Kronen/Brücken


Komplette digitale Prozesskette: Ein Patientenfall


Die digitale Abformung entwächst ihren Kinderschuhen, sodass sich selbst komplexe Arbeiten in einer kompletten Prozesskette realisieren lassen. Im folgenden Patientenfall soll dargestellt werden, dass auch bei vollständigem Stützzonenverlust eine prothetische Lösung auf Basis einer digitalen Abformung herstellbar ist. Dabei fließen Angaben zu dem verwendeten System in die Ausführungen ein.

Im Patientenfall wird exemplarisch eine komplette digitale Prozesskette mit den Lava™ Präzisionslösungen (3M ESPE, Seefeld) von der intraoralen digitalen Abformung mit dem Lava™ Chairside Oral Scanner C.O.S. über die Konstruktion und das Design mit der Lava™ C.O.S. Laborsoftware und der Lava™ Design Software bis hin zur fertigen Lava™ Zirkonoxid-Restauration in situ beschrieben.

Tatsächlich belegen Studien beispielsweise für Einzelkronen die hohe, digital optimierte Passgenauigkeit von Restaurationen, die aus dieser Prozesskette hervorgehen. Eine Studie der Tufts University [1] zeigt u.a., dass digitale Abformungen, die mit dem Lava Chairside Oral Scanner C.O.S. vorgenommen wurden und in gefertigten Frontzahnrestaurationen resultieren, eine Passgenauigkeit von ? 5,8 ?m bei einer Standardabweichung von 1,3 ?m aufweisen. Eine vergleichbare Restauration, die auf einem konventionell gefertigten Gipsmodell basiert, weist eine Passgenauigkeit von < 25 ?m auf. Funktioniert diese Präzision aber auch in einer Größenordnung, die die Anfertigung einzelner Kronen und Brücken um Längen überschreitet? Im vorliegenden Patientenfall wurde die restaurative Versorgung des gesamten Oberund Unterkiefers gewünscht. Zum Zeitpunkt der Behandlung (März 2010) gab es jedoch keine klinische Erfahrung bezüglich einer Versorgung dieses Ausmaßes mit dem gewählten System. Aus diesem Grund wurde ein engmaschiges Kontrollsystem geplant, um die Restaurationen in allen Stufen der Fertigung hinsichtlich ihrer Passgenauigkeit zu überprüfen. Die Anfertigung von 23 Einzelkronen und einer dreigliedrigen Brücke in regio 45 bis 47 basierte auf Daten, die digital mit dem Lava Chairside Oral Scanner C.O.S. (Abb. 1) erhoben wurden, sowie einer Nachkontrolle nach 18 Monaten Tragezeit.

  • Abb. 1: Lava™ Chairside Oral Scanner C.O.S. für die digitale Präzisionsabformung ...
  • Abb. 2: … und das Handstück zur Aufnahme von Videosequenzen.
  • Abb. 1: Lava™ Chairside Oral Scanner C.O.S. für die digitale Präzisionsabformung ...
  • Abb. 2: … und das Handstück zur Aufnahme von Videosequenzen.

Die Technik der digitalen Abformung mit dem Intraoralscanner Lava C.O.S. unterscheidet sich von anderen digitalen Abformverfahren durch die 3D-in-Motion- Technologie des Geräts, die durch eine wesentlich höhere Datenerfassung eine höhere Auflösung ermöglicht. Der Hochgeschwindigkeitsscanner erfasst circa 20 Datensätze mit je 7.000 3D-Punkten pro Sekunde in einer fortlaufenden Videosequenz. So müssen die Bilder des Lava C.O.S. nicht nachträglich rechnerisch zusammengesetzt werden. Ermöglicht wird dies durch das innovative Handstück des Lava C.O.S. (Abb. 2), in dem 22 Linsen, 192 blaue LEDs und 3 CCD-Sensoren ein hochkomplexes optisches System bilden. Durch den nur 13,2 mm kleinen Kamerakopf ist das Handstück optimal intraoral navigierbar, was besonders bei geringem Platzangebot und eingeschränkter Mundöffnung vorteilhaft ist. Die – mittlerweile in Version 3.0 verfügbare – Software des Lava C.O.S. ermöglicht bei guter Vorbereitung der intraoralen Situation und dank präziser Handhabung des Scanners durch den Anwender die Abformung des gesamten Kiefers innerhalb einer Scansequenz. Im Anschluss an den Scanvorgang können die erfassten Daten am Touchscreen direkt auf ihre Qualität überprüft werden. Sind die Aufnahmen einwandfrei, werden sie per Datentransfer in das ausgewählte und autorisierte Designzentrum übersandt. Der Zahntechniker kann so auf die gleichen Arbeitsgrundlagen zugreifen, wie sie auch dem Zahnarzt vorliegen, und erhält auf diese Weise einen detaillierteren „Eindruck“ von der Kiefersituation des Patienten.

Der Patientenfall

Ein 50-jähriger Patient suchte die Praxis mit dem Wunsch auf, seinen vorhandenen Zahnersatz, bestehend aus 26 metallkeramischen Restaurationen im Ober- und Unterkiefer, ersetzen zu lassen.

  • Abb. 3: Intraorale Ausgangssituation.

  • Abb. 3: Intraorale Ausgangssituation.
Der Patient wünschte die Behandlung in erster Linie aus ästhetischen Gründen. Der Befund der intraoralen Ausgangssituation ergab dann auch klinische Indikationen: Zum einen zeigte der Patient eine parodontal entzündliche Reaktion an den vorhandenen MK-Versorgungen, zum anderen multiple insuffiziente Kronenränder mit Bildung von Sekundärkaries (Abb. 3). Nach einer obligatorischen Situationsabformung mit einem handelsüblichen C-Silikon zur späteren Herstellung der Provisorien in der vorhandenen Ausgangssituation begann die Behandlung des Patienten zunächst mit der Entfernung der alten Kronen und Brücken. Nach einer vollständigen Kariessanierung und dem Aufbau mittels DSÄ-basierter Aufbaufüllungen wurden die Stümpfe in einer bewährten und am besten für die digitale Abformung geeigneten Hohlkehle präpariert.

Ein besonderes Augenmerk liegt in der Vorbereitung des Patienten für die digitale Abformung. Dazu gilt es, genauso wie bei jeder analogen Abformungsart, besonders die Präparationsgrenze einwandfrei darzustellen.

  • Abb. 4: Digital abgeformter Oberkiefer auf dem Touchscreen des Intraoralscanners.

  • Abb. 4: Digital abgeformter Oberkiefer auf dem Touchscreen des Intraoralscanners.
Zur Retraktion der marginalen Gingivabereiche wurden die präparierten Zahnstümpfe mithilfe einer Doppelfadentechnik vorbereitet, wobei der dünnere Retraktionsfaden auch während des Scans im Sulkus verbleiben sollte. Um die Zahnstümpfe vor störender Speichelbenetzung zu sichern, sollten die zu scannenden Regionen möglichst gut trockengelegt werden. Das Trockenlegen der vestibulären Bereiche wurde durch den Einsatz von sogenannten „Dry-angels“ erleichtert. Lingual ist der gezielte Einsatz von Speichelziehern für eine ausreichende Trockenlegung des Scanbereiches in den meisten Fällen vollkommen ausreichend. Im vorliegenden Fall reichte das Einlegen eines Speichelsaugers aus, um ohne weitere Assistenz den Scanvorgang durchzuführen. Direkt vor dem Scannen mussten die Zähne leicht gepudert werden (Abb. 4), was auf den ersten Augenblick zwar umständlich erscheint, aber unter anderem den positiven Nebeneffekt hat, dass eine leichte Feuchtigkeitsbildung im Sulkusbereich unterbunden wird.

Im Anschluss daran konnte die gesamte Kiefersituation mit dem Lava Chairside Oral Scanner monosequenziell digital abgeformt werden. Bei Schwierigkeiten mit der Trockenlegung kann der Scanvorgang in mehrere Einzelsequenzen unterteilt werden, was das qualitative Ergebnis des Gesamtscans aber nicht negativ beeinflusst. In diesem digitalen Verfahren wird der Kamerakopf des Handstückes berührungslos im Abstand von ca. 5–10 mm über die Zahnoberfläche geführt. Ob zuerst der Oberkiefer und danach der Unterkiefer oder umgekehrt gescannt wird, ist dabei für das Ergebnis irrelevant. Während des Scanvorgangs kann die Aufnahme der vorliegenden Kiefersituation zeitgleich und fortlaufend auf dem Monitor der Aufnahmeeinheit kontrolliert werden (Abb. 5). Um eine exakte Bissnahme in der habituellen Interkuspidation zu ermöglichen, wurden vor der abschließenden digitalen Bissnahme die Stützzonen mit Provisorien gesichert.

  • Abb. 5: Definition der Präparationsgrenzen in der Lava™ C.O.S. Laborsoftware.
  • Abb. 6: Provisorische Versorgung.
  • Abb. 5: Definition der Präparationsgrenzen in der Lava™ C.O.S. Laborsoftware.
  • Abb. 6: Provisorische Versorgung.

Nach dem Scanvorgang konnten dem Patienten anhand des in Echtzeit berechneten 3D-Modells die aktuelle Situation und die weitere Vorgehensweise erklärt werden. Geplant wurde eine Versorgung bestehend aus 23 Einzelkronen und einer dreigliedrigen Brücke in regio 45 bis 47. Ebenfalls am Touchscreen wurde der digitale „Auftragszettel“ erstellt und der Fall via WLAN an das Labor versandt. Für die Übergangszeit wurden die präparierten Stümpfe zu ihrem Schutz mit einem hochfesten Provisorium (Protemp ™4, 3M ESPE) versorgt (Abb. 6).

Arbeit mit der Laborsoftware

  • Abb. 7: Nach Setzen der Sägeschnitte.

  • Abb. 7: Nach Setzen der Sägeschnitte.
Der Datensatz wurde an das mit der Konstruktion und dem Fräsen der Restaurationen beauftragte Fräszentrum ZIRKONZEPT geschickt. Zunächst erfolgte der Download des Datensatzes, der die Angaben zum Patienten und den Therapieplan sowie die digitale Abformung der Kiefersituation enthält, in die Lava C.O.S.-Laborsoftware. Die digitale Abformung kann in der Laborsoftware detailliert und in 2D- oder 3D-Ansicht dargestellt werden. Dadurch erhält der Zahntechniker einen realen Eindruck der Präparationssituation des Patienten und eine gute Arbeitsgrundlage für die Festlegung der Präparationsränder sowie für das virtuelle Setzen von Sägeschnitten (Abb. 7). Je nach Bedarf kann der Zahntechniker das virtuelle Modell drehen, vergrößern oder verkleinern, sodass eine absolut exakte Präparationsgrenzenbestimmung ermöglicht wird, die so analog niemals möglich gewesen wäre.

Modellherstellung und CAD-Konstruktion

ZIRKONZEPT beauftragte das Modellzentrum, auf Basis der Computer-Aided-Impressioning (CAI)-Daten, ein stereolithografisches (SLA) Modell zu produzieren. Das präzise und beliebig reproduzierbare SLAModell ersetzt im digitalen Workflow das konventionelle Gipsmodell und ist analog diesem zum Aufpassen, Ausarbeiten, Verblenden sowie zur Auslieferung der Restauration verwendbar.

Parallel zur Modellherstellung erfolgte die CAD-Konstruktion der Restaurationen mit der Lava Design Software im Design- und Fräszentrum. Zunächst wurde mit der Erkennung der Stümpfe (Abb. 8) begonnen. Darauf aufbauend wurden die Präparationsgrenzen erkannt (Abb. 9) und im Anschluss daran die Gestaltungsparameter für die Käppchen bestimmt und überprüft. Das System erkennt hierbei mögliche Fehler und bietet deren virtuelle Korrektur an (Abb. 10 u. 11). Essenziell für das passgenaue Fräsen der Restauration ist das Ausblocken eventueller Hinterschnitte, das ebenfalls vorab in der Lava Design Software auf Wunsch automatisch erfolgt. Auf Mikrometer genau erkennt die Software hierbei Stellen, die der Fräser nicht erreichen kann, und ermöglicht deren Ausblocken, im Fallbeispiel sichtbar in der Abbildung 11.

  • Abb. 8: Stumpferkennung in regio 45 und 47 mit Lava™ Design Software.
  • Abb. 9: Detaillierte Darstellung der Präparationsgrenze in regio 45.
  • Abb. 8: Stumpferkennung in regio 45 und 47 mit Lava™ Design Software.
  • Abb. 9: Detaillierte Darstellung der Präparationsgrenze in regio 45.

  • Abb. 10: Festlegung der Gestaltungsparameter in regio 45.
  • Abb. 11: Markierte Hinterschnitte.
  • Abb. 10: Festlegung der Gestaltungsparameter in regio 45.
  • Abb. 11: Markierte Hinterschnitte.

Nach Abschluss der Konstruktion wurden die Kronen und die Brücke angestiftet (Abb. 12–14) und zur Herstellung an die Fräsmaschine weitergeleitet. Die gefrästen Restaurationen wurden im Anschluss daran in der gewünschten Grundfarbe eingefärbt und im Sinterofen gesintert. Nachfolgend wurden die Restaurationen an das Dentallabor ausgeliefert. Dort wurden die gesinterten Restaurationen auf das mittlerweile gelieferte SLA-Modell aufgepasst.

  • Abb. 12: Konstruierte und angestiftete Krone, fertig zum Fräsen.
  • Abb. 13: Modellation der Brücke in regio 45 bis 47.
  • Abb. 12: Konstruierte und angestiftete Krone, fertig zum Fräsen.
  • Abb. 13: Modellation der Brücke in regio 45 bis 47.

  • Abb. 14: Konstruierte und angestiftete Brücke in regio 45 bis 47, fertig zum Fräsen.
  • Abb. 15: Käppchenanprobe in der Zahnarztpraxis.
  • Abb. 14: Konstruierte und angestiftete Brücke in regio 45 bis 47, fertig zum Fräsen.
  • Abb. 15: Käppchenanprobe in der Zahnarztpraxis.

Workflow bis zur Fertigstellung der Versorgung

Um die exakte Passung eines aus insgesamt 24 Einzelrestaurationen bestehenden Zahnersatzes zu überprüfen und gegebenenfalls zeitnahe Anpassungen vornehmen zu können, wurden diverse Sicherheitsstufen in der Fertigungsphase eingeplant. Die erste Stufe dieses Systems sah vor, dass die im Labor auf dem SLA-Modell mithilfe von Stereomikroskopen aufgepassten Lava Zirkonoxid-Käppchen noch vor den Verblendbränden an die Zahnarztpraxis übersendet und dort erstmals einprobiert (Abb. 15) wurden.

Durch eine Unterschichtung der Käppchen und Brücke mit Fit Test C & B erfolgte eine gründliche Überprüfung auf Passgenauigkeit und hinsichtlich der Randschlüsse. Mit einem individuell gefertigten Patternschlüssel wurden die Käppchen untereinander fixiert und dann sowohl auf ihren spannungsfreien Sitz approximal als auch ihre Funktion okklusal überprüft. Bereits bei dieser ersten Anprobe überzeugte die CAD/CAM-gefertigte Versorgung aufgrund hoher Passgenauigkeit und absoluter Spannungsfreiheit sowohl im Ober- als auch im Unterkiefer.

Zusätzlich erfolgte in der Praxis zu diesem Zeitpunkt die fakultative, aber sinnvolle Übertragung der individuellen Parameter des Patienten mittels eines Gesichtsbogens und der dazugehörigen Bissregistrate (KANIBITE). So wurde gewährleistet, dass die vorhandene Situation aus dem mittels SLA hergestellten Okkludator in einen arbiträren Artikulator übertragen wurde. Im Artikulator konnten nun die realen Kiefergelenksbewegungen des Patienten funktionsdiagnostisch analysiert und nachvollzogen werden.

Nach der Erstanprobe in der Zahnarztpraxis wurde die Versorgung an das Labor zurückgesandt, wo am SLA-Modell direkt mit der Verblendung der Kronen und Brücke mit Sakura Interaction (Elephant Dental) begonnen werden konnte. Im Anschluss daran erfolgte der Rohbrand mit Einprobe im Patientenmund (Abb. 16).

Die Kronenversorgung wurde auf ihre Passgenauigkeit und den korrekten Biss, mithilfe von HANEL Shimstock- Folie (Coltène) überprüft. Auch bei dieser zweiten Einprobe konnten weder Spannungen noch Mängel in der Passung festgestellt werden – Einschleifmaßnahmen waren weder okklusal noch approximal angezeigt und notwendig. Die Versorgung konnte aus diesem Grund postwendend an das Labor zur Fertigstellung zurückgesandt werden (Abb. 17).

  • Abb. 16: Lava™ Zirkonoxid-Restaurationen nach dem Rohbrand im Labor.
  • Abb. 17: Unterkieferrestaurationen nach dem Glanzbrand auf dem SLA-Modell.
  • Abb. 16: Lava™ Zirkonoxid-Restaurationen nach dem Rohbrand im Labor.
  • Abb. 17: Unterkieferrestaurationen nach dem Glanzbrand auf dem SLA-Modell.

  • Abb. 18: Die Endsituation.
  • Abb. 18: Die Endsituation.

 

Abschließend lieferte der Zahntechniker den fertigen Zahnersatz an die Zahnarztpraxis aus. Hier konnte der Patient mit den gefertigten Restaurationen versorgt werden. Die aus Lava Zirkonoxid gefertigten Einzelkronen und die Brücke für regio 45 bis 47 wurden zeitgleich mit RelyX Unicem™ (3M ESPE) einem selbstadhäsiven Komposit-Befestigungszement definitiv intraoral eingesetzt (Abb. 18).

Fazit

Der vollständig digitale Ablauf mit den Lava Präzisionslösungen ermöglicht Zahnärzten und Zahntechnikern digitale Zahnheilkunde auf einem höchst präzisen Niveau [1]. Diese Präzision wurde durch wissenschaftliche Studien bestätigt. Der dargestellte Patientenfall beweist, dass diese Präzision auch auf größere Restaurationen übertragen werden kann. Ein sorgfältig geplantes Sicherheitskonzept ermöglichte zu jedem Zeitpunkt der Fertigung die Überprüfung der Restaurationen hinsichtlich ihrer Passgenauigkeit und einen kompletten, ineinandergreifenden digitalisierten Workflow.

Anmerkung

Die Versorgung befindet sich mittlerweile seit knapp zwei Jahren in situ und zeigt keinerlei Anzeichen von Materialermüdung in Form von beispielsweise Keramikfrakturen (Chipping o.Ä.). Der Patient ist mit den Restaurationen rundum zufrieden.

Auch die marginalen parodontalen Entzündungen, wie sie im Erstbefund festgestellt wurden, sind nicht mehr evident. Insgesamt wirkt die Situation ästhetisch, gesund und gepflegt. 


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Näheres zum Autor des Fachbeitrages: Dr. Helmut Kesler

Bilder soweit nicht anders deklariert: Dr. Helmut Kesler


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