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1.1 Einleitung Die allergische Reaktion auf den Stich eines Hautflüglers (Hymenopter) kann für 3-5% der mitteleuropäischen Bevölkerung eine lebensbedrohliche Situation darstellen. Eine spezifische Immuntherapie ermöglicht es Patienten erfolgreich zu hyposensibilisieren. Die Erfolgskontrolle dieser Behandlung, ist momentan nur durch eine sog. Stichprovokation möglich. Unklarheiten im Funktionsmechanismus der Hyposensibilisierung machen eine Prüfung des Therapieerfolgs mit einem verlässlichen Laborparameter nicht möglich. Die für Allergiker spezifische CD 203c-Expression auf basophilen Granulozyten ist ein Diagnostikum mit hoher Sensitivität und Spezifität. Eine Veränderung der Expression im Laufe einer spezifischen Immuntherapie wurde untersucht um mögliche Zusammenhänge zum Behandlungsergebnis darzustellen. 1.2 Patienten, Materialien und Methoden Bei 17 Patienten, die sich einer Hyposensibilisierungsbehandlung an der Universitätshautklinik unterzogen, wurde vor und nach der initialen Therapie (Rush-Schema) - sowie nach 16-33 Monaten Erhaltungstherapie die Expression des basophilen Aktiviationsmarkers CD203c untersucht. Es erfolgte eine Stimulation der Zellen mit Wespengift und Bienengift sowie mit PBS als Negativkontrolle und mit dem Anti-IgE-Antikörper DEpsilon2 als Positivkontrolle. Die Oberfläche wurde fluorochrommarkiert mit dem spezifischen monoklonalen Antikörper (97A6-PE) flowcytometrisch analysiert. Mediane Fluoreszenzintensitäten dienten zur Berechnung eines relativen Stimulationsindex, welcher zum statistischen Vergleich der verschiedenen Untersuchungszeitpunkte diente. 1.3 Ergebnisse Bei der Eingangsuntersuchung bestätigte sich bei 16 von 17 Patienten die gestellte Diagnose. Nach Initial- und Erhaltungstherapie der Hyposensibilisierung zeigten im Recall nach 22-33 Montaten 12 der 13 nachuntersuchten Patienten noch die Hochregulierung des CD 203c. Die Unterscheidung der Stimulationen eines jeden Untersuchungsintervalls zwischen Positiv- und Negativkontrollen sowie den Allergenstimulationen war signifikant möglich. Der statistische Vergleich der Stimulationsindices der Positivkontrollen und Allergenstimulationen zwischen den drei Untersuchungszeitpunkten zeigte in Bezug auf die vorliegende Allergie keine signifikanten Unterschiede. 1.4 Diskussion Die Ergebnisse der Expression des basophilen Aktivationsmarkers CD 203c bestätigten die Ergebnissen der Standarddiagnostik. Wie in bereits publizierten Studien, konnte gezeigt werden, dass es sich um eine hochspezifische und sensitive in-vitro Untersuchung für Insektengiftallergiker handelt. Für die Stimulation mit standardisierten Giften wie auch für die Positivkontrollen konnten im Verlauf keine signifikanten Veränderungen festgestellt werden. Dies gleicht dem Verhalten der bei Allergikern auf Basophilen ebenfalls exprimierten Oberfläche CD 63. Unter Maßgabe des hohen Behandlungserfolges der spezifischen Immuntherapie lässt die Expression von CD 203c kein Aussage zum Therapieerfolg zu. Welche Rolle die exprimierte Ectonukleotid Pyrophosphatase/ Phosphodiesterase 3 in der Reaktionskaskade einer allergischen Reaktion besitzt bleibt unklar. Die Funktion der Persistenz des Ectoenzyms gilt es in weiteren Untersuchungen herauszufinden. 1.1 Introduction An allergic reaction to the sting of a hymenopter can result in a live-threatening situation for 3 to 5% of the central-European population. Specific immunotherapy makes successful hyposensibilisation of patients possible. However, estimating the success of this treatment is presently only feasible by so-called sting provocation. There is no reliable laboratory parameter to verify the success of therapy due to lack of clarity where the functional mechanism of hyposensibilisation is concerned. Detecting CD 203c expression on basophilic granolocytes is a diagnostic test demonstrating high sensitivity and specificity in an allergic person. Changes in the expression were examined in the course of a specific immunotherapy, in order to depict possible consistencies in connection with the treatment result. 1.2 Patients, Materials and Methods In 17 patients, who underwent hyposensibilisation at our Department of Dermatology , expression of the basophilic activation marker CD203c was examined prior and after the initial therapy (rush scheme) as well as after 16 to 33 months of sustaining therapy. The cells were stimulated by wasp and bee venom. PBS served as negative control, anti-IgE antibody DEpsilon2 as positive control. The surfaces were marked by fluorochrome with the specific monoclonal antibody (97A6-PE) and analysed by flow cytometry. With the help of median fluorescence intensities a relative stimulation index was calculated serving to statistically compare the expression of CD203c at the various examination times. 1.3 Results The original diagnosis was confirmed at the initial examination in 16 of 17 patients. After having received initial and sustaining therapy of hyposensibilisation 12 of 13 patients still showed an upregulation of CD 203c in recall examinations after 22 to 33 months. Significant differentiation was possible between the stimulations of positive and negative controls in every examination interval. The same was true for the different allergen stimulations. Statistical comparison of the stimulation indices derived from the positive controls and allergen stimulation between the three time points of examination showed no significant differences in relation to the present allergy. 1.4 Discussion The results from the expression of the basophilic activation marker CD203c verify the results of standard diagnosis. As already shown by published studies, it was confirmed that this is a highly specific and sensitive in vitro examination for persons having allergic reactions to insect venom. Significant changes could neither be detected in the course of stimulation with standardized venom, nor for the positive controls. This is similar to the behaviour of the expression of CD 63 on the basophilic surface as described in literature. Despite the high treatment success of this specific immunotherapy, the expression of CD 203c itself does not allow any statement in connection to the therapy success. It also remains unclear what role the expressed ectonucleotide pyrophosphatase / phosphodiesterase 3 has in the allergic cascade of an allergic reaction. In further studies it shall be examined what kind of function the persistence of the ectoencyme has.

Der Einsatz der CAD/CAM Technologie in der Zahnmedizin ist seit circa zwanzig Jahren etabliert und gewinnt weiterhin an Bedeutung; In den letzten 7 Jahren ergänzt um die Additive Fertigung (auch 3D Druck). Im Bereich des Sportmundschutzes befindet sich diese Technologie jedoch noch in der Pionierphase. Dies zeigt sich unter anderem an derzeit nur vier Publikationen zum digital entworfenen bzw. gefertigten Sportmundschutz. Der mehrschichtige Aufbau aus verbundenen festen und weichen Polymeren, kombiniert mit einer komplexen Geometrie, stellen hohe Anforderungen an das additive Fertigungsverfahren – gleichwohl können bei Beherrschung dieser Technik hilfreiche Elemente (etwa Luftpolster, grazile Schichten hoher Festigkeit, Gitter) zur Erhöhung der Schutzwirkung eingearbeitet und in-vitro überprüft werden. Insbesondere hinsichtlich maßhaltigen Schichtdicken und einfacherer Reproduzierbarkeit (z.B. bei Verlust) ist dann die Additive Fertigung der konventionellen Thermoplastischen Formung überlegen. Ob additiv gefertigte Sportmundschutze auch vergleichbare Leistungsfähigkeit besitzen können, hängt unter anderem – aber wesentlich – von der Dämpfungsleistung des eingesetzten Polymers gegenüber physikalischem Impact ab. Die vorliegende Arbeit sollte die Schockabsorption von thermoplastisch und additiv gefertigten Polymeren in Abhängigkeit vergleichbarer Materialstärken und Shore-Härten untersuchen. Dazu wurde iterativ ein Prüfstand entworfen, der es ermöglichte, diese Eigenschaften bei Prüfkörpern aus plastischen Verbundwerkstoffen beider Fertigungen zu messen. Dieser Prüfstand war ein Drop-Ball Versuchsaufbau, in dem ein Fallgewicht aus reproduzierbarer Höhe und Position auf einen Bolzen fiel, der wiederum die Schlagenergie auf die Materialprobe übertrug. Unterhalb der Materialprobe waren drei Kraftmessdosen positioniert, welche über einen Messverstärker mit einem Computer verbunden waren. Die Ergebnisse führen zu einer Ablehnung aller Nullhypothesen des Experiments und jeweils folgendem Schluss: 1) Es bestehen statistisch signifikante Unterschiede in den gemessenen Maximalkräften, welche zum Schluss führen, dass die additiven Materialgruppen den Impact weniger dämpften als die konventionellen (Ohne schützendes Polymer: 8982,35 N ±305,18, Konventionell: ER-Li 2543,67 N ±95,77, SCH-Xtr 2705,22 N ±84,56, ER-HP 2470,60 N ±87, Additiv: STR-A 6553,86 N ±168,57, STR-B 6525,97 N ±155,41, STR-C 5585,09 N ±203,99) 2) Es bestehen statistisch signifikante Unterschiede zwischen der Materialstärke der thermoplastischen Materialgruppe und dem additiven Pendant (Konventionell: ER-Li 3,740 mm ±0,091, SCH-Xtr 4,992 mm ±0,043, ER-HP 6,470 mm ±0,132 mmm, Additiv: STR-A 3,889 mm ±0,004, STR-B 4,925 mm ±0,003, STRC 6,666 mm ±0,005). Die Standardabweichungen der additiven Materialproben liegen um ein Vielfaches unterhalb der konventionellen, was für eine bessere Reproduzierbarkeit und Steuerung der Materialstärke spricht und als Vorteil des additiven Verfahrens zu werten ist. 3) Die Maximalkräfte sind nicht bei jeder Materialprobe im Laufe der fünf Versuchsdurchführungen angestiegen. Eine Aussage über die Langlebigkeit der Materialproben lässt sich jedoch nicht treffen, da die Anzahl an Versuchsabläufen keine Langzeitbelastung darstellt. Mit den vorliegenden Daten kann klinisch keine Äquivalenz oder Überlegenheit von Schichtdicken aus additiver Fertigung gegenüber dem thermoplastischen Formen abgeleitet werden. Auch wenn unter den Bedingungen dieses Versuchsaufbaus bei den additiven Materialproben die Schockabsorption geringer war, ist dies nicht auf additive Polymere zu verallgemeinern. Denn es gilt in weiteren Forschungsarbeiten neben der Schockabsorption die Kräfteverteilung der additiv gefertigten Materialproben (ebenso vergleichend) zu untersuchen. Weiter sollte bis zur Bereitstellung klinisch zugelassener, weicher Polymere für den additiv-gefertigten Sportmundschutz auch mit integrierten Strukturvariationen (Lufteinschlüsse, Gitter, harte Verstärkungen) experimentiert werden.

Vollständig digitale Arbeitsabläufe setzen sich in der zahnärztlichen Praxis weltweit durch und sind im Rahmen der Novellierung der Zahnärztlichen Approbationsordnung, somit auch für die studentische Ausbildung von hohem Interesse. In dieser Arbeit wurde eine explorative klinische Beobachtung unter Studierenden durchgeführt, um die Integration eines Lehrmoduls zur rein digitalen Herstellung von Unterkieferaufbissschienen mittels CAD und 3D-Druck auf Basis eines Intraoralscans, zu evaluieren und die Durchführbarkeit, Hürden und Herausforderungen zu identifizieren. Methoden: Zwischen April 2018 und Februar 2020 erhielten Studierende im Kursus der Zahnersatzkunde I (8. Fachsemester) eine Vorlesung über den Umgang mit einem Intraoralscanner (Trios3, 3Shape) zur Anfertigung von Ganzkieferscans sowie Kleingruppenseminare zur digitalen Gestaltung von Unterkieferaufbissschienen mittels CAD-Software (ExoCad DentalCAD, ExoCad GmbH). Nach gegenseitigem Intraoralscan in Tandemgruppen und selbstständigen digitalen Design wurden diese Aufbissschienen mittels eines DLP 3D-Druckers (Solflex 360 bzw. Solflex 170, W2P Engineering GmbH) vom Studienleiter in einem zertifizierten Material (V-Print ortho bzw. V-Print Splint, VOCO GmbH) gefertigt und den Studienteilnehmern zur Ausarbeitung sowie gegenseitigen Eingliederung ausgehändigt. Reguläres Tragen und Nachsorge der Schiene war optional möglich. Die Datenerhebung erfolgte Prozessbegleitend mit 13 individuellen Fragebögen (teils für aktiven und passiven Tandempartner getrennt). Ergebnisse: Innerhalb der vier Kohorten nahmen 84 Studenten an dem Modul teil. 554 Fragebögen konnten für die deskriptive und 503 Fragebögen für die schließende Auswertung herangezogen werden. Zwei von drei Studierenden bewerteten die Vorbereitung für die Prozesse als ausreichend. Der durchschnittliche Zeitaufwand für die Durchführung eines intraoralen Scans betrug 17‘12‘‘. Alle Teilnehmer waren anhand der Intraoralscans in der Lage, eine Schiene in durchschnittlich 2h11‘ digital zu konstruieren, was überwiegend als „langwierig“ und „herausfordernd“ bewertet wurde; wobei Studierende mit CAD-Erfahrung signifikant weniger Zeit benötigten. Die Handhabung des Intraoralscanners wurde als überwiegend einfach, der Scan selbst als angenehm empfunden. Auch die Ausarbeitung der additiv gefertigten Schienen wurde überwiegend als „einfach“ / „gewohnt“ eingestuft. Neun von zehn Aufbissschienen konnten klinisch akzeptabel eingegliedert werden. Zehn der 84 additiv gefertigten Schienen wiesen im Workflow mechanische Komplikationen durch Fraktur oder Sprünge im Material auf. Schlussfolgerung: Novizen in digitalen Arbeitsabläufen mit Erfahrung in der konventionellen klinischen Zahnheilkunde können mit einem Intraoralscanner und CAD zur Herstellung einer Aufbissschiene akzeptable klinische Ergebnisse erzielen. Eine Unterrichtung im Rahmen einer Vorlesung für den Intraoralscan sowie Kleingruppenseminare zur Bedienung der CAD-Software scheinen hierzu ausreichend zu sein. Der 3D-Druck eignet sich als kosteneffiziente Methode zur Herstellung digitaler Werkstücke. Eine frühzeitige Implementierung von CAD in das Curriculum muss vor dem Hintergrund der analogen Vorerfahrungen und Fähigkeiten dieser Teilnehmergruppe kritisch betrachtet und weiter untersucht werden.

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit dem Haftverbund zwischen temporären Befestigungsmaterialien (BM) und Kunststoffen für provisorische Restaurationen. Durch in-vitro Untersuchungen sollte herausgefunden werden, ob der Haftverbund temporärer BM zu den verfügbaren Fertigungstechniken (konventionell, subtraktiv und additiv) vergleichbar ist. Hierzu wurden nach aktueller Studien- und Marktlage drei Materialien für drei Fertigungsprozesse ausgewählt: Für die konventionelle Fertigungstechnik ProTemp IV (3M Deutschland GmbH, Neuss, Deutschland), für die computer-gestützte subtraktive Fertigung ein ungefülltes PMMA (Dentsply Sirona/DeguDent GmbH, Hanau-Wolfgang, Deutschland) und für die additive Fertigung mittels SLA ein Harz-basierter Kunststoff (FREEPRINT temp, DETAX GmbH & Co. KG, Ettlingen, Deutschland). Diese stellen die drei resp. fünf Hauptgruppen (HG) „konventionell“, „subtraktiv“ und „additiv“ dar. Denn, beide letztgenannten HG lagen in einem unbearbeiteten Zustand (_ub) sowie mit einem zur „konventionellen“ Gruppe vergleichbaren Zustand manueller Oberflächenbearbeitung mittels zahntechnischer Fräse vor. Als provisorische BM wurden diese aus der Produktgruppe eines Marktführers mit langjähriger Studienlage ausgewählt: Die Zinkoxid-basierten Zemente Temp-Bond (TB) und Temp-Bond NE (TB NE) sowie das BM auf Acrylat-Basis Temp-Bond clear (TB CL) ; alle: KerrHawe SA, Bioggio, Schweiz. Untersucht wurde die Scherfestigkeit, in Anlehnung an die DIN EN ISO 10477, eines verfügten provisorischen Befestigungsmaterialstempels auf einem Provisorienmaterial mit und ohne Thermocycling (TC) in Form von 5000 Wechsellastzyklen in 5°C und 55°C temperiertem Wasser. Die Scherfestigkeitsprüfung erfolgte in einer Universalprüfmaschine (ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Deutschland) zur Ermittlung der Maximalen Last in N. Die optische Analyse der Bruchmodi auf ein adhäsives (vollständiges Lösen des Stempels vom Prüfkörper) oder kohäsives (Teile des Stempels verbleiben auf dem Prüfkörper) Bruchmuster. Zusammenfassung 127 Die Oberflächen der eingesetzten Materialien aus den drei Fertigungstechniken wurden an nicht für die Prüfung bestimmten Prüfkörpern mittels Kontaktprofilometrie quantifiziert und zusätzlich mit REM-Aufnahmen qualitativ beschrieben. Jeweils 40 Prüfkörper aus den fünf HG wurden mit den drei BM verfügt und die Hälfte dem TC zugeführt. Es wurden n=600 Prüfkörper hergestellt wovon 500 erfolgreich im Scherfestigkeitsversuch gemessen werden konnten. Für die fünf HG zeigten die BM ohne TC die Mittelwerte: TB (0,40 MPa; Std.Abw.: 0,22), TB NE (0,66 MPa; Std.Abw.: 0,19) und TB CL (0,56 MPa; Std.Abw.: 0,46). Nach TC: TB (0 MPa), TB NE (0,24 MPa; Std.Abw.: 0,15) und TB CL (0,48 MPa; Std.Abw.: 0,43). Die statistisch signifikant höheren Scherfestigkeitsmittelwerte (SFMW) aller BM zeigten sich bei additiv gefertigten Prüfkörpern. TB CL zeigte hier die höchsten SFMW (additiv: 1,15 MPa; „additiv_ub“: 0,82 MPa). Nach TC wurde ein höherer Mittelwert auf der „ub“- Oberfläche (1,06 MPa) als bei der bearbeiteten gemessen. Bei den anderen BM und Oberflächen verringerten sich die Mittelwerte. Bei TB kam es zum kompletten Auflösen aller Zementstempel. TB NE konnte über alle Oberflächen/ Materialien und unabhängig von der Alterung vergleichbare Scherfestigkeitswerte liefern. Die Bruchmodusanalyse ergab statistisch signifikant höhere SFMW kohäsiver (0,53 MPa) im Vergleich zu adhäsiven (0,29 MPa) Brüchen. Die Bruchmodi erlauben jedoch keine Aussage über die zu erwartende Scherfestigkeit. Die Oberflächenanalyse (Perthometer) zeigte statistisch signifikante höhere Rauheitswerte (Ra) der Prüfkörper „additiv_ub“. Die größte Welligkeit (Wa) hatte „subtraktiv_ub“. Es konnte kein Zusammenhang zwischen den untersuchten Oberflächeneigenschaften und der Scherfestigkeit der verwendeten BM hergestellt werden. REM-Aufnahmen zeigten, dass additiv gefertigte Prüfkörper eine ausgeprägte Mikrostruktur aufweisen. Es kann somit geschlussfolgert werden, dass TB NE gering und TB CL ausgeprägt auf Mikrostrukturen reagiert. TB ist anfällig für Alterungsprozesse.

Die Anwendung eines validierten Fragebogens im Kontext studentischer Behandlungen war zentraler Bestandteil der vorliegenden Studie. Dazu wurden im Sommersemester 2015 insgesamt 58 teilnehmende Patienten aus den prothetischen Behandlungskursen (8. und 9. Semester) der Universität Tübingen mittels kompartimentierter Fragebögen über ihr subjektives Belastungsempfinden während der Behandlung im Studierendenkurs befragt. Dabei dokumentierten die Fragebögen die empfundene Belastung einzelner Behandlungsschritte anhand einer visuellen Analogskala, die nach der Behandlung abgefragt wurden. Dazu wurden beispielsweise Fragen zum Empfinden beim Einstich der Spritze, während der Abdrucknahme oder die empfundene Belastung während des Offenhaltens des Mundes etc. gestellt. Da der Behandlungsumfang im Studierendenkurs unterschiedlich groß ist, sollte die Untersuchung herausstellen, ob die bereits in der Normstichprobe erhobenen Belastungswerte der „freien Praxis“ mit denen im studentischen Behandlungskursen vergleichbar sind. Die Nullhypothese war, dass keine Unterschiede vorliegen. Außerdem sollte geklärt werden, ob ein Unterschied im Belastungsempfinden bzw. den Aussagen dazu vorliegt, wenn diese am Ende einer jeden Behandlungsitzung oder retrospektiv durch den Patienten zum Behandlungsabschluss (ca. 15 Wochen nach Beginn der Behandlung) getätigten werden. Die Nullhypothese war auch hier, dass keine Unterschiede vorliegen.