Kronen/Brücken


CAD/CAM-gefertigte Präzision auch bei kniffligen Situationen


Indizes: Pfeilerdivergenz, CAD/CAM-Workflow, Zirkoniumdioxid

Nicht alle auf dem Markt befindlichen CAD/CAM-Geräte- und Softwareanbieter

kommen mit schwierigen Situationen bei der Konstruktion von Zirkoniumdioxid-

Brückengerüsten gleich gut zurecht. Der vorliegende Artikel beschäftigt sich mit

dem Procedere beim Cara-System anhand einer vergleichsweise kniffligen Patientenarbeit mit divergierenden Pfeilerzähnen.

Der Anteil an Computer Aided Manufacturing (CAM) sowie Computer Aided Design (CAD) bestimmt den Laboralltag zunehmend mehr. Entsprechend dieser starken Nachfrage nimmt auch die Anzahl der Anbieter solcher Systeme stetig zu. Einige Firmen setzen dabei auf Systeme, die es dem Labor ermöglichen, Konstruktion und Produktion komplett im eigenen Betrieb abzudecken und somit die gesamte Wertschöpfung im Haus verbleibt. Eine weitere Variante ist die Zusammenarbeit mit einem externen Fräszentrum. Hier werden meist Fräsmaschinen eingesetzt, die aus dem Werkzeugbau kommen und auf eine langjährige Erfahrung im CNC-Bereich zurückblicken können. Bei solchen Systemen fällt die Investition für das Labor relativ gering aus. Bereits die Anschaffung eines Scanners und die dazu gehörige Software ermöglicht es dem Labor, CAD/CAM-gefertigte Produkte anbieten zu können.

Ein solches System vertreibt die Firma Heraeus Kulzer (Hanau) unter dem Namen „cara“ seit geraumer Zeit auf dem Markt. Dabei handelt es sich um ein System bestehend aus dem 3Shape Scanner und der Dental Designer CAD-Software. Gefertigt wird zentral bei Heraeus auf hochwertigen CNC-Präzisionsfräsmaschinen. Der folgende Patientenfall veranschaulicht die technische Herangehensweise und die Arbeitsschritte mit Cara anhand einer – für CAD/CAM-Verhältnisse – nicht ganz einfachen Brückenversorgung (Abb. 1 und 2).

Fallbeschreibung: Die Ausgangsituation

Die 67-jährige Patientin war im dritten Quadranten über viele Jahre hinweg mit einer Metallkeramikbrücke in regio 34 bis 38 zum Ersatz der Zähne 36 und 37 versorgt. Aufgrund massiver Sekundärkaries insbesondere an Pfeilerzahn 35 musste die Brücke heruntergenommen werden. Der vierte Quadrant war erst vor zwei Jahren andernorts vollkeramisch festsitzend neu versorgt worden. Die Patientin wünschte sich auch auf der linken Seite eine entsprechende Lösung, wollte jedoch eine Implantation vermeiden. Deshalb entschloss sich der behandelnde Zahnarzt, einen Wiederaufbau des subgingival grenzwertig zerstörten Pfeilerzahns 35 zu versuchen, um die Länge der Brückenspanne so gering wie möglich halten zu können. Die Karies auf Knochenniveau führte nach erfolgreicher Wurzelbehandlung, plastischem Glasfaserstiftaufbau, Kronenverlängerung und Hohlkehlpräparation zu einer auch subgingival relativ großen Stumpfhöhe. Diese machte eine sichere intraorale Beurteilung der gemeinsamen Einschubrichtung unmöglich. Da man der Patientin Nachpräparation und erneute Abformung ersparen wollte, bestand die größte zahntechnische Herausforderung bei dieser Arbeit nunmehr in den divergierenden Pfeilerzähnen 34 und 35 (Abb. 3). Eine solche Divergenz ist mit vielen CAD/CAM-Geräten nicht umsetzbar.

  • Abb. 1: Die Ausgangssituation im Patientenmund.
  • Abb. 2: Patientenwunsch war eine vollkeramische Versorgung ohne Implantate.
  • Abb. 1: Die Ausgangssituation im Patientenmund.
  • Abb. 2: Patientenwunsch war eine vollkeramische Versorgung ohne Implantate.

  • Abb. 3: Die Divergenz der Pfeilerzähne wird auf dem Modell sehr gut deutlich.
  • Abb. 4: Das Anlegen des Patientenfalles in der Dental-Designer-Software.
  • Abb. 3: Die Divergenz der Pfeilerzähne wird auf dem Modell sehr gut deutlich.
  • Abb. 4: Das Anlegen des Patientenfalles in der Dental-Designer-Software.

Technische Vorgehensweise in drei Schritten

Nach der Modellherstellung und dem schädelbezüglichen Einartikulieren wird die Bisssituation mit einem scanbaren Silikon verschlüsselt. Im darauf folgenden
Schritt geht es an die Digitalisierung der Patientendaten. Die in Artikulation gebrachte Situation wird über die lichtoptische Abformung mit Hilfe des 3Shape
Scanners digitalisiert. Die CAD-Software des Dental Designers ist in drei Gruppen unterteilt:

  • Anlegen des Patientenfalles
  • Einscannen der Situation
  • Virtuelles Konstruieren des Gerüstes

Anlegen des Patientenfalles

Beim Starten der Software muss zunächst der Patientenfall angelegt werden. Um nach der Herstellung die Konformitätserklärung ausstellen zu können, werden hier die Patientendaten und die Konstruktion festgehalten (Abb. 4). Im Zahnschema werden die Pfeilerzähne sowie Brückenglieder definiert. Bei dem gewünschten Fertigungsmaterial wird Zirkoniumdioxid mit einer hellen Grundfarbe angeklickt. Um präzise konstruieren zu können, wird das Scannen eines Bisses mit angegeben. Nach dem Anlegen des Auftrages wird dieser in der Datenbank abgespeichert und kann jederzeit wieder aufgerufen werden (Abb. 5).

  • Abb. 5: Der Auftrag ist angelegt und mit dem Einscannen der Situation kann fortgefahren werden.
  • Abb. 6: Nach einem ersten Übersichtsscan wird der benötigte Bereich zur Feinjustierung markiert.
  • Abb. 5: Der Auftrag ist angelegt und mit dem Einscannen der Situation kann fortgefahren werden.
  • Abb. 6: Nach einem ersten Übersichtsscan wird der benötigte Bereich zur Feinjustierung markiert.

  • Abb. 7: Die einzelnen Pfeiler und Pontics werden entsprechend zugeordnet.
  • Abb. 8: Die Einschubrichtung wird von der Software vorgeschlagen und kann individuell abgeändert werden.
  • Abb. 7: Die einzelnen Pfeiler und Pontics werden entsprechend zugeordnet.
  • Abb. 8: Die Einschubrichtung wird von der Software vorgeschlagen und kann individuell abgeändert werden.

  • Abb. 9: Überprüfung und Festlegung der Präparationsgrenze.
  • Abb. 9: Überprüfung und Festlegung der Präparationsgrenze.

Einscannen der Situation

Als erstes verlangt die Software das gesamte Modell mit dem Registrat der Antagonisten. Mit einem groben, zeitsparenden Scan werden die Ausmaße der Situation eingelesen. Anschließend wird der Bereich ausgewählt, der eine präzise Darstellung erfordert (Abb. 6). Diese Vorgehensweise wiederholt sich anschließend ohne das Bissregistrat. In einem nächsten Arbeitsschritt werden die vorhandenen Pfeilerzähne und Pontics entsprechend zugeordnet (Abb. 7). Nach diesem Registrationsscan verlangt die Software jetzt die einzelnen Stümpfe, um die Präparationsgrenze genau definieren zu können. Danach ist das Einscannen abgeschlossen und die Datensätze werden wieder dem Auftrag entsprechend zugeordnet und abgespeichert.

Virtuelles Konstruieren des Gerüstes

Zu Beginn der Konstruktion, geht man die einzelnen Pfeilerzähne durch. Im nächsten Schritt wird von dem Programm eine gemeinsame Einschubrichtung vorgeschlagen. Hier ist sehr gut die Pfeilerdivergenz zu erkennen (Abb. 8). Der Zementspalt kann hierbei individuell nach den Wünschen des Behandlers ausgewählt werden. Die Präparationsgrenze wird zirkulär überprüft und kann über die Punkte nachjustiert werden (Abb. 9). Danach gibt die Software einen der Situation entsprechenden Konstruktionsvorschlag der Gerüststruktur vor (Abb. 10). Mit dem Einblenden des Gegenbisses erhält man die benötigten Angaben über die vertikalen Ausmaße der Restauration. Durch Anklicken der einzelnen Einheiten wird die entsprechende Feinjustierung vorgenommen (Abb. 11). Der Verbindungsquerschnitt von neun Quadratmillimetern soll im Seitenzahnbereich nicht unterschritten werden. Entsprechend wird der Verbinder gestaltet (Abb. 12 und 13).

  • Abb. 10: Der Konstruktionsvorschlag von dem CAD-Programm.
  • Abb. 11: Durch Anklicken einzelner Einheiten können diese in Position und Größe nachgearbeitet werden.
  • Abb. 10: Der Konstruktionsvorschlag von dem CAD-Programm.
  • Abb. 11: Durch Anklicken einzelner Einheiten können diese in Position und Größe nachgearbeitet werden.

  • Abb. 12: In einem Querschnittsdiagramm wird die Verbindungsstärke angezeigt …
  • Abb. 13: … und kann noch entsprechend nachgearbeitet werden.
  • Abb. 12: In einem Querschnittsdiagramm wird die Verbindungsstärke angezeigt …
  • Abb. 13: … und kann noch entsprechend nachgearbeitet werden.


Nach Abschluss der Konstruktion wird das Gerüst nochmals von allen Seiten betrachtet und die Eckdaten werden entsprechend kontrolliert (Abb. 14). Dank der höheren Transparenz des Gegenbisses, kann die gewünschte Verzahnung überprüft werden (Abb. 15). Und mit der Funktion „2D-Querschnitt“ wird es dem Zahntechniker möglich, sich virtuell durch die Brücke zu bewegen. Dabei können
die Gerüststruktur sowie der Höckerabstand zu den Antagonisten betrachtet und eventuell nachgearbeitet werden (Abb. 16). Die fertige Konstruktion ist nochmals in den Abbildungen 17 bis 19 zu sehen.

Diese Daten werden dann abschließend direkt aus dem Design-Programm komfortabel an das Cara-Fertigungszentrum nach Hanau überspielt. Die Anfertigung und Lieferung des Gerüstes benötigt für gewöhnlich drei Arbeitstage. Das angelieferte Gerüst ist in den Abbildungen 20 bis 22 dargestellt. Ein Nacharbeiten der Passung oder der Randbereiche ist normalerweise nicht mehr nötig. Die Ränder können bei diesem Fertigungsverfahren bereits aufgrund der hohen Präzision vor dem Sinterprozess maschinell ausgedünnt gefertigt werden. Damit entfällt das übliche Ausdünnen der Ränder.
  • Abb. 14: Die vertikale Dimensionierung wird erneut überprüft.
  • Abb. 15: Durch das Erhöhen der Antagonisten-Transparenz kann die Gestaltung der Verzahnung kontrolliert werden.
  • Abb. 14: Die vertikale Dimensionierung wird erneut überprüft.
  • Abb. 15: Durch das Erhöhen der Antagonisten-Transparenz kann die Gestaltung der Verzahnung kontrolliert werden.

  • Abb. 16: Die Funktion 2D-Querschnitt ermöglicht es, sich virtuell durch das Gerüst zu bewegen.
  • Abb. 17: Die fertige CAD-Konstruktion ...
  • Abb. 16: Die Funktion 2D-Querschnitt ermöglicht es, sich virtuell durch das Gerüst zu bewegen.
  • Abb. 17: Die fertige CAD-Konstruktion ...

  • Abb. 18: ... von okklusal ...
  • Abb. 19: ... und von basal.
  • Abb. 18: ... von okklusal ...
  • Abb. 19: ... und von basal.


  • Abb. 20: Das von Heraeus angelieferte Gerüst.
  • Abb. 21: Ein nachträgliches Ausdünnen der Ränder ist nicht mehr notwendig.
  • Abb. 20: Das von Heraeus angelieferte Gerüst.
  • Abb. 21: Ein nachträgliches Ausdünnen der Ränder ist nicht mehr notwendig.

  • Abb. 22: Die Gerüste können gewöhnlich ohne ein Nacharbeiten verblendet werden.
  • Abb. 23: Das Zirkoniumdioxid-Gerüst wurde mit den IPS e.max Ceram Keramikmassen verblendet.
  • Abb. 22: Die Gerüste können gewöhnlich ohne ein Nacharbeiten verblendet werden.
  • Abb. 23: Das Zirkoniumdioxid-Gerüst wurde mit den IPS e.max Ceram Keramikmassen verblendet.


Verblendet wurde das Zirkoniumdioxidgerüst mit der IPS e.max Ceram-Keramik der Firma Ivoclar Vivadent (Ellwangen) (Abb. 23 bis 25). Die Abbildungen 26 bis 29 zeigen die fertige Arbeit.
  • Abb. 24: Ergebnis nach dem ersten Brand.
  • Abb. 25: Die fertige Restauration.
  • Abb. 24: Ergebnis nach dem ersten Brand.
  • Abb. 25: Die fertige Restauration.

  • Abb. 26: Die fertige Restauration.
  • Abb. 27: Die hohe Transluzenz des Gerüstes wird gut deutlich.
  • Abb. 26: Die fertige Restauration.
  • Abb. 27: Die hohe Transluzenz des Gerüstes wird gut deutlich.

  • Abb. 28: Die fertige Arbeit in situ …
  • Abb. 29: … und im Detail.
  • Abb. 28: Die fertige Arbeit in situ …
  • Abb. 29: … und im Detail.

Fazit: Gestaltungsoptionen für den Zahntechniker bei überschaubarer Investition

Das Cara-System ermöglicht es den Dentallaboren, mit minimalem Kostenaufwand ein sehr hochwertiges System anbieten zu können. Dabei hat der Zahntechniker die Gestaltung des Gerüstes selbst in der Hand und kann seine langjährige Erfahrung auch weiterhin zum Einsatz bringen.


VERWENDETE MATERIALIEN:

Scanner:
cara scan, Heraeus Kulzer GmbH (Hanau)

Konstruktionssoftware:
cara data, Heraeus Kulzer

Gerüstmaterial:
cara Zirkonoxid, Heraeus Kulzer

Verblendkeramik:
IPS e.max Ceram,
Ivoclar Vivadent GmbH (Ellwangen)

Näheres zum Autor des Fachbeitrages: ZTM Björn Maier - Dr. med. dent. Jörg M. Schneider

Bilder soweit nicht anders deklariert: ZTM Björn Maier , Dr. med. dent. Jörg M. Schneider


Vom 30.11. bis  07. 12.2020 können Sie im Online-Shop von DENTAURUM Angebote entdecken und sparen. 

Profitieren Sie zusätzlich von 16% MwSt.! 

Hier geht's zum Shop

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