Industrie-Report

Digital Denture: Neues Verfahren auf CAD/CAM-Basis für Totalprothesen

Totalprothetik für das 21. Jahrhundert

04.09.2015


Der Begriff „Digital Denture“ bezeichnet einen durchgängigen Herstellprozess für CAD/-CAM-gefertigte Totalprothesen von Wieland Dental (Pforzheim). Auf der IDS 2015 wurde er erstmals der Öffentlichkeit vorgestellt. Bestandteile dieses Prozesses sind innovative Geräte, Software und darauf abgestimmte Materialien, die sich an Zahnärzte wie auch an Zahntechniker richten. Aufwendige Arbeitsschritte – z. B. die Aufstellung – werden durch eine unterstützende Software vereinfacht. Neben der optimalen Passung der gefrästen Basis liefert die digitale Lösung auch eine Ersparnis an aktiver Arbeitszeit.

Digital Denture ist ein klar gegliederter Prozess, der aus mehreren Arbeitsschritten besteht. Die Besonderheit: Anwender können selbst entscheiden, an welcher Stelle sie ein- oder aussteigen wollen. Im Folgenden werden die einzelnen Schritte in Praxis und Labor beschrieben.

1. Schritt – Zahnarzt

Der Herstellungsprozess beginnt in der Zahnarztpraxis mit der Erstabformung. In derselben Patientensitzung wird mit dem Centric Tray (Ivoclar Vivadent, Ellwangen) eine Vorbissnahme ermittelt. Diese Informationen bilden die Basis für die Herstellung individueller Abformlöffel mit integrierten Bissschablonen.

Mithilfe der Vorbissnahme kann der Behandler bereits in der ersten Sitzung die patientenspezifische Okklusionsebene ermitteln. Dazu wird das UTS CAD (Ivoclar Vivadent) am Griff des Centric Trays fixiert. Im Patientenmund eingesetzt, wird der Grundbogen parallel zur Camperschen Ebene (CE) und zur Bipupillarlinie (BP) ausgerichtet (Abb. 1 u. 2) – die Lage der Okklusionsebene kann an den beiden Skalen für BP und CE abgelesen werden. Diese Werte – zusammen mit der Erstabformung und der Vorbissnahme – übermittelt der Kliniker nun an den Zahntechniker.

  • Abb. 1a u. b: Bissschablonen UTS CAD für den digitalen Totalprothesen-Prozess.
  • Abb. 2a u. b: Patientenspezifische Relation der provisorischen Bissnahme zur Camperschen Ebene und zur Bipupillarlinie mit UTS CAD.
  • Abb. 1a u. b: Bissschablonen UTS CAD für den digitalen Totalprothesen-Prozess.
  • Abb. 2a u. b: Patientenspezifische Relation der provisorischen Bissnahme zur Camperschen Ebene und zur Bipupillarlinie mit UTS CAD.

1. Schritt – Labor

Der Eintritt in den digitalen Fertigungsprozess erfolgt bereits bei der Herstellung der individuellen Bissschablonen – ohne Modelle und physischen Artikulator. Die Abformungen und die Vorbissnahme werden einzeln mithilfe eines Scanners digitalisiert, die beiden virtuellen Modelle dann mit den Daten der Vorbissnahme in Relation gebracht. Anschließend leitet die Design- Software „Digital Denture Professional“ (Wieland Dental) Schritt für Schritt durch das Menü. Als erstes wird die Position der Okklusionsebene definiert. Die klinisch ermittelten CE- und BP-Werte lassen sich im virtuellen UTS CAD eingeben (Abb. 3a u. b). Damit definiert sich die Okklusionsebene patientenspezifisch. Während der Konstruktion kann über die gesamte basale Fläche der Bissschablone ein gleichmäßiger Platzhalter für das Abformmaterial bestimmt werden. Ebenfalls in der Software integriert ist das neu entwickelte intraorale Stützstift-Registrierset Gnathometer CAD (Ivoclar Vivadent), das beim Design des Bisswalls berücksichtigt wird (Abb. 4). Am Ende ist eine individuelle Bissschablone fertig gestaltet und bereit für die automatisierte CAM-Fertigung.

  • Abb. 3a u. b: Die provisorische Okklusionsebene für die Bissnahme wird über die ermittelten BP- und CE-Werte definiert und im Design berücksichtigt.
  • Abb. 4: Auf die provisorische Bisslage ausgerichtete individuelle Löffel inklusive Gnathometer CAD.
  • Abb. 3a u. b: Die provisorische Okklusionsebene für die Bissnahme wird über die ermittelten BP- und CE-Werte definiert und im Design berücksichtigt.
  • Abb. 4: Auf die provisorische Bisslage ausgerichtete individuelle Löffel inklusive Gnathometer CAD.

  • Abb. 5: CAM-gefertigter individueller Löffel mit Platte des Stützstiftregistrats.

  • Abb. 5: CAM-gefertigter individueller Löffel mit Platte des Stützstiftregistrats.
Für die Bearbeitung im abtragenden Verfahren wird das neueste Mitglied der Zenotec select-Familie, die Fräseinheit Zenotec select ion (Wieland Dental), verwendet. Bei der trockenen Kunststoffbearbeitung sind die abgetragenen Kunststoffspäne elektrostatisch aufgeladen, wodurch sie im gesamten Fräsraum haften bleiben. Zenotec select ion besitzt speziell auf das Werkzeug und das Material ausgerichtete Düsen, die während des Bearbeitungsprozesses ionisierte Druckluft hinzuführen. Diese neutralisiert die statische Ladung und Späne, die sich so einfach absaugen lassen. Sowohl Fräsraum als auch Fräsgut bleiben dadurch sauber.

Nach dem Fräsvorgang werden die Bissschablonen einfach aus der Disc herausgetrennt und scharfe Kanten entfernt. Die im Design dargestellte Verbindung zum Gnathometer CAD wurde exakt gefertigt und ist somit bereit für die Aufnahme des Stützstiftregistrats (Abb. 5).

2. Schritt – Zahnarzt

In seiner Praxis startet nun der Zahnarzt mit den Funktionsabformungen. Die basale Oberfläche der Bissschablonen benetzt er mit einem handelsüblichen Haftvermittler für das Abformmaterial. Anschließend erfolgen mundgeschlossene Abformungen unter funktionellen Bewegungen. Nun kann erneut mit dem UTS CAD die Lage der Okklusionsebene überprüft und bei Bedarf korrigiert werden.

Die Kieferrelationsbestimmung vollzieht sich mithilfe des Gnathometer CAD, welches einfach in die gefräste Bissschablone eingeklickt wird. Die Einstellung der vertikalen Höhe beider Kiefer erfolgt über das Gewinde des Schreibstiftes. Bei der folgenden Pfeilwinkelaufzeichnung zeichnet sich ein typisches Bild ab (Abb. 6).

  • Abb. 6: Bei der Aufzeichnung des Pfeilwinkels zur Ermittlung der Zentrik.
  • Abb. 7: Für die Ästhetik relevante Patientenmerkmale: anatomische Mittellinie, Lachlinie, Lippenschlusslinie und Eckzahnposition.
  • Abb. 6: Bei der Aufzeichnung des Pfeilwinkels zur Ermittlung der Zentrik.
  • Abb. 7: Für die Ästhetik relevante Patientenmerkmale: anatomische Mittellinie, Lachlinie, Lippenschlusslinie und Eckzahnposition.

Ist die zentrische Relationsposition des Oberkiefers zum Unterkiefer definiert, werden die Bissschablonen mit einem Registriersilikon verschlüsselt. Abschließend werden Ästhetiklinien – wie z. B. Mittellinie, Eckzahnlinie, Lippenschlusslinie, Lachlinie – eingezeichnet (Abb. 7). Mithilfe dieser Angaben kann der Zahntechniker die Frontzähne individuell auf die ästhetischen Belange des Patienten ausrichten.

2. Schritt – Labor

Das verschlüsselte Registrat mit den Funktionsabformungen wird eingescannt. Daraus werden die Funktionsmodelle für die finale Prothese generiert.

Nun wird mit dem digitalen UTS CAD die Okklusionsebene final definiert bzw. korrigiert (Abb. 8). Nach der Modellanalyse werden die Zähne aus der Zahndatenbank ausgewählt. Die Software schlägt eine Aufstellung vor, die bereits in Okklusion steht und dabei die Speesowie die Wilson-Kurve berücksichtigt. Dieser Vorschlag orientiert sich an der definierten Okklusionsebene und ist vom Anwender nach allen Wünschen individualisierbar (Abb. 9). Bei diesem Arbeitsschritt ist im Vergleich zur konventionellen Aufstellung die größte Zeitersparnis möglich. Hierbei ist es von Vorteil, durch Einblenden der verschlüsselten Bissschablonen die Position der Frontzähne anhand der eingezeichneten Ästhetiklinien zu kontrollieren. Das Ergebnis ist absolut reproduzierbar. Im nächsten Schritt berechnet die Software die gesamte Gingiva. Danach hat der Anwender ebenfalls alle Möglichkeiten, gewünschte Änderungen durch Auf- oder Abtragen mit einem „digitalen Wachsmesser“ durchzuführen.

  • Abb. 8: Die definitive Okklusionsebene für das Prothesendesign wird über die präzisierten BP- und CE-Werte definiert und im Design berücksichtigt.
  • Abb. 9: Die 28er-Musteraufstellungen, in Funktion aufgestellt, sind bereits an der Okklusionsebene ausgerichtet.
  • Abb. 8: Die definitive Okklusionsebene für das Prothesendesign wird über die präzisierten BP- und CE-Werte definiert und im Design berücksichtigt.
  • Abb. 9: Die 28er-Musteraufstellungen, in Funktion aufgestellt, sind bereits an der Okklusionsebene ausgerichtet.

Nach Abschluss des Prothesendesigns besteht nun die Möglichkeit, die Basis aus einem monolithischen PMMA- Einprobekörper in der CAM-Einheit zu fertigen. Die Form der Basis entspricht dabei 1:1 der finalen Prothese. Bei Bedarf kann der Gingiva-Anteil mit pinkfarbenem Aufstellwachs abgedeckt werden, um einen ästhetischeren Kontrast zu erreichen.

3. Schritt – Zahnarzt

Die Einprobe verläuft grundsätzlich – wie auch bei der konventionellen Wachseinprobe – mit dem Überprüfen von Okklusion, Phonetik, Ästhetik und Saugeffekt (Abb. 10). Falls notwendig, können gewünschte Zahnstellungskorrekturen auf dem Einprobekörper markiert, auf einer digitalen Fotografie eingezeichnet oder direkt an den Zahntechniker kommuniziert werden. Dieser kann anschließend entsprechend dieser Informationen die Korrektur im Design ändern.

  • Abb. 10: Der Monoblock für die Ästhetikeinprobe kann mit pinkfarbenem Aufstellwachs einfach modifiziert werden.
  • Abb. 11: Zusammen mit dem Output-File der fertigen Prothesen wird automatisch die Positionsschablone für die Konfektionszähne berechnet.
  • Abb. 10: Der Monoblock für die Ästhetikeinprobe kann mit pinkfarbenem Aufstellwachs einfach modifiziert werden.
  • Abb. 11: Zusammen mit dem Output-File der fertigen Prothesen wird automatisch die Positionsschablone für die Konfektionszähne berechnet.

3. Schritt – Labor

Der Zahntechniker steigt in das abgespeicherte Prothesendesign ein und nimmt bei Bedarf die Änderungen vor.

Bevor die Output-Files der finalen Prothesenbasen für die CAM-Einheit erstellt werden, berechnet die CADSoftware automatisch zusätzlich eine Positionsschablone (Abb. 11). In ihr werden Okklusionsflächen und Inzisalkanten der Zähne von Ober- und Unterkiefer abgebildet. Diese Daten werden nun in die CAM-Software übertragen und in der Zenotec select ion gefertigt. Bei der konventionellen Herstellung ist es in den meisten Fällen notwendig, die Kunststoffzähne von basal manuell mit dem Handstück zu kürzen, da der vertikale Abstand vom Ober- zum Unterkiefer zu gering ist. Im CAD/CAM-Herstellprozess wird dies durch das Einfräsen zweier Repositionierungskerben in die IvoBase CAD for Zenotec-Disc gelöst. Mit einem speziellen Disc-Halter kann diese nun in einer einzigen Position eingespannt werden.

Im folgenden ersten Fräsvorgang (Abb. 12) werden die Prothesenbasen von der Oberseite mit den Zahnkavitäten fertiggefräst. Anschließend wird die Disc entnommen. Mithilfe der zuvor berechneten und gefertigten Positionsschablone werden die konfektionierten Kunststoffzähne mit dem Verbundsystem IvoBase CAD Bond (Ivoclar Vivadent) einpolymerisiert (Abb. 13). Diese Positionsschablone ermöglicht die Kontrolle darüber, ob sich die Zähne wirklich an der korrekten Position befinden. Für den zweiten, basalseitigen Fräsvorgang wird die Disc wieder mit dem Halter in der identischen Position eingespannt (Abb. 14).

  • Abb. 12: Fräsen der Zahnkavitäten auf der Oberseite der Prothesenbasis.
  • Abb. 13: Die gefräste Positionsschablone ermöglicht eine einfache Zuordnung der Konfektionszähne in die gefräste Kavität. Mit dem Sichtfenster wird der sichere Sitz der Zähne kontrolliert.
  • Abb. 12: Fräsen der Zahnkavitäten auf der Oberseite der Prothesenbasis.
  • Abb. 13: Die gefräste Positionsschablone ermöglicht eine einfache Zuordnung der Konfektionszähne in die gefräste Kavität. Mit dem Sichtfenster wird der sichere Sitz der Zähne kontrolliert.

  • Abb. 14: Der spezielle Diskhalter ermöglicht eine eindeutige Repositionierung der Disc für den finalen Fräsvorgang.
  • Abb. 14: Der spezielle Diskhalter ermöglicht eine eindeutige Repositionierung der Disc für den finalen Fräsvorgang.

Tritt nun der Fall auf, dass einzelne Zähne zu lang sind, wird dieser Bereich beim zweiten Fräsvorgang mitentfernt. Am Ende des Fräsvorgangs erhält man eine CAD/- CAM-Prothese, die anschließend in gewohnter Weise auf Hochglanz poliert wird (Abb. 15a-c).

  • Abb. 15 a-c: Totalprothesen für den Ober- und Unterkiefer, im „Digital Denture“-Prozess hergestellt.
  • Abb. 16: Der individuell CAD/CAM-gefertigte Zahnersatz fügt sich harmonisch in das Gesamtbild ein.
  • Abb. 15 a-c: Totalprothesen für den Ober- und Unterkiefer, im „Digital Denture“-Prozess hergestellt.
  • Abb. 16: Der individuell CAD/CAM-gefertigte Zahnersatz fügt sich harmonisch in das Gesamtbild ein.

4. Schritt – Zahnarzt

Auch die Eingliederung der finalen Prothese verläuft genauso, wie man es von konventionell hergestellten Prothesen kennt (Abb. 16). Besonders erwähnenswert ist die ausgezeichnete basale Passung. Da keine Polymerisationsschrumpfung oder andere thermische Einflüsse beim Fertigungsprozess vorhanden sind und eine CAD/- CAM-typische Präzision erzielt wird, können neben der hervorragenden Passung auch überragende Saugeffekte erzielt werden.

Ausblick

Die Digitalisierung ist in der Dentalbranche kein neues oder gar fremdes Phänomen. Sie hat bereits vor Jahren Einzug in den Bereich der festsitzenden Prothetik gehalten. Dort hat sie sich sehr erfolgreich entwickelt. Es war angesichts dessen nur noch eine Frage der Zeit, bis sie auch im Bereich der abnehmbaren Prothetik Fuß fassen würde. Der „Digital Denture“-Prozess dürfte auf diesem Weg einen wichtigen Schritt darstellen. Und die Entwicklung wird fortschreiten: Weitere Indikationen werden den Bereich der abnehmbaren Prothetik noch weiter modernisieren und die Effizienz in der Herstellung wird dabei kontinuierlich optimiert.


Weitere Informationen:

Wieland Dental + Technik GmbH & Co. KG
Lindenstraße 2
75175 Pforzheim
Tel.: 07231 3705-0
Fax: 07231 357959
E-Mail: info(at)wieland-dental.de


Unsere ZTM-Print-Ausgaben

++++Die aktuelle Oktoberausgabe ist da!++++

Besuchen Sie uns doch mal auf unserer Facebookseite! Wir freuen uns über jeden Like und sind gespannt auf Anregungen, Kommentare, Kritik und Ideen für neue Themen!

Hier geht's direkt zur Seite