Funktion

Das Kiefergelenk und der virtuelle Artikulator

Die Integration der elektronischen Stützstiftregistrierung in das laborseitige CAD-Verfahren


Der digitale Workflow ist Bestandteil vieler aktueller Publikationen. Kaum eine Fachzeitschrift, die dieses Thema nicht fokussiert. Die Möglichkeiten und Vorteile sind hinlänglich ausgeführt. Dieser Artikel geht auf die funktionsgerechte Herstellung von Zahnersatz im digitalen Arbeitsablauf ein und beschreibt die Übertragung der elektronischen Stützstiftregistrierung (IPR) in CAD-Module. Nach einigen grundlegenden Erläuterungen wird das laborseitige Vorgehen bei der IPR-Übertragung anhand eines Patientenfalles dokumentiert.

Digital et al. bedeutet nicht, dass nach einigen wenigen Klicks die fertige Krone aus der Maschine fällt. Wie bei jeder konventionellen zahntechnischen Arbeit ist auch im digitalen Workflow das Verständnis von Anatomie, Funktion und Ästhetik unentbehrlich. Die naturkonforme und funktionsgerechte Wiederherstellung des Kauapparates ist immer das Ziel, ob im manuellen oder im digitalen Ablauf. Voraussetzung für eine fachgerechte Sanierung sind eine adäquate Funktionsanalyse sowie eine Vermessung der „normalen“ naturgegebenen Stellung der Kiefergelenke. Das Ergebnis ist die intraorale Registrierung der dreidimensionalen Lage des Unterkiefers zum Oberkiefer und sollte nachfolgend die Übermittlung der Situation in den Artikulator sein. Im konventionellen Vorgehen gibt es hierfür gut durchdachte und probate Laborabläufe. Doch wie kann die verlustfreie Übertragung im CAD/CAM-gestützten Fertigungsweg respektive die Übertragung in einen virtuellen Artikulator erfolgen?

Die nachfolgenden Ausführungen geben einen kleinen Einblick in die Problematik der Kiefergelenksbestimmung und fokussieren die elektronische Kiefergelenkvermessung, IPR-System; Dental Balance, Ratzeburg. Anhand eines Patientenfalles wird das laborseitige Vorgehen im digitalen Arbeitsablauf beschrieben. Vorgestellt wird der Fall einer jungen Patientin, die nach einer kieferorthopädischen Behandlung unter Kiefergelenkbeschwerden litt. Die junge Frau soll mit CAD/CAM-gestützt gefertigten Provisorien – Table-Tops aus Hochleistungspolymer – funktionell therapiert werden.

Literaturauszüge – Problematik der Kieferrelationsbestimmung

Die meisten zahnmedizinisch-therapeutischen beziehungsweise -prothetischen Maßnahmen bedingen eine exakte räumliche Zuordnung des Unterkiefers (Kieferrelation) zum Gesichtsschädel. Unter anderem bei einer prothetischen Restauration von Patienten mit craniomandibulärer Dysfunktion (CMD) sowie bei einer Planung komplexer kieferorthopädisch- kieferchirurgischer Behandlungen steht dies im Fokus der Vorbehandlung [1,11]. Vor allem bei der Herstellung von indirekt gefertigten Restaurationen beziehungsweise bei einer funktionellen Schienentherapie ist die exakte Kieferrelationsbestimmung unerlässlich. Die im Artikulator montierten Modelle sollen exakt die Patientensituation darstellen.

Die Beziehung zwischen Ober- und Unterkiefer wird vor allem durch die Kiefergelenke, die Kaumuskulatur und die Okklusion bestimmt. Grundsätzlich werden zwei Positionen des Unterkiefers in Relation zum Oberkiefer unterschieden:

  1. Die maximale Interkuspidation wird bei weitgehend erhaltenen Stützzonen und stabiler Verzahnung durch die Okklusion festgelegt.
  2. Die zentrische Kondylenposition ist durch eine idealisierte Position beider Kondylen der Kiefergelenke in den Fossae bestimmt (horizontale Lage des Unterkiefers).

Die exakte Position des Unterkiefers im Verhältnis zum Gesichtsschädel zählt seit vielen Jahrzehnten zu einer Grauzone. Zu diesem Thema gibt es zahlreiche kontroverse Meinungen und leider keine einheitliche Nomenklatur. Trotz intensiver Forschung existieren nur wenige evidente Fakten über die dreidimensionale physiologische Gelenkposition [10]. Grundsätzlich gilt zu bedenken, dass in jedem biologischen System Veränderungen möglich sind und dass eine Zentrik nicht „für immer“ bestehen kann [9].

Info: Die zentrische Kondylenposition beschreibt eine ideale Zuordnung des Kiefergelenkes [1], die aber durch anatomische, physiologische und pathologische Faktoren beeinflusst wird. 

Bisher gibt es keine evidenten klinischen Ergebnisse über die orthograde dreidimensionale Positionierung des Unterkiefers [10]. Die Kondylenposition ist primär unabhängig von der Okklusion. In Abhängigkeit von der statischen Okklusion kann von einer gewohnheitsmäßig eingenommenen Lage der Kondylen (habituelle Kondylenposition) gesprochen werden. Ist aus therapeutischen Gründen eine Veränderung dieser Kondylenposition indiziert, stellt sich die Frage nach einer physiologischen idealen und reproduzierbaren Fossa-Diskus-Kondylus-Relation. Hierfür wird eine zentrische Kondylenposition angestrebt, deren Wert nach wie vor kontrovers diskutiert wird. Zur Bestimmung der dreidimensionalen Zuordnung des Unterkiefers zum Oberkiefer sind viele verschiedene Methoden beschrieben worden [6–8].

Bereits diese wenigen Auszüge aus der wissenschaftlichen Literatur zeigen die Problematik, mit der sich der praktisch tätige Zahnarzt auseinandersetzen muss. Auf der einen Seite hegen wir den Wunsch nach einer exakt bestimmbaren Grenzposition des Unterkiefers und auf der anderen Seite haben wir das Problem der biologisch bedingten Variabilität der Unterkieferposition. Nach wie vor steht der Zahnmediziner vor der Tatsache, dass es keinen definierten Standard zur Festlegung der zentrischen Kondylenposition gibt. Einige Verfahren, für die die Reproduzierbarkeit in verschiedenen Studien belegt wurde, haben sich durchgesetzt, zum Beispiel die intraorale Stützstiftregistrierung. Diese gilt schon lange als probates Mittel zur Bestimmung der vertikalen Kieferrelation. Von Professor Gerber als Dreipunktabstützung eingeführt, ist die intraorale Stützstiftregistrierung heute auf elektronischem Weg möglich.

Info: Das IPR-System ist ein elektronisches, hochauflösendes Stützstift-Registriersystem zur Bestimmung der Kieferrelation. 

Das Kiefergelenk: Sonderstellung im menschlichen Körper

Vor allem die Bewegungen des Unterkiefers (Kauen, Sprechen, Schlucken, Pressen) sind im stomatognathen System von entscheidender Bedeutung. Die erforderlichen dreidimensionalen Bewegungsformen folgen aus der Interaktion der anatomischen Struktur heraus, die letztlich eine Funktionseinheit ergeben: Zähne, Parodontium, Ober- und Unterkiefer, Muskeln des Kopf-Hals-Bereiches, neuronale Strukturen, Speicheldrüsen, Zentralnervensystem, Kiefergelenk et cetera machen das Kauorgan aus. Dieses komplexe Thema darzustellen, ist nicht Ansinnen dieses Artikels. Die einführenden Worte sollen die Problematik lediglich „anreißen“, mit der sich der prothetisch tätige Zahnmediziner sowie der Zahntechniker bei einer funktionsgerechten Herstellung von Zahnersatz befassen müssen.

  • Abb. 1: Pfeilwinkelmuster (Gotischer Bogen) eines Patienten, aufgenommen via IPR.

  • Abb. 1: Pfeilwinkelmuster (Gotischer Bogen) eines Patienten, aufgenommen via IPR.
Eine Methode zur Registrierung der räumlichen Zuordnung des Unterkiefers zum Oberkiefer stellt die Stützstift- oder Pfeilwinkelregistrierung dar (Abb. 1). Diese Methode hat eine lange Geschichte in der Zahnmedizin und basiert auf den Forschungen von Professor Dr. Alfred Gysi (1907). Er konstruierte ein Schreibgerät, welches den Gotischen Bogen aufzeichnete. Später adaptierte Professor Gerber das Verfahren und modifizierte das Stützstiftregistrat, indem er eine direkte Verbindung zu einem Gesichtsbogen ermöglichte [4].

Die Unterkieferbewegungen beginnen bei der gewohnheitsgemäßen Unterkiefer-Ausgangsposition (maximale Interkuspidation, IKP) mit einem Vielpunktkontakt zwischen den Zähnen [5]. Davon ausgehend werden die

  • Öffnungsbewegung, Protrusion
  • Seitwärtsbewegung (Laterotrusion nach rechts oder links)
  • Rückschubbewegung (Retrusion) unterschieden [5].

Die Darstellung dieser Grenzbewegungen in der horizontalen Ebene ergibt eine Art „Pfeilwinkel-Muster“ (auch Gotischer Bogen genannt). Die Spitze des Pfeilwinkels ist die Position, bei der sich der Unterkiefer in der retralsten Position befindet und die Laterotrusion noch möglich ist.

  • Abb. 2: Das IPR-System.

  • Abb. 2: Das IPR-System.
Das Prinzip der Stützstiftregistrierung basiert auf einer Dreipunktabstützung [2]. Die Kiefergelenke sind die posterioren Abstützungspunkte. Ein Stützstift fungiert als anteriore Abstützung [3]. Die Aufzeichnung der Grenzbewegungen ergibt den Pfeilwinkel (Gotischer Bogen). Als Weiterentwicklung dieses Systems wurde Anfang der 1990er Jahre von Privat-Dozent Dr. Andreas Vogel ein intraorales System der Stützstiftregistrierung mit Aufzeichnung, Darstellung und Steuerung der Muskelkraft vorgestellt: Hierauf beruht das IPR-System (Intraoral Pressuredependent Registration; Abb. 2) [12].

Elektronische Stützstiftregistrierung (IPR)

Das IPR-System besteht aus einem elektronischen Sensor, der über ein 0,1-Millimeter-starkes Flachbandkabel mit einem computergestützten Messsystem verbunden ist. Der Sensor wird in eine Unterkieferregistrierplatte gesetzt und enthält Kraftaufnehmer, die wiederum über eine Schreibplatte die Lage/Bewegung des Stützstiftes sowie die Kieferschlusskraft auf einer Platte registrieren. So wird eine kontinuierliche, interferenzfreie Aufzeichnung der horizontalen und sagittalen Unterkieferbewegungen möglich. Die Messfläche erinnert an ein gleichseitiges Dreieck und die Stützstiftspitze an eine „rollende Kugel“. Durch Wegfall der Okklusions-Sensorik wird vom Patienten willkürlich ein muskuläres Gleichgewicht eingestellt. An einem Monitor erscheint die Pfeilwinkelaufzeichnung in Echtzeit auf einem zweidimensionalen Rasterfeld. Der Patient kann die aufgewendete Kieferschlusskraft zeitgleich zur Messung in Form eines Balkens auf dem Bildschirm erkennen. Um das Sensorkabel möglichst störungsfrei zwischen den Zahnreihen führen zu können, ist eine adäquate Sperrung der Vertikaldimension notwendig. So einfach kann in der Praxis die Registrierung durchgeführt werden. Die Übertragung zum Labor erfolgt über die bekannte Silikonverschlüsselung für Bissregistrate.

Patientenfall

Die im Folgenden vorgestellte Patientin war kieferorthopädisch vorbehandelt und konsultierte die Zahnmedizinerin mit starken Kiefergelenkbeschwerden. Nach einer umfassenden Diagnose und einer Besprechung mit dem Physiotherapeuten wird eine funktionstherapeutische Schienentherapie mit Bisshebung geplant (Abb. 3). Nach erfolgreichem Abschluss der Behandlung soll eine prothetische Sanierung erfolgen. Als therapeutisches Mittel soll eine festsitzende Schiene dienen (Table-Tops). Grundlage für die Herstellung der funktionsgerechten Schiene ist eine elektronische Stützstiftvermessung. Zur Herstellung der Registrierbehelfe werden in der Praxis der Unter- und Oberkiefer abgeformt. Für die schädelbezügliche Orientierung des Oberkiefermodells im Artikulator erfolgt die Übertragung mit Gesichtsbogen (Abb. 4). Hierbei empfiehlt sich die liegende Positionierung des Patienten.

  • Abb. 3: Ausgangssituation: Die Patientin litt nach einer kieferorthopädischen Behandlung unter starken Kiefergelenkbeschwerden. Geplant ist eine festsitzende therapeutische Schiene.
  • Abb. 4: Für die schädelbezügliche Orientierung des Oberkiefermodells im Artikulator erfolgt eine Registrierung via Gesichtsbogen.
  • Abb. 3: Ausgangssituation: Die Patientin litt nach einer kieferorthopädischen Behandlung unter starken Kiefergelenkbeschwerden. Geplant ist eine festsitzende therapeutische Schiene.
  • Abb. 4: Für die schädelbezügliche Orientierung des Oberkiefermodells im Artikulator erfolgt eine Registrierung via Gesichtsbogen.

Table-Tops sind Kauflächen-Veneers. 

Die laborseitigen Arbeitsschritte für IPR

Die Registrierbehelfe für die IPR-Vermessung werden laborseitig vorbereitet: Mithilfe eines zentralen Stützstiftes (Oberkieferplatte) soll auf dem im Unterkiefer horizontal verlaufenden Sensor der individuelle Pfeilwinkel aufgezeichnet werden. Der Pfeilwinkel ist spiegel- und seitenverkehrt und schließt die Unterkiefer-Grenzbewegungen ein. Die Spitze des Winkels stellt die retralste Unterkieferposition dar, aus der noch zwanglos Laterotrusionen möglich sind.

Die im Labor gefertigten Situationsmodelle werden im Split-Cast-System gesockelt. Das Unterkiefermodell wird dem Oberkiefer mithilfe der Vorbissnahme okklusionsgerecht zugeordnet. Der Biss ist hierbei leicht gehoben, sodass bei der Seitwärtsbewegung nicht die natürlichen Zähne führen. Nun werden die Registrierbehelfe für die IPR-Vermessung gefertigt. In das Unterkiefer-Modell wird die IPR-Sensoraufnahme integriert und mithilfe des „IPR-Stützstiftdummys“ (blau) die Ausrichtung der IPR-Schablone für den Oberkiefer vorbereitet (Abb. 5–8). Auch für das Oberkiefer-Modell wird eine Kunststoffplatte hergestellt und in die „IPR-Stützstiftaufnahme“ eingebracht. Für beide Registrate dient ein Autopolymerisat als Basismaterial.

  • Abb. 5 und 6: Anfertigung der IPR-Registrierbehelfe auf den Situationsmodellen.
  • Abb. 7 und 8: Anfertigung der IPR-Registrierbehelfe auf den Situationsmodellen. Ein Stützstiftdummy dient als Platzhalter. Im Oberkieferregistrat ist bereits der IPR-Stützstift integriert.
  • Abb. 5 und 6: Anfertigung der IPR-Registrierbehelfe auf den Situationsmodellen.
  • Abb. 7 und 8: Anfertigung der IPR-Registrierbehelfe auf den Situationsmodellen. Ein Stützstiftdummy dient als Platzhalter. Im Oberkieferregistrat ist bereits der IPR-Stützstift integriert.

  • Abb. 9: Wie hier auf dem Modell gezeigt, wird der sensible Sensor (Schreibplatte) in die Unterkiefer-Schablone eingebracht.

  • Abb. 9: Wie hier auf dem Modell gezeigt, wird der sensible Sensor (Schreibplatte) in die Unterkiefer-Schablone eingebracht.
Die laborgefertigten Sensor- und Stützstiftträger sind individualisierte Einmalteile und sorgen für die Reproduzierbarkeit der Messbedingungen. Die vorbereiteten Registrierschablonen werden an die Zahnarztpraxis übergeben, wo die Vermessung stattfindet. Der achtsame Umgang mit dem teuren und empfindlichen Sensor muss sichergestellt werden. Beim Erstellen der Schablone wird daher „nur“ der Sensordummy verwendet (Abb. 7). Der Originalsensor besteht aus einer sensiblen Scheibe in einem Dichtring, auf welcher die Gelenkbewegung mit dem Stützstift (Oberkiefer) geschrieben wird (Abb. 9).

Praxis

In der Praxis erfolgt die elektronische Stützstiftregistrierung (Pfeilwinkelregistrat). Hierfür werden die Registrierplatten in den Mund der Patientin eingesetzt. Es wird empfohlen, sich den Patienten an die Schienen im Mund gewöhnen zu lassen und erst dann mit der Aufzeichnung zu beginnen. Jetzt werden die entsprechenden Bewegungsabläufe (siehe unten) von der Patientin getätigt. Der im Oberkiefer fixierte Stützstift schreibt die Daten auf den im Unterkiefer adaptierten Sensor. Die Bewegungsaufzeichnung wird über Sensorkabel und Messverstärker zum Monitor übertragen. Die geschriebenen Daten werden über einen Sensor (drei Messstreifen) beziehungsweise ein Kabel (orange) an einen Messverstärker weitergegeben, der wiederum die Daten an den Rechner (Laptop) übermittelt (Abb. 10, 11). Der Patient kann die Aufzeichnung auf dem Bildschirm verfolgen. Auszuführende Bewegungen:

  • Abb. 10: Intraoral erfolgen die Aufzeichnung der Bewegung und die Übertragung der Daten via Flachbandkabel an den Messverstärker beziehungsweise den Monitor.
  • Abb. 11: Pfeilwinkel-Muster: Darstellung der Grenzbewegungen in der horizontalen Ebene. Die Spitze des Pfeilwinkels ist die Position, bei der sich der Unterkiefer in der retralsten Position befindet und die Laterotrusion noch möglich ist. Selbst ausgeführte Bewegungen beziehungsweise behandlerunterstützte Bewegungen können in unterschiedlichen Farben aufgezeichnet werden.
  • Abb. 10: Intraoral erfolgen die Aufzeichnung der Bewegung und die Übertragung der Daten via Flachbandkabel an den Messverstärker beziehungsweise den Monitor.
  • Abb. 11: Pfeilwinkel-Muster: Darstellung der Grenzbewegungen in der horizontalen Ebene. Die Spitze des Pfeilwinkels ist die Position, bei der sich der Unterkiefer in der retralsten Position befindet und die Laterotrusion noch möglich ist. Selbst ausgeführte Bewegungen beziehungsweise behandlerunterstützte Bewegungen können in unterschiedlichen Farben aufgezeichnet werden.

  1. Protrusion
  2. Laterotrusion
  3. „Wohlfühlbewegung“

Es folgt die Auswertung der Daten.

Übertragung der Koordinaten

Nun muss die Position, die über die IPR-Vermessung vom Zahnarzt ermittelt wurde, auf den Kreuzmesstisch übertragen werden. Hierzu sind die Verschlüsselungskoordinaten (Software) am Messtisch eingestellt und das blaue – jetzt noch bewegliche – Fixierplättchen unverrückbar fixiert (Abb. 12, 13). Anstelle des sensiblen Sensors ist jetzt das Kunststoffplättchen (Sensor-Dummy) in der Schablone integriert – exakt an den zuvor bestimmten Koordinaten (Abb. 14). Die Platten werden erneut in den Mund der Patientin gesetzt (Abb. 15, 16) und es erfolgt die Kontrolle der Registrierung (Abb. 17, 18). In diesem Falle ist die Verschlüsselungsposition korrekt und es kann mit den bestimmten Daten weitergearbeitet werden. Die ermittelte zentrische Position wird mithilfe eines konventionellen Bissregistriermaterials im Mund des Patienten fixiert (Abb. 19, 20). Das Material sollte möglichst fest sein und jedwede Federung vermeiden, wie zum Beispiel Futar, Kettenbach, Eschenburg.

  • Abb. 12 und 13: Die Übertragung der Verschlüsselungskoordinaten auf den Kreuzmesstisch erfolgt manuell.
  • Abb. 14: Anstelle des Sensors ist jetzt ein Sensordummy mit Kunststoffplättchen (IPR-Fixierplättchen) in der Schablone integriert – exakt an den zuvor aufgezeichneten Koordinaten.
  • Abb. 12 und 13: Die Übertragung der Verschlüsselungskoordinaten auf den Kreuzmesstisch erfolgt manuell.
  • Abb. 14: Anstelle des Sensors ist jetzt ein Sensordummy mit Kunststoffplättchen (IPR-Fixierplättchen) in der Schablone integriert – exakt an den zuvor aufgezeichneten Koordinaten.

  • Abb. 15 und 16: Erneut werden die Schablonen in den Mund mit Sensordummy und Fixierplättchen eingebracht ...
  • Abb. 17 und 18: ... und die Verschlüsselungsposition überprüft.
  • Abb. 15 und 16: Erneut werden die Schablonen in den Mund mit Sensordummy und Fixierplättchen eingebracht ...
  • Abb. 17 und 18: ... und die Verschlüsselungsposition überprüft.

  • Abb. 19 und 20: Mit einem festen Material erfolgt die Zentrik-Registrierung beziehungsweise die Verschlüsselung der Situation.
  • Abb. 19 und 20: Mit einem festen Material erfolgt die Zentrik-Registrierung beziehungsweise die Verschlüsselung der Situation.

Labor

Im zahntechnischen Labor wird das Registrat vorsichtig zurückgeschnitten. Nur die okklusalen Impressionen sollen dargestellt sein. Um eine exakte Übertragung zu gewährleisten, empfiehlt es sich auch die interdentalen Lamellen mit einem Skalpell vorsichtig zurückzuschneiden (Abb. 21). Das Unterkiefermodell wird erneut gegen das Oberkiefermodell (lagebezüglich nach Gesichtsbogen eingestellt) artikuliert (Abb. 22). Im Labor kann eine Überprüfung der IPR-Vermessung erfolgen. Hierfür werden die artikulierten Modelle mit Fixierplättchen und Schreibdorn im Artikulator von dorsal kontrolliert (Abb. 23). Von den exakt zueinander artikulierten Modellen wird ein Quetschbiss aus einem scanbaren Silikon gefertigt (Abb. 24).

  • Abb. 21a und 21b: Das Bissregistrat wird auf die Modelle aufgepasst ...
  • Abb. 22a und 22b: ... und der Unterkiefer gegen den Oberkiefer (lagebezüglich nach Gesichtsbogen) artikuliert.
  • Abb. 21a und 21b: Das Bissregistrat wird auf die Modelle aufgepasst ...
  • Abb. 22a und 22b: ... und der Unterkiefer gegen den Oberkiefer (lagebezüglich nach Gesichtsbogen) artikuliert.

  • Abb. 23: Die artikulierten Modelle. Ein Blick von dorsal in den Artikulator dient der Kontrolle.
  • Abb. 24a und 24b: Vorbereitungen für die Digitalisierung. Mit einem scanbaren Silikon wird die Situation im Artikulator verschlüsselt.
  • Abb. 23: Die artikulierten Modelle. Ein Blick von dorsal in den Artikulator dient der Kontrolle.
  • Abb. 24a und 24b: Vorbereitungen für die Digitalisierung. Mit einem scanbaren Silikon wird die Situation im Artikulator verschlüsselt.

Übertragung in den virtuellen Artikulator

  • Abb. 25a bis 25c: Die Transferplatten dienen der lagebezüglichen Zuordnung der Modelle in den virtuellen Artikulator.

  • Abb. 25a bis 25c: Die Transferplatten dienen der lagebezüglichen Zuordnung der Modelle in den virtuellen Artikulator.
Die Herstellung der therapeutischen Restaurationen (Table-Tops aus einem Hochleistungspolymer) soll im CAD/CAM-gestützten Vorgehen erfolgen. Das bedingt, dass die über die IPR bestimmten artikulären Gegebenheiten sowie die individuellen Werte des Gesichtsbogens in die Software übertragen werden können. Um die lagerichtige Zuordnung (nach Gesichtsbogen) des Oberkiefers zu garantieren, ist es nicht notwendig, die physischen Modelle mit dem Artikulator zu scannen. Im 3Shape-System (3Shape, Kopenhagen, Dänemark) dienen sogenannte Transferplatten dazu, das Oberkiefermodell lagebezüglich zu digitalisieren (Abb. 25).

Für den jeweiligen Artikulator gibt es spezielle Platten (Übertragungsplatten); auf einer Seite ist die Anbindung zum Sockelsystem des Artikulators und auf der gegenüberliegenden Seite sind die drei Nuten für den Split Cast im 3Shape-Scanner integriert (Abb. 26). Erst werden sowohl das Unterals auch das Oberkiefermodell einzeln gescannt und für den Übersichtsscan die physischen Modelle in den Artikulator zurückgesetzt (Abb. 27). Um die beiden Zahnbögen (Einzelscans) in der Software mit dem Übersichtsscan gleichzuschalten, werden auf den Scans einige markante Punkte angezeigt und die Bilder (Einzelbilder und Übersichtsbild) anhand von markanten Referenzpunkten zusammengefügt (Abb. 28). Die Feinscans werden über dem Gesamtscan zusammengerechnet. Jetzt wird in der 3Shape-Software exakt die Situation aus der IPR-Vermessung dargestellt. Die festsitzende Schiene soll über Table-Tops auf den Unterkiefer-Zahnreihen realisiert werden (Abb. 29). Um diese in der CAD-Software auf schnellem Weg generieren zu können, werden aus der „Zahnbibliothek“, Dental Designer, 3Shape, Kopenhagen, Dänemark, entsprechende Formen gewählt und die virtuellen Zähne unter Beachtung der ästhetischen sowie funktionellen Kriterien auf dem Modell positioniert (Abb. 30). Okklusale Kollisionen erkennt die Software automatisch; die statischen Störkontakte werden als Durchtritte (rote Inseln) dargestellt (Abb. 31).

  • Abb. 26a und 26b: Das Scannen (3Shape) des Unterkiefermodells mit Transferplatte.
  • Abb. 27a und 27b: Einzelscans des Unter- und des Oberkiefers.
  • Abb. 26a und 26b: Das Scannen (3Shape) des Unterkiefermodells mit Transferplatte.
  • Abb. 27a und 27b: Einzelscans des Unter- und des Oberkiefers.

  • Abb. 28a und 28b: Die Einzelscans werden über markante Punkte auf dem Gesamtscan (artikulierte Modelle Ober- und Unterkiefer) überlagert.
  • Abb. 29: Der fertige Scan zeigt die auf der IPR basierenden Relation von Ober- und Unterkiefer. Für die untere Zahnreihe sollen in der Software Table-Tops modelliert werden.
  • Abb. 28a und 28b: Die Einzelscans werden über markante Punkte auf dem Gesamtscan (artikulierte Modelle Ober- und Unterkiefer) überlagert.
  • Abb. 29: Der fertige Scan zeigt die auf der IPR basierenden Relation von Ober- und Unterkiefer. Für die untere Zahnreihe sollen in der Software Table-Tops modelliert werden.

  • Abb. 30a und 30b: Aus der Zahnbibliothek (Dental Designer, 3Shape) werden entsprechende Musterzähne gewählt und auf die unteren Kauflächen aufgebracht.
  • Abb. 31a und 31b: Blick auf die untere Zahnreihe sowie durch die Oberkieferzahnreihe: Die Störstellen in der statischen Okklusion werden automatisch angezeigt (Durchbisse).
  • Abb. 30a und 30b: Aus der Zahnbibliothek (Dental Designer, 3Shape) werden entsprechende Musterzähne gewählt und auf die unteren Kauflächen aufgebracht.
  • Abb. 31a und 31b: Blick auf die untere Zahnreihe sowie durch die Oberkieferzahnreihe: Die Störstellen in der statischen Okklusion werden automatisch angezeigt (Durchbisse).

Die Kauflächen werden adaptiert und entsprechend der Patientensituation modelliert. Noch sind nur die zentrischen Kontakte sichtbar. Der virtuelle Artikulator adaptiert die dynamische Situation. Für die Einstellung der dynamischen Okklusion wird zunächst der Modus „Virtueller Artikulator“ geöffnet. 3Shape ist kompatibel mit fünf Artikulationssystemen: SAM 2P, SAM, Gauting; PROTAR evo, KaVo, Biberach; Denar Mark 330, Whip Mix Europe, Dortmund; ACR, kompatibel zu Artex, Amann Girrbach, Koblach, Österreich; 3Shape Generic. Analog der physischen Arbeit wird in diesem Fall der Artex- Artikulator gewählt.

Die Transferplatte dient – wie zuvor beschrieben – der lagerichtigen Zuordnung der Kauebene, die Modelle werden nun in den virtuellen Artikulator übertragen (Abb. 32). In der Software werden die Gelenkbahnen entsprechend der Kieferrelationsbestimmung eingestellt sowie justiert (Kondylenbahnneigung 30 Grad, Benettwinkel 40 Grad) und nach der individuellen Programmierung des Artikulators die dynamische Okklusion gestartet (Abb. 33). Die virtuellen Bewegungsabläufe sollen in der Software simuliert werden – Protrusion, Retrusion, Laterotrusion. In den einzelnen Bewegungssequenzen werden die Kontakte entsprechend den Farben des „Okklusalen Kompasses“ (blau, grün, schwarz) dargestellt und den Okklusionsbewegungen zugeordnet (Abb. 34). Die Konstruktion ist beendet und wird nach einer letzten Kontrolle abgespeichert (Abb. 35). Nach der präzisen Erarbeitung der okklusalen Gegebenheiten erfolgt die Modellation der Kronen-Außenform und es können eventuell kleinere, individuelle Korrekturen vorgenommen werden.

  • Abb. 32a bis 32c: Übertragung in den virtuellen Artikulator über die Transferplatte.
  • Abb. 33: Individuelle Programmierung des Artikulators für die Anpassung der dynamischen Okklusion.
  • Abb. 32a bis 32c: Übertragung in den virtuellen Artikulator über die Transferplatte.
  • Abb. 33: Individuelle Programmierung des Artikulators für die Anpassung der dynamischen Okklusion.

  • Abb. 34: Die dynamische Okklusion wird vorgenommen. Auch hier werden die Störkontakte angezeigt und entfernt.
  • Abb. 35a und 35b: Die „modellierten“ Table-Tops. Funktionsgerecht und entsprechend der vom Zahnmediziner bestimmten Kieferrelation (IPR) sollen die Restaurationen nun CAD/CAM-gestützt gefertigt werden.
  • Abb. 34: Die dynamische Okklusion wird vorgenommen. Auch hier werden die Störkontakte angezeigt und entfernt.
  • Abb. 35a und 35b: Die „modellierten“ Table-Tops. Funktionsgerecht und entsprechend der vom Zahnmediziner bestimmten Kieferrelation (IPR) sollen die Restaurationen nun CAD/CAM-gestützt gefertigt werden.

Gefräst werden die Restaurationen mit der Organical CAD/CAM-Maschine, Organical Multi 5X; R+K CAD/CAM Technologie, Berlin, aus einem Hochleistungspolymer (Abb. 36). Die CAM-gefrästen Table- Tops passen ohne große Nacharbeit auf das Modell. Es folgt die Kontrolle der Okklusion sowie eine abschließende Politur der „Kronen“ (Abb. 37, 38).

  • Abb. 36a und 36b: Die Restaurationen nach dem Fräsen aus einem Hochleistungspolymer-Blank. Um eine gute Handhabung zu gewährleisten, sind vier Einzelsegmente gefertigt worden.
  • Abb. 37a und 37b: Die Table-Tops auf dem Modell: Im Artikulator erfolgt eine abschließende, extraorale Kontrolle der funktionellen Parameter.
  • Abb. 36a und 36b: Die Restaurationen nach dem Fräsen aus einem Hochleistungspolymer-Blank. Um eine gute Handhabung zu gewährleisten, sind vier Einzelsegmente gefertigt worden.
  • Abb. 37a und 37b: Die Table-Tops auf dem Modell: Im Artikulator erfolgt eine abschließende, extraorale Kontrolle der funktionellen Parameter.

  • Abb. 38: Das festsitzende, ästhetische Provisorium für die funktionelle Therapie. Abb. 39: Intraorale Kontrolle der funktionellen Parameter.
  • Abb. 38: Das festsitzende, ästhetische Provisorium für die funktionelle Therapie. Abb. 39: Intraorale Kontrolle der funktionellen Parameter.

Praxis

Die Restaurationen werden im Mund der Patientin einprobiert und nach einer Passungs- sowie Funktionskontrolle auf den Kauflächen befestigt (Abb. 39). Die Patientin erhält mit diesen Versorgungen eine „feste Kunststoffschiene“, welche sie im sozialen Leben nicht beeinträchtigen wird. Viele funktionsgestörte Patienten tragen trotz eines hohen Leidensdrucks ihre Kunststoffschiene sehr unregelmäßig, was der Therapie nicht zuträglich ist; oft wird die Schiene als störend empfunden. Mit diesen Table-Tops haben wir der jungen Frau eine ästhetische Alternative bieten können – ein therapeutisches Mittel für die funktionelle Behandlung (Abb. 40–42).

  • Abb. 40 und 41: Nach der Eingliederung der Table-Tops. Die „Funktionsschiene“ wird die junge Patientin im sozialen Leben kaum beeinträchtigen. Wichtig ist, eine Hygienefähigkeit zu gewährleisten.
  • Abb. 42: Mit eingesetzten Table-Tops: Auch ästhetisch ist auf den ersten Blick kein Makel erkennbar.
  • Abb. 40 und 41: Nach der Eingliederung der Table-Tops. Die „Funktionsschiene“ wird die junge Patientin im sozialen Leben kaum beeinträchtigen. Wichtig ist, eine Hygienefähigkeit zu gewährleisten.
  • Abb. 42: Mit eingesetzten Table-Tops: Auch ästhetisch ist auf den ersten Blick kein Makel erkennbar.

Fazit

Das Ziel einer instrumentellen Funktionsdiagnostik besteht darin, die physiologische Ruhelage des Unterkiefers gegenüber dem Oberkiefer zu bestimmen. Das klingt theoretisch gut; doch der praktisch tätige Zahnarzt steht vor einem Problem: „Die Charakteristika einer physiologischen Kondylenposition werden in ihrer klinischen Bedeutung für die Funktion und Gesunderhaltung des Kauorgans seit nahezu einhundert Jahren kontrovers und häufig dogmatisch diskutiert. Es resultiert eine Vielzahl auch heute noch aktueller und konkurrierender Lehrmeinungen, die sich in einer verwirrenden Nomenklatur sowie zum Teil widersprüchlichen Kondylenpositionen darstellen. Es existiert somit weder in der Lehre noch in der Praxis ein allgemein anerkanntes theoretisches und praktisches Konzept zur physiologischen Kondylenpositionierung“ (U. Lotzmann, 1999). Es gibt also kein dogmatisches Vorgehen für die Bestimmung der Kieferrelation. Die IPR-Vermessung (elektronische Stützstiftvermessung) ist eine Methode zur Registrierung der räumlichen Zuordnung des Unterkiefers zum Oberkiefer. Das Vorgehen basiert auf der Theorie von Professor Gerber, der mit seinem intraoralen Aufzeichnungsverfahren die Welt der Zahnmedizin vor Jahrzehnten revolutionierte. Mit der elektronischen Variante (IPR) lässt sich das Vorgehen praxisgerecht in den Arbeitsalltag integrieren. Dieser Artikel beschrieb einige Grundlagen sowie die Umsetzung der über IPR gewonnenen Daten in den virtuellen Artikulator. Mit der CAD/CAM-gestützten Herstellung der therapeutischen Schiene aus einem Hochleistungspolymer konnte der Patientin auf effizientem Weg eine ästhetische, festsitzende Schiene gefertigt werden.


Verwendete Systeme und Materialien

CAD-Software:
Dental Designer, 3Shape, Kopenhagen, Dänemark

Fräsmaschine:
Organical CAD/CAM-Maschine, Organical Multi 5X;
R+K CAD/CAM Technologie, Berlin

Registriermaterial:
Futar, Kettenbach, Eschenburg

Registriersystem:
IPR-System, Dental Balance, Ratzeburg

Näheres zum Autor des Fachbeitrages: ZTM Andreas Klar - ZT Jan Illner - ZT Erik Lauter

Bilder soweit nicht anders deklariert: ZTM Andreas Klar , ZT Jan Illner , ZT Erik Lauter


Dentalobjekte (CoCr) automatisiert in 20 Minuten auf Hochglanz polieren!
ZTM neu

Smarte Innovation löst manuelle Bearbeitung & Glanzbad ab:

Die neue Anlage EPAG-Smart veredelt Dentalobjekte ohne Formverlust mit perfekt geglätteten & polierten Oberflächen bis in komplexe Geometrien!
  • Anwendungsbeispiel: Klammerprothesen
  • EPAG-Smart: Funktionen und Konnektivität
  • EPAG-Smart erfolgreich in das Dentallabor integrieren
  • Investitionsrechnung für ein Dentallabor

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