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Auf der Grundlage koronaler CT - Aufnahmen von 52 Schimpansen-schädeln (Pan troglodytes) beiderlei Geschlechts und unterschiedlichen Altersstufen wurde das postnatale Wachstum und die Morphologie des Gaumens untersucht. Die zur Auswertung benötigten Schädel- und Gaumenmaße wurden, wenn möglich, direkt vom Schädel bzw. durch Messungen an den Röntgenaufnahmen gewonnen. Da das biologische Alter der Tiere zum Zeitpunkt ihres Todes nicht bekannt war, wurden sie entsprechend der Dentition drei postnatalen Altersstufen zugeordnet. Die Wachstumsvorgänge des Gaumens wurden in Relation zu verschiedenen Schädelmaßen anhand von Korrelations- und einfach linearen Regressionsanalysen (Modell I und Modell II) untersucht sowie auf der Basis von Gaumenhöhenindex und Gaumenindex beschrieben. Ein Vergleich der Gaumenlänge, -breite, -höhe und -volumen zwischen den Geschlechtern zeigte keine signifikanten Unterschiede. Um ein genaueres Bild von Gestalt und Größe des Gaumens zu erhalten, wurde er in koronalen CT - Aufnahmen markiert, sein Volumen errechnet und ein 3D - Modell rekonstruiert. Die morphologische Analyse der 3D - Gaumen-modelle unterstreicht die prinzipielle Übereinstimmung der Gaumen-morphologie weiblicher und männlicher Schimpansen. Bei den weiblichen Schimpansen besteht zwischen Gaumenhöhe und Schädelbasislänge kein statistischer Zusammenhang. Alle anderen Merkmalspaarungen zwischen Gaumen (Länge, Breite, Höhe und Volumen) und Schädel (Schädelbasislänge und Gesamtschädellänge) korrelieren bei beiden Geschlechtern. Die Regressionsanalysen der korrelierenden Paare ergaben signifikante lineare Abhängigkeits-verhältnisse. Ein Vergleich der Regressionsgeraden von männlichen und weiblichen Schimpansen zeigte, dass sich deren Anstiege nicht voneinander unterscheiden. Das lässt vermuten, dass sich die Gaumenmaße beider Geschlechter nach einem ähnlichen Wachstumsmuster verändern. In der postnatalen Entwicklung ist das Längenwachstum des Gaumens am stärksten, gefolgt von der Gaumenhöhe und der -breite. Während die Längenzunahme kontinuierlich erfolgt, ist das Wachstumsverhalten von Gaumenbreite und -höhe nicht einheitlich, sondern variiert in den verschiedenen Altersstufen. Unabhängig vom Geschlecht und Alter sind die Gaumen aller Schimpansen orthostaphylin (mittelhochgaumig) und ultraleptostaphylin (extrem schmalgaumig). Das Gaumengewölbe weist eine charakteristische Form auf. Der vordere Abschnitt des Gaumens, der der Prämaxilla entspricht, hat eine flache Wölbung. Zur Region der Milchmolaren bzw. der Prämolaren geht diese in eine hohe Bogenform über. Distal der 2. Milchmolaren, das entspricht der Region der permanenten Molaren, flacht der Gaumen kranial zu einem trapezoiden Profil ab. Eine ausgeprägte Steilheit der Alveolarfortsätze kann neben dem trapezoiden auch einen rechteckigen Querschnitt zur Folge haben. Mit dem Durchbruch der 2. und 3. permanenten Molaren verlagert sich dieses trapezoide Gewölbeprofil zugunsten der hohen Bogenform immer weiter nach distal. Posterior endet der freie Rand des knöchernen Gaumens wieder in eine flache Wölbung. Weiterhin wurde bei 7 männlichen und 3 weiblichen Schimpansen im adulten Alter, also bei 19% aller untersuchten Gaumen, ein Torus palatinus in unterschiedlicher Ausprägung gefunden. Ein Vergleich zwischen Pan troglodytes und Macaca fuscata ergab hinsichtlich des Gaumenvolumens unterschiedliche Wachstumsmuster, was darauf hindeutet, dass die adulte Endgröße auf unterschiedlichem Wege erreicht wird. Ohne beim Schimpansengaumen auf geschlechtliche Unterschiede zu stoßen, wurde sein Wachstum im Verhältnis zum Schädel durch lineare Modelle beschrieben. Bei den weiblichen Schimpansen kann jedoch die Entwicklung der Gaumenhöhe in Bezug zur Schädelbasislänge nicht durch ein lineares Modell erklärt werden. Die Aussagekraft dieses Ergebnisses und mögliche Faktoren sowie der Einfluss des beim Schimpanen auftretenden Recessus palatinus auf das Gaumenwachstum sollten näher untersucht werden.
In der vorliegenden Arbeit wurde die Morphologie des knöchernen Gaumens
verschiedener Feuchtnasenprimaten, Neuweltaffen und Altweltaffen untersucht und miteinander verglichen. Zudem wurde ein möglicher Zusammenhang zwischen der Morphologie des knöchernen Gaumens und dem Sinus maxillaris überprüft. Die Untersuchung erfolgte anhand von CT- und DVT-Datensätzen an insgesamt 138 verschiedenen Primatenschädeln. Das genaue Alter sowie das Geschlecht einiger Tiere waren nicht bekannt. Mit Hilfe der Software OsiriX Lite Version 10.0.2 (Osman Ratib, Antoine Rosset) wurde die Vermessung der verwendeten Datensätze anhand definierter Gaumenmaße
durchgeführt. Zusätzlich ermöglichte die Software die Bestimmung des
Gaumenvolumens sowie die Erstellung eines Gaumenmodells mittels 3-D Rekonstruktion. Zudem wurden verschiedene Schädelmaße sowie das Volumen des Sinus maxillaris bestimmt.
Die biostatistische Auswertung der Ergebnisse umfasste neben der Untersuchung signifikanter Unterschiede der Gaumenmaße mittels U-Test und H-Test eine Korrelationsanalyse sowie eine einfache lineare Regressionsanalyse. Um den Einfluss möglicher Störvariablen zu eliminieren, wurden die Schädelbasislänge und die Obergesichtshöhe im Rahmen einer partiellen Korrelationsanalyse herausgerechnet. Insgesamt erfolgte die Auswertung sowohl innerhalb einer Primatengruppe als auch
zwischen den jeweiligen Gruppen. Um die Gaumenmorphologie der Primatengruppen
besser vergleichen zu können, wurden Gaumenindizes gebildet.
Bei allen untersuchten Primatengruppen konnte eine Gaumenwölbung nachgewiesen
werden. Dabei unterscheiden sich im koronaren Schnittbild vor allem das Ausmaß und
die Form dieser Wölbung. Grundsätzlich liegt bei allen untersuchten Primaten im
vorderen Abschnitt des Gaumens eine flache Wölbung vor. Diese nimmt im Bereich der
Prämolaren und Molaren zu und flacht im dorsalen Abschnitt des Gaumens wieder ab.
Während bei den Strepsirrhini eine geringe Wölbung des Gaumens vorliegt, ist diese bei den Catarrhini am stärksten ausgeprägt. Bezüglich der Grundform der Gaumenwölbung
weist der Gaumen der Strepsirrhini im Bereich der Molaren eine trianguläre Form auf. Diese ist bei den Platyrrhini elliptisch bis halbkreisförmig. Die Grundform der
Gaumenwölbung der Catarrhini variiert zwischen trapezoid bis rechteckig und einer hohen Bogenform.
Die erhobenen Gaumenindizes ergaben für alle untersuchten Primatengruppen einen
Gaumen, der als leptostaphylin (schmalgaumig) klassifiziert werden kann. Dabei weisen
die Platyrrhini den verhältnismäßig breitesten Gaumen aller untersuchten
Primatenspezies auf. Bezüglich der Gaumenhöhe ist der Gaumen der Strepsirrhini und
Platyrrhini als chamaestaphylin (niedergaumig) zu bezeichnen. Der Gaumen der
Catarrhini ist dagegen als orthostaphylin (mittelhochgaumig) einzustufen.
Bei einigen Präparaten konnte ein Torus palatinus beobachtet werden, wobei die
Ausprägung und Häufigkeit dieser Exostose zwischen den Primatengruppen variierte. Während ein Torus palatinus bei den Catarrhini in 49,4 % der Fälle gefunden wurde,
konnte dieser bei den Strepsirrhini bei 28 % der Präparate festgestellt werden.
Hervorzuheben ist, dass bei keinem der untersuchten Neuweltaffen ein Torus palatinus
gefunden wurde.
Die Korrelationsanalyse ergab für alle untersuchten Primatengruppen eine insgesamt
hohe signifikante Korrelation zwischen den erhobenen Gaumenmaßen und verschiedenen
Längen-, Breiten- und Höhenmaßen des Gesichtsschädels. Bei allen Primatenspezies, die
einen Sinus maxillaris ausgebildet haben, konnten wir einen signifikanten
Zusammenhang zwischen dem Gaumenvolumen und dem Volumen des Sinus maxillaris
feststellen. Im Rahmen einer partiellen Korrelationsanalyse konnte jedoch gezeigt
werden, dass diese Korrelation maßgeblich durch die Schädelgröße determiniert wird.
Lediglich bei den Catarrhini konnten wir nach partieller Korrelationsanalyse eine
signifikante Korrelation zwischen der Gaumenhöhe und dem Sinus maxillaris feststellen.
Inwiefern das Vorhandensein des Sinus maxillaris einen Einfluss auf die
Gaumenmorphologie hat, wurde im Sinne eines natürlichen Experiments durch einen
Speziesvergleich innerhalb der Cercopithecoidea überprüft. Dazu wurde die
Gaumenmorphologie von Colobus guereza, einem Primaten ohne Sinus maxillaris, und
Macaca fuscata, einem Primaten mit Sinus maxillaris, verglichen. Es konnte gezeigt
werden, dass die Ausbildung des Sinus maxillaris keinen signifikanten Einfluss auf die Morphologie des knöchernen Gaumens hat. Für beide Strukturen kann folglich ein
eigenes Wachstumspotenzial angenommen werden.
Bei Primaten, welche einen Sinus maxillaris ausgebildet haben, weisen die Ergebnisse
dieser Studie auf einen Zusammenhang zwischen der Gaumenhöhe und dem Volumen
des Sinus maxillaris hin. Dabei wird der Zusammenhang beider Maße vor allem durch
die Schädelgröße determiniert, obgleich der Einfluss der Schädelgröße bei den Platyrrhini
und Strepsirrhini größer zu sein scheint als bei den Catarrhini. Insgesamt besteht der
Zusammenhang zwischen Sinus maxillaris und Palatum durum unserer Auffassung nach vor allem aufgrund der engen topografischen Beziehung beider Strukturen zueinander,
sodass ein gut ausgebildeter Processus alveolaris einen großen Sinus maxillaris
begünstigt.
Diese Arbeit bietet eine Übersicht über die unterschiedliche Gaumenmorphologie
einzelner Primatenspezies innerhalb der Ordnung der Primaten und leistet so aus
vergleichend-anatomischer Sicht einen Beitrag zum Verständnis einiger Einflussfaktoren
auf die Gaumenmorphologie. Die Ergebnisse dieser Studie tragen Modellcharakter und
lassen aufgrund der engen stammesgeschichtlichen Verwandtschaft zwischen nichtmenschlichen
Primaten und dem Menschen Rückschlüsse auf den Zusammenhang beim
Menschen zu. In Bezug auf den Sinus maxillaris verdeutlicht diese Studie, dass die
Pneumatisationsverhältnisse bei der Beurteilung der Maxilla und des knöchernen
Gaumens künftig stärker berücksichtigt werden sollten.
Hintergrund: Bei Anwendung von Implantaten zur kieferorthopädischen Verankerung ist die Primärstabilität von großer Bedeutung. Der Nutzen der Knochenkondensation zur Erhöhung der Primärstabilität wird kontrovers diskutiert. Material und Methode: Bei dieser Studie wurden an 22 menschlichen Leichenköpfen 10 Frialit®-2 Stufenschraubenimplantate Synchro und 12 Frialit®-2 Stufenzylinderimplantate mit Titanbeschichtung in die Sutura palatina mediana gesetzt. Bei der Hälfte der beiden Implantattypen wurde das Implantatbett durch Knochenkondensation mittels Frialit®-2; Bone Condenser nach Herstellerprotokoll vorbereitet. Bei beiden Implantattypen betrug der Durchmesser 4,5mm und die Länge 8 mm. Die Primärstabilität wurde mit der non-invasiven Resonanzfrequenzanalyse bestimmt, ferner wurde der Kontaktbereich Implantat/Knochen histomorphometrisch und radiographisch untersucht. Ergebnisse: Bei der Vorbereitung des Implantatbettes durch Knochenkondensation konnte gegenüber der konventionellen Technik bei beiden Implantattypen zwar mittels Resonanzfrequenzanalyse ein erhöhter ISQ (implant stability quotient) gemessen werden, jedoch waren diese Unterschiede nicht signifikant. Histomorphometrisch zeigte sich allerdings eine signifikante Zunahme des Knochen-Implantat-Kontaktes (p<0.001) im spongiösen Knochen bei beiden Implantattypen, während im Bereich der Kompakta keine Vorteile durch Knochenkondensation entstehen. Ebenso signifikant ist die Zunahme der Knochendichte (p<0.001) im spongiösen Knochen bei der radiographischen Knochendichtebestimmung, während im Bereich der Kompakta keine signifikanten Veränderungen nachweisbar sind. Schlussfolgerung: Die Studie zeigt, dass histologisch durch Kondensation im Bereich der Spongiosa ein besserer Implantat-Knochen-Kontakt erzielt werden kann, der auch durch radiographische Dichtemessungen bestätigt wird. Die Ergebnisse der histomorphometrischen Implantat-Knochen-Kontakt-Bestimmung und der radiographischen Dichtebestimmungen korrelieren. Mögliche Vorteile der Knochenkondensation können nur in spongiösem Knochen gesehen werden.
Anhand von 30 Schädeln japanischer Makaken (Macaca fuscata) wurde in vier postnatalen Altersstufen das Gaumenwachstum für männliche und weibliche Tiere untersucht. Darüber hinaus wurde die Gaumenmorphologie adulter japanischer Makaken mit der anderer Spezies der Macaca-Fascicularisgruppe (M. mulatta, M. fascicularis, M. cyclopis) verglichen. Zur Darstellung der Gaumenmorphologie wurden von allen Schädeln zunächst computertomographische Schichtaufnahmen angefertigt. Um der gekrümmten Gaumenform Rechnung zu tragen, wurden basierend auf den einzelnen koronaren Schichtserien mit Hilfe der SURFdriver® -Software 3D-Rekonstruktionen der Gaumen angefertigt und deren Volumina berechnet. Zusätzlich wurden verschiedene Längen-, Breiten- und Höhenmaße am Schädel, einschließlich des Gaumens erhoben. Zur besseren Einordnung des Gaumenvolumens in den Schädel wurde das Gesichtsschädelvolumen basierend auf den Schädelmaßen Schädelbasislänge, Gesichtslänge, Gesichtsschädelhöhe und Mittelgesichtsbreite berechnet. Macaca fuscata zeigt im vorderen Abschnitt des Gaumens eine Wölbung, welche in adulten Stadien stärker ausgeprägt ist als in den juvenilen Altersgruppen. Diese Wölbung des Gaumendaches flacht nach dorsal zu einer annähernd rechteckigen Form ab. Männliche und weibliche Tiere zeigen im adulten Alter einen ausgeprägten Torus palatinus. Besonders auffällig ist bei beiden Geschlechtern das sehr große Foramen incisivum mit einer vertikalen Septierung. Das postnatale Veränderung der Gaumenform wurde anhand von Indizes beschrieben. Macaca fuscata weist einen langen und schmalen Gaumen auf. Er kann als leptostaphylin bezeichnet werden. Bezüglich der Höhe ist der Gaumen als orthostaphylin (mittelhochgaumig) einzustufen. Da das genaue Sterbealter der Tiere nicht bekannt war, erfolgte die Beschreibung der Wachstumsvorgänge am Gaumen und am Schädel mittels einer einfachen linearen Regressionsanalyse, wobei die Gesichtsschädellänge als Bezugsmaß gewählt wurde. Obgleich die männlichen Tiere stets einen größeren Gaumen als die weiblichen Tiere haben, konnte bezüglich des Wachstumsverhaltens kein Geschlechtsdimorphismus festgestellt werden. Dies trifft gleichermaßen für das Gesichtsschädelvolumen zu. Zur Darstellung von Merkmalszusammenhängen zwischen dem Gaumenvolumen und der Schädelmorphologie erfolgte eine Korrelationsanalyse. Durch eine einfache lineare Regressionsanalyse wurden diese Zusammenhänge untersucht. Es konnte ein signifikanter Zusammenhang zwischen dem Gaumenvolumen und den Längen-, Breiten- und Höhenmaßen des Gesichtsschädels nachgewiesen werden. Das Ergebnis der partiellen Korrelationsanalyse ergab jedoch für das Abhängigkeitsverhältnis von Gaumenvolumen und Kieferhöhlenvolumen einen signifikanten Einfluss durch die Körpergröße und die Schädellänge. Der Vergleich der Regressionsgeraden bestätigt ein unterschiedliches Wachstumsverhalten von Gaumenvolumen und Kieferhöhlenvolumen. Die Kieferhöhle weist ein schnelleres Wachstum als der Gaumen auf. Unterschiede der Gaumenmorphologie innerhalb der Fascicularisgruppe wurden mittels einer einfaktoriellen ANOVA untersucht. Es stellte sich heraus, dass Macaca fuscata ein annähernd gleich großes Gaumenvolumen wie Macaca mulatta besitzt. Einen signifikanten Unterschied konnte zwischen Macaca fascicularis und den drei anderen Spezies der Fascicularisgruppe gefunden werden. Diese Unterschiede sollten in weiteren Studien untersucht werden.