Dank Licht: Einblick in Kaufunktion und Schmerz
Funktionsstörungen des Kauapparates können Schmerzen im Gesicht oder beim Sprechen verursachen. Mit bildgebenden Verfahren und Bewegungsmessungen des Kiefers untersuchen wir die Ursachen dieser Störungen am Computermodell und gehen der Frage nach, wo im Gehirn der Schmerz entsteht.
Dreidimensionales Computermodell eines Kiefers mit eingezeichneten Linien der Kaubewegungen (rot).
Grosse Teile der Bevölkerung leiden unter Kaufunktionsstörungen, u.a. Kiefergelenksknacken und -osteoarthrose. Die Folgen sind Gesichtsschmerzen, erschwertes Kauen, Schmerzen beim Sprechen usw. Wir entwickeln Methoden, um die starren Strukturen des Kausystems wirklichkeitsgetreu und bewegt virtuell darzustellen. Dies erlaubt uns, Ursachen der Kaufunktionsstörungen zu analysieren. Auf Grundlage von medizinischen Bildern aus der Magnetresonanztomographie (MRI) sowie aus der digitalen Volumentomographie (DVT) erstellen wir dreidimensionale digitale Modelle des Kiefers. Diese verbinden wir mit Daten aus der optoelektrischen Bewegungsmessung. Für diese Messungen befestigen wir Leuchtdioden an den Zahnreihen und zeichnen die Bewegungen der Dioden während des Kauens mit speziellen Kameras auf.
Diese Methoden wenden wir an, um zum Beispiel Kiefergelenksdarstellungen zu untersuchen, die Funktionsweise von Kiefergelenkprothesen zu studieren oder die Belastung des Kiefergelenks auf lebendem Knorpelgewebe zu simulieren und die biologische Reaktion, z.B. auf eine Überbelastung, zu studieren.
Schmerz und wie wir ihn individuell wahrnehmen, hängt von vier verschiedenen Komponenten ab –von der Intenstität, von der Beeinträchtigung durch den Schmerz, von der Reaktion und auch von unbewussten körperlichen Vorgängen, wie Hormonausschüttungen. Aufgrund dieser multidimensionalen Erfahrung sind bei Schmerzen viele Areale des Gehirns immer aktiviert, man spricht von der sogenannten Schmerzmatrix. Die grosse Frage ist allerdings, ob es schmerz-spezifische Areale gibt oder ob die Schmerzerfahrung aus der Interaktion verschiedener Hirnareale entsteht. Um hier Licht ins Dunkeln zu bringen, führen wir mit Magnetresonanztomographie (funktionelles MRI und Spektroskopie) mehrere Experimente durch, welche diese Fragen klären sollen.
Beteiligte
Prof. Dr. Luigi M. Gallo
PD Dr. Dr. Dominik A. Ettlin
Ben Brönnimann
Dr. Mike Brügger
Dr. Vera Colombo
Stefan Erni
Michala Marková
Dr. Michael L. Meier
Nuno Prates de Matos
Eveline Studer
Med. dent. Aleksandra Wojczynska