Kombinationsprothetik


Eine Kombiarbeit aus Sintermetall – von A bis Z inhouse hergestellt

08.09.2016
aktualisiert am: 21.09.2016

Im folgenden Beispiel zeigt Maximiliano González-Zimmermann, wie er an der modernen CAD/CAM-Entwicklung teilnimmt, und bespricht eine im eigenen Labor computergestützt gefertigte Metall-Stegkonstruktion. Zunächst vollzieht er die virtuelle Konstruktion nach: An die Stelle des physischen Aufwachsens ist die Modifikation von Software-Vorschlägen per Mausklicks getreten. Sodann übergibt er die Arbeit dem hauseigenen Fräsgerät, anstatt das Gießgerät einzusetzen oder einen externen Auftrag zu vergeben.

Mit der aktuellen demographischen Entwicklung werden Kombiarbeiten immer wichtiger. Sie kommen als Lösung dann infrage, wenn eine festsitzende Arbeit nicht realisiert werden kann oder soll. Gerade Labore in Deutschland verfügen über das Wissen und Können, die Herausforderung anzunehmen, um solche Patienten funktionell und ästhetisch überzeugend zu versorgen. Unterschiedliche Verankerungsformen und Techniken (Geschiebe, Riegel, Teleskope und Teleskopkronen) bieten Möglichkeiten, mit denen sich auch anspruchsvolle Arbeiten umsetzen lassen. Nicht mehr nur mit analogem Handwerk, sondern heute auch mithilfe von CAD/CAM-Technologie sind Labore in der Lage, solche Anforderungen „inhouse“ und effizient zu lösen. Der zielführende digitale Ansatz liegt in der richtigen Verknüpfung von Software, Fräsmaschine und Material. Für den letzteren Weg sprechen die vielfältigen Kontrollmöglichkeiten der Fertigungsprozesse sowie die leichte Reproduzierbarkeit. Außerdem erschließt sich über den computergestützten Prozess eine neue Bandbreite an Materialien – wie etwa das trocken fräsbare CoCr- Material Ceramill Sintron (Amann Girrbach, A-Koblach).

Schaffung der Ausgangssituation

Für unseren Fall wurde die Anfertigung eines individuellen Steges mit zwei eingeschraubten Locatoren geplant. In der letzten Zeit hat sich bei herausnehmbarem Zahnersatz die Nutzung von „Locator attachments“ stärker durchgesetzt, wie wir finden. Der Hauptgrund dafür ist die hohe Präzision bei einfacher Anwendung. Seitens des Patienten wiederum lässt sich die Prothese leicht entnehmen und reinigen. Stegarbeiten erfordern allerdings eine präzise Bearbeitung der parallelen Flächen, um der Prothese einen sicheren horizontalen Halt zu geben.

Im aktuellen Fall sollte der Steg auf zwei Astra Tech Implantaten (Dentsply Sirona Implants, Mannheim) mithilfe konischer Titanbasen des Ceramill TI-Connect SR-Systems von Amann Girrbach verschraubt werden. Dieses System ermöglicht eine Kompensation von Divergenzen der Implantate bis zu 30°. Die Titanbasen werden in drei Gingivahöhen angeboten, wodurch eine optimale Anpassung an die vertikale Implantatposition und das Durchschnittsprofil möglich ist. Die konischen Titanbasen werden direkt auf das Implantat aufgeschraubt. Außerdem erfolgt eine Verklebung der konischen Klebekappen mit der Überkonstruktion. Mit den in 3 mm oder 4 mm verfügbaren Klebekappen erhält die Konstruktion Unterstützung und es kommt zu einem sicheren und präzisen Schraubensitz im Metall. Mit einer Fixierung der konischen Klebekappen direkt im Mund erreicht man eine passive Passung („passive fit“) der Implantatelemente.

Die Schritte im CAD

Für uns im Labor beginnt die konkrete Arbeit mit dem Anlegen der Patientendaten und der vorgesehene Restauration (Indikation) in der Ceramill Mind CAD-Software (Abb. 1). Von dort sind weitere Produktionsschritte wie Scan, Design, Nesting und Fräsmaschinensteuerung anwählbar. Wir klicken auf das Scan-Feld, um das Gipsmodell zu digitalisieren. Die Software führt intuitiv durch die einzelnen Arbeitsschritte des Modell-, Abutment- und Gingiva-Scans. Alle einzeln gescannten Objekte werden später in der Designsoftware weiterbearbeitet (Abb. 2). Die Scandaten werden automatisch an die CAD-Software übergeben. Mithilfe eines „Wizard“ wird der Anwender durch die einzelnen Konstruktionsschritte geführt (Abb. 3). Jederzeit ist die Möglichkeit zur individuellen Anpassung gegeben. So steht es dem Techniker frei, den für die finale Prothese benötigten Steg in seiner Form und Ausrichtung individuell zu modifizieren. Gleiches gilt für die Gestaltung der Pfeiler sowie für das Anbringen von Retentionen oder Attachements. Man hat auch die Kontrolle über den Papillenverlauf des Steges.

  • Abb. 1: Anlegen der Patientenkartei in der Ceramill Mind Software.
  • Abb. 2: Ergebnis des Modellscans.
  • Abb. 1: Anlegen der Patientenkartei in der Ceramill Mind Software.
  • Abb. 2: Ergebnis des Modellscans.

  • Abb. 3: Konstruktion in der Ceramill Mind CAD-Software.
  • Abb. 4: Design des Emergenzprofils.
  • Abb. 3: Konstruktion in der Ceramill Mind CAD-Software.
  • Abb. 4: Design des Emergenzprofils.

  • Abb. 5: Kontrolle anhand der Bibliothekszähne zur Planung der Stegposition.
  • Abb. 5: Kontrolle anhand der Bibliothekszähne zur Planung der Stegposition.

Die Modellation startet mit der virtuellen Positionierung der Bibliothekszähne in der Endprothese, um für den Steg eine klare Designhilfe zu erhalten. Im nächsten Schritt stehen alle detaillierten Parameter für die Gestaltung des Steges zur Verfügung: die Profilgeometrie in verschiedenen Höhen, Breiten, Konizitäten, Einschubrichtungen etc. Auf dem Steg individuell gesetzte Kontrollpunkte lassen eine beliebige Positionierung des Stegverlaufs zu (Abb. 4 u. 5).

Nachdem der Verlauf des Steges fertig modelliert ist, werden die Bohrungen für die Locatoren gesetzt (Abb. 6). Für die Bohrung können je nach Anforderung des Attachmentsystems der Durchmesser sowie die Tiefe genau definiert werden. In unserem Falle wird ein Durchmesser von 1,7 mm gewählt (Abb. 7 u. 8).

  • Abb. 6: Setzen der Locator-Bohrungen.
  • Abb. 7 u. 8: Tiefe und Durchmesser der Bohrungen werden festgelegt.
  • Abb. 6: Setzen der Locator-Bohrungen.
  • Abb. 7 u. 8: Tiefe und Durchmesser der Bohrungen werden festgelegt.

Die Umsetzung

In der CAM-Software wird das Material bestimmt und die Position des Steges inklusive Konnektoren im Rohling überprüft (Abb. 9). Die CAM-Software des Ceramill- Fräsgerätes berechnet sodann die Fräsbahn unter Berücksichtigung von Schnelligkeit und Präzision. Nach dem Rechenschritt wird die Kommunikation zur Fräsmaschine hergestellt, und diverse Informationen über die zu erwartende Fräszeit, den Fräserverschleiß etc. werden ausgegeben.

Die Umsetzung des Stegs erfolgt in unserem Fallbeispiel mit dem trocken fräsbaren CoCr-Sintermetall Ceramill Sintron. Bedingt durch seine Bestandteile und den kontrollierten Sinterprozess handelt es sich dabei um ein sehr leicht zu verarbeitendes Material. Da kein Gießprozess stattfindet, sind Lunker ausgeschlossen. Durch die mittlere Korngröße von 31 Mikrometern (zum Vergleich: Gusslegierungen weisen eine mittlere Korngröße von 1.233 ?m auf) erzielt diese Legierung einen außergewöhnlichen Hochglanz.

  • Abb. 9: Nesting der Konstruktion im Ceramill Sintron-Rohling.
  • Abb. 10: Gefräster Steg aus Ceramill Sintron vor dem Sintern.
  • Abb. 9: Nesting der Konstruktion im Ceramill Sintron-Rohling.
  • Abb. 10: Gefräster Steg aus Ceramill Sintron vor dem Sintern.

Der Rohling wird im Grünlingszustand gefräst. Aufgrund der in diesem Stadium wachsartigen Materialbeschaffenheit entsteht der Steg schon in rund 30 Minuten (Abb. 10). Jetzt müssen nur noch die Konnektoren abgetrennt sowie leicht verschliffen werden, und das Gerüst ist bereit zur Sinterung.

Im Sinterofen wird das noch weiche Material unter Argongas- Atmosphäre erhitzt, wodurch der Werkstoff seine Endhärte erreicht. Die einzigartige Retortenkonstruktion der Sinterkammer minimiert den Argonbedarf. Nach 5,5 Stunden ist der Sinterprozess abgeschlossen. Das Steggerüst wird abgestrahlt und ausgearbeitet. Für eine korrekte Ausarbeitung und Politur der Parallelflächen wird ein Übertragungsmodell hergestellt.

  • Abb. 11: Der fertige Steg – gesintert, poliert und mit eingeschraubten Locatoren.

  • Abb. 11: Der fertige Steg – gesintert, poliert und mit eingeschraubten Locatoren.
Sehr bemerkenswert ist ein Vergleich der Vickers-Härte. Im Unterschied zu einer gegossenen Struktur, welche durchschnittlich 350 HV aufweist, hat Ceramill Sintron eine stets reproduzierbare Härte von 270 HV. Das Bohren bzw. Schneiden des Schraubengewindes wird dadurch zum Kinderspiel. Die 1,7 mm breite Vorfräsung des Locatorlochs muss nur noch leicht nachgearbeitet werden, um die Tiefe und Breite sicherzustellen. Dann wird das Gewinde final eingeschnitten. Der zweistufige Schneideprozess erfolgt mit dem Locator Werkzeug-Set von Zest- Anchors. Anschließend ist die Arbeit so weit gediehen, dass die Locatorattachments eingeschraubt werden können (Abb. 11). Es folgt die Modellation der Sekundärkonstruktion wie üblich.

Schlussgedanken zum digitalen Arbeiten

Die digitale Zahntechnik zeigt immer mehr Präsenz im Alltag der Zahntechnik. Der hier dargelegte exemplarische Fall führt vor, dass durch den Einsatz moderner Technik auch ganz spezielle Indikationen effizient und hochpräzise im eigenen Labor bedient werden können. Aktuelle Marktentwicklungen lassen erahnen, dass ein Ende an Neuentwicklungen von Technologien wie Dentalwerkstoffen noch lange nicht in Sicht ist. Dadurch wird das Spektrum an digital umsetzbaren Indikationen zukünftig noch umfassender sein.

Jedoch: „Umfassend“ ist im CAD/CAM-getriebenen und schnelllebigen Dentalmarkt nicht unmittelbar gleichzusetzen mit „besser“. Denn nur, wenn eine neue Technologie auch einhergeht mit einer gesteigerten Wirtschaftlichkeit und Produktivität einerseits sowie einer höheren Präzision und Qualität bzw. Ästhetik andererseits, haben wir es im Laborkontext mit einem für uns langfristig interessanten Fertigungsprozess zu tun. Wie im aktuellen Fall ist ein nahtloses Ineinandergreifen von Hard- und Software sowie den jeweiligen Materialien unabdingbar, um auch bei anspruchsvollen Aufgaben reproduzierbare Qualitäten dauerhaft und unter rentablen Bedingungen sicherzustellen. 

Näheres zum Autor des Fachbeitrages: ZT Maximiliano González-Zimmermann

Bilder soweit nicht anders deklariert: ZT Maximiliano González-Zimmermann