Industrie-Report


Digitale Prothesenherstellung

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Für komplexe Restaurationen bieten digitale Lösungen einige Vorteile. ZTM André Thorwarth zeigt sein Vorgehen bei der Fertigung einer OK-Totalprothese mittels CAD/CAM-Technologie.

Von Kronen und Brücken über Protheseneinzelzähne und Zahnsegmente bis zum kompletten Zahnkranz – die moderne Prothetik bietet zahlreiche Behandlungsansätze und hat vor allem ein Ziel: Patientinnen und Patienten das Leben zu erleichtern. Prothetik in der Zahnheilkunde stellt sowohl die Funktion als auch die Ästhetik geschädigter oder verlorener Zähne wieder her und gibt den Menschen häufig ein großes Stück Lebensqualität zurück. Entscheidend dabei ist die optimale Passform des hergestellten Werkstückes.

Insbesondere die digitalen Möglichkeiten bieten hier viel Potenzial, denn die Versorgung lässt sich bis ins kleinste Detail im Vorfeld am Computer planen und anpassen. Dies ist besonders bei komplexen und umfangreichen Restaurationen wie Teil- oder Totalprothesen ein großer Vorteil. Gleichzeitig kann die Prothese jederzeit – und viel schneller als beim klassischen Verfahren – bei Verlust oder Beschädigung reproduziert werden.

Fall und Vorgehen

Im vorliegenden Fall wird eine Totalprothese im Oberkiefer mithilfe der CAD/CAM-Technologie hergestellt. Der 1. Schritt besteht darin, die gesamte Prothese mit einer geeigneten CAD-Software zudesignen. Im 2. Schritt wird sie in Prothesenbasis und Prothesenzähne separiert.

  • Abb. 1: Nesting der Prothesenbasis.

  • Abb. 1: Nesting der Prothesenbasis.
    © Thorwarth
Dies geschieht ganz einfach per Mausklick in der CAD-Software. Die Prothesenbasis wird in einer CAM-Software (in diesem Fall „Netfabb“ von Autodesk) über der virtuellen Bauplattform des 3D-Druckers platziert und mit Supportstrukturen versehen (Abb. 1). Anschließend wird das Druckobjekt mit einer Schichtstärke von 100 μm gesliced und als Druckjob an den Drucker übertragen.

  • Abb. 2: Nesting der Prothesenzähne.

  • Abb. 2: Nesting der Prothesenzähne.
    © Thorwarth
Die ebenfalls digital designten und von der Prothesenbasis separierten Prothesenzähne werden mittels der CAM-Software „Dental CAM“ (VHF) innerhalb der Ronde platziert und mit Connectoren versehen (Abb. 2). Nach den virtuellen Vorbereitungen wird die Materialwanne des 3D-Druckers (SolFlex 350, VOCO) mit V-Print dentbase, einem speziellen flüssigen, rosa eingefärbten und lichthärtenden Druckharz für die Prothesenbasenherstellung (V-Print dentbase, VOCO), befüllt. Ein Vorteil dieses Materials ist, dass es vor der Anwendung nicht aufgeschüttelt werden muss, sondern sofort einsatzbereit ist und dadurch keine Blasen beim Einfüllen entstehen.

  • Abb. 3: Befüllen des Druckers mit Druckharz.

  • Abb. 3: Befüllen des Druckers mit Druckharz.
    © Thorwarth
Der Druckjob kann somit direkt gestartet werden. Nach etwa 1 Stunde ist der Druck abgeschlossen und das Druckobjekt kann weiterverarbeitet werden. Hierzu wird die Prothesenbasis von der Bauplattform gelöst und die Supports manuell entfernt (Abb. 3 bis 5).
  • Abb. 4: Fertig gedruckte Prothesenbasis.
  • Abb. 5: Entfernung der Supports.
  • Abb. 4: Fertig gedruckte Prothesenbasis.
    © Thorwarth
  • Abb. 5: Entfernung der Supports.
    © Thorwarth

Alternativ lassen sich auch Fräser oder diamantierte Trennscheiben nutzen. Jetzt erfolgt die Reinigung in 2 Phasen: Zuerst wird die Prothesenbasis 3 Minuten in einem Ultraschallbad mit Isopropanol (mind. 98%) gesäubert. Danach erfolgt eine weitere Reinigung in Isopropanol für weitere 2 Minuten.

  • Abb. 6: Nachbelichtung der Prothesenbasis.

  • Abb. 6: Nachbelichtung der Prothesenbasis.
    © Thorwarth
Mögliche Isopropanolreste sind mit Druckluft zu entfernen. Bereits 15 Minuten nach dem letzten Isopropanolkontakt wird die Prothesenbasis in einem geeigneten Polymerisationsgerät (hier Otoflash G171, VOCO) für 2x2000 Lichtblitze nachgehärtet (Abb. 6).

Zwischen den beiden Lichtblitz-Einheiten wird das Objekt kurz abgekühlt und gewendet. Ein weiterer Vorteil des Druckmaterials V-Print dentbase besteht darin, dass keine Schutzgasatmosphäre für die Nachbelichtung notwendig ist.

Polieren, finalisieren – fertig

Im nächsten Schritt wird die Prothesenbasis analog zur klassischen Politur von PMMA am Poliermotor zuerst mit Bimsstein vorpoliert und anschließend auf Hochglanz poliert (Abb. 7 und 8). Alternativ kann die gesamte Politur auch in einem einzigen Arbeitsschritt nach dem Verkleben von Prothesenbasis und Prothesenzähnen erfolgen. Die Prothesenzähne werden aus CediTEC DT, einer Composite Disk mit 26% Füllstoffgehalt (CediTEC DT, VOCO), gefräst.

  • Abb. 7: Politur mit Bimsstein.
  • Abb. 8: Hochglanzpolitur.
  • Abb. 7: Politur mit Bimsstein.
    © Thorwarth
  • Abb. 8: Hochglanzpolitur.
    © Thorwarth

Mit feinen kreuzverzahnten Hartmetallfräsern werden die Connectoren anschließend durchtrennt, sodass die fertig gefrästen Zähne aus der Disk entnommen werden können. Außerdem werden die Ansatzpunkte der Connectoren mit dem Hartmetallfräser verschliffen (Abb. 9 und 10). Um im Anschluss einen optimalen Verbund zwischen der Prothesenbasis und den Prothesenzähnen zu erreichen, werden alle Klebeflächen mit Aluminiumoxid (50–110 μm bei 1–2 bar) abgestrahlt.

  • Abb. 9: Heraustrennen der gefrästen Prothesenzähne.
  • Abb. 10: Verschleifen der Connectoren.
  • Abb. 9: Heraustrennen der gefrästen Prothesenzähne.
    © Thorwarth
  • Abb. 10: Verschleifen der Connectoren.
    © Thorwarth

Die Prothesenbasis und die Prothesenzähne sind nun zur Befestigung vorbereitet. Zur Anwendung kommt dabei das Befestigungssystem (CediTEC Adhesive, VOCO), welches aus einem Haftvermittler und einem Kleber besteht. Beide Produkte sind kompatibel mit PMMA und Composite und lassen sich auch außerhalb des CediTEC Systems im Rahmen der digitalen Prothesenherstellung oder im Rahmen analoger Reparaturen einsetzen.

Zuerst wird der Haftvermittler (CediTEC Primer, VOCO) auf alle Klebeflächen aufgetragen (Abb. 11 und 12), bevor das selbsthärtende Befestigungsmaterial (CediTEC Adhesive, VOCO) sauber und punktgenau aus der Automix Kartusche auf die Basis appliziert wird. Nun werden die Prothesenbasis und die Prothesenzähne zusammengefügt. Eventuelle Überschüsse lassen sich nach kurzer Zeit schnell und einfach mit geeigneten Modellierinstrumenten entfernen (Abb. 13 und 14).

  • Abb. 11: Auftragen des Haftvermittlers.
  • Abb. 12: Auftragen des Haftvermittlers.
  • Abb. 11: Auftragen des Haftvermittlers.
    © Thorwarth
  • Abb. 12: Auftragen des Haftvermittlers.
    © Thorwarth

  • Abb. 13: Auftragen des Klebers.
  • Abb. 14: Entfernung von Kleberesten.
  • Abb. 13: Auftragen des Klebers.
    © Thorwarth
  • Abb. 14: Entfernung von Kleberesten.
    © Thorwarth

  • Abb. 15: Finale Aushärtung im Drucktopf.

  • Abb. 15: Finale Aushärtung im Drucktopf.
    © Thorwarth
Die finale Aushärtung erfolgt in einem Drucktopf bei 50°C für 15 Minuten und bei einem Druck von 2–6 bar (Abb. 15). Abschließend werden die sichtbaren Klebebereiche wie Interdentalräume und Sulki kurz nachgearbeitet: Mit einer Trennscheibe, einer feinen Fräse oder einem Gummierer (hier: Identoflex Polishers Super Acrylic, Kerr) wird noch überschüssiges Befestigungsmaterial entfernt und die Oberflächen geglättet. Jetzt werden die Prothesenzähne mit Ziegenhaarbürste und Polierpaste poliert.

Für die finale Hochglanzpolitur der gesamten Prothese eignet sich entweder ein Baumwollschwabbel oder wieder der Poliermotor bzw. die Poliereinheit (Abb. 16 bis 18). Das Endergebnis ist in Abbildung 19 zu begutachten.

  • Abb. 16: Nachbearbeitung mit dem Gummierer.
  • Abb. 17: Politur mit der Ziegenhaarbürste.
  • Abb. 16: Nachbearbeitung mit dem Gummierer.
    © Thorwarth
  • Abb. 17: Politur mit der Ziegenhaarbürste.
    © Thorwarth

  • Abb. 18: Hochglanzpolitur mit dem Baumwollschwabbel.
  • Abb. 19: Die fertige Prothese.
  • Abb. 18: Hochglanzpolitur mit dem Baumwollschwabbel.
    © Thorwarth
  • Abb. 19: Die fertige Prothese.
    © Thorwarth

Näheres zum Autor des Fachbeitrages: ZTM André Thorwarth