In silico Untersuchung der Biomechanik des KG Dimorphismus

Kiefergelenkserkrankungen (auch Temporomandibuläre Dysfunktionen, TMD) sind eine häufige Ursache orofazialer Schmerzen und treten häufig zusammen mit Kopfschmerzen auf. Sie beginnen oft bereits im jungen Erwachsenenalter, beeinträchtigen wichtige, tägliche Aufgaben wie Essen und Sprechen und führen nicht selten zu langen, kostspieligen Behandlungswegen. Auffällig ist der Geschlechterunterschied: Frauen sind deutlich häufiger betroffen als Männer, die Gründe sind jedoch bislang unzureichend erklärt. Genau hier setzt dieses Projekt an und liefert eine Grundlage für gezieltere, personenzentrierte Versorgung. Im Zentrum steht eine einfache Frage: Können feine Unterschiede in der Form des Kiefergelenks bei Frauen und Männern dazu führen, dass beim Kauen andere Kräfte wirken, und damit das Risiko für Schmerzen steigt? Bildlich gesprochen: Wenn das Scharnier zwischen Schädel und Unterkiefer minimal anders geformt ist, verteilt sich die Belastung anders. Dieses Zusammenspiel von Form und Belastung machen wir sichtbar und ordnen es den Beschwerden zu. Ermöglicht wird das durch zwei aktuelle Ansätze. Reduced-Coordinate Modeling fokussiert sich auf die Bewegungen und Verformungen des Weichgewebes, die wirklich zählen. So entstehen schnelle, personenspezifische Simulationen, mit denen sich alltagsnahe Was-wäre-wenn?-Fragen prüfen lassen. Reinforcement Learning steuert die Kaumuskeln im Modell mit Hilfe von KI und verbessert die Bewegungen anhand von Rückmeldungen schrittweise, bis sie realistischen Mustern entsprechen. Zusammen erlaubt dies, das Kauen im Computer naturgetreu nachzuvollziehen, auf Basis geeigneter vorhandener Forschungsdaten, ohne invasive Messungen. Ziel ist es, klar benennbare Merkmale der Gelenkform zu identifizieren, die mit erhöhter Belastung zusammenhängen. Daraus kann eine einfach verständliche Früherkennungshilfe für die Praxis entstehen: Wer solche Merkmale zeigt, sollte genauer untersucht und entsprechend der individuellen Situation behandelt werden, statt nach Schema F. Der Nutzen für die Öffentlichkeit liegt in früherer Erkennung, gezielterer Therapie und weniger unnötigen Eingriffen. Datenschutz, Ethik und offene Wissenschaft sind fest verankert, damit Forschung und Versorgung rasch und verantwortungsvoll profitieren können.