Festsitzende Implantatprothetik


3D-Fertigung von festsitzenden und herausnehmbaren Restaurationen

Fertige Oberkieferseitenzahnkronen auf dem Meistermodell.
Fertige Oberkieferseitenzahnkronen auf dem Meistermodell.

In der digitalen dentalen Fertigung hat die Entwicklungsgeschwindigkeit mittlerweile ein enormes Tempo angenommen. Während im Bereich der subtraktiven Verfahren bereits ein hohes Produktivitätsniveau mit optimalen Passungen erreicht ist, gewinnen additive Verfahren (3D-Druck) zunehmend an Bedeutung. Aber auch Kombinationen aus verschiedenen Fertigungsverfahren zeigen enormes Potenzial, so beispielsweise die Verknüpfung des Lasersinterns mit der CNC-Bearbeitung oder aber auch die Kombination von digitaler Konstruktion und 3D-Druck mit dem analogen Fertigungsweg der Keramikpresstechnik.

Im Bereich des 3D-Druckes sind inzwischen Materialien zugelassen, mit denen definitive Kronenversorgungen additiv gefertigt werden können. Ein Meilenstein – reduzieren sich doch dadurch sowohl die Materialkosten als auch die Fertigungszeiten. Ein weiterer zukünftiger Trend ist im Bereich der digitalen Fertigung von herausnehmbarem Zahnersatz erkennbar.

Dies betrifft sowohl den subtraktiven als auch den additiven Bereich. Lag der Fokus dentaler CAD/CAM-Technologien bisher auf festsitzendem Zahnersatz (sowohl auf natürlichen Pfeilern als auch auf Implantaten), so ist jetzt deutlich erkennbar, dass auch herausnehmbare Prothetik zunehmend mittels digitaler Fertigungstechnologien hergestellt wird.

Das Spektrum reicht dabei von der Totalprothetik über den Klammermodellguss bis hin zu teleskopierenden Versorgungen. Anhand von 2 Beispielen sollen die nach Meinung des Autors aktuellsten Trends in der digitalen Dentaltechnik dargestellt werden.

Digitale Totalprothetik im CAD/CAM-Verfahren

Die Versorgung des zahnlosen Patienten mittels Totalprothesen ist nach wie vor ein wesentlicher Bestandteil der zahnärztlichen Prothetik. Moderne digitale Fertigungstechnologien bieten seit Kurzem die Möglichkeit, auch Totalprothesen digital herzustellen. Daraus ergibt sich eine Reihe von Vorteilen, insbesondere im Hinblick auf die materialtechnischen Eigenschaften des Zahnersatzes.

Zusätzlich werden durch die Anwendung digitaler Techniken neue Behandlungskonzepte und Abläufe möglich, die eine Reduktion der Patientensitzungen in der Zahnarztpraxis ermöglichen. Seit einigen Jahren bieten daher verschiedene Hersteller die Möglichkeit, Totalprothesen digital herzustellen.

Dabei unterscheiden sich die Herangehensweisen und die Umsetzung erheblich. So ist eine Einteilung der Systeme nach der Art des Herstellungsweges ebenso möglich wie eine Einteilung nach der Art des Behandlungsablaufes.

  • Abb. 1: Der neue hochinnovative Rohling „Ivotion“ (Ivoclar Vivadent, Schaan, FL) verbindet beide Prothesenanteile, also den Gingivabereich und den Bereich der Zähne, in einer Rohlingsgeometrie.

  • Abb. 1: Der neue hochinnovative Rohling „Ivotion“ (Ivoclar Vivadent, Schaan, FL) verbindet beide Prothesenanteile, also den Gingivabereich und den Bereich der Zähne, in einer Rohlingsgeometrie.
    © Ivoclar Vivadent
Ein besonders interessanter Ansatz wurde jüngst von der Ivoclar Vivadent vorgestellt – das Ivotion Denture System. Es handelt sich dabei um eine monolithische Ronde zur subtraktiven Bearbeitung mittels CAD/CAM-Technik. Das Besondere an diesem hochinnovativen Rohling besteht darin, dass er beide Prothesenanteile, also den Gingivabereich und den Bereich der Zähne, in einer Rohlingsgeometrie verbindet (Abb. 1).

Der eigentliche Trick liegt darin, dass der Übergang zwischen den beiden Schichten die sogenannte „Shell-Geometry“ aufweist (Abb. 2). Diese ist wie die Außenfläche einer Muschel geformt und definiert den Übergang zwischen Zahn- und Prothesenbasismaterial. Damit ist es möglich, einen natürlichen Übergang zwischen den Zähnen und der Prothesenbasis im rein subtraktiven Verfahren herzustellen (Abb. 3).

  • Abb. 2: Der Übergang zwischen den beiden Schichten weist die sogenannte „Shell-Geometry“ auf.
  • Abb. 3: Mit dem Ivotion-Rohling ist es möglich, in rein subtraktiver Bearbeitung ohne zusätzliche Arbeitsschritte Totalprothesen herzustellen.
  • Abb. 2: Der Übergang zwischen den beiden Schichten weist die sogenannte „Shell-Geometry“ auf.
  • Abb. 3: Mit dem Ivotion-Rohling ist es möglich, in rein subtraktiver Bearbeitung ohne zusätzliche Arbeitsschritte Totalprothesen herzustellen.

Die Prothese wird nach der CAD-Konstruktion direkt aus dem Rohling herausgefräst, ohne dass zusätzliche Schritte, wie beispielsweise ein Einkleben der Prothesenzähne, notwendig sind. Es ergibt sich dadurch eine Reihe von Vorteilen:

  • hohe Effizienz aufgrund des zweischichtigen Rohlings,
  • hohe Materialgüte aufgrund der industriellen Rohlingsherstellung,
  • hohe Formvariabilität bei den Zahnformen.

Ivotion kombiniert bewährtes hochvernetztes PMMA-Zahnmaterial mit hochwertigem Prothesenbasismaterial. Der innovative Herstellprozess ermöglicht den direkten chemischen Verbund der beiden Materialien und führt so zu einer spannungsfreien monolithischen Ronde mit einem homogenen Übergang, was zu einer durchgehend hohen Festigkeit führt.

3D-Druck von definitiven Einzelzahnversorgungen

Seit Februar 2020 bietet BEGO (Bremen) weltweit erstmals die Möglichkeit, Einzelzahnversorgungen mittels 3D-Druck aus einem keramisch gefüllten Hybridmaterial herzustellen. Mit BEGO VarseoSmile Crownplus können Einzelzahnkronen, Inlays, Onlays und Veneers im additiven Verfahren hergestellt werden.

In wissenschaftlichen Studien wurde das Material umfangreich untersucht und zeigte dabei hervorragende Ergebnisse. Es wurden dabei insbesondere die Bruchlast (initial und nach artifizieller Alterung), die Abrasionsbeständigkeit, die Langzeitstabilität der Zementierung, die Löslichkeit und die Zytotoxizität untersucht.

Besonders interessant erscheint die Herstellung im BEGO Varseo XS, einem preisgünstigen, hochauflösenden DLP-3D-Drucker mit hervorragender Detailauflösung. Auf der Bauplattform können bis zu 20 Einzelzahnrestaurationen gedruckt werden. Der Drucker ist netzwerkfähig und erlaubt so einen schnellen und unkomplizierten Datenaustausch zum PC.

  • Abb. 4: Additiv gefertigte Seitenzahnkronen aus BEGO VarseoSmile Crownplus mit Stützstrukturen.

  • Abb. 4: Additiv gefertigte Seitenzahnkronen aus BEGO VarseoSmile Crownplus mit Stützstrukturen.
    © Josef Schweiger
Nach dem Druckvorgang (Abb. 4) erfolgt die Reinigung mittels Ethanol und anschließendem Abstrahlen mit Glanzperlen (z.B. Perlablast micro). Danach werden die Restaurationen im BEGO Otoflash Blitzlichtgerät nachpolymerisiert. Da die Oberfläche der gedruckten Restaurationen sehr glatt und homogen ist, beschränkt sich das Ausarbeiten auf ein Glätten der Oberfläche mit anschließender Politur (Abb. 5 und 6).
  • Abb. 5: Restaurationen aus VarseoSmile Crownplus nach der Politur. Zusätzlich können diese auch mittels handelsüblicher Kompositmalfarben individualisiert werden.
  • Abb. 6: Fertige Oberkieferseitenzahnkronen auf dem Meistermodell…
  • Abb. 5: Restaurationen aus VarseoSmile Crownplus nach der Politur. Zusätzlich können diese auch mittels handelsüblicher Kompositmalfarben individualisiert werden.
  • Abb. 6: Fertige Oberkieferseitenzahnkronen auf dem Meistermodell…

  • Abb. 7: ... und im Patientenmund.

  • Abb. 7: ... und im Patientenmund.
    © Josef Schweiger
Alternativ können die endpolymerisierten Restaurationen mittels handelsüblicher Kompositmalfarben individualisiert werden. Die Befestigung von BEGO VarseoSmile Crownplus-Restaurationen erfolgt mit selbstadhäsiven Zementen (z.B. RelyX Unicem, 3M, Seefeld) oder mit Komposit-Zementen mit Primer (z.B. Variolink Esthetic DC und Monobond Plus) (Abb. 7). Das VarseoSmile Crownplus-Hybridmaterial ist in 7 Farben (A1, A2, A3, B1, B3, C2, D3) verfügbar.

Fazit

Additive Verfahren haben den wesentlichen Vorteil, dass die Eigenschaften der Bauteile während des Bauprozesses beeinflusst werden können. Dies betrifft sowohl die mechanischen als auch die ästhetischen Eigenschaften eines Bauteiles.

Bei subtraktiven Verfahren hingegen sind diese Charakteristika bereits mit der Herstellung des Fräsrohlings determiniert. Dies erlaubt dem 3D-Druck enorme Freiheiten schon beim Design-Prozess. Andererseits sind die Präzision und die Effizienz der subtraktiven Bearbeitung extrem hoch, sodass die Kombination aus beiden Fertigungstechniken äußerst sinnvoll erscheint.

Dann gibt es die Bereiche, in denen die klassischen analogen Fertigungsverfahren in ihrer Wirtschaftlichkeit unschlagbar sind. Auch hier kann die Verknüpfung mit digitalen Arbeitsschritten, wie beispielsweise mit der CAD-Konstruktion und dem 3D-Druck, äußerst sinnvoll sein.

Die Zeit wird zeigen, welche Kombinationen zukünftig möglich sind. Es bleibt auf alle Fälle sehr spannend.

Näheres zum Autor des Fachbeitrages: ZT Josef Schweiger, M. Sc.


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