisierten Putzeffizienzsystems analysiert und aufzeigt werden kann. Die Messgenauigkeit konnte definiert und mit statistischen Grössen dargestellt werden. Einzelne Flächen der Zähne wurden unterschiedlich gut gereinigt. Das ADA-Borstenfeld war in der Reinigungsleistung den anderen Borstenfeldern, Trisa Sonicpower Pro Interdental elektrisch "OFF" & elektrisch "ON", klar überlegen. Auch zeigte sich, dass meistens ein Bewegungsmuster (Kreisen) den anderen in der Reinigungsleistung überlegen war. Jedoch hatte die Wahl des Bewegungsmusters einen grösseren Einfluss auf die Reinigungsleistung als die Wahl des Borstenfeldes.

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