Depuis une dizaine d’années, la thérapeutique de pulpotomie totale est proposée dans la littérature pour le traitement pérenne de l’inflammation pulpaire des dents permanentes matures. De nombreuses publications de type essai clinique, étude de cohorte, série de cas ou revue systématique rapportent des résultats convergents qui placent la pulpotomie totale comme une alternative au traitement endodontique conventionnel. Cependant, la procédure reste peu enseignée, la variabilité méthodologique des études, les influences potentielles des fabricants de matériaux et les interprétations dogmatiques peuvent constituer un frein à la diffusion de cette thérapeutique. Des arguments complémentaires semblent nécessaires pour que les cliniciens, les enseignants et les chercheurs puissent appuyer leurs pratiques de soins, d’enseignements et de recherches selon la démarche fondée sur la preuve. Cette thèse constitue une démarche réflexive essentielle à la compréhension des phénomènes qui régissent la guérison à long terme de l’inflammation pulpaire et aux choix méthodologiques qui permettront d’évaluer cette guérison. Ce travail interroge les données bibliographiques pour argumenter les trois questions suivantes : 1°) Pourquoi et comment la pulpotomie totale peut-elle être considérée comme une thérapeutique de l’inflammation pulpaire ; 2°) Quelles procédures doit-on respecter et quels matériaux peut-on utiliser pour considérer la pulpotomie totale comme une thérapeutique à part entière ? 3°) Quels critères peut-on utiliser pour évaluer le succès d’une pulpotomie totale sur dents permanentes ? Ce travail bibliographique est complété par une étude expérimentale au cours de laquelle la fiabilité et la stabilité d’un guide de lecture des images radiologiques ont été vérifiées afin de proposer un outil de formation susceptible d’être appliqué lors de l’évaluation des résultats de la pulpotomie totale. / Full pulpotomy is a therapeutic in which the coronal pulp portion is removed surgically followed by the capping of the remaining radicular pulp. During the last decade, this therapeutic has been reinvestigated as a definitive treatment of pulp pathologies in mature permanent teeth. Converging datas from published studies suggested that full pulpotomy could be recognized as an alternative to root canal treatment. Furthermore, few clinical trials and a meta analysis aimed to evaluate the effect of initial pulp state or pulp capping material on the success of this treatment. However, large variations in the methodology of the studies, potential influence of laboratories of materials and endodontic dogmas are the major obstacles to the promotion of this therapeutic. An evidence-based approach is necessary because incorporates the best evidence in making decisions. This strategy will help clinicians, teachers and researchers to include full pulpotomy in a daily practice This thesis consists to question the scientific literature in order to answer three following questions: 1) Why and how the full pulpotomy should be considered as a treatment of pulp pathologies ? 2) Which procedures could be applied for full pulpotomy ? 3) Which criteria’s could be used to evaluate the outcomes of full pulpotomy ? These literature reviews are completed with an experimental study about an enriched version of a practical guide for the interpretation of PAI score. Its reliability and reproducibility were verified among French undergraduate students. This practical guide will be a useful tool in evaluation of outcomes in endodontics.

Einleitung Als Alternative zu chirurgischen Maßnahmen stellt eine Wurzelkanalbehandlung eine zahnerhaltende Therapie dar, die nach mehr als sechs Jahren eine Überlebensrate des Zahns von 84% aufweist (Torabinejad, Anderson et al. 2007, Tsesis, Nemkowsky et al. 2010, Zitzmann, Krastl et al. 2010). Eine qualitativ hochwertige Ausbildung legt den Grundstein, um eine suffiziente und dauerhafte Wurzelkanalbehandlung durchzuführen, weshalb ihr eine besondere Aufmerksamkeit zukommt (Lin, Rosenberg et al. 2005). In der studentischen Ausbildung von Fertigkeiten für die Wurzelkanalbehandlung haben sich zur Simulation möglichst realer Patientensituationen verschiedene Übungsmodelle etabliert, die von Plexiglasblöcken bis hin zu extrahierten echten Zähnen reichen (Perry, Bridges et al. 2015). Dank der Möglichkeiten des 3D-Drucks werden neue, 3D-gedruckte Zähne als Simulationsmodell in der Ausbildung von Studierenden der Zahnmedizin eingesetzt (Höhne and Schmitter 2019, Reymus, Fotiadou et al. 2019). Zur Ermittlung der Qualität und des Lernerfolgs anhand von 3D-gedruckten Zähnen in der endodontischen Ausbildung wurde ein Fragebogen entwickelt und validiert sowie der verwendete 3D-gedruckte Zahn evaluiert. Material und Methoden Zur Beantwortung der Fragestellungen fand eine Pilotierungsstudie im Wintersemester 2017/18 mit 41 Studierenden und eine Validierungsstudie im Sommersemester 2018 und Wintersemester 2018/19 mit 88 Studierenden im sechsten Fachsemester statt. In beiden Kohorten wurde die Wurzelkanalbehandlung anhand von Plexiglasblöcken, extrahierten echten Zähnen sowie mit 3D-gedruckten Zähnen geübt. Abschließend wurden die Übungsmodelle mittels Fragebogen evaluiert. Der mit einem Expertenteam erstellte Fragebogen erfasste in acht unterschiedlichen Dimensionen sowohl Personendaten, Voraussetzungen, Eigenschaften im Vergleich von 3D-gedrucktem Zahn und Plexiglasblock zu echtem Zahn, subjektives Lernergebnis, Übungsmöglichkeiten, ... / Introduction With a tooth survival rate of 84% after a six-year period, a root-canal treatment represents a conservative therapeutic alternative to surgical interventions (Torabinejad, Anderson et al. 2007, Tsesis, Nemkowsky et al. 2010, Zitzmann, Krastl et al. 2010). Attention should be paid to a high-quality education in particular, as it lays the foundation to perform a sufficient and long-lasting root-canal treatment (Lin, Rosenberg et al. 2005). Different training models in students’ training of skills to perform a root-canal treatment have been established in order to simulate a realistic patient situation, ranging from resin blocks to extracted teeth (Perry, Bridges et al. 2015). Thanks to the possibility of 3D-printing, new 3D-printed teeth are being used as a simulation model in training of dental students (Höhne and Schmitter 2019, Reymus, Fotiadou et al. 2019). To determine the quality and learning success with 3D-printed teeth in endodontic training, a questionnaire was developed and validated, and the utilized 3D-printed tooth was evaluated. Materials and Methods In order to answer the central research questions of this study, a pilot study took place in the winter term of 2017/18 with 41 students, and a validation study took place in the summer term of 2018 and in the winter term 2018/19 with 88 students in their respective sixth semester. The root-canal treatment in both cohorts was practiced with resin blocks, extracted real teeth and 3D-printed teeth. Finally, the training models were evaluated using a questionnaire. The questionnaire was developed with a team of experts and included eight different categories, comprising personal data, conditions for the course, comparison of characteristics between a 3D-printed tooth, a resin block and an extracted tooth, estimated learning outcome, effects of training, ...

L'évaluation de l'étanchéité des obturations endodontiques in vitro donne lieu à des résultats non reproductibles voir contradictoires qui ne permettent pas de conclure à la supériorité d'une méthode ou d'un matériau. Cette thèse a pour but d'améliorer la connaissance des techniques d'évaluation de l'étanchéité utilisées en endodontie et de mettre au point une nouvelle méthode d'évaluation de la perméabilité des obturations endodontiques utilisant la mesure d'un flux d'azote. Dans une première partie bibliographique, nous réalisons une analyse critique des méthodes d'évaluation de l'étanchéité couramment utilisées en endodontie. Dans la seconde partie nous décrivons la méthode de perméabilité gazeuse, ses aspects physiques et son application à l'endodontie. Dans la troisième partie, nous traitons de la perméabilité à l'eau en comparant la technique de filtration de fluide et la perméabilité à l'azote et nous modélisons la manière dont les colorants pénètrent l'interface endodontique dans les techniques d'infiltration de colorants. Dans la quatrième partie nous décrivons l'adaptation de la méthode de perméabilité gazeuse à l'étude de l'étanchéité des connexions des implants dentaires comportant deux parties. / Sealing evaluation of endodontic fillings in vitro leads to irreproducible or contradictory results which preclude concluding to the superiority of one method or material. This thesis is intended to improve knowledge of evaluating techniques for endodontic sealing and to develop a new method to evaluate the permeability of root canal fillings using the measure of a nitrogen flow.In the first part, we perform a critical analysis of evaluation methods of sealing commonly used in endodontics from a review of literature. In the second part we describe the gas permeability method, its physical process and its application in endodontics. In the third part, we treat water permeability by comparing the technique of fluid filtration and nitrogen permeability. Also, we model with physical laws the penetration process of dyes in the endodontic interface with protocols corresponding to dye leakage studies. In the fourth section we describe the adaptation of the method of gas permeability to the study of dental implant connections tightness.

No description available.

Depuis plusieurs années, la Haute Autorité de Santé favorise la diffusion des démarches d'évaluation des pratiques des professionnels de santé. L'idée est de faire progresser la qualité et la sécurité des traitements endodontiques réalisés dans un Centre de Soins et de traitements dentaires en analysant le résultat des traitements réalisés par rapport à des recommandations de bonnes pratiques, puis en mettant en oeuvre des actions d'amélioration. L'évaluation du traitement endodontique a fait l'objet de nombreuses études publiées au cours de ces dernières années. Les résultats hétérogènes rapportés reflètent des différences considérables entre les études concernant notamment l'échantillonnage (type et nombre de dents composant l'échantillon, sélection des cas cliniques), le traitement (procédures, techniques, restauration), et la méthodologie utilisée (conception de l'étude, interprétation radiographique, période de suivi, analyses, mesures des résultats, et critères de succès/échec. Ce travail vise à définir les critères de qualité d'un traitement endodontique afin d'évaluer si les traitements endodontiques réalisés dans le service d'odontologie du CHU de Clermont satisfont ces critères. Une revue de la littérature permet d'établir que 3 critères relevés sur les radiographies postopératoires permettent de décrire le résultat du traitement endodontique. La longueur de l'obturation, sa densité et le fait que l'ensemble du réseau canalaire est concerné par le traitement peuvent être associés en un indicateur mixte qui reflète avant tout le résultat de la phase instrumentale de la procédure. Dans une deuxième partie, cet indicateur composite a été utilisé dans une étude rétrospective des traitements endodontiques réalisés par les étudiants de 4ème et 5ème année au CHU de Clermont-Ferrand. Les critères de qualité technique des traitements impliquaient : 1°) que la limite de l'obturation soit située dans les 2 mm apicaux (pour toutes les racines) ; 2°) que l'image de l'obturation reflète soit dense, homogène et n'incluant pas de vides ; 3°) que tous les canaux visibles et/ou attendus soient obturés. Cette étude rapporte un taux de succès de 58%, valeur relativement haute, par rapport aux études similaires qui varient de 26 % à 57%. Ce pourcentage est dépendant du type de dent, de son état pulpaire, mais ne dépend pas ni de l'expérience de l'étudiant, ni de l'état périapicale. Cet indicateur a également été utilisé dans une deuxième étude qui est la première à fournir des données qualitatives et quantitatives sur les traitements endodontiques réalisés sous anesthésie générale. La qualité technique des traitements sous anesthésie générale est équivalente à celle qui est acceptée par des critères académiques dans les services hospitalo-universitaires. Cette première analyse encourage la réalisation de soins endodontiques sous anesthésie générale et fait la promotion des indications d'anesthésie générale chez l'adulte à des fins de soins dentaires conservateurs. Le pourcentage de traitements endodontiques réalisés dans le respect des recommandations professionnelles de la HAS et satisfaisant les standards académiques des traitements endodontiques constitue un indicateur de qualité des soins. Les deux études qui supportent cette thèse révèlent que les valeurs de cet indicateur pourraient être améliorées. / No abstract available

La complexité anatomique de l'endodonte implique un protocole d'irrigation efficace. L'hypochlorite de sodium doit donc pouvoir pénétrer dans l'ensemble du réseau endodontique afin d'exercer son activité antiseptique et protéolytique. Dans cet objectif, l'utilisation d'un tensioactif mélangé à l'hypochlorite de sodium constitue une approche potentiellement intéressante pour optimiser la pénétration et l'étalement de l'hypochlorite de sodium au sein du système canalaire. Cette thèse sur publications a donc pour objectif d'étudier l'influence de la modification de l'hypochlorite de sodium par adjonction de tensioactifs sur l'énergie interfaciale et la viscosité dynamique de la solution d'irrigation. Le premier chapitre décrit les enjeux, les différentes problématiques liées à l'irrigation ainsi qu'une revue de littérature critique des différentes techniques d'irrigation disponibles. Le second chapitre se focalise sur les propriétés physico-chimiques des solutions d'irrigation et sur des aspects plus spécifiquement liés à l'hydrodynamique et au mouillage des liquides et en particulier les notions d'énergie interfaciale, de concentration micellaire critique, de viscosité dynamique et de régime d'écoulement. Après une synthèse des aspects théoriques et des implications potentielles en endodontie, l'ensemble des matériels et méthodes expérimentales est détaillé dans le troisième chapitre. Le quatrième chapitre décrit l'influence de l'adjonction d'un tensioactif sur le mouillage de la solution d'irrigation sur la base d'une étude préliminaire et d'études complémentaires ayant abouti à une première publication internationale. Le cinquième chapitre décrit l'influence de l'adjonction d'un tensioactif sur l'écoulement de la solution d'irrigation, cette étude ayant débouché sur une seconde publication internationale. Enfin, le sixième chapitre constitue la conclusion de ce travail et les perspectives de recherche sur la thématique. / The complexity of the root canal anatomy requires an efficient irrigation protocol. Sodium hypochlorite must penetrate in the whole of the endodontic system in order to be strongly active in terms of antiseptic and solvant properties. Therefore, the use of surfactants mixed to sodium hypochlorite is a promising approach to enhance the penetration depth and the spreading of endodontic irrigant within the root canal. The purpose of this thesis based on two international publications is to study the influence of surfactant addition to sodium hypochlorite on its surface tension and dynamic viscosity. The first chapter describes the different stakes, issues and irrigation techniques thanks to a critical review of the literature. The second chapter focuses on hydrodynamics and wetting properties especially surface energy, critical micellar concentration, dynamic viscosity and flow regimen. After a description of the theoretical aspects and the potential applications in root canal therapy, all the materials and methods used in this thesis are detailed in the third chapter. The fourth chapter describes the influence of surfactant addition on the wettability of endodontic irrigant on the basis of a preliminary study and several additional studies that led to a first international publication. The fifth chapter describes the influence of surfactant addition on the dynamic viscosity of endodontic irrigant and its flow regimen on the basis of a study which led to a second international publication.The final chapter of this thesis constitues the conclusion of this work and the associated prospects regarding this topic.

Ce travail décrit la mise en oeuvre d’une démarche d’évaluation des pratiquesprofessionnelles mise en place dans le service d’odontologie du CHU de Clermont-Ferrandafin de définir la qualité et le résultat des traitements endodontiques. Un cycle de Deming, oucycle Plan-Do-Check-Act (PDCA) a été appliqué dans l’objectif de rechercher les facteursinfluençant la qualité et le résultat des traitements endodontiques, et de proposer lesaméliorations susceptibles d’assurer un meilleur service au patient. La phase Plan d’un cyclePDCA est la phase d’évaluation des pratiques. Elle se déroule en 6 étapes. Au cours de l’étape1, la pratique idéale pour la procédure a été évaluée, en référence aux recommandationsacadémiques. L’étape 2 a consisté au choix d’indicateurs permettant d’évaluer la proportionde traitements endodontiques adéquats et le résultat du traitement endodontique. Au cours del’étape 3, la qualité et le résultat des traitements endodontiques réalisés dans le serviced’odontologie de Clermont-Ferrand ont été évalués à l’aide des indicateurs définis à l’étape 2.Les facteurs influençant la qualité et le résultat ont également été recherchés. Au terme del’évaluation, deux actions d’amélioration ont été proposées. Il s’agit d’une part de la mise enplace d’un arbre décisionnel des procédures du traitement, prenant en compte le type de dent,l’état pulpaire, et la difficulté prévisible du ou des canaux et d’autre part de l’organisation durappel systématique des patients et de la gestion des traitements en échec. Au CHU deClermont-Ferrand, la procédure d’amélioration des pratiques se poursuit par la mise en placede ces actions dans le contexte de la phase « Do » du cycle PDCA. / Objectives: Plan-Do-Check-Act (PDCA) cycles are a methodology used to improveprofessional practices. This study presents the Plan phase that identifies and analyses clinical practicesin endodontics in a university dental hospital service.Methods: The plan phase was divided into six steps. Step 1 identified the quality and the outcome ofEndodontic Treatment (RCT) as the targeted procedure for PDCA referring to academic guidelines. InStep 2, an evidence based approach indicated the use of the proportions of RCTs with adequate qualityand the proportions of RCTs that were effective in the PDCA approach. Step 3 evaluated RCTs duringthree consecutive years. Step 4 compared the results from Step 3 with data from the literature. Step 5identified the factors acting on the quality and the outcome of RCTs. Step 6 proposed actions supposedto improve RCTs. Steps 1 to 5 were conducted by three PDCA managers, and the staff of teachers inendodontics was enrolled for consensual decisions in Step 6.Results: Step 3 reported that the proportion of RCTs with adequate quality reached 57.1% and thisproportion was significantly decreased when specific indicators for treatment difficulties were present.The proportion of successful RCTs after one year was 65.6% and its variation was influenced by thepreoperative periapical status, but not by the quality of RCTs. The consensual meeting in Step 6proposed five procedures to be implemented for the further Do phase of PDCA cycle.Conclusion: This study encourages systematic evaluation of RCTs in private and hospital practices.

In der Zahnmedizin werden endodontische Instrumente aus metallischen und polymeren Werkstoffen zur Desinfektion infizierter Wurzelkanalsysteme eingesetzt. Durch den Einsatz von Polymeren ergeben sich aufgrund ihrer günstigen Werkstoffeigenschaften die Vorzüge einer minimal invasiven Arbeitsweise und einer geringeren Bruchgefahr. Demgegenüber besitzen die eingesetzten metallischen Instrumente durch hochfrequente Oszillationen eine verbesserte Reinigungswirkung. Zur Auslegung optimierter polymerbasierter Instrumente, die zuverlässig reinigen, wird daher eine simulationsbasierte Entwicklungsmethode erarbeitet. Ausgangspunkt hierfür ist die ingenieurwissenschaftliche Analyse der methodischen und experimentellen Grundlagen des Gesamtsystems. Die Beschreibung des instationären Schwingungsverhaltens der Instrumente erfolgt durch dynamische Finite-Elemente-Analysen unter Verwendung eines viskoelastischen Materialmodells. Das dazu erforderliche Materialverhalten des ausgewählten Polymers Polyetheretherketon wird mithilfe eines neu entwickelten Prüfaufbaus charakterisiert. Das erarbeitete Simulationsmodell ermöglicht erstmalig eine Analyse des kontaktmechanischen Verhaltens polymerer Miniaturstrukturen unter hochfrequenter Schwingungsanregung. Im Ergebnis steht mit diesem Modell eine realitätsnahe Beschreibung des Schwingungsverhaltens und der auftretenden Beanspruchungen zur Verfügung. Die gewonnenen Erkenntnisse leisten einen wesentlichen Beitrag zur gezielten, werkstoffgerechten und schwingungsoptimierten Auslegung von zukünftigen zahnmedizinischen Instrumenten zur Wurzelkanalreinigung.:1 Einleitung 1.1 Literaturübersicht 1.2 Problemstellung und Zielsetzung 2 Thermoplastische Polymere für die Anwendung in endodontischen Instrumenten 2.1 Mechanische und technische Anforderungen 2.1.1 Bestimmung einer repräsentativen Wurzelkanalgeometrie 2.1.2 Schwingungstechnik und Aufbau von Reinigungsansätzen 2.1.3 Werkstoffauswahl für Reinigungsansätze 2.1.4 Fertigungstechnologien für Miniaturstrukturen aus PEEK 2.2 Biologische und mechanische Wechselwirkungen 2.2.1 Verhalten gegenüber desinfizierenden Spüllösungen 2.2.2 Tribologie der Wurzelkanalreinigung 3 Analyse des zyklischen Verformungsverhaltens von PEEK 3.1 Phänomenologische Beschreibung des Verformungsverhaltens 3.1.1 Klassifizierung des Materialverhaltens 3.1.2 Elastische Verformung thermoplastischer Polymere 3.1.3 Mechanische Dämpfung 3.2 Experimentelle Untersuchungen 3.2.1 Probekörper 3.2.2 Versuchsaufbau und Durchführung 3.2.3 Voruntersuchungen 3.2.4 Ergebnisse der experimentellen Untersuchungen 4 Modellierung des zyklischen Deformationsverhaltens von PEEK 4.1 Einachsige rheologische viskoelastische Materialmodelle 4.1.1 Allgemeine konstitutive Gleichungen 4.1.2 Einachsige rheologische Grundelemente 4.1.3 Einachsige rheologische Modelle 4.1.4 Vergleich der einachsigen rheologischen Modelle 4.2 Charakterisierung des viskoelastischen Materialverhaltens 4.2.1 Analytische Beschreibung der Balkenschwingung 4.2.2 Resonanzkurvenverfahren 4.2.3 Bestimmung der Materialparameter von PEEK 4.3 Numerische Implementierung eines mehrachsigen Materialmodells 4.3.1 Mehrachsiges Materialmodell 4.3.2 Validierung des implementierten Materialmodells 5 Simulation des Schwingungsverhaltens und experimentelle Verifikation 5.1 Numerische Simulationsmodelle 5.1.1 Geometrische Modelle 5.1.2 Rand- und Anfangsbedingungen 5.1.3 Kontaktmodellierung 5.2 Simulationsergebnisse 5.2.1 Schwingungsverhalten ohne Oberflächenkontakt 5.2.2 Schwingungsverhalten mit Oberflächenkontakt 6 Zusammenfassung Literaturverzeichnis A Experimentelle Voruntersuchungen B Klassische Balkentheorie / In dentistry, endodontic instruments made of metallic and polymer materials are used for the disinfection of infected root canal systems. Due to their beneficial material properties, the use of polymers offers the advantages of a minimally invasive operation and a lower risk of breakage. In contrast, the metallic instruments used have an improved cleaning efficiency due to high-frequency oscillations. A simulation-based development method for the design of optimized polymer-based instruments that clean effectively is therefore being worked out. As starting point, an engineering analysis of the methodological and experimental fundamentals of the overall system has been carried out. The description of the instrument’s transient vibration behavior is performed by dynamic finite element analyses using a viscoelastic material model. The required material behavior of the selected polymer polyetheretherketone is characterized with the aid of a newly developed test setup. The resulting simulation model allows for the first time an analysis of the contact mechanical behavior of polymeric miniaturized structures under high-frequency vibration excitation. As a result, this model provides a realistic description of the vibration behavior and the stresses that occur. The knowledge gained will make a significant contribution to the targeted, material-specific and vibration-optimized design of future dental instruments for root canal irrigation.:1 Einleitung 1.1 Literaturübersicht 1.2 Problemstellung und Zielsetzung 2 Thermoplastische Polymere für die Anwendung in endodontischen Instrumenten 2.1 Mechanische und technische Anforderungen 2.1.1 Bestimmung einer repräsentativen Wurzelkanalgeometrie 2.1.2 Schwingungstechnik und Aufbau von Reinigungsansätzen 2.1.3 Werkstoffauswahl für Reinigungsansätze 2.1.4 Fertigungstechnologien für Miniaturstrukturen aus PEEK 2.2 Biologische und mechanische Wechselwirkungen 2.2.1 Verhalten gegenüber desinfizierenden Spüllösungen 2.2.2 Tribologie der Wurzelkanalreinigung 3 Analyse des zyklischen Verformungsverhaltens von PEEK 3.1 Phänomenologische Beschreibung des Verformungsverhaltens 3.1.1 Klassifizierung des Materialverhaltens 3.1.2 Elastische Verformung thermoplastischer Polymere 3.1.3 Mechanische Dämpfung 3.2 Experimentelle Untersuchungen 3.2.1 Probekörper 3.2.2 Versuchsaufbau und Durchführung 3.2.3 Voruntersuchungen 3.2.4 Ergebnisse der experimentellen Untersuchungen 4 Modellierung des zyklischen Deformationsverhaltens von PEEK 4.1 Einachsige rheologische viskoelastische Materialmodelle 4.1.1 Allgemeine konstitutive Gleichungen 4.1.2 Einachsige rheologische Grundelemente 4.1.3 Einachsige rheologische Modelle 4.1.4 Vergleich der einachsigen rheologischen Modelle 4.2 Charakterisierung des viskoelastischen Materialverhaltens 4.2.1 Analytische Beschreibung der Balkenschwingung 4.2.2 Resonanzkurvenverfahren 4.2.3 Bestimmung der Materialparameter von PEEK 4.3 Numerische Implementierung eines mehrachsigen Materialmodells 4.3.1 Mehrachsiges Materialmodell 4.3.2 Validierung des implementierten Materialmodells 5 Simulation des Schwingungsverhaltens und experimentelle Verifikation 5.1 Numerische Simulationsmodelle 5.1.1 Geometrische Modelle 5.1.2 Rand- und Anfangsbedingungen 5.1.3 Kontaktmodellierung 5.2 Simulationsergebnisse 5.2.1 Schwingungsverhalten ohne Oberflächenkontakt 5.2.2 Schwingungsverhalten mit Oberflächenkontakt 6 Zusammenfassung Literaturverzeichnis A Experimentelle Voruntersuchungen B Klassische Balkentheorie

La gestion de l'infection endodontique est la clé de la réussite de tout traitement endodontique. La reproduction in vitro du biofilm endocanalaire sauvage, qui se compose d'environ 500 espèces bactériennes différentes est à ce jour impossible. Cependant, tester un protocole de désinfection dans des conditions de laboratoire et ce avant toute application clinique reste indispensable. Il ressort que le développement d'un modèle qui ressemblerait structurellement à son type homologue sauvage se montre crucial. Dans le laboratoire MICORALIS (EA 7354) nous nous sommes intéressés à la conception et à la réalisation d'un biofilm polybactérien artificiel. La recherche bibliographique a permis de sélectionner S. salivarius, E. faecalis, F. nucleatum et P. gingivalis qui sont des représentants de différents groupes colonisateurs de l’espace endodontique et qui coexistent. Après une série d'analyse au MEB puis des examens à l'aide de la technique FISH-confocale (sondes ARNr 16S), nous avons pu démontrer que ces bactéries sont présentes dans la composition d’un biofilm mature après 21 jours sur la dentine péricanalaire. Ces investigations nous ont permis de géo-localiser des bactéries dans les tubuli dentinaires jusqu’à 500µm et parmi elles, P. gingivalis était statistiquement prédominante. Afin de répondre aux exigences des objectifs de notre étude, six groupes de 12 échantillons contaminés par le biofilm expérimental ont servi à tester 6 techniques de décontamination endodontique / Management of infection is the key to a successful root canal treatment and development of a study model of endodontic biofilm which resemble structurally to its wild type counterpart seems crucial before any clinical application of different protocols. However, the in vitro reproduction of the root canal biofilm which consists of about 500 different bacterial species is very difficult. In laboratory MICORALIS (EA 7354) we were interested in conception of an artificial polybacterial. The bibliographical research allowed to choose S. salivarius, E. faecalis, F. nucleatum and P. gingivalis which are representatives of different groups of root canal biofilm colonizers. Following a series of periodic Scanning Electron Microscopies of samples and furthermore by help of FISH-Confocal imaging of 16S rRNA, we could prove the presence of these bacteria inside the biofilm structure and illustrate their distribution over the root canal system. In addition, it was possible also to confirm the maturation time needed to obtain the biofilm model, which is resistant enough to be used in vitro for endodontic disinfection investigation. After being characterized, we treated the model biofilm with different endodontic decontamination protocols

Background The revitalization or regeneration of the dental pulp is a preferable goal in current endodontic research. In this study, human dental pulp cell (DPC) spheres were applied to human root canal samples to evaluate their potential adoption for physiological tissue-like regeneration of the dental root canal by odontoblastic differentiation as well as cell-induced mineral formation. Methods DPC were cultivated into three-dimensional cell spheres and seeded on human root canal specimens. The evaluation of sphere formation, tissue-like behavior and differentiation as well as mineral formation of the cells was carried out with the aid of optical light microscopy, immunohistochemical staining and scanning electron microscopy (SEM). Results Spheres and cells migrated out of the spheres showed an intense cell-cell- and cell-dentin-contact with the formation of extra cellular matrix. In addition, the ingrowth of cell processes into dentinal tubules and the interaction of cell processes with the tubule walls were detected by SEM-imaging. Immunohistochemical staining of the odontoblast specific matrix proteins, dentin matrix protein-1, and dentin sialoprotein revealed an odontoblast-like cell differentiation in contact with the dentin surface. This differentiation was confirmed by SEM-imaging of cells with an odontoblast specific phenotype and cell induced mineral formation. Conclusions The results of the present study reveal the high potential of pulp cells organized in spheres for dental tissue engineering. The odontoblast-like differentiation and the cell induced mineral formation display the possibility of a complete or partial “dentinal filling” of the root canal and the opportunity to combine this method with other current strategies.