Laborführung

Evolution statt Revolution

Digitale Zahntechnik zwischen zwei Internationalen Dentalschauen (IDS)

Tab. 1, 2 u. 3: Vielleicht eine CAD/CAM-zeitgemäße Indikationsgruppierung.
Tab. 1, 2 u. 3: Vielleicht eine CAD/CAM-zeitgemäße Indikationsgruppierung.

Digitale Verfahren sind fester Bestandteil der Zahntechnik. Durch eine anhaltende Beschäftigung mit diesen Arbeitsmitteln lässt sich mit deren dynamischer Entwicklung Schritt halten. Eine Analyse der Kunden- und Nachfragestruktur hilft, die Angebote auf laborindividuelle Relevanz zu prüfen. Der Bericht greift hierzu Aspekte für Neu-, Ersatz- oder Ergänzungsanschaffungen auf. Seine anwendungsbezogenen Inhalte sollen zu detaillierter Betrachtung der CAD/CAM-Angebote anregen.

Der Monat März 2012 bildet die Halbzeit zwischen zwei Internationalen Dentalschauen (IDS) – ein willkommener Anlass, auf digitale zahntechnische Verfahren zu blicken, die sich seit der IDS 2011 dynamisch entwickelt haben. Die meisten festsitzenden Restaurationen können heute per Software dargestellt und aus einer Vielzahl von Werkstoffen CAM-gestützt hergestellt werden. Darüber hinaus werden digitale Verfahren gerne in kombinierter lokaler, lokalkollegialer und zentraler Form angewandt. So lassen sich die Vorteile der Systeme oder Angebote in technischer und wirtschaftlicher Hinsicht optimal nutzen.

  • Tab. 4: Drum prüfe …

  • Tab. 4: Drum prüfe …
Wie aber die Angebote qualifizieren? Schaut man über die Hardware zur Software und zu den Werkstoffen? Oder besser von der lokalen zur zentralen Fertigung? Ist der Blick von der Fertigung im Praxislabor zu der im gewerblichen Labor oder von dieser zur Industriefertigung der richtige? Die Fragen zeigen, wie individuell digitale Verfahren betrachtet werden können. Hier soll der Blick von der Indikation kommend geführt werden. Denn nach der Diagnose und dem Informations- und Beratungsgespräch beginnt mit der Indikation und der Werkstoffentscheidung die Wahl der Konstruktions- und Fertigungstechnik (Tab. 1, 2 u. 3).

Generell: Nachfrageanalyse als Entscheidungsbasis

  • Tab. 5: Die Werkstoffwahl als Parameter der Fertigungstechnik.

  • Tab. 5: Die Werkstoffwahl als Parameter der Fertigungstechnik.
Der erste Schritt auf dem individuellen digitalen Weg sollte mit einer Analyse der von Zahnärzten nachgefragten Angebote beginnen: Welche Indikationen kommen im Labor in welcher Häufigkeit (Anzahl) vor und welche Werkstoffe werden hierfür verwendet? Welches Potenzial haben künftige Intraoralscanner- Anwendungen? Diese Analyse liefert belastbare Daten für eine Anschaffung von digitalen Komponenten und Systemen oder eine entsprechende Kooperation. Vielleicht ergibt sich hieraus, dass der duale Weg zwischen Eigen- und Fremdfertigung eine sinnvolle Entscheidung ist. Oder – vom Werkstoff kommend – dass zahnfarbige Restaurationen eigengefertigt und metallische Restaurationen fremdgefertigt werden. Ein anderes mögliches Ergebnis wäre, implantatprothetische Halbfertigteile, wie patientenindividuelle Abutments oder Verankerungselemente, laborextern zu fertigen (Tab. 4).

Individuell: Techniken variabel nutzen

Digitale Verfahren können, müssen aber nicht für jeden Patientenfall die geeigneten Fertigungsprozesse sein. Deshalb sollen auch die langjährig bewährten analogen Techniken erwähnt werden. Deren Berücksichtigung gehört dazu, wenn es um die Auswahl von Konstruktions- und Herstelltechniken geht und für den einzelnen Arbeitsauftrag geprüft wird, mit welchem individuellen Prozess dieser am wirtschaftlichsten zu fertigen ist. Der Zahntechnik stehen Konstruktions- und Herstelltechniken zur Verfügung wie nie zuvor. Diese gilt es sinnvoll zu nutzen. Arbeiten müssen nicht zeitintensiv in einen digitalen Prozess gezwungen werden, wenn das Ergebnis mit analoger Technik schneller und in vergleichbar guter (betriebswirtschaftlicher) Qualität erzielbar ist (Tab 4).

Speziell: CAD/CAM ist mehr als Konstruieren und Fertigen

In die Überlegungen zu CAD/CAM-Investitionen oder -Kooperationen gehört auch die Arbeitsvorbereitung, wie die Erfassung des Hart- und Weichgewebes im Kiefer, die Herstellung von Planungsunterlagen (Bohrschablonen), die Kieferrelationsbestimmung oder das digitale Imaging des Restaurationsergebnisses (Gesichtsfeldvermessung). Je nach laborindividueller Betrachtung sind Schnittstellen in Form von Datentransfers oder zu Dienstleistern (physisch vorliegende Arbeitsunterlagen als Dienstleistungsauftrag) sinnvoll.

Indikationen

Die mit dentaler Software darstellbaren Indikationen erfüllen bereits viele Wünsche. Weitgehend komplett sind die Anwendungen für festsitzende Restaurationen. Und mit Konus- und Teleskop-Primärkronen-Software ist CAD/CAM auch für die „Kombitechnik“ anwendbar. Im Segment der Implantatprothetik haben patientenindividuelle Abutments (Custom Abutments) eine besondere Aktualität erlangt. Additiv lassen sie sich in Lage, Höhe und Form, speziell im Bereich des Emergenzprofils, gestalten und als einteilige Abutments aus den Werkstoffen Zirkonoxid oder Titan fertigen. Die Alternative hierzu, insbesondere für die Indikation im Seitenzahnbereich, sind zweiteilige Abutments. Bei deren Herstellung wird eine präfabrizierte Titanbasis mit einem individuell gestalteten und fabrizierten Keramikkäppchen (etwa aus Zirkonoxid) kombiniert. Zu diesem Angebot gehören auch die patientenindividuellen Implantatsuprastrukturen, die abutmentgetragen oder direkt mit dem Implantat verschraubt gestaltet werden. Ein Wax-up bzw. Mock-up der Restauration dient als Vorlage für ein zumeist industriell erstelltes Gerüst- oder Stegdesign. Dieses wird einem Dienstleister zum Scannen, Designen und Fertigen übersandt. Nach Abstimmung der Konstruktion zwischen Labor- und Industriezahntechniker(- meister) und deren Freigabe wird die Arbeit mit CNC-gesteuerten Fräsmaschinen gefertigt.

Werkstoffe

  • Tab. 6: Berührungslose dentale Scanverfahren.

  • Tab. 6: Berührungslose dentale Scanverfahren.
Mit der Indikation werden zwischen Patient, Zahnarzt und Zahntechniker auch die Werkstoffe verabredet. Damit liegen alle Informationen für eine Entscheidung zum Konstruktions- und Herstellprozess vor. So, wie die Indikation Einfluss auf die Wahl der Software hat, beeinflussen die Werkstoffe die Wahl des Herstellungsprozesses. Und auch hierzu ist die angesprochene Auftragsanalyse sinnvoll: Die CAD/CAM-Überlegungen können sich eventuell auf den hauptsächlich nachgefragten Werkstoff fokussieren (Tab. 5).

Scanner

  • Tab. 7: Was sind mir die Leistungen der Software wert?

  • Tab. 7: Was sind mir die Leistungen der Software wert?
Für die Auswahl eines Scanners ist die Auftragsanalyse ebenso hilfreich: Für welche Indikationsgebiete und Arbeitsunterlagen (Modelle, Abdrücke) wird er hauptsächlich genutzt? Die angebotenen Produkte konzentrieren sich auf wenige Verfahren (Tab. 6), die in ihrer Genauigkeit durchaus vergleichbare Ergebnisse liefern. Unterschiede liegen jedoch in ihrer Handhabung: Je nach Scanner werden Übersichtsscans erzeugt und/oder einzelne Modell- bzw. Kiefersegmente über Datenmatching oder Datenreferenzierung in ihrer Position erfasst. Das Scannen der Antagonisten erfolgt über Modelle oder Quetschbisse.

Aussagen über eine bestimmte ?m-Präzision des Scannners müssen im Kontext mit der Präzision anderer Komponenten der Prozesskette stehen. Denn die ungenaueste Komponente, der ungenaueste Arbeitsschritt ist bestimmend für die gesamte Ergebnisqualität. Scanner und Designsoftware bilden im Allgemeinen eine Einheit, die sicherstellt, dass Scanund Designdaten korrelieren.

Software

  • Tab. 8: Typische CAM-Bearbeitungsverfahren.

  • Tab. 8: Typische CAM-Bearbeitungsverfahren.
Für eine Software-Entscheidung sind deren Indikationsumfang und der Komfort der CAD-Benutzeroberfläche wesentlich. Die virtuelle Darstellung der Kiefersituation, die Möglichkeit zu deren 3D-Ansicht sowie die Konstruktionsvorschläge und deren Individualisierung sind wichtige Auswahlkriterien. Auch die Verwaltung der Daten zu Patienten, Behandler oder speziellen Auftragsvorgaben kann als Merkmal für spätere Suchfunktionen relevant und mit entscheidend sein (Tab. 7). Eine intuitive, den zahntechnischen Arbeitsschritten entsprechende Benutzerführung sollte ebenso obligatorisch sein wie Designvorschläge mit werkstoffgerecht gestalteten anatomischen Zahnformen und Interdentalprofilen. Eine Anzeige von Konstruktionsmaßen unterstützt den Techniker in der Individualisierung seiner virtuellen Modellation. Über diese Werkzeuge hinaus gibt es spezielle systembezogene CAD-Software- bzw. -Peripherieangebote. Zum Thema „digitale Daten und Datentransfer“ gehört, dass vor einer System- oder Kooperationsentscheidung der individuelle Einsatz digitaler Verfahren definiert wird. Da die Dateiformate der Anbieter voneinander abweichen (können), ist eine Vernetzung von digitalen Komponenten möglicherweise nicht in jeder gewünschten Kombination darstellbar. Nur bei geschlossenen Systemen besteht die Sicherheit der Kompatibilität aller digitalen Komponenten.

Fertigung

Das zahntechnische Computer-aided Manufacturing (CAM) richtet sich zuerst nach dem Werkstoff (Fräsen/ Schleifen, Trocken-/Nassbearbeitung), aus dem die Arbeit gefertigt werden soll. Die Indikation hat dann hierauf Einfluss, wenn Unterschnitte oder Bohrungen zu berücksichtigen sind. Für lokale Anwendungen werden deshalb Geräte mit 3 plus x Achsen offeriert. Über diese Fertigungsverfahren hinaus werden (industriell) auch generative Verfahren, wie das Selective Laser Melting (SLM) oder die Stereolithografie (SL), angewandt (Tab. 8).

CAD/CAM-Dienstleistungen

Mit der Wahl von CAD/CAM-Dienstleistungen reduzieren sich Investitionen auf Scanner und Designsoftware. Das Design der Arbeit bleibt in der Hand des Labors, lediglich die Fertigung wird ausgelagert. Das Labor erhält werkstoffgerecht gefertigte Arbeiten – durchaus auch mit Garantiezusagen – zurück. Für implantatprothetische Suprastrukturen lässt sich der Laborarbeitsplatz für den Scan von Modellen und Scanhilfen verlängern. Auf der Basis laborgefertigter Wax-ups bzw. Mock-ups werden Objekte wie Brücken, Hybridbrücken oder Stege designt und nach Abstimmung und finaler Freigabe des Designvorschlages gefertigt.

Ausblick

Zur IDS 2013 können Anwendungen erwartet werden, die interdisziplinäre digitale Verfahren weiter optimieren. Stichworte hierzu sind: Intraoralscanner, praxisseitige digital gestützte Herstellung von Provisorien oder die Kombination von zahnarzt-/praxislabor- und laborseitigen Verfahren. Ein anderer Schwerpunkt kann in der Software-Integration von virtuellen Artikulatoren liegen; ein wichtiges Werkzeug für in Okklusion stehende Restaurationen. Die Diskussion um offene, halboffene oder geschlossene Systeme wird vom Umfang der von den einzelnen Anbietern vorgestellten CAD/CAM-Verfahren und -Lösungswege abhängig sein. Hierzu gehören die Integration von digitalen Peripheriekomponenten, Indikationserweiterungen, CAM-Werkstoffentwicklungen sowie (industrielle) Dienstleistungsangebote. Generative Verfahren könnten besonders auf sich aufmerksam machen. Nachdem diese schon seit längerer Zeit am Ende der Prozesskette für die Objektfertigung eingesetzt werden, stehen Intraoralscanner und die mit ihnen verbundene Modellherstellung am Prozessanfang dieser für die Branche wichtiger werdenden Technologie.

Diskussion

Zahntechnische digitale Verfahren sind für sehr viele Restaurationen geeignet, ohne jedoch die klassische Zahntechnik mit ihren zumeist langjährig bewährten Arbeitstechniken vollumfänglich abzulösen. Teil einer Entscheidung für ein digitales Verfahren sollte sein, mit welchen der zur Auswahl stehenden digitalen Verfahren man den anhaltend schnellen Entwicklungen am besten folgen kann. Das Training der Technik sowie ein technischer Support des Anbieters über eine technische Hotline oder technische Berater vor Ort sind Bestandteil eines sinnvollen Angebotes.

Damit aus Halbfertigteilen oder präfabrizierten patientenindividuellen Objekten dentale Restaurationen entstehen, wird das zahntechnische Wissen weiterhin integraler Bestandteil digitaler Entwicklungen sein. Die anatomischen, funktionalen und ästhetischen Kenntnisse sowie das Wissen um die Verarbeitung dentaler Werkstoffe und um deren mögliche Kombinationspartner sind so komplex, dass hochwertige Restaurationen nur von entsprechend ausgebildeten Zahntechnikern erzielt werden.

Danksagung: Für freundliche Unterstützung danke ich Cornel Weber, Owingen.

Näheres zum Autor des Fachbeitrages: Jürgen Pohling

Bilder soweit nicht anders deklariert: Jürgen Pohling