Abstract

Purpose: Condylar position analysis facilitates a quanti-tative comparison of the condylar position with and with-out a bite record, different records and changed influ-encing factors. Handling by the examiner whenpositioning the model is a significant factor with regardto the accuracy of the examination. Measurement accu-racy could be improved when positioning the models byusing special working bites, hence the objective of theexperiments described in this study consisted in examin-

Zusammenfassung

Ziel: Die Kondylenpositionsanalyse ermöglicht einenquantitativen Vergleich der Kondylenposition mit undohne Registrat, unterschiedlichen Registraten und verän-derten Einflussfaktoren. Für die Genauigkeit der Unter-suchung unter anderem die Handhabung durch denUntersucher bei der Positionierung der Modelle vonBedeutung. Die Messgenauigkeit könnte durch die Ver-wendung spezieller Konstruktionsbisse bei der Zuord-nung der Modelle verbessert werden. Das Ziel der in die-

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Condylar Position Analysis with a New Electronic Condylar Position MeasuringInstrument E-CPM: Influence of DifferentExaminers and a Working Bite on Reproducibility

Kondylenpositionsanalyse mit einem neuen elektronischen Kondylenpositions-messinstrument E-CPM: Einfluss unter-schiedlicher Untersucher und eines Kon-struktionsbisses auf die Reproduzierbarkeit

K. Vahle-Hinza, A. Rybczynskia, H. Jakstatb, M. O. Ahlersc

a Zahnarzt, CMD-Centrum Hamburg-Eppendorf

b Prof. Dr. med. dent., Vorklinische Propädeutik und Werk-stoffkunde, Poliklinik für Zahnärztliche Prothetik und Werk-stoffkunde, Zentrum für Zahn-, Mund- und Kieferheil-kunde, Universität Leipzig

c Priv.-Doz. Dr. med. dent, CMD-Centrum Hamburg-Eppen-dorf und Poliklinik für Zahnerhaltung und Präventive Zahn-heilkunde, Zentrum für Zahn-, Mund- und Kieferheilkundedes Universitätsklinikums Hamburg-Eppendorf

a Dentist, CMD-Center Hamburg-Eppendorf, Germany.

b Prof. Dr. med. dent., Preclinical Propedeutics and MaterialSciences, Department of Prosthodontics and Dental Mate-rial Sciences, Center for Dental, Oral and Craniomandibu-lar Sciences of the University of Leipzig, Germany.

c Assistant Professor, CMD-Center Hamburg-Eppendorf andDepartment of Restorative and Preventive Dentistry, Cen-ter for Dental and Oral Medicine, School of Dental Medi-cine, University-Hospital Hamburg-Eppendorf, Germany.

ing the extent to which the measuring results are influ-enced by different examiners and by using working bites. Materials and Methods: In the first trial, one examiner per-formed ten measurements without and with an interposedworking bite for five model pairs in each case. In the sec-ond trial, nine examiners (three specialized dentists, threedental assistants, three students) performed ten measure-ments in each case without and with an interposed work-ing bite. The three-dimensional position was read digitallywith the E-CPM (Gamma Dental, Klosterneuburg/Vienna,Austria), recorded by means of spreadsheet software(Microsoft Excel) and diagnostic software (CMDfact,CMD3D module, dentaConcept, Hamburg), and evaluatedwith graphing software (Sigma Plot, Systat Software, USA). Results: In the first trial, it was shown that the repro-ducibility of mounting was improved markedly (p < 0.01)by using bite records in the form of working bites. In thesecond trial, it was shown that the mean error increasedsignificantly (p < 0.01) when several examiners performedthe measurements compared with the results of oneexaminer alone. No significantly different results occurred(p < 0.01) in the comparison of the different groups ofexaminers with different educational and training back-grounds. This applied for the mounting methods withoutand with working bite. On the other hand, the repro-ducibility of mounting improved distinctly (p<0.01) inevery group of examiners when working bites were used.Conclusions: Reproducibility of condylar position analy-sis was improved significantly by mounting the modelswith special working bites. This applied for operators ofdifferent professional background (dentists, dental assis-tants and dental students), while there were no signifi-cant differences between results of the three groups.

Keywords: quantitative measurement of the jaw position,condylar position analysis, equalizing systems, electronicmeasuring instrument, centric records, influence of work-ing bites on condylar position analysis.

Introduction

In the course of instrumental functional analysis and ther-apy, and in extensive restorative measures, measurementof the condylar position (condylar position analysis) is ofspecial importance.1-3 Currently, mechanical measuringinstruments facilitating a model-based indirect measure-

sem Beitrag beschriebenen Untersuchungen bestanddaher darin zu prüfen, in welchem Maß die Messergeb-nisse durch unterschiedliche Untersucher und die Ver-wendung von Konstruktionsbissen beeinflusst werden. Material und Methoden: Im ersten Versuch führte einUntersucher bei fünf Modellpaaren jeweils zehn Messun-gen ohne und mit einem interponierten Konstruktionsbissdurch. Im zweiten Versuch führten neun Untersucher (dreispezialisierte Zahnärzte, drei Zahnmedizinische Fachan-gestellte, drei Studenten) jeweils zehn Messungen ohneund mit einem interponierten Konstruktionsbiss durch. Diedreidimensionale Position wurde mit dem E-CPM (FirmaGamma Dental, Klosterneuburg/Wien, Österreich) digi-tal ausgelesen, die Werte mittels Tabellenkalkulations-software (Microsoft Excel) und Diagnostiksoftware(CMDfact, Modul CMD3D, Firma dentaConcept, Ham-burg) erfasst und mit der Statistiksoftware (Sigma Plot,Systat Software Inc., USA) ausgewertet. Ergebnisse: Im ersten Versuch zeigte sich, dass durch dieVerwendung von Konstruktionsbissen die Reproduzier-barkeit der Montage deutlich (p<0,01) verbessert wer-den konnte. Im zweiten Versuch stellte sich heraus, dassbei der Messung durch mehrere Untersucher der mittle-re Fehler im Vergleich zu den Ergebnissen eines Untersu-chers signifikant zunahm (p<0,01). Beim Vergleich derverschiedenen Untersuchergruppen, die über einenunterschiedlichen Ausbildungshintergrund verfügen, tra-ten keine signifikant unterschiedlichen Ergebnisse auf(p<0,01). Dies galt für die Montagemethoden ohne undmit Konstruktionsbiss. Durch die Zuhilfenahme von Kon-struktionsbissen wurde hingegen in jeder Untersucher-gruppe die Reproduzierbarkeit der Montage deutlich ver-bessert (p<0,01).Schlussfolgerungen: Verwendung spezieller Konstruk-tionsbisse zur Zuordnung der Modelle bei der Kondylen-positionsanalyse wird deren Reproduzierbarkeit hoch sig-nifikant verbessern. Dies gilt sowohl für die Messungdurch Zahnärzte wie durch speziell trainierte ZFA undZahnmedizinstudenten. Zwischen den drei Berufsgrup-pen bestanden keine relevanten Unterschiede in derMessgenauigkeit.

Schlüsselwörter: quantitative Vermessung der Kieferpo-sition, Kondylenpositionsanalyse, Gleichschaltungssyste-me, elektronisches Messinstrument, Zentrikregistrate,Einfluss von Konstruktionsbissen auf Kondylenpositions-analyse

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ment of the condylar position are the standard.1,4 Model-independent direct measurement is also available as an alter-native. However, there is a risk of influencing the recordeddata by the mounted measuring instruments; moreover,there can be limitations with regard to usability dependingupon the possibility of affixing the measuring instruments.5

The model-based indirect electronic condylar positionmeasuring instrument (E-CPM) was therefore designed,based on the Reference CPM mechanical condylar posi-tion measuring instrument and the measuring electronicsof the Cadiax Compact 2 movement recording system(both Gamma Dental). The reliability of the new E-CPMhas been verified and published in in-vitro studies.6 It hasbeen shown that measuring accuracy and reproducibilityare less than the value spread of different centric relationrecords,7-16 and thus the measuring accuracy and thereproducibility are so good that the recorded data arescarcely influenced by the device.6

The question of whether these results can also be con-firmed if the measurement is performed by one examin-er using original models and to what extent the spreadincreases if the same models are mounted by differentusers had not yet been clarified. Finally, it was a questionof examining to what extent the use of bite records favor-ably influences the results. The objective of the experiments presented in this study thusconsisted in examining how far the measured results arereproducible upon repeated measurement by one examin-er alone, to what extent the mounting error increases inrepeated measurement by differentexaminers, and whetherthe reproducibility of the measured values is improved bythe use of bite records in the form of a working bite.

Materials and Methods

Instruments

The basis of the trials presented below was the improvedprototype of the E-CPM (Gamma Dental, Fig 1).

Materials

The models used were fabricated on the basis of precisionimpressions using the two-phase impression taking tech-nique (Honigum-MixStar Heavy Fast, Honigum- AutomixLight, DMG Dental, Hamburg). Type IV dental stone

Einleitung

Im Rahmen der instrumentellen Funktionsanalyse und-therapie und bei umfangreichen restaurativen Maßnah-men kommt der Vermessung der Kondylenposition (Kon-dylenpositionsanalyse) eine besondere Bedeutung zu.1-3

Den Standard bilden derzeit mechanische Messinstru-mente, die eine modellvermittelte indirekte Messung derKondylenposition ermöglichen.1,4 Alternativ steht auchdie modellunabhängige direkte Messung zur Verfügung.Bei dieser besteht jedoch das Risiko einer Beeinflussungder Messdaten durch die montierten Messinstrumente,darüber hinaus kann es zu Einschränkungen hinsichtlichder Anwendbarkeit in Abhängigkeit von der Möglichkeitzur Befestigung des Messinstrumentariums kommen.5

Neu konzipiert wurde daraufhin ein modellvermitteltesindirektes elektronisches Kondylenpositionsmessinstru-ment (E-CPM). Dieses wurde auf der Basis des mechani-schen Kondylenpositionsmessinstrumentes Reference-CPM und der Messelektronik des Bewegungsaufzeich-nungssystems Cadiax Compact 2 (beide Gamma Dental)realisiert. Die Reliabilität des neues E-CPM wurde in ent-sprechenden In-vitro-Untersuchungen belegt und publi-ziert.6 Dabei zeigte sich, dass die Messgenauigkeit undReproduzierbarkeit unterhalb der Wertestreuung ver-schiedener Zentrikregistrate liegt 7-16 und damit die Mess-genauigkeit und die Reproduzierbarkeit so gut sind, dassdie Messdaten nicht relevant durch das Gerät beeinflusstwerden.6

Bis dahin ungeklärt war die Frage, ob sich diese Ergeb-nisse auch dann bestätigen lassen, wenn die Messungvon einem Untersucher unter Verwendung von Original-modellen durchgeführt wird und in welchem Maß dieStreuung dann zunimmt, wenn dieselben Modelle vonverschiedenen Benutzern montiert werden. Schließlichgalt es zu prüfen, inwieweit der Einsatz von entspre-chenden Bissregistraten die Ergebnisse günstig beein-flusst.Das Ziel der in diesem Beitrag vorgestellten Untersu-chungen bestand daher in der Prüfung, inwieweit dieMessergebnisse bei wiederholter Messung durch einenUntersucher reproduzierbar sind; in welchem Maß derMontagefehler bei wiederholter Messung durch ver-schiedene Untersucher zunimmt, und ob die Reprodu-zierbarkeit der Messwerte durch den Einsatz vonBissregistraten in Form eines Konstruktionsbisses ver-bessert wird.

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(Fujirock, GC Dental, Leuven, NL) served as the material.The maxillary models were then mounted in relation tothe skull with an arbitrary facebow (Artex Rotofix,AmannGirrbach, Pforzheim, Germany) on a transfer standand then in an individual articulator (Artex AP, Amann-Girrbach) using special mounting plaster (Artifix, Aman-nGirrbach). The mandibular model was then mounted inhabitual occlusion on the basis of a bite record (O-Bitebite registration material, DMG Dental).After the mounting plaster had cured, the articulatorswere opened, the vertical dimension was adjusted by 5mm and the incisal pin was locked. Instead of the biterecords used for mounting, new working bites were man-ufactured from addition-polymerized, dimensionally sta-ble laboratory silicone (Finopaste Duo 95, Fino GmbH,Bad Bocklet, Germany). This working bite formed the basisupon which the measurements were repeated (Fig 2).

Examiners

Ten persons in total participated in the examinations:• A supervisor • Three dentists specialized in functional diagnostics (spe-

cialists)• Three dental assistants familiar with the measurement

(MDA)• Three students of dental medicine in their final year of

studies (students)

Materialien und Methoden

Instrumente

Grundlage der nachfolgend vorgestellten Versuche warder verbesserte Prototyp des E-CPM (Gamma Dental,Abb. 1).

Materialien

Die verwendeten Modelle wurden auf Basis von Präzisi-onsabformungen im zweiphasigen zweizeitigen Abform-verfahren hergestellt (Honigum-MixStar Heavy Fast,Honigum- Automix Light, DMG Dental, Hamburg). Als Material diente der Spezialhartgips Typ IV (Fujirock,Firma GC Dental, Leuven, Belgien). Die Oberkiefermodelle wurden anschließend schädelbe-züglich mit einem arbiträren Gesichtsbogen (Artex Roto-fix, Firma AmannGirrbach, Pforzheim) auf einem Über-tragungsstand und danach im individuellen Artikulator(Artex AP, AmannGirrbach) montiert (Montagegips Arti-fix, AmannGirrbach). Danach wurde das Unterkiefer-modell auf Basis eines Bissregistrates in habitueller Okklu-sion montiert (Registriersilikon O-Bite, DMG Dental).Nach Aushärtung des Montagegipses wurden die Arti-kulatoren geöffnet, die vertikale Dimension am Inzisal-stift um fünf Millimeter gesperrt und anstelle der zurMontage verwendeten Registrate neue Konstruktions-

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Fig 1 E-CPM with interposed model pair in maximum inter-cuspation.Abb. 1 E-CPM mit interponiertem Modellpaar in maximalerInterkuspidation.

Fig 2 E-CPM with interposed model pair and working bite,which reproduces the previously recorded habitual occlusion.Abb. 2 E-CPM mit interponiertem Modellpaar und Konstruk-tionsbiss, der die zuvor registrierte habituelle Okklusionwiedergibt.

Methods

Two trials were performed in total for checking the accu-racy of the measurements when they are repeated andfor determining what influence educational and trainingbackground and the use of working bites have on themeasurement:First trial: Verification of the reproducibility and mea-suring accuracy of mounting different models in the E-CPM by one examinerFor this trial, 20 model pairs having a defined intercuspa-tion were selected consecutively from current work in thepractice. All models were fabricated uniformly from thedescribed materials and had an identical appearance(Fig. 3). Five models were selected from this stock of mod-els. A working bite existed in each case for all models.These also had the same external appearance.The first examiner (mounter) mounted each of the fivemodels a total of ten times, with randomized sequence ofthe models. He was blind both towards the choice ofmodel and towards the measured data that were acquired.The measured data were recorded and stored by the sec-ond examiner (supervisor). In practice, the supervisorselected one of the anonymized models and handed it tothe mounter. This person positioned the model, held theupper part of the E-CPM firmly in the mounted positionand gave the signal for performing the measurement(“now measure”). The supervisor then started the mea-surement and assigned the data. This trial design was performed once without workingbites and once with the aid of working bites for mount-ing in the E-CPM.The purpose of the evaluation was to determine the extentto which the recorded data of the ten measurements devi-ate from one another in each case for each of the fivemeasured model pairs.Second trial: Verification of the inter-rate reliability ofmounting in the E-CPM with and without bite record inhabitual occlusion performed by test subjects with dif-ferent educational and training backgroundsProceeding from the assumption that in the first trial, suf-ficient agreement of the recorded data could be found inrepeated measurements by one examiner, in the secondtrial, 20 different models were measured in randomizedsequence in each case by each examiner.Apart from a supervisor, nine examiners from the threegroups named above with different educational and train-

bisse aus additionsvernetztem, dimensionsstabilemLaborsilikon (Finopaste Duo 95, Fino GmbH, Bad Bock-let) hergestellt. Dieser Konstruktionsbiss bildete dieGrundlage auf der die Messungen wiederholt wurden(Abb. 2).

Untersucher

An den Untersuchungen waren insgesamt zehn Personenbeteiligt:• ein Supervisor • drei auf die Funktionsdiagnostik spezialisierte Zahnärz-

te („Spezialisten“)• drei mit der Messung vertraute Zahnmedizinische

Fachangestellte („ZFA”)• drei Studenten der Zahnmedizin aus dem letzten Stu-

dienjahr („Studierende“).

Methoden

Zur Prüfung der Genauigkeit der Messungen bei der Wie-derholung und um festzustellen, welchen Einfluss Aus-bildungshintergrund und Verwendung von Konstrukti-onsbissen auf die Messung haben, wurden insgesamtzwei Versuche durchgeführt:Erster Versuch: Nachweis der Reproduzierbarkeit undMessgenauigkeit der Montage von verschiedenenModellen in das E-CPM durch einen Untersucher.Für diesen Versuch wurden aus dem laufenden Praxis-betrieb konsekutiv 20 Modellpaare ausgewählt, welcheeine definierte Interkuspidation aufwiesen. Alle Modellewurden einheitlich aus den beschriebenen Materialienhergestellt und hatten ein identisches Aussehen (Abb. 3).Aus diesem Modellbestand wurden fünf Modelle ausge-wählt. Zu allen Modellen existierte jeweils ein Konstruk-tionsbiss. Auch diese waren äußerlich nicht zu unter-scheiden.Der erste Untersucher („Monteur“) montierte jedes derfünf Modelle insgesamt zehn Mal, bei randomisierter Rei-henfolge der Modelle. Er war dabei sowohl gegenüberder Modellwahl als auch gegenüber den erhobenenMessdaten verblindet. Die Messdaten wurden durch denzweiten Untersucher („Supervisor“) aufgezeichnet undgespeichert. In der praktischen Umsetzung wählte derSupervisor eines der anonymisierten Modelle aus undreichte es dem Monteur. Dieser positionierte das Modell,hielt das Oberteil des E-CPM in der montierten Position

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ing background participated in the measurements: Threedentists specialized in functional diagnostics (specialists),three dental assistants familiar with the measurement(MDA) and three students of dental medicine in their finalyear of studies (students). The practical procedure was such that the supervisorassembled all anonymized models in randomized sequenceon the bench. The person performing the measurementsthen had to position the models in order in each case andgive the signal for the measurement (“now measure”).The supervisor then started the measurement and assignedthe recorded data to the relevant model pair (Fig 3).This trial was also performed once without working bitesand once with the aid of working bites for mounting inthe E-CPM.The purpose of the evaluation was to determine the extentto which the measured data of the different examinersagreed in each case in relation to one model pair, andwhether in this case significant influences of the differenteducational and training backgrounds could be deter-mined. Moreover, whether the consistency of the mea-sured values differed to a significant degree from the com-parable measurement without working bite had to beinvestigated.

fest und gab die Position zur Messung frei („jetzt mes-sen“). Der Supervisor löste daraufhin die Messung ausund ordnete die Daten zu.Dieses Versuchsdesign wurde einmal ohne Konstrukti-onsbisse und einmal unter Zuhilfenahme von Konstruk-tionsbissen für die Montage im E-CPM durchgeführt.In der Auswertung sollte festgestellt werden, inwieweitdie Messdaten der jeweils zehn Messungen für jedes derfünf vermessenen Modellpaare voneinander abwichen. Zweiter Versuch: Nachweis der Interrater-Reliabilitätder Montage im E-CPM mit und ohne Bissregistrat inhabitueller Okklusion bei Probanden mit verschiedenenAusbildungshintergründen.Ausgehend von der Annahme, dass im ersten Versucheine ausreichende Übereinstimmung der Messdaten beiwiederholter Messung durch einen Untersucher festge-stellt werden konnte, wurden im zweiten Versuch 20 ver-schiedene Modelle in randomisierter Abfolge jeweils vonjedem Untersucher vermessen.An den Messungen waren neben einem Supervisor ausden oben genannten drei Gruppen mit unterschiedli-chem Ausbildungshintergrund neun Untersucher betei-ligt: Drei auf die Funktionsdiagnostik spezialisierteZahnärzte („Spezialisten“), drei mit der Messung ver-traute Zahnmedizinische Fachangestellte („ZFA“) unddrei Studenten der Zahnmedizin im letzten Studienjahr(„Studierende“). Das praktische Vorgehen wurde so durchgeführt, dass derSupervisor alle anonymisierten Modelle in randomisierterReihenfolge auf dem Tisch aufbaute. Die jeweilige Mess-person musste anschließend die Modelle der Reihe nachpositionieren und die Messung freigeben („jetzt mes-sen“). Der Supervisor löste daraufhin die Messung ausund ordnete die Messdaten dem jeweiligen Modellpaarzu (Abb. 3).Auch dieses Versuchsdesign wurde einmal ohne Kon-struktionsbisse und einmal unter Zuhilfenahme von Kon-struktionsbissen für die Montage im E-CPM durchlaufen.In der Auswertung sollte herausgestellt werden, inwie-weit die Messdaten der verschiedenen Untersucherbezüglich jeweils eines Modellpaares übereinstimmtenund ob dabei signifikante Einflüsse der verschiedenenAusbildungshintergründe festzustellen waren. Darüberhinaus sollte geprüft werden, ob sich die Konsistenz derMesswerte in signifikantem Maß von der vergleichbarenMessung ohne Konstruktionsbiss unterschied.

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Fig 3 Situation in the measurement of the models withoutand with working bite (student).Abb. 3 Situation bei der Messung der Modelle ohne und mitKonstruktionsbiss (Student).

Mathematical evaluation

The measured data of the five axes (x right, z right, y, xleft, z left) were initially normalized, the mean error cal-culated, and the data were then displayed in a box-plotdiagram.Apart from the descriptive statistics, the Student’s t-test(p < 0.01) was used to determine whether differenceswere significant between the groups or between themethods. The null hypothesis was that no statistically sig-nificant difference could be found between the groups orbetween the methods.

Results

First trial

The mean error for each axis and each model is displayedas box plot diagram in Fig 4. In this case, mounting wasby one examiner without the aid of working bites. Themean error can be assumed with a value between 100 µmand 150 µm.

Mathematische Auswertung

Die Messdaten der fünf Achsen (x rechts, z rechts, y, xlinks, z links) wurden zunächst normalisiert, der mittlereFehler berechnet und die Daten anschließend in einemBox-Plot-Diagramm dargestellt.Neben der deskriptiven Statistik sollten mit Hilfe des t-Tests signifikante Unterschiede zwischen den Gruppenbzw. zwischen den Methoden herausgestellt werden(p<0,01). Die Nullhypothese sah vor, dass zwischen denGruppen bzw. zwischen den Methoden kein statistischsignifikanter Unterschied zu finden ist.

Ergebnisse

Erster Versuch

In Abbildung 4 ist der mittlere Fehler für jede Achse undjedes Modell als Box-Plot-Diagramm dargestellt. Hierbeierfolgte die Montage durch einen Untersucher ohneZuhilfenahme von Konstruktionsbissen. Der mittlere Feh-ler ist mit einem Wert zwischen 100 µm und 150 µm anzu-nehmen.

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Fig 5 Recorded data for ten mountings of five models in theE-CPM in each case, mounting by one examiner using work-ing bites, and displaying the improved accuracy in the individ-ual case.Abb. 5 Messdaten für jeweils zehn Montagen von fünf Mo-dellen im E-CPM, bei der Montage durch einen Untersuchermit Verwendung von Konstruktionsbissen zur Darstellung derverbesserten Genauigkeit im Einzelfall.

Fig 4 Recorded data for ten mountings of five models in theE-CPM in each case, for mounting by one examiner withoutusing working bites.Abb. 4 Messdaten für jeweils zehn Montagen von fünf Mo-dellen im E-CPM, bei der Montage durch einen Untersucherohne Verwendung von Konstruktionsbissen.

The mean error for each axis and each model is displayedanew in Fig 5 in the form of a box plot diagram. This timemounting was done by one examiner with using a work-ing bite. A reduced mean error is shown in three axes (zright, y, x left).

Second trial

The results of mounting by different user groups withoutand with use of a working bite are shown in Fig 6. Thelegend illustrates the assignment (the three bars shown ineach case on the right represent the measured values withthe aid of a working bite).In comparison with the results of one examiner (Figs. 4and 5), all three groups (students/red, dental medicalassistants/blue and specialized dentists/green) showed anincreased mean error.The graphic representation and the statistical tests showthat none of the groups could achieve a significantly bet-ter result compared with the others. This applied for bothtested mounting methods (without and with working

In Abbildung 5 ist erneut der mittlere Fehler für jede Achseund jedes Modell in Form eines Box-Plot-Diagrammsabgebildet. Dieses Mal erfolgte die Montage durch einenUntersucher unter Zuhilfenahme eines Konstruktionsbis-ses. In drei Achsen zeigt sich ein verminderter mittlererFehler (z rechts, y, x links).

Zweiter Versuch

In Abbildung 6 sind die Ergebnisse der Montage durchverschiedene Benutzergruppen ohne und mit Verwen-dung eines Konstruktionsbisses dargestellt. Die Legendeverdeutlicht die Zuordnung (die drei jeweils rechts dar-gestellten Balken stellen die Messwerte unter Zuhilfe-nahme eines Konstruktionsbisses dar).Im Vergleich zu den Ergebnissen eines Untersuchers(Abb. 4 und 5) zeigen alle drei Gruppen (Studenten/rot,Zahnmedizinische Fachangestellte/blau und spezialisier-te Zahnärzte/grün) einen erhöhten mittleren Fehler.Die graphische Darstellung und die statistischen Tests ver-deutlichen, dass keine der Gruppen gegenüber der ande-

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Fig 6 Comparison of thethree groups of examinerswith regard to the accuracyof mounting in the E-CPMwithout and with the use ofworking bites.Abb. 6 Vergleich der dreiUntersuchergruppenbezüglich der Genauigkeitbei der Montage in den E-CPM ohne und mit der Ver-wendung von Konstruktions-bissen.

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bite). On the other hand, using working bites improvedthe accuracy of mounting significantly (p < 0.01) in eachgroup of examiners.

Discussion

The reliability of the E-CPM measuring device has alreadybeen shown in vitro in an earlier study.6 The present studyexamines whether this reliability can also be confirmed inpractical use – using models gained consecutively fromwork in the practice. The parameters that could have aneffect on the results in practice were examined by step-by-step inclusion of the different factors influencing themeasurements.In the first trial, the extent to which handling as such influ-ences the results of a single examiner was checked. As theevaluation showed, the value spread increased comparedto the in-vitro test with the standard control base, fromaround 30 µm to 120 µm (see y-axis values) when mount-ing of different patient models and measurement of thecondylar position based on them were repeated. If onecompares these results with the examination data fromother studies on the reproducibility of determining cen-tric jaw relation, then it is shown that the accuracy ofcondylar position analysis is sufficient for measuring thedifferences between different positions of the jaw. According to the observations of the mounter, the great-est uncertainty factor was the accurate determination ofthe maximum intercuspation. This factor is thus indepen-dent of the measuring algorithm newly presented in thispaper. The method in itself is thus precise enough to high-light the changes of the jaw position, as a quality assur-ance method in clinical routine. In the second trial, it was shown that the method resultsin similar measured values, independent of the profes-sional experience of the user. Thus, for the accuracy ofthe method, the manual skill of the user is more impor-tant than his or her educational and training background.In addition, by using a working bite, repeated determi-nation of maximum intercuspation can be guaranteedlargely independently of the examiner. This makes condy-lar position analysis using the E-CPM even less suscepti-ble to the influence of the user’s training and experience.If one analyses the value distribution of the measurementswith models for the measured axes by the different exam-iners, then it is apparent that the spread of the recorded

ren ein signifikant besseres Ergebnis erzielen konnte. Diesgalt für beide getesteten Montagemethoden (ohne undmit Konstruktionsbiss).Die Verwendung von Konstruktionsbissen verbessertehingegen in jeder Untersuchergruppe die Genauigkeit derMontage signifikant (p<0,01).

Diskussion

In einer früher durchgeführten Studie konnte bereits invitro die Reliabilität des Messgerätes E-CPM gezeigt wer-den.6 In der vorliegenden Untersuchung wurde geprüft,ob diese Reliabilität auch in der praktischen Anwendung– unter Einsatz von konsekutiv aus dem Praxisbetriebgewonnenen Modellen – bestätigt werden kann. Im Sinneeiner schrittweisen Erfassung der verschiedenen Einfluss-faktoren wurden dabei die Parameter untersucht, die inder Praxis Auswirkungen auf die Ergebnisse haben können.Im ersten Versuch wurde überprüft, inwieweit die Hand-habung selbst die Ergebnisse bei einem einzigen Unter-sucher beeinflusst. Wie die Auswertung zeigte, erhöhtesich bei der jeweils wiederholten Montage verschiedenerPatientenmodelle und der darauf basierenden Messungder Kondylenposition, die Wertestreuung gegenüber derIn-vitro-Prüfung mit dem Normkontrollsockel von etwa30 µm auf 120 µm (siehe Werte der y-Achse). Vergleichtman diese Ergebnisse mit den Untersuchungsdaten ausanderen Studien zur Reproduzierbarkeit der zentrischenKieferrelationsbestimmung so ergibt sich, dass die Genau-igkeit der Kondylenpositionsanalyse dazu geeignet ist, dieUnterschiede zwischen verschiedenen Kieferpositionenzu messen. Nach den Beobachtungen des Monteurs war der größteUnsicherheitsfaktor die genaue Bestimmung der maxi-malen Interkuspidation. Dieser Faktor ist damit unab-hängig von dem in diesem Beitrag neu vorgestelltenMessalgorithmus. Die Methode an sich ist damit präzisegenug, um als qualitätssicherndes Verfahren in der klini-schen Routine die Veränderungen der Kieferposition her-auszustellen. Im zweiten Versuch zeigte sich, dass das Verfahren unab-hängig von der Berufserfahrung des Benutzers ähnlicheMesswerte ergibt. Für die Genauigkeit des Verfahrens istsomit die manuelle Geschicklichkeit des Anwenders wich-tiger als sein Ausbildungshintergrund. Zudem kann durchdie Verwendung eines Konstruktionsbisses die wieder-

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data is clearly higher in this case than that previously deter-mined in in-vitro characterization. This leads to the con-clusion that the accuracy of the E-CPM measuring instru-ment is a great deal higher than the reproducibility of thepositioning of the models by the examiners. This fact offerssufficient room for improving the method by improvedhandling on the part of the examiners, even before thetechnical limits of the measuring instrument are reached.Lotzmann already demands using “an additional waxrecord (…) in habitual intercuspation”, but only for the casethat “when checking the occlusion no clear assignment ofupper and lower jaw is possible”.17 In practice, this is dif-ficult to implement insofar as the assessment whetherunequivocal positioning is possible can be made only whenthe models are available. However, at this time, the patientis as a rule no longer in the practice, and would have to berequested to come back before the first mounting of themandibular model in the articulator. In view of the avail-able results, taking jaw relation determinations in habitualocclusion regularly would be appropriate in the future. Thebite records resulting from this can then be used for thefabrication of working bites as in this study for positioningthe jaw models in condylar position analysis.

Conclusion

Within the framework of the limitations of this study, itremains to be stated that the E-CPM is suitable for clini-cal applications with regard to accuracy. The method itselfis less susceptible to factors such as the degree of train-ing and experience of the user. Use of a working bite forassuring maximum intercuspation significantly reducesthe positioning spread when mounting for all user groupsand thus increases the accuracy of the measuring systemand the reliability of statements based on it. If work hasto be done without this aid, it is expedient that in eachcase the same user mounts the models of the same patient,since in this way a smaller error can be achieved. The E-CPM thus represents a new, technically fully devel-oped measuring instrument for quality assurance withinthe scope of functional therapy in craniomandibular dys-function (CMD). With it, it is possible for the first time toreproducibly compare the condylar position of a patientat different stages of treatment.

IJCDIJCD

holte Bestimmung einer maximalen Interkuspidationweitgehend unabhängig vom Untersucher gewährleistetwerden. Dies macht die Kondylenpositionsanalyse unterEinsatz des E-CPM noch einmal unanfälliger gegenüberAusbildung und Erfahrung des Benutzers.Analysiert man die Werteverteilung für die Messungenmit Modellen für die gemessenen Achsen durch die unter-schiedlichen Untersucher, so fällt auf, dass die Streubrei-te der Messdaten hierbei deutlich höher ist als die zuvorin der In-vitro-Charakterisierung festgestellten. Hierausergibt sich die Festellung, dass die Genauigkeit des Mess-instrumentes E-CPM sehr viel höher ist als die Reprodu-zierbarkeit der Positionierung der Modelle durch dieUntersucher. Diese Tatsache bietet ausreichend Spielraumzur Verbesserung des Verfahrens durch die Handhabungseitens der Untersucher, noch bevor die technischenGrenzen des Messinstrumentes erreicht werden.Bereits Lotzmann verlangt „ein zusätzliches Wachsregi-strat (…) in habitueller Interkuspidation“ zu verwenden,allerdings nur für den Fall, dass sich „bei der Überprü-fung der Verzahnung“ ergibt, „dass keine eindeutigeZuordnung von OK und UK möglich ist“.17 In der Praxisist dieses insofern schwer umzusetzen, als die Bewertung,ob eine eindeutige Positionierung möglich ist, erst beimVorliegen der Modelle erfolgen kann. Zu diesem Zeit-punkt ist der Patient in der Regel aber schon nicht mehrin der Praxis und müsste somit vor der ersten Montagedes Unterkiefermodells im Artikulator erneut einbestelltwerden. Insofern bietet es sich, angesichts der vorlie-genden Ergebnisse an, in Zukunft regelmäßig entspre-chende Kieferrelationsbestimmungen in habituellerOkklusion durchzuführen, und auf dieser Basis Kon-sturktionsbisse wie hier beschrieben herzustellen, diedann zur Positionierung der Kiefermodelle bei der Kon-dylenpositionsanalyse verwendet werden.

Schlussfolgerung

Im Rahmen der Limitation dieser Studie bleibt festzu-halten, dass das E-CPM für klinische Anwendungenhinsichtlich der Genauigkeit geeignet ist. Die Methodeselbst ist wenig anfällig gegenüber Faktoren wie Aus-bildungsgrad und Erfahrung des Anwenders. Die Ver-wendung eines Konstruktionsbisses zur Sicherung dermaximalen Interkuspidation reduziert signifikant dieStreubreite der Positionierung bei der Montage in allen

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Benutzergruppen und erhöht so die Genauigkeit desMesssystems und die Zuverlässigkeit darauf beruhen-der Aussagen. Wenn nicht mit diesem Hilfsmittel gear-beitet werden soll, ist es sinnvoll, dass jeweils der glei-che Benutzer die Modelle desselben Patienten montiert,da so ein geringer Fehler erreicht werden kann.Das E-CPM stellt damit ein neues, technisch ausgereiftesMessinstrument zur Qualitätssicherung im Rahmen derFunktionstherapie bei kraniomandibulären Dysfunktio-nen (CMD) dar. Damit wird es erstmalig möglich, die Kon-dylenposition eines Patienten in verschiedenen Stadiender Behandlung reproduzierbar zu vergleichen.

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Kai Vahle-Hinz2001-2006: Study of dentistry at the Hamburg-Eppen-dorf University Clinic, Hamburg, Germany2001: Practical training in Corporate Account Manage-ment, Siemens, Dublin/Ireland 2006: State licensing examination in HamburgJanuary 2007 - present: Preparation assistant and scien-tific co-worker at the CMD Center Hamburg-Eppendorf January 2007 - present: Postgraduate training as special-ist for functional diagnostics and therapy in the CMD Cen-ter Hamburg-EppendorfJuly 2007 - present: Doctorate in the field of "Clinicalfunctional diagnostics"November 2008: Meeting's best prize at the annual meet-ing of the Germany Society of Functional Diagnostics andTherapy (DGFDT) in the category "Best Scientific PosterPresentation" (jointly with A. Rybczynski, H.A. Jakstat andM.O. Ahlers)

Kai Vahle-Hinz2001-2006: Studium der Zahnmedizin am Universitäts-klinikum Hamburg-Eppendorf2001: Praktikum Corporate Account Management, Fa.Siemens, Dublin/Irland 2006: Staatsexamen in HamburgSeit Januar 2007: Vorbereitungsassistent und wissen-schaftlicher Mitarbeiter am CMD-Centrum Hamburg-Eppendorf (Leitung von Priv.-Doz. Dr. Ahlers)Seit Januar 2007: Postgraduierte Fortbildung zum Spe-zialisten für Funktionsdiagnostik und -therapie im CMD-Centrum Hamburg-EppendorfSeit Juli 2007: Promotion im Arbeitsgebiet „KlinischeFunktionsdiagnostik“November 2008: Tagungsbestpreis bei der Jahrestagungder Deutschen Gesellschaft für Funktionsdiagnostik und-therapie (DGFDT) in der Kategorie „Beste Wissen-schaftliche Posterpräsentation“ (gemeinsam mit A. Ryb-czynski, H.A. Jakstat und M.O. Ahlers)

Address/Adresse: Kai Vahle-Hinz, CMD-Centrum Hamburg-Eppendorf, Falkenried 88 (CiM,Haus C, 3. OG), 20251 Hamburg, Germany, Email: Kai.Vahle-Hinz@cmd-centrum.dewww.cmd-centrum.de