Funktion

Elektronische Registrierung – warum – was – womit

Wie viel Okklusion braucht der Mensch?

Quelle: © KaVo, Biberach
Quelle: © KaVo, Biberach

Bereits seit den ersten Versuchen, die Bewegung des Unterkiefers durch mechanische extraorale Aufzeichnungssysteme zu erfassen, zum Beispiel durch Walker 1886, gibt es parallel zu diesen mechanischen Überlegungen auch die Frage, welche Voraussetzungen für eine neuromuskuläre Steuerung des stomatognathen Systems notwendig sind. Unter diesem Aspekt nimmt der Autor an ausgewählten Beispielen die Beurteilung elektronischer Registriersysteme vor.

Inzwischen kann durch zahlreiche Untersuchungen als gesichert angenommen werden, dass dem Kiefergelenk eine überragende Rolle im Regelkreis der neuromuskulären Steuerung nicht nur des stomatognathen Systems zukommt. Darüber hinaus beeinflusst durch entsprechende neuronale Verschaltungen das stomathognate System die gesamte Steuerung unseres Halte- und Stützapparates. Hierbei stellt sich nun die Frage, in welchem Umfang die statische und vor allen Dingen die dynamische Okklusion diesen Steuerungsprozess beeinflusst. Es konnte nachgewiesen werden, dass unter dem Einfluss einer okklusalen Veränderung auch Auswirkungen auf die Statik unserer Körperhaltung auftraten. Dies alles zeigt uns, dass der Okklusion eine bedeutende Rolle für die ungestörte Funktion des stomatognathen Systems zukommt.

Ausgehend von diesen Erkenntnissen ist es daher von überragender Bedeutung, die okklusale Gestaltung von Zahnersatz so präzise wie möglich den individuellen Funktionsmustern unserer Patienten anzupassen. Hierbei muss die okklusale Führung so gestaltet werden, dass die Kiefergelenke ihre Führungs- und Steuerungsaufgaben optimal erfüllen können. Dies bedeutet unter anderem, dass eine übermäßige Druckbelastung der Gelenke durch eine unzureichende Abstützung der Zahnreihen in maximaler Interkuspidation verhindert wird. Darüber hinaus muss die statische Okklusion in maximaler Interkuspidation auch zu einer regelrechten Positionierung der Kondylen führen. Die Festlegung einer physiologisch optimalen zentrischen Relation und die Erfassung der individuellen Bewegungsmuster des Patienten sind folglich eine unabdingbare Voraussetzung für die Anfertigung von Zahnersatz.

Der Wandel von der mechanischen zur funktionellen Bewegungssimulation

Parallel zu der Entwicklung von mechanischen Aufzeichnungsgeräten zur Darstellung der Bewegungsmuster der Kondylen und des Inzisalpunktes (Abb. 1) wurde schon sehr frühzeitig begonnen, diese Bewegungen mithilfe mechanischer Geräte zu reproduzieren. Dabei wurde zunächst versucht, durch eine mechanische Abbildung des anatomischen Aufbaus von Ober- und Unterkiefer diese Artikulatoren zu einem Reproduktionsgerät der Unterkieferbewegungen zu entwickeln. Im Laufe dieser seit circa 150 Jahren anhaltenden Entwicklung kam es zu unzähligen Artikulatortypen, die in ihren mechanischen Einstellmöglichkeiten jeweils sowohl den aktuellen Wissensstand ihrer Zeit als auch die feinmechanischen Möglichkeiten widerspiegelten. Parallel dazu gab es aber auch Überlegungen, ohne Berücksichtigung des anatomischen Aufbaus, die Bewegungsmuster auf mechanische Führungsbahnen zu übertragen. Historische Beispiele für diese nicht-anatomischen Artikulatoren, oft auch Kaubahnträger genannt, finden wir bei Walker (1896), Wustrow (1926) (Abb. 2) und dem TMJArtikulator (um 1960), um nur einige zu nennen. Im Zuge der technischen Weiterentwicklung wurde seit circa 1970 versucht, die mechanischen Aufzeichnungssysteme durch elektronische Messsysteme zu ersetzen. Der herausragende Vorteil dieser elektronischen Aufzeichnungsverfahren ist zweifelsohne, dass die individuellen Bewegungsmuster des Patienten in digitaler Form gespeichert werden und dadurch auch weiter bearbeitet werden können. Hierdurch ist es möglich, den gravierendsten Nachteil der mechanischen Aufzeichnungssysteme zu überwinden. Alle mechanischen Systeme sind darauf angewiesen, extraoral, das heißt an einer mehr oder weniger weit von den Kiefergelenken entfernten Aufzeichnungsposition, die Bewegungsbahnen aufzuzeichnen und damit von der tatsächlichen Bewegung der Kondylen abweichende Aufzeichnungsmuster zu produzieren, worauf schon Gysi 1908 sehr eindrucksvoll hinwies. Die elektronischen Aufzeichnungsverfahren verfügen demgegenüber über die Möglichkeit, diese Aufzeichnungsfehler durch Berechnung der Bewegungsmuster beliebiger Punkte, unter anderem auch der Kondylen, zu vermeiden. Darüber hinaus wurde es auch möglich, elektromotorisch angetriebene Bewegungssimulatoren zu bauen, die durch die aufgezeichneten Daten die individuellen Bewegungsbahnen ohne mechanische Führungselemente reproduzieren konnten. Beispiele hierfür sind der Case Gnathic Replicator (Gibbs 1966) und ROSY (Edinger 1995).

  • Abb. 1: Kondylenbahnregistrator nach Gysi. Bildquelle: The Gysi Adaptable Articulator, ALFRED GYSI, The Dentists’ Supply Company, New York 1913.
  • Abb. 2: Kaubahnträger nach Wustrow. Bildnachweis: Dr. Ulrich Wegmann, Universität Bonn
  • Abb. 1: Kondylenbahnregistrator nach Gysi. Bildquelle: The Gysi Adaptable Articulator, ALFRED GYSI, The Dentists’ Supply Company, New York 1913.
  • Abb. 2: Kaubahnträger nach Wustrow. Bildnachweis: Dr. Ulrich Wegmann, Universität Bonn

Welche Systeme können wir wofür einsetzen?

  • Tabelle

  • Tabelle
Aus diesen vielfältigen mechanischen und elektronischen Verfahren haben sich einige Registriersysteme entwickelt, die derzeit in der täglichen Praxis eingesetzt werden können. Diese elektronischen Aufzeichnungssysteme bieten allerdings sehr unterschiedliche, teilweise eingeschränkte Aufzeichnungsmethoden an. Es muss daher sehr deutlich differenziert werden nach den Einsatzmöglichkeiten eines solchen Systems und den sich daraus für die Anwendung bei der prothetischen Rehabilitation ergebenden Indikationen. Im Folgenden sollen einige Systeme, die zur Festlegung der zentrischen Relation und/oder zur Aufzeichnung von dreidimensionalen Unterkieferbewegungen eingesetzt werden, kurz charakterisiert werden (siehe Tabelle). Die Aufzählung ist beispielhaft.

Centric Guide, Pluradent, Offenbach: Bei diesem neu auf der IDS 2013 vorgestellten System wird die Bestimmung der zentrischen Position durch eine Kraftmessung durchgeführt. Nach Aussage des Entwicklers Dr. med. habil. Andreas Vogel wird hierdurch die höchste Position des Kondylus in der Fossa artikulares bestimmt, ohne dass diese Kraftmessung die tatsächlich aufgewandten Zubeißkräfte wiedergibt. Da es sich um ein neu vorgestelltes System handelt, sind weitere Angaben bisher nicht erhältlich. Das System ermöglicht anscheinend ausschließlich die Bestimmung einer zentrischen Position nach der vorgegebenen Methode.

  • Abb. 3: Stützstiftaufzeichnung mit dem IPR-System. Bildnachweis: Dr. Ulrich Wegmann, Universität Bonn

  • Abb. 3: Stützstiftaufzeichnung mit dem IPR-System. Bildnachweis: Dr. Ulrich Wegmann, Universität Bonn
DIR System, Gesellschaft für Funktionsdiagnostik DIR System, Essen, und IPR System, IPR-Systeme/ Dental Balance, Ratzeburg, beide zurückgehend auf eine Entwicklung von Dr. med. habil Andreas Vogel, sind elektronische Varianten der intraoralen Stützstiftaufzeichnung nach Gerber beziehungsweise McGrain. Diese stellte eine Modifikation der von Gysi bereits 1908 vorgestellten Aufzeichnung des Inzisalpunktes dar. Bei beiden Systemen wird über eine Aufzeichnung der Unterkieferbewegungen im Bereich des Kauzentrums der sogenannte Gotische Bogen aufgezeichnet (Abb. 3). Hierbei wird bei beiden Systemen der aktuelle Zubeißdruck gemessen und angezeigt. Die Bestimmung der zentrischen Position wird durch die von beiden Systemen vorgegebene Vorgehensweise festgelegt. Die Aufzeichnungen erfolgen ausschließlich in horizontaler Ebene und geben keinerlei Hinweise auf die Bewegungsmuster der Kondylen. Durch diese Verfahren ist nur eine Festlegung der zentrischen Position nach einem einzigen vorgegebenen Verfahren möglich.

  • Abb. 4: Das K7 Registriersystem. Bildnachweis: Sinfomed, Hürth

  • Abb. 4: Das K7 Registriersystem. Bildnachweis: Sinfomed, Hürth
K7 Registriersystem, Sinfomed, Hürth: Bei diesem System, welches auf der Magnetfeld-Messmethode des Sirognathographen nach Lewin (1972) basiert, wird die Bewegung des Unterkiefer-Inzisalpunktes, in dessen Bereich ein Permanentmagnet angeklebt wird, dreidimensional aufgezeichnet (Abb. 4). Parallel hierzu wird die Muskelaktivität durch eine mehrkanalige EMG-Aufzeichnung miterfasst. Hierdurch wird die Ermittlung der zentrischen Relation im Sinne einer Myocentric angestrebt.

Die bisher genannten Systeme sind ausschließlich für die Festlegung der zentrischen Kondylenposition geeignet und geben keine Informationen über die Bewegungsbahnen der Kondylen. Sie sind daher nicht dazu ausgelegt, diagnostische Hinweise auf Bewegungsstörungen der Kiefergelenke zu geben und/oder Einstellparameter für einen mechanischen oder virtuellen Artikulator zu ermitteln.

Neben der isolierten Darstellung des Inzisalpunktes existieren auch Systeme, die sich an den seit über hundert Jahren bekannten Methoden der mechanischen gelenknahen mehrdimensionalen Aufzeichnung der Kiefergelenkbewegungen orientieren. Die hierbei eingesetzten Schreibplatten und Stifte wurden bei den elektronischen Systemen durch in gleichartiger Anordnung angebrachte zweidimensionale Widerstandssensoren ersetzt. Diese elektronische Messmethode geht auf Meyer und dal Ri (1985) zurück. Basierend auf dieser Messmethode wird das System Gamma Dental, Gamma Medizinisch-wissenschaftliche Fortbildungs-GmbH, Klosterneuburg, Österreich, angeboten. Es erlaubt eine dreidimensionale Aufzeichnung und Darstellung der Kondylenbewegungen. Allerdings wird die laterale Bewegungskomponente durch seitlich angebrachte Wegaufnehmer erfasst, sodass das System nicht kontaktlos arbeitet.

Die im Folgenden genannten Systeme sind gegenüber den bisher aufgeführten durch die Anordnung der Messsensoren in der Lage, dreidimensionale Bewegungen sowohl der Kondylen als auch des Inzisalpunktes zu erfassen und in einem Koordinatensystem abzubilden. Hierdurch sind sie prinzipiell in der Lage, Bewegungsbahnen für jeden beliebigen Punkt des Unterkiefers zu berechnen und dreidimensional darzustellen. Hierbei gibt es jedoch zwischen den Systemen Unterschiede in der Festlegung des Koordinatensystems und seiner Zuordnung zu einem Artikulator. Dies führt zu unterschiedlich aufwendigen Aufzeichnungsprozeduren im klinischen Ablauf und den sich daraus ergebenden Übertragungsmöglichkeiten auf einen mechanischen oder virtuellen Artikulator. Das Freecorder Bluefox System, Digital Dental Innovation, Dortmund, ist ein gelenknah aufzeichnendes optisches System. Hierbei sind die Aufnahmekameras in einem U-förmigen Kopfbogen, der fest an einer Wand montiert werden muss, angeordnet. Aus diesen Aufzeichnungen können sowohl die Einstellparameter für einen mechanischen Artikulator berechnet als auch Daten in einen virtuellen Artikulator übertragen werden.

Die derzeit auf dem Markt befindlichen ultraschallbasierten Messsysteme gehen auf eine Entwicklung von Hansen (1985) zurück. Hierbei wird durch eine gelenkferne Anordnung der Messbögen eine hohe Aufzeichnungsgenauigkeit sowohl im kondylären als auch okklusalen Bereich erzielt. Die von verschiedenen Vertreibern angebotenen Systeme unterscheiden sich dabei sehr deutlich durch ihre softwarespezifische Ausstattung.

Der auf der IDS 2013 von der Firma Zebris vorgestellte JMAnalyser+, Vertrieb Schütz Dental, Rosbach, ist mit dem Vorgängermodell JMA weitgehend funktionsidentisch. Mit diesem Gerät können sowohl Unterkieferbewegungen als auch Positionen vermessen und analysiert werden. Dadurch können die aufgezeichneten Daten sowohl zur Berechnung von Einstellparametern für mechanische Artikulatoren als auch bei geeigneter Schnittstelle zur Übertragung in einen virtuellen Artikulator benutzt werden.

Die bisher vorgestellten Systeme orientieren sich bei der Aufzeichnung der Positionsdaten an einem Koordinatensystem, welches durch anatomische Referenzpunkte des Patienten festgelegt wird. Demzufolge ist bei der Übertragung auf einen mechanischen Artikulator auch grundsätzlich eine Modellübertragung mit einem anatomischen Gesichtsbogen notwendig. Diese Verfahren ähneln vom methodischen Vorgehen und der anatomischen Zuordnung zu den mechanischen Gelenken des Artikulators daher weitgehend der klassischen mechanischen Bewegungsaufzeichnung.

Von der mechanischen zur funktionellen Bewegungsinterpretation

  • Abb. 5: ARCUSdigma Registriersystem, Messbögen am Patienten angelegt, Basisgerät an der Helferinneneinheit. Bildnachweis: Dr. Ulrich Wegmann, Universität Bonn

  • Abb. 5: ARCUSdigma Registriersystem, Messbögen am Patienten angelegt, Basisgerät an der Helferinneneinheit. Bildnachweis: Dr. Ulrich Wegmann, Universität Bonn
Abweichend hiervon arbeitet das im Folgenden ausführlicher dargestellte Registriersystem ARCUSdigma (Abb. 5), KaVo, Biberach, mit einem Koordinatensystem, welches sich auf die Geometrie des Protar-Artikulators bezieht und damit eine anatomische Gesichtsbogenübertragung überflüssig macht. Im (sicher nur bedingt gültigen) Vergleich zu historischen Aufzeichnungssystemen ist es deshalb von der Methodik eher den Kaubahnträgern als den anatomisch-mechanischen Artikulatoren zuzuordnen. Dieses Vorgehen zeigt auch große Vorteile bei der Datenübertragung in einen virtuellen Artikulator und der Verknüpfung dieser Bewegungsdaten mit bildgebenden Verfahren wie zum Beispiel einer DVT-Aufnahme.

Darüber hinaus bietet dieses Messsystem ein breites Spektrum an Anwendungsmöglichkeiten in Diagnostik und Therapie, die von den anderen vorgenannten Systemen in dieser Vielfalt nicht geleistet werden können. Die Software dieses Systems ist modular aufgebaut und lässt sich prinzipiell einteilen in einen Bereich für die therapeutische Anwendung (Aufzeichnung von Bewegungsbahnen und daraus abgeleiteten Einstellwerten für Artikulatoren, verschiedene Methoden der zentrische Bestimmung und Positionsanalyse) sowie einen Bereich für die diagnostische instrumentelle Funktionsanalyse (Bewegungsaufzeichnungen zur Diagnose und Positionsanalyse). Für beide Anwendungsbereiche werden jeweils spezifische Koordinatensysteme für die Erfassung der Unterkieferposition benutzt.

Für den Bereich der Therapie wird bei diesem Koordinatensystem die Geometrie des Protar-Artikulators als Bezugssystem verwendet (KaVo KTS). Dies bedeutet, dass sich der Koordinatenursprung in der Mitte der Verbindungslinie der Artikulatorkondylen und parallel zur horizontalen Artikulatormitte befindet. Dies entspricht einer Parallelen zur Camper’schen Ebene. Die Zuordnung der Modelle in den Artikulator wird dabei mithilfe eines Montagestandes durchgeführt, sodass alle Oberkiefermodelle mit ihrer Okklusionsebene parallel zur Camper’schen Ebene und bezüglich ihres Inzisalpunktes in einer definierten Distanz zu den Kondylen des Artikulators montiert werden (Abb. 6 und 7). Durch diese feste räumliche Zuordnung kann aus den aufgezeichneten Bewegungen des Unterkiefers berechnet werden, in welcher Weise sich die Kondylen des Artikulators bewegen müssen, um die Bewegungsmuster im Bereich der Okklusalflächen zu reproduzieren. Die ausgedruckten beziehungsweise am Monitor dargestellten Bewegungsbahnen (Abb. 8) zeigen nicht die Bewegungsmuster der Patientenkondylen, sondern stellen die im Artikulator stattfindenden Bewegungen dar.

  • Abb. 6: ARCUSdigma Montagestand; der Inzisalpunkt hat eine definierte Distanz zu den Artikulatorkondylen. Bildnachweis: Dr. Ulrich Wegmann, Universität Bonn
  • Abb. 7: Festgelegte Montageposition des OK-Modells. Bildnachweis: Dr. Ulrich Wegmann, Universität Bonn
  • Abb. 6: ARCUSdigma Montagestand; der Inzisalpunkt hat eine definierte Distanz zu den Artikulatorkondylen. Bildnachweis: Dr. Ulrich Wegmann, Universität Bonn
  • Abb. 7: Festgelegte Montageposition des OK-Modells. Bildnachweis: Dr. Ulrich Wegmann, Universität Bonn

  • Abb. 8: Echtzeitdarstellung des Registriervorganges zur Information und aktiven Mitarbeit des Patienten. Bildnachweis: Dr. Ulrich Wegmann, Universität Bonn
  • Abb. 9: Einstellwerte und Bewegungsbahnen als Ausdruck für das Labor. Bildnachweis: Dr. Ulrich Wegmann, Universität Bonn
  • Abb. 8: Echtzeitdarstellung des Registriervorganges zur Information und aktiven Mitarbeit des Patienten. Bildnachweis: Dr. Ulrich Wegmann, Universität Bonn
  • Abb. 9: Einstellwerte und Bewegungsbahnen als Ausdruck für das Labor. Bildnachweis: Dr. Ulrich Wegmann, Universität Bonn

Durch dieses Vorgehen ist es nicht notwendig, eine anatomische Gesichtsbogenübertragung durchzuführen. Dies stellt nicht nur eine Vereinfachung des Arbeitsablaufes dar, sondern bietet auch die Möglichkeit, mit diesem Referenzsystem einen virtuellen Artikulator zu programmieren. Die in der CAD/CAM-Software dadurch wiedergegebenen Bewegungsmuster entsprechen somit exakt den tatsächlichen Patientenbewegungen, ohne dass es einer Zuordnung zu anatomischen (und folglich funktionell nicht bedeutsamen) Referenzpunkten bedarf. Daher sind die vom System berechneten Einstellwerte für den mechanischen Artikulator auch nicht als anatomische Werte des Patienten anzusehen (Abb. 9).

Sie können daher in keinem Fall auf einen Artikulator übertragen werden, in dem die Modelle mithilfe einer anatomischen Gesichtsbogenübertragung montiert wurden. Die Aufzeichnung dieser Bewegungsbahnen kann je nach Erfordernis des Therapieplanes sowohl zahngeführt als auch mithilfe einer intraoralen Stützstiftaufzeichnung durchgeführt werden. Damit ist der Behandler in seinen therapeutischen Entscheidungen nicht an systemspezifische Vorgaben gebunden.

Welche zentrische Position darf’s denn sein – und wie bestimmt man sie?

Diese therapeutische Freiheit zeigt sich auch bei der Festlegung der zentrischen Relation. Hierfür stehen dem Behandler vier verschiedene Bestimmungsmethoden zur Wahl. Sie bieten ihm die Möglichkeit, in jedem einzelnen Behandlungsfall die therapeutisch sinnvollste Methode entsprechend seines eigenen Behandlungskonzeptes auszuwählen.

Bei der sogenannten „Handgeführten Zentrik“ manipuliert der Behandler durch seine Grifftechnik (zum Beispiel nach Lauritzen oder Dawson) den Unterkiefer in die optimale zentrische Relation und kann dann unter Kontrolle der Kondylen- und Inzisalpunkt-Positionen ein Registrat mit dem Material seiner Wahl herstellen. Neben dieser laufenden Positionskontrolle während der Registratherstellung hat er durch eine vorhergehende Aufzeichnung der Protrusionsbahn eine zusätzliche Beurteilungsmöglichkeit über die Lage der zentrischen Kondylenposition in Relation zur Protrusionsbewegung. Hierdurch kann die Gefahr einer unphysiologischen Positionseinstellung deutlich reduziert werden. Zusätzlich zu dieser Positionskontrolle ist es (wie auch in den anderen zur Bestimmung der zentrische Relation benutzten Modulen) möglich, eine zweikanalige EMG-Ableitung einzublenden. Hierdurch kann der Behandler erkennen, welchen Spannungszustand die Muskulatur aufweist. Da diese Informationen nicht nur dem Behandler auf seinem Gerätedisplay, sondern auch dem Patienten auf seinem „Patienten-Monitor“ angezeigt werden können, kann der Patient durch bewusst durchgeführte Entspannungsübungen diese Behandlungsmaßnahme unterstützen.

Eine weitere Methode der Zentrikbestimmung besteht in der klassischen Methode der intraoralen Stützstiftaufzeichnung, wie sie vor allen Dingen im Bereich der Totalprothetik durchgeführt wird (Abb. 10). Bei dieser Methode kann der Patient die Position durch eigene physiologische Bewegungen bestimmen, ohne durch die Manipulationen des Behandlers beeinflusst zu werden. Die über diese Aufzeichnung festgelegte zentrische Relation wird elektronisch fixiert und in einem weiteren Arbeitsschritt nach Einbringen des Registratmaterials vom Patienten unter laufender Messung der Kondylenund Stützstiftposition erneut eingenommen (Abb. 11). Durch diese computerunterstützte Zentrik-Registrierung wird sichergestellt, dass das zentrische Registrat die am Patienten gewünschte zentrischen Kondylenposition exakt fixiert. Unter diesem Aspekt gewinnt diese Methode in den letzten Jahren zunehmend an Befürwortern auch für die Behandlungsfälle, in denen für einen umfangreichen festsitzenden oder herausnehmbaren Zahnersatz eine neue maximale Interkuspidation gefunden werden muss. Es konnte durch Untersuchungen nachgewiesen werden, dass die mit dieser Methode eingestellten Positionen als physiologisch günstiger angesehen werden müssen als die durch handgeführte Zentrik bestimmte Relation.

  • Abb. 10: Intraorale Stützstiftaufzeichnung mit dem ARCUSdigma (selber Patient wie Abb. 3) vor Festlegung der zentrischen Position. Bildnachweis: Dr. Ulrich Wegmann, Universität Bonn
  • Abb. 11: Anfertigen des zentrischen Registrats in der gewünschten Position (grüner Kreis) unter laufender Positionsmessung (rote Kreuze). Bildnachweis: Dr. Ulrich Wegmann, Universität Bonn
  • Abb. 10: Intraorale Stützstiftaufzeichnung mit dem ARCUSdigma (selber Patient wie Abb. 3) vor Festlegung der zentrischen Position. Bildnachweis: Dr. Ulrich Wegmann, Universität Bonn
  • Abb. 11: Anfertigen des zentrischen Registrats in der gewünschten Position (grüner Kreis) unter laufender Positionsmessung (rote Kreuze). Bildnachweis: Dr. Ulrich Wegmann, Universität Bonn

Bei der Aufzeichnung eines Adduktionsfeldes wird demgegenüber davon ausgegangen, dass die zentrische Relation des Patienten durch eine neuromuskuläre „Programmierung“ seiner Kaumuskulatur festgelegt ist und daher jederzeit von ihm reproduziert werden kann. Dementsprechend wird in diesem Softwaremodul die Aufzeichnung einer beliebigen Anzahl von Trefferpunkten beim Zubeißen auf die Schreibplatte der intraoralen Stützstiftregistrate durchgeführt. Anschließend berechnet das Digma den geometrischen Mittelpunkt dieses Trefferfeldes und schlägt ihn als zentrische Position vor. Dem Behandler steht es jedoch frei, diesen Punkt bei therapeutischer Notwendigkeit gezielt zu verändern und anschließend das Registrat mit einem Material seiner Wahl unter Kontrolle einer kontinuierlichen Positionsmessung herzustellen. Bei dieser Methode ist allerdings zu bedenken, dass hierdurch auch eine unphysiologische Unterkieferposition gefunden werden kann, wenn der Patient durch eine fehlerhafte maximale Interkuspidation gelernt hat, in dieser falschen Position zuzubeißen. Dies kann vor allen Dingen der Fall sein, wenn der Patient längere Zeit eine ineffiziente prothetische Versorgung hatte. In diesen Fällen sollte sehr kritisch ein Vergleich der nach den verschiedenen Methoden gewonnenen Positionen vorgenommen und unter Berücksichtigung der klinischen und bildgebenden Befunde das weitere therapeutische Vorgehen festgelegt werden.

Ist durch vorhergehende Untersuchungsbefunde die Notwendigkeit einer funktionstherapeutischen Vorbehandlung erkennbar geworden, so kann die Neueinstellung einer therapeutischen zentrischen Relation (zum Beispiel für die Anfertigung eines Aufbissbehelfes) durchgeführt werden. Dies geschieht mithilfe des vierten Zentrik-Moduls, der „Therapeutischen Centric Positionierung“ (TCP). In diesem Modul wird, ähnlich wie bei der handgeführten Zentrik, die neue therapeutische Position im Vergleich zur vorher aufgezeichneten Protrusionsbewegung unter laufender Positionsmessung eingestellt. Dies kann sowohl mittels Führung durch den Behandler als auch mithilfe eines intraoralen Stützstiftregistrats erfolgen. Hierdurch ist es zum Beispiel sehr einfach möglich, die Unterkieferposition für eine Protrusionsschiene direkt am Patienten einzustellen. So kann die neu gefundene Position direkt subjektiv vom Patienten beurteilt und vom Behandler objektiv in Bezug auf die Bewegungsbahnen überprüft werden. Eine mechanische und unter den vorgenannten Aspekten unkontrollierbare mandibuläre Positionierung am Artikulator entfällt damit.

  • Abb. 12: Elektronische Positionsanalyse (Report-Ausschnitt). Die maximale Interkuspidation (Pos. 4–6) weicht nach dorso-kaudal von der stützstiftgeführten Position (1–3) ab. Bildnachweis: Dr. Ulrich Wegmann, Universität Bonn

  • Abb. 12: Elektronische Positionsanalyse (Report-Ausschnitt). Die maximale Interkuspidation (Pos. 4–6) weicht nach dorso-kaudal von der stützstiftgeführten Position (1–3) ab. Bildnachweis: Dr. Ulrich Wegmann, Universität Bonn
Eine weitere Kontrolle bei der Festlegung der zentrischen Relation besteht durch das Softwaremodul „Elektronische Positionsanalyse“ (EPA). Dieses Modul ist eigentlich mehr dem Bereich der diagnostischen Aufzeichnung zuzurechnen, kann aber auch sehr gut für therapeutische Zwecke genutzt werden. Daher kann auch in diesem Modul das Koordinatensystem auf den Artikulator bezogen ausgewählt werden, indem man als Referenz das KaVo Transfersystem (KTS) auswählt. Es können nun beliebig viele Unterkieferpositionen bezüglich ihrer kondylären Position gegeneinander vermessen werden. Hierdurch wird sehr einfach in allen drei Raumrichtungen festgestellt, wie weit zum Beispiel die aktuelle maximale Interkuspidation des Patienten von seiner physiologisch über ein Stützstiftregistrat eingestellten zentrischen Position abweicht (Abb. 12). Auch diese Positionsdifferenzen können im virtuellen Artikulator wiedergegeben werden. Da alle vorgenannten Aufzeichnungen innerhalb des auf den Artikulator bezogenen Koordinatensystems durchgeführt werden, können die so gespeicherten Daten problemlos in einen virtuellen Artikulator übertragen werden, der ebenfalls nach diesem Referenzsystem eingestellt ist. Durch die Festlegung eines einheitlichen Bezugssystems sowohl für den mechanischen als auch den virtuellen Artikulator sind für beide Arbeitsabläufe identische klinische Vorgehensweisen gegeben. Da bereits alle Daten in Bezug auf den Artikulator berechnet werden, ist auch keinerlei Ausrichtung auf die bisher benutzten anatomischen Referenzpunkte notwendig. Dies vereinfacht ganz entscheidend die klinische Handhabung des Systems.

Instrumentelle Funktionsanalyse – jetzt auch virtuell

Die umfangreichen diagnostischen Möglichkeiten des Systems bei der Bewegungs- und Positionsanalyse ergeben sich daraus, dass bei diesen Messungen ein anderes Koordinatensystem gewählt wird. Hierbei wird eine Ausrichtung auf die Frankfurter Horizontale des Patienten vorgenommen. Dadurch können die Bewegungsmuster in Anlehnung an die Darstellung von mechanischen Aufzeichnungssystemen als Bewegungsspuren der arbiträren Scharnierachspunkte des Patienten berechnet und dargestellt werden. Die hieraus ableitbaren diagnostischen und therapeutischen Hinweise werden zu einem späteren Zeitpunkt gesondert dargestellt werden.

Nach der Registrierung: konventionell oder digital?

Die Schaffung eines von anatomischen Referenzpunkten unabhängigen Koordinatensystems für die Aufzeichnung von Bewegungsbahnen und Positionen stellt eine erhebliche Vereinfachung bei ihrer Übertragung auf einen mechanischen oder virtuellen Artikulator dar. Selbstverständlich bleiben jedoch auch bei diesem System die Einschränkungen eines mechanischen Artikulators erhalten. Es werden zwar individuelle Bewegungsbahnen aufgezeichnet, daraus jedoch Einstellwerte für die mechanischen Führungskomponenten der Artikulatorgelenke berechnet. Eine Individualisierung dieser mittelwertigen Führungselemente kann konstruktionsbedingt natürlich nicht erfolgen. Daher ist auch bei der Arbeit in einem individuell einstellbaren mechanischen Artikulator mit Einschränkungen der okklusalen Genauigkeit zu rechnen, wenn die individuellen Bahnen des Patienten deutlich von den im Artikulator vorgegebenen „Normbahnen“ abweichen. Diese Einschränkung kann beim Einsatz eines virtuellen Artikulators überwunden werden. Hier werden die tatsächlichen Bewegungsmuster des Patienten durchlaufen, sodass die okklusalen Beziehungen im virtuellen Wax-up funktionsgerecht aufgebaut werden können (Abb. 13 bis 15). Als limitierender Faktor für die Genauigkeit erweist sich jedoch auch hier sowohl die Messgenauigkeit des Registriersystems als auch die scanbedingte Genauigkeit der virtuellen Modelle. Es muss sehr genau darauf geachtet werden, welche Maßabweichungen des virtuellen Modells gegenüber der Ausgangssituation durch den Scanvorgang hervorgerufen werden. Bei der Alternative zwischen einem konventionell hergestellten Gipsmodell und einer intraoralen optischen Abformung muss jeweils die gesamte Prozesskette betrachtet werden. Deshalb spielen bei der konventionellen Methode die Material- und Verarbeitungseigenschaften des Abformmaterials und Modellgipses genauso eine Rolle wie die maximal erreichbare Auflösung des Scanners. Demgegenüber müssen bei der intraoralen optischen Abformung das Auflösungsvermögen der Kamera, das kettenförmige Matchen relativ kleiner Zahnbereiche und die deutlich größere Gefahr einer Distorsion der Unterkieferspange durch die bei diesem Verfahren notwendige weitere Mundöffnung betrachtet werden.

  • Abb. 13: Darstellung einer Laterotrusionsbewegung nach rechts für beide Kondylen und den Inzisalpunkt; die Koordinaten dieser Bewegung werden als Datensatz an einen virtuellen Artikulator übertragen. Bildnachweis: Dr. Ulrich Wegmann, Universität Bonn
  • Abb. 14: Übertragung der Registrierdaten in einen virtuellen Artikulator zur Bewegungssimulation während der virtuellen Modellation der prothetischen Versorgung. Bildnachweis: KaVo, Biberach
  • Abb. 13: Darstellung einer Laterotrusionsbewegung nach rechts für beide Kondylen und den Inzisalpunkt; die Koordinaten dieser Bewegung werden als Datensatz an einen virtuellen Artikulator übertragen. Bildnachweis: Dr. Ulrich Wegmann, Universität Bonn
  • Abb. 14: Übertragung der Registrierdaten in einen virtuellen Artikulator zur Bewegungssimulation während der virtuellen Modellation der prothetischen Versorgung. Bildnachweis: KaVo, Biberach

  • Abb. 15: Farbcodierte Darstellung der Kontaktverhältnisse bei den individuellen Bewegungen des virtuellen Artikulators. Bildnachweis: KaVo, Biberach
  • Abb. 16: Kombination einer DVT-Aufnahme mit separiertem Unterkiefer und räumlich zugeordneten Modell-Scans. Der Kondylenbereich ist vergrößert eingeblendet. Die Bewegungssimulation erfolgt durch einen integrierten virtuellen Artikulator und wird als Bewegungsspur des Kondylus mit eingeblendet (blaue Bewegungsspur). Bildnachweis: Sicat, Bonn
  • Abb. 15: Farbcodierte Darstellung der Kontaktverhältnisse bei den individuellen Bewegungen des virtuellen Artikulators. Bildnachweis: KaVo, Biberach
  • Abb. 16: Kombination einer DVT-Aufnahme mit separiertem Unterkiefer und räumlich zugeordneten Modell-Scans. Der Kondylenbereich ist vergrößert eingeblendet. Die Bewegungssimulation erfolgt durch einen integrierten virtuellen Artikulator und wird als Bewegungsspur des Kondylus mit eingeblendet (blaue Bewegungsspur). Bildnachweis: Sicat, Bonn

Die Zukunft ist digital! Aber noch bleiben Probleme zu lösen ...

Durch die Möglichkeiten, die digitalisierten Daten unterschiedlicher Befundsysteme zu kombinieren, werden sich in Zukunft sicher wesentliche Erweiterungen unseres diagnostischen und therapeutischen Spektrums ergeben. Die Kombination von Bewegungsaufzeichnungen mit den Bilddaten einer DVT- oder MRT-Aufnahme (Abb. 16) werden uns ganz neue Möglichkeiten in der Diagnose von Funktionsstörungen, bei der Implantatplanung und den daraus per CAD/CAM-Technologie hergestellten chirurgischen Hilfsteilen ermöglichen, wie es zum Beispiel Bohrschablonen oder Imediatprovisorien sind. Ansätze zur Verknüpfung der verschiedenen „digitalen Inseln“ zu einem durchgängigen digitalen Workflow unter Einbeziehung aller diagnostischen und therapeutischen Möglichkeiten sind bereits erkennbar, bedürfen jedoch noch einer kritischen Validierung bezüglich ihrer Präzision und klinischen Anwendbarkeit.

Näheres zum Autor des Fachbeitrages: Dr. Ulrich Wegmann

Bilder soweit nicht anders deklariert: Dr. Ulrich Wegmann