KFO

Höchste Passung und Biokompatibilität

KFO-Retainer aus dem CAD/CAM

02.05.2016
aktualisiert am: 19.05.2016

Was tun, wenn man über das hinaus, was die Dentalindustrie liefert, Bedarf in seinem Labor hat? Jürg und Jonas Hostettler aus dem Berner Kanton Huttwil in der Schweiz nahmen ihr Anliegen selbst in die Hand und entwickelten mit Unterstützung aus Praxis und Labor ein Verfahren, KFO-Retainer per CAD/CAM herzustellen. Hier berichten sie.

Um den Erfolg einer kieferorthopädischen Behandlung zu sichern, wird heutzutage empfohlen, die korrigierte Zahnstellung ein Leben lang zu stabilisieren. Ob dies mit Retentionsschienen oder mit einem Kleberetainer geschehen soll, steht jedem Behandler frei. Da der Erfolg von Retentionsschienen abhängig ist von der Mitarbeit des Patienten, beschränken wir uns im Folgenden auf die Gegenüberstellung von Drahtretainern und gefrästen Kleberetainern. Der Kleberetainer ist die dauerhafteste und einfachste Möglichkeit für den Behandler, seinen Erfolg zu sichern.

Ein solcher Retainer ist hohen Belastungen ausgesetzt und muss entsprechenden Anforderungen gerecht werden. Diese beginnen mit der Wahl des richtigen Materials und des Designs, der richtigen Form, und enden mit der Entscheidung, wie er im Mund des Patienten befestigt werden soll.

Die Ausgangslage

Der Retainer braucht eine gute Grundlage, damit später die präzise Passung erreicht wird. Der Ablauf beginnt also mit einem Modell in digitaler oder in analoger Form. Nachteil des CAD/CAM-gefertigten Retainers ist, dass er nicht günstiger oder teurer verkauft werden kann als der Drahtretainer. Für das Labor ergibt sich ein zusätzlicher Schritt, wenn in der Zahnarztpraxis mit dem Löffel abgeformt wurde. Dann muss ein analoges Modell hergestellt und schließlich ein digitales gewonnen werden (Abb. 1). In der modernen Zahnarztpraxis ist der Intraoralscanner derweilen aber im alltäglichen Gebrauch, so kann gleich ein digitaler Datensatz zum zahntechnischen Labor weitergeleitet werden.

  • Abb. 1: Heute wird das analoge Modell meist noch per Scanner digitalisiert (hier: im Imetric-Gerät; Imetric 3D, Courgenay/Schweiz). Die Zukunft liegt aber in der optischen Abformung per Intraoralscanner und direkten Umsetzung in die virtuelle Welt.
  • Abb. 2: Der Retainer wird in der CAD-Software angelegt.
  • Abb. 1: Heute wird das analoge Modell meist noch per Scanner digitalisiert (hier: im Imetric-Gerät; Imetric 3D, Courgenay/Schweiz). Die Zukunft liegt aber in der optischen Abformung per Intraoralscanner und direkten Umsetzung in die virtuelle Welt.
  • Abb. 2: Der Retainer wird in der CAD-Software angelegt.

  • Abb. 3: Der CNC-Fräsakt.
  • Abb. 4: Retainer im Rohmaterial.
  • Abb. 3: Der CNC-Fräsakt.
  • Abb. 4: Retainer im Rohmaterial.

Das CAD und CAM

Im Labor arbeitet der innovative Zahntechniker sogleich mit dem digitalen Datensatz des Patienten weiter, indem er den Retainer mithilfe der CAD-Software konstruiert (Abb. 2). Diese ist (noch) nicht auf dem Markt erhältlich.

Der nächste Schritt vollzieht sich wie üblich, wenn man mit dem CAD/CAM-Verfahren arbeitet: Es folgt die Übergabe an die CNC-Maschine zum Fertigen (Abb. 3 u. 4). Für die Umsetzung des digitalen Kontrollmodells in ein physisches geht man am besten ebenfalls den digitalen Weg. Entweder wird es mit einem 3D-Drucker oder auch mit einer CNC-Maschine hergestellt. Auf diese Weise spart das Labor die teure Arbeitszeit des Technikers und dieser kann sich wichtigeren Aufgaben widmen, die wieder produktiv sind und Umsatz generieren.

Anforderung an das Material – Achtung Nickel!

Da viele Legierungen nach kurzer oder langer Tragezeit im menschlichen Körper zu Unverträglichkeiten oder Allergien führen können, muss das Material so biokompatibel wie möglich sein. Nun stellt sich die Situation aber so dar: Die meisten heutigen Drahtretainer-Legierungen enthalten in ihrer Zusammensetzung immer noch einen kleinsten Prozentsatz an Nickel, damit die hohe Elastizität gewährleistet ist. Ausnahme sind TMA-Retainer, dieses Material enthält kein Nickel. Wir wollen in unserem Labor der steigenden Zahl von Nickelallergien keinen Nährboden bieten und beschränken uns bei der Retainerherstellung auf das Material Titan Grad 5. Wie auch in der allgemeinen Medizin bekannt, ist Titan hochbiokompatibel und das langjährig bestbewährte Metall für die Anwendung im Körper. In der dentalen Implantologie blicken wir dank Per-Ingvar Brånemark und Firmen wie Nobel Biocare und Straumann auf eine viele Jahrzehnte lange Erfahrung mit Titan im Organismus zurück.

Wir wollen uns auch von der Legierung Nitinol distanzieren, die von manchen Mitbewerbern für die Herstellung von Retainern verwendet wird. Die Zusammensetzung von Nitinol besteht aus 55 % Nickel und 45 % Titan. Und obschon gesagt wird, dass nur wenig Nickel durch den Speichel gelöst wird, sind wir überzeugt, dass nur hochwertige Titanlegierungen (z. B. Grad 5, wie wir es verwenden) die geforderte High-end-Biokompatibilität sicherstellen.

In diesem Zusammenhang werfen wir Fragen auf, die es sicher in Zukunft zu erforschen gilt. Wir wollen wissen: Kann man auch Materialien wie PEEK oder Zirkoniumdioxid für die Retainerherstellung verwenden?

Die Form

In der CAD/CAM-Technik lassen sich alle möglichen Formen designen, daher haben wir von Beginn an überlegt: Was sind die Nachteile der heutigen Drahtretainerformen und wie lassen sie sich beheben? In Zusammenarbeit mit dem kieferorthopädischen Fachlabor Orthomeier (Nesselnbach/ Schweiz) haben wir einige der gebräuchlichsten Designs erarbeitet und hergestellt. Hier bleiben wir aber nicht stehen, sondern benutzen diese als Diskussionsbasis für weitere neue mögliche Formen (Abb. 5). Als Nachteile von handgebogenen Retainern haben wir angesehen:

  • hohe, aber niemals perfekte Passung,
  • erschwerte Zahnhygiene für den Patienten,
  • keine absolute Spannungsfreiheit und
  • die Reparaturanfälligkeit, besonders bei geflochtenen Drähten.

Andererseits erfahren wir: Dank dem digitalen Arbeiten und dem maschinellen Fertigungsprozess mit einer Präzisionsmaschine können hochwertige Retainer gefräst werden, welche eine perfekte Passung aufweisen, wie es einem gebogenen Drahtretainer schlicht unmöglich ist. Zudem arbeiten wir an Retainerdesigns, die im Interdentalraum eine Schlaufe aufweisen. Die Schlaufen ermöglichen es dem Patienten, die Zahnzwischenräume einfach mit Zahnseide zu reinigen und erbringen zusätzliche Retentionen für die Verklebung.

  • Abb. 5: CAD/CAM-Retainerformen. Links Formen von heute, rechts mögliche Formen der Zukunft.
  • Abb. 6: Farbenpalette von Titan.
  • Abb. 5: CAD/CAM-Retainerformen. Links Formen von heute, rechts mögliche Formen der Zukunft.
  • Abb. 6: Farbenpalette von Titan.

Der Durchmesser des Retainers lässt sich (auch) individuell festlegen, je nach Kundenwunsch und Situationsanforderung. Der individuellen Gestaltung sind hier wirklich keine Grenzen gesetzt.

Zusätzlich können wir durch ein elektrolytisches Bad das Titan individuell einfärben (Abb. 6). Hier sind Spielereien möglich, die Kinder begeistern und das Einsetzen eines Retainers nur halb so „tragisch“ machen. So könnte sogar ein Retainer plötzlich zu einem modischen Accessoire werden.

Die Befestigung der Retainer im Mund

Die Behandler kleben mittels Ätzadhäsivtechnik die Retainer punktuell auf den palatinalen/lingualen Zahnflächen fest (Abb. 7 u. 8). Da die von Hand gebogenen Retainer niemals mit der hohen Passung der CAD/CAM-Retainer verglichen werden können, werden solche Klebestellen bei ungenauem Reponieren oder durch Spannungen sehr groß und können so zu einem Störfaktor für den Patienten werden.

  • Abb. 7: Unterkiefer-Retainer mit Übertragungsschlüssel.
  • Abb. 8: Unterkiefer-Retainer eingeklebt.
  • Abb. 7: Unterkiefer-Retainer mit Übertragungsschlüssel.
  • Abb. 8: Unterkiefer-Retainer eingeklebt.

  • Abb. 9: CAD/CAM-Retainer für den Oberkiefer im Mund. Bildnachweis: © Praxis Dr. Bäumler
  • Abb. 9: CAD/CAM-Retainer für den Oberkiefer im Mund. Bildnachweis: © Praxis Dr. Bäumler

Da andererseits der CAD/CAM-Retainer nicht von Hand gebogen wird, weist er beim Einsetzen in den Mund absolut keine Spannung auf (Abb. 9) und kann so mit wirklich minimaler Komposittechnik befestigt werden. Dank einer guten Silikonschlüsselübertragung und der absoluten Passung wird dem Behandler ein schnelles und präzises Arbeiten ermöglicht.

Da die CAD/CAM-Technologie völlig neue Möglichkeiten eröffnet, wäre es nun denkbar, neue Verklebungsarten zu entwickeln, sodass der CAD/CAM-gefertigte Retainer eine schnelle Klebung für den Behandler realisiert und gleichzeitig den Tragkomfort für die Patienten maximiert. Dieser wird auch durch das halbrunde Profil verstärkt.

Schlussbemerkung

Auf der lingual/palatinalen Fläche liegt der Retainer in seiner gesamten Dimension perfekt an, nach oral hat er eine angenehme runde Form. Durch die Produktion per CAD/CAM und anschießende elektrolytische Polierung haben diese Retainer eine perfekt glänzende und 100 % homogene Oberfläche. Die geeignete Form und Klebetechnik für den CAD/CAM-Retainer ist schlussendlich eine Diskussion wert und muss eingehend erörtert werden, da es ein Produkt der zukünftigen Zahnmedizin ist.

  • Logo des Fräszentrums KMZF.

  • Logo des Fräszentrums KMZF.

Danksagungen

Wir bedanken uns für die kompetente Zusammenarbeit bei der Entwicklung der CAD/CAM-gefrästen Retainer beim Fachlabor: Orthomeier (Nesselnbach/Schweiz) h.meier – fachlabor für Kieferorthopädie GmbH Nicole und Heinz Meier.

  • Logo des Fachlabor orthomeier.

  • Logo des Fachlabor orthomeier.

Unser herzlicher Dank gilt auch Dr. Milos Sekulic (Gränichen/ Schweiz), Dr. M. A. Bäumler (Wohlen im Aargau/ Schweiz) sowie Dr. Amir Torbati (Lörrach/Deutschland) für die Zusammenarbeit und besondere Unterstützung im Bereich der Entwicklung sowie für die Arbeit mit Patienten. Auch durften wir das Einsetzen unserer Retainer persönlich in der Praxis begleiten und konnten somit die wichtigen Aspekte besprechen und erkennen. 

Näheres zum Autor des Fachbeitrages: Jürg Hostettler - Jonas Hostettler

Bilder soweit nicht anders deklariert: Jürg Hostettler , Jonas Hostettler


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