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Kieferorthopädie 28.02.2011

Die Spee’sche Kurve – Kieferorthopädie und Realität

Dr. Elie Amm
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Die Spee’sche Kurve – Kieferorthopädie und Realität

Kieferorthopäden nivellieren die Spee’sche Kurve, während sie für Zahntechniker erhalten werden muss. Dr. Elie W. Amm versucht, auf diesen Widerspruch eine Antwort zu finden, indem er die anatomischen, physiologischen und geometrischen Aspekte gegenüber dem kieferorthopädischen Aspekt erklärt.

Warum existiert ein Widerspruch zwischen der Kieferorthopädie, welche dazu tendiert, die Spee’sche Kurve zu nivellieren, und anderen Disziplinen der Zahnheilkunde, die wiederum dazu neigen, eben diese Kurve einzuhalten? Wie kann ein- und dieselbe Größe für ein Fachgebiet pathologisch und für ein anderes physiologisch sein?

In folgendem Beitrag werden wir dieser Frage nachgehen, die den kieferorthopädischen Standpunkt gegenüber den verschiedenen Aspekten der Spee’schen Kurve, dem anatomischen, physiologischen und geometrischen, darstellt. Schließlich diskutieren wir die Okklusion nach Tweed als eine mögliche Antwort auf diesen Widerspruch.


Anatomische Erklärung1–4

Vor 1890 neigten Illustratoren anatomischer Bücher sowie Labortechniker dazu, die Zähne auf einer horizontalen Ebene anzuordnen. Im Jahre 1890 führte dann Ferdinand Graf von Spee das Konzept ein, nach dem sich der Unterkiefer um eine Achse dreht und dabei die gewöhnlichen sagittalen Bewegungen ausführt. Um das zu vollbringen, müssen die Kauflächen der Molaren entlang einer Kurve mit geringerer Konvexität als der Oberkieferzahnbogen und größerer Konkavität als der Unterkieferzahnbogen (Abb. 1) angeordnet sein. Nach von Spee reicht dieser Kreisbogen über den vordersten Teil des Unterkiefergelenkköpfchens, die Okklusionsflächen der Molaren und die Inzisalkante im Frontzahnbereich. Er konnte dies an gut erhaltenen Erwachsenenschädeln mit Zähnen  mit normaler Abrasion zeigen. Durch Konstruktion und Messung mittels Kompass lokalisierte er den Mittelpunkt dieser Kurve in der horizontalen transorbitalen Ebene, genau hinter der Crista lacrimalis.

Der Radius der runden Fläche, auf welcher sich die konkave Kurve beim erwachsenen Menschen bewegt, beträgt 65 bis 70mm. Verschiedene Rassen wiesen ähnliche Maße auf. Wohingegen Kinder mit vollständigem Milchgebiss einen kürzeren Radius als Erwachsene aufwiesen; von Spee hat diesen mit 46mm gemessen.

Theoretisch müsste ein Erwachsener mit anormal starker Abrasion und Attrition einen kürzeren Radius aufweisen als ein Erwachsener mit einem vollständigen Gebiss mit 32 wenig abradierten Zähnen. Ebenso müsste ein Erwachsener, dessen vier Prämolaren gezogen worden sind, einen kürzeren Radius aufweisen als ein Erwachsener mit vollständigem Gebiss.

Nach von Spee war diese Kurve Gegenstand zahlreicher Untersuchungen. Alle Disziplinen der Zahnheilkunde interessierten sich dafür, wobei jeder versuchte, in seinem Bereich entweder eine anatomische oder physiologische Erklärung zu finden oder deren pathologische Wirkung auf den Kauapparat zu bestimmen.5

Hitchcock4 versuchte, das Konzept von von Spee anzuwenden, indem er die Kurve am Schädel von 39 Shell-Mound-Indianern vermessen hat, die eine ausgeprägte Abrasion des Gebisses aufwiesen. Er nahm sich vier Bezugspunkte: den vorderen Rand des Gelenkköpfchens, einen distalen Interokklusalpunkt zwischen den Weißheitszähnen des Unter- und Oberkiefers, einen mesialen Interokklusalpunkt zwischen den 6-Jahr-Molaren des Unter- und Oberkiefers sowie die Inzisalkante der UK-Schneidezähne. Jedoch war er nicht in der Lage, die Definition von von Spee anzuwenden; die Messungen an seinen Probanten unterteilen sich in vier Gruppen, wobei in jeder von ihnen die Kurve lediglich mit drei der vier Punkte in Berührung kam.

Gruppe I
Die Kurve kommt mit den beiden molaren Punkten sowie dem Kiefergelenkköpfchen, jedoch nicht mit dem Inzisalpunkt in Berührung. Von den vier Gruppen ist es diejenige, die von Spee am nächsten ist (Abb. 2).

Gruppe II
Die Kurve kommt mit dem distalen molaren Punkt, Kiefergelenkköpfchen und Inzisalpunkt in Berührung, aber nicht mit dem mesialen molaren Punkt (Abb. 3).

Gruppe III
Die Kurve kommt mit dem mesialen molaren Punkt, Kiefergelenkköpfchen und Inzisalpunkt, jedoch nicht mit dem molaren distalen Punkt (Abb. 4) in Berührung. Da die Weißheitszähne nicht in diese Gruppe eingeschlossen sind und da man in der Kieferorthopädie besonders Kinder und junge Erwachsene diskutiert, ist die Kurve, die diese drei Punkte berührt, die zuverlässigste. Sie wird verwendet, um zu erklären, ob eine übermäßige Supraokklusion auf eine Supereruption der OK-Schneidezähne, UK-Schneidezähne oder beider gleichzeitig, oder ob sie auf eine Infraeruption der Molaren zurückzuführen ist. Es wird ebenfalls versucht, festzustellen, ob ein offener Biss auf eine Infraeruption der OK-Schneidezähne, UK-Schneidezähne oder beider gleichzeitig, oder ob sie auf eine Supraeruption der Molaren zurückzuführen ist.

Gruppe IV
Die Kurve kommt mit den drei Punkten, die die meisten Zahnchirurgen bei ihren Definitionen der Spee’schen Kurve berücksichtigen, in Berührung: mit dem molaren distalen Punkt, molaren mesialen Punkt und dem Inzisalpunkt, aber nicht mit dem Kiefergelenkköpfchen (Abb. 5). Die Ironie will, dass es gerade diese Gruppe ist, die die geringste Übereinstimmung mit der Definition von von Spee aufweist.6

Physiologische Erklärung
3

Orthlieb liefert in seinem Artikel „La courbe de Spee: un impératif physiologique et prothétique“3 physiologische und funktionale Erklärungen zur Notwendigkeit einer Kurve zwischen den Zahnbögen. Er bezieht sich dabei auf eine Veröffentlichung von Page im Jahre 1952, die ihm zufolge scheinbar unbeachtet blieb. Page macht darin zwei grundsätzliche Bemerkungen:

Richtung der Drücke: funktionelle Achse (Abb. 6)
Am Ende des Schließvorgangs vollführt der Unterkiefer eine Drehung um die Bikondylarachse. Beim Kontakt mit dem entgegengesetzten Zahnbogen werden die aus dem Zusammenbiss resultierenden Drücke entsprechend der Tangente am Schließkreis auf Höhe des okklusalen Kontaktpunkts geleitet. Diese Tangente bildet die „funktionelle Achse“, nach der sich die große Widerstandsachse des entsprechenden Zahns richtet. Wenn sich der Druckpunkt in B befände, hätte die Tangente am Schließkreis auf Höhe des Druckpunktes B natürlich eine ganz andere Ausrichtung. Der entsprechende Zahn würde sich dann nach dieser neuen funktionellen Achse ausrichten.

Rotationsachse, Okklusionsebene und funktionelle Achse

Durch den Vergleich des Unterkiefers mit einer Schere macht Page deutlich, dass die Rotationsachse sich nicht in der Schnittebene befindet. Das heißt, dass die Bikondylar-(Scharnier-)Achse sich nicht in der Okklusionsebene befindet. Er bemerkt also, dass die Tangenten an den Schließkreisen auf Höhe der verschiedenen Druckpunkte nicht parallel sind. Erklären wir dieses Phänomen anhand zweier Beispiele:

  • a) Der Ramus ist sehr kurz, die Okklusionsebene bewegt sich auf die Kiefergelenke zu, die Tangenten am Schließkreis auf Höhe der verschiedenen Punkte der Okklusionsebene sind parallel (Abb. 7). Die Zähne, die sich in die Richtung dieser funktionellen Achsen drehen, sind also zueinander parallel, und daher ist die Okklusionsebene flach, wie bei Kindern.
  • b) Mit einem längeren Ramus (mit dem Wachstum) bewegt sich die Okklusionsebene von den Kiefergelenken weg und die funktionellen Achsen (Tangenten am Schließkreis auf Höhe der okklusalen Druckpunkte) sind nicht mehr parallel (Abb. 8). Die Zähne weisen also unterschiedliche mesiodistale Neigungen auf. Auf diese unterschiedlichen Neigungen reagiert die sagittale Krümmung der Okklusionsebene.


Geometrische Erklärung7

Wacyl Mesnay schlägt eine bio-mechanische oder geometrische Erklärung der Spee’schen Kurve bezüglich der seitlichen Bewegung und des Öffnens/ Schließens vor. Die Darstellung des untersuchten Sys-tems ist eine Vereinfachung, also zwangsläufig eine Reduzierung und Vereinfachung der beobachteten Realität.7

Seitliche Bewegung
Betrachten wir zwei Unterkiefer (für zwei verschiedene Arten), die in der Frontalebene beobachtet werden (Abb. 9). Der Körper wird auf eine gleiche schematische Dimension gebracht. Beim Unterkiefer A sind die Kiefergelenkköpfchen im Verhältnis zur Okklusionsebene nicht sehr hoch, wohingegen der Unterkiefer B eine größere Höhe der Kiefergelenkköpfchen aufweist. Bei einem gleichen Rotationsgrad des arbeitenden Kiefergelenkköpfchens ist die Verschiebung der Okklusionsebene beim Unterkiefer B größer. Je höher das Kiefergelenkköpfchen also liegt, umso einfacher ist die seitliche Bewegung. Das ist der Fall beim Menschen im Vergleich zu anderen Lebewesen.

Öffnen/Schließen
Betrachten wir nun das System in der Sagittalebene. Das Kiefergelenkköpfchen kann mehr oder weniger hoch, aber auch mehr oder weniger weit vorgerückt im Verhältnis zur Okklusionsebene liegen. Wir fixieren eine konstante Öffnung für alle folgenden Situationen:

 
  • a) Sehr weit nach hinten gerücktes Kiefergelenkköpfchen, in diesem Fall ist die vordere und hintere bukkale Öffnung sehr wichtig (Abb. 10).
  • b) Vorgerücktes Kiefergelenkköpfchen, aber immer noch in der Verlängerung des Gebisses, die Öffnung ist nun verkleinert (Abb. 11).
  • c) Kiefergelenkköpfchen in erhöhter Position im Vergleich zur vorherigen Lage, immer noch bei einem gleichen Rotationsgrad erfolgt die Verschiebung des Unterkiefers jetzt weit nach hinten, wobei eine kleine Öffnung beibehalten wird (Abb. 12). Das Kauen wird dann schwierig, wenn nicht gar unmöglich. Es gibt wenig hinteren Raum, und die Verschie-bung von vorn nach hinten führt zu starken parodontalen Einschränkungen.


Ist die Höhe des Kiefergelenkköpfchens beim Menschen also günstig für ein gute seitliche Bewegung, trifft dies nicht in der saggitalen Richtung zu, wo eine erhöhte Scharnierachse einer befriedigenden Unterkieferbewegung entgegen steht. Angesichts eines solchen Paradoxons wird die Natur mit einer Anpassung der Zahnstrukturen antworten, und die Antwort ist die Spee’sche Kurve. Wenn wir nämlich zwei Unterkiefer in sagittaler Richtung (Abb. 13) betrachten, wobei der eine eine Okklusionsebene und der andere eine Okklusionskurve umfasst, stellen wir fest, dass die hintere Öffnung in dem Fall deutlich verbessert ist, wo diese Okklusion eine Spee’sche Kurve aufweist. Nach der Studie von Mesnay kann man sagen, dass die Spee’sche Kurve ein Anpassungsfaktor ist.

Der kieferorthopädische Standpunkt


Für Andrews in seinem berühmten Artikel „the six keys to normal occlusion“ ist der sechste Schlüssel die Okklusionsebene. Er nennt sie Kompensationsebene und ihm zufolge soll sie nicht vorhanden oder nur sehr schwach sein.8 Eine tiefe Spee’sche Kurve führt nämlich zu einem Mangel an oberem Platz, wodurch eine progressive mesiale und distale Verschiebung der oberen Zähne entsteht. Eine flache Okklusionsebene entspricht besser einer normalen Okklusion. Und eine umgekehrte Spee’sche Kurve führt zu einem Übermaß an oberem Platz (Abb. 14).

Um also eine gute Interkuspidation zwischen den Oberkiefer- und Unterkieferzähnen zu erreichen, muss es keine Spee’sche Kurve geben.

Für Maurand und Bertrand ist die Nivellierung eine okklusale Notwendigkeit, da man weiß, dass einer ausgeprägten Kompensationskurve eine Gruppenfunktion entspricht, die öfter okklusale Interferenzen erzeugt, als die Funktion des Eckzahnschutzes, die sich bei Nivellierung des Oberkieferzahnbogens entwickelt.9 Aber diese Auffassung von der Überlegenheit der Eckzahnfunktion ist sehr umstritten. Diese beiden Erklärungen stehen sehr im Widerspruch zum anatomischen, physiologischen und geometrischen Aspekt der Spee’schen Kurve. Was ist am wichtigsten? Die Funktion des gesamten Kausystems oder die maximale Interkuspidation? Ohne systematisch zu sein, die Mehrzahl der Autoren, die eine Multibandtherapie mit durchgehenden Bögen verwendet, einigt sich darauf, diese Kurve zu nivellieren, und das trotz ihrer teilweisen Herstellung nach der Behandlung.10,11 Für Garcia konnte kein Autor eine klare physiologische oder anatomische Bedeutung der Spee’schen Kurve angeben. Dies gilt auch für die Bedeutung und die Notwendigkeit der Nivellierung.12

Die Nivellierung der Spee’schen Kurve betrifft die technischen Notwendigkeiten der kieferorthopädischen Therapie:

 
  • a) Die Nivellierung entspricht der ersten Phase der Vorbereitung der Verankerung, da sie die Zähne der seitlichen Bereiche zueinander parallel stellt.
  • b) Zur Verschiebung der Zähne des Unterkieferzahnbogens (bei Zahnextraktion) und Vermeidung einer koronalen Mesialwanderung der hinteren Zähne und koro-nalen distalen Version der vorderen Zähne.
  • c) Wenn man intermaxilläre Gummizüge der Klasse II verwenden muss.


Die Okklusion nach Tweed: funktionelle Realität14–16

Bisher haben wir gesehen, dass die Spee’sche Kurve eine anatomische, physiologische und geometrische Notwendigkeit ist. Ihre Nivellierung ist eine mechanische Notwendigkeit, die mit der kieferorthopädischen Therapie verbunden ist.

Das Paradoxon besteht immer noch! Muss man die Mechanik an die Physiologie und die Anatomie anpassen oder die Physiologie und die Anatomie an die Mechanik? Nur die Okklusion nach Tweed kann diese Frage beantworten. Tweed empfiehlt, die Kurve des Unterkiefers anders zu behandeln als die des Oberkiefers. Er empfiehlt nämlich eine untere Nivellierung und eine obere Spee’sche Kurve, sodass man eine hintere Disokklusion erhält (Abb. 15).

Die Nivellierung des Unterkiefers entspricht allen bereits genannten mechanischen Notwendigkeiten, ebenso wie sie den okklusalen Erfordernissen, wie zum Beispiel einer Eckzahnfunktion und einer maximalen Interkuspidation, entspricht.

Die hintere Disokklusion entspricht den physiologischen Erfordernissen der Spee’schen Kurve, ebenso wie sie den mechanischen Erfordernissen bei der Rückbewegung des Oberkieferzahnbogens entspricht.

Die mittlere Zone ist der Schlüssel zur Okklusion nach Tweed. Seitlich gesehen, liegt die Spitze der vestibulären Ecke des oberen Prämolaren gegenüber dem unteren interproximalen Kontakt zwischen Prämolaren und Molaren.

Diskussion


Die Mehrzahl der Studien bezüglich des anatomischen Aspekts der Spee’schen Kurve wurden an steinzeitlichen Schädeln mit einer normalen Attrition und einem vollständigen Gebiss ohne Disharmonie und ohne Skelettverschiebung durchgeführt. Aber heute spricht man von einem modernen Gebiss, ohne normale Attrition. Man spricht von Skelettverschiebung und Fehlokklusion etc. Kurz gesagt, man spricht von einer neuen Anpassung.

Wir denken, dass die Spee’sche Kurve ein physiologischer Aspekt ist, aber auch Spiegelbild eines neuromuskulären und okklusalen Ungleichgewichts, das sich in einer Verschlechterung der bereits durch die anatomische und physiologische Notwendigkeit hergestellten Kurve äußert.

Aber welchen Anteil hat jeder Aspekt? Niemand weiß es, niemand kann es quantifizieren. Der Idealfall wäre, die auf das Ungleichgewicht zurückzuführende Kurve zu korrigieren (die Kompensationen) und die Krümmung zu belassen, die für die richtige Funktionsweise notwendig ist.

Aber wie geht das? Noch einmal wird uns die Okklusion nach Tweed eine Antwort geben: Es ist die letzte Phase der Behandlung oder die „Wiederherstellung des Gebisses“ (the denture recovery). Die Okklusion am Ende der aktiven Behandlung besteht nur vorübergehend, und es ist das Rezidiv, das eine individuelle, funktionelle und harmonische okklusale Neuorganisation gewährleistet. Die Spee’sche Kurve, die sich wieder bildet, entspricht den physiologischen Bedürfnissen jedes Patienten. Als ob man auf Null zurückstellt und die Natur wirken lässt.

Schlussfolgerung


Dieser Beitrag hat das Dilemma zwischen der Kieferorthopädie und den anderen Disziplinen bezüglich der Spee’schen Kurve angesprochen. In der Kieferorthopädie glaubt man, dass ihre Nivellierung eine mechanische Notwendigkeit für den richtigen Verlauf der Therapie darstellt. Jedoch ist auch klar, dass deren Einhaltung eine anatomische und physiologische Notwendigkeit ist. Man ist der Ansicht, mit der Okklusion nach Tweed eine Antwort auf dieses Dilemma geliefert zu haben.

Literatur


  1. Baldridge DW. Leveling the curve of Spee: its effect on mandibular arch length. J Pract Orthodont 1969; 3: 26–41.
  2. Dale JG. Analyse de la courbure d’occlusion. Orthod Fr 1991; 61: 771–80.
  3. Orthlieb JD. La courbe de spee: un impératif physiologique et prothétique. Cah Prothèse 1983; 44: 89–116.
  4. Hitchcock HP. The curve of spee in stone age man. Am J Orthod Dentofac Orthop 1983; Sep: 248–253.
  5. Garcia R. Nivellement de la courbe de Spee et réalités cliniques. Journal de l’Edgewise 1991; 23: 7–29.
  6. Germane N, Staggers JA, Robenstein L, Revene JT. Arch length considerations due to the curve of Spee: a mathematical model. Am J Orthod Dentofac Orthop 1992; 102: 251–5.
  7. Mesnay W. Courbe de Spee phylogenèse biomécanique. Journal de l’Edgewise 1991; 23: 31–43.
  8. Andrews LF. The six keys to normal occlusion. Am J Orthod Dentofac Orthop 1972; Sep: 296–306.
  9. Mauran G, Bertrand A. Le plan d’occlusion et la thérapeutique. Orthod Fr 1988; 59: 135–71.
  10. Garcia R. Biomécanique de l’arc continu. Orthod Fr 1990; 61: 59–93.
  11. De Praeter J, Dermaut L, Martens G, Kuijpers-Jagtman AM. Long-term stability of the leveling of the curve of Spee. Am J Orthod Dentofacial Orthop 2002 Mar;121(3): 266–72.
  12. Garcia R. Nivellement de la courbe de Spee: indice de prévision. Orthod Fr 1985; 56(2): 503–16.
  13. Decosse MH. Le cadre thérapeutique. Orthod Fr 1990; 61 : 19–57.
  14. Decker A. L’occlusion décrite par Tweed. Le Journal de l’Edgewise 1984; 9: 137–154.
  15. Decker A. Occlusion de Tweed et fonction occlusale. Le Journal de l’Edgewise 1985; 12: 163–187.
  16. Dake ML, Sinclair PM. A comparison of the Ricketts and Tweed-type arch leveling techniques. Am J Orthod Dentofac Orthop 1989; Jan: 72–78.



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