Der digitale Workflow in der Implantat-prothetischen Rekonstruktion von A-Z


Dr. Robert Böttcher, Dr. Nadine Handschuck

In Deutschland werden bereits 86 % der vollkeramischen Restaurationen laborseitig im CAD/ CAM Verfahren hergestellt. Dabei werden die Meistermodelle digitalisiert und der Zahnersatz anschließend am Bildschirm virtuell konstruiert und in einer Fertigungseinheit automatisch hergestellt. Für die digitale Abformung der präparierten natürlichen Zähne stehen diverse bewährte Systeme zur Verfügung. Dennoch nutzten zum Jahresende 2012 nur rund 6-7 % der deutschen Zahnärzte einen Intraoralscanner für die direkte Abformung der klinischen Situationen (vgl. A. Mehl, J. Pfeiffer: Update Intraoralscanner. Dental Magazin 2012, Nr. 30 (5), S. 367).

Abb. 1: DVT zur präimplantologischen Planung. Nichtangelegte Zähne gehen oft mit einem reduzierten Knochenangebot einher: Hier zeigt sich die Wurzelresorption an 53 von palatinal mit gut ausgebildetem Alveolarfortsatz.

In der Implantatprothetik müssen die technischen Parameter des Implantats über einen Scanpfosten „eineindeutig“ wiedergeben werden. Bisher lagen hier die Schwierigkeiten, wodurch der klassische Weg über die konventionelle Abformung Voraussetzung für die Übertragung der klinischen Situation war. Im Folgenden soll der vollständige digitale Workflow zur Erstellung von Implantat-prothetischem Zahnersatz anhand von zwei Patientenfällen erläutert werden. Der erste Fall wird von der Diagnose bis zur Eingliederung der Restauration ausführlich beschrieben. Beim zweiten Fall schildern wir nur die alternative Variante unter Verwendung eines Titanabutments. Allerdings kommen bei beiden Fällen unterschiedliche Scansysteme zur Anwendung (Abb. 5 und 6).

Fall 1: Implantatkrone mit individuellem Keramikabutment

Eine 31-jährige Patientin stellte sich im Februar 2012 zur jährlichen Kontrolluntersuchung vor. Sie berichtete von zunehmend häufig auftretenden Beschwerden an Zahn 53. Die Nichtanlage von Zahn 13 war bereits bekannt, aber der persistierende Milchzahn bis dato unauffällig. Nach der klinischen Untersuchung wurde ein DVT-Scan angefertigt, um das Volumen der knöchernen Strukturen und das Ausmaß der Wurzelresorption genau bestimmen zu können. Bei nichtangelegten permanenten Zähnen ist häufig das Knochenangebot vertikal reduziert. Nach Auswertung und Vermessung der DVT-Aufnahme (Abb. 1) wurde die Patientin über die Notwendigkeit der Entfernung von Zahn 53 und die Behandlungsmöglichkeiten aufgeklärt. Da beide Nachbarzähne kariesfrei und frei von Füllungen waren, ist mit der Patientin die Implantation in Regio 13 besprochen worden. Es erfolgte die Extraktion von Zahn 53 und die Sofortimplantation eines Implantates (alphatech® Bonitex®, Durchmesser 3,8 mm / L 16 mm). Kleine Defektstellen wurden im Zuge der Sofortimplantation mit Geistlich Bio-Oss® Spongiosa Granulat, Partikelgröße 0,25-1 mm augmentiert. Bei einer hohen Primärstabilität mit einem Periotestwert von -5 erfolgte die konventionelle Abformung für eine Sofortversorgung, die am selben Tag als verschraubte provisorische Krone eingesetzt wurde, frei von Okklusions- und Approximalkontakten (Abb. 2 und 2a). Die Patientin wurde angehalten, sich mit weicher Kost zu ernähren und nachts eine Miniplastschiene zu tragen (Abb. 3).

Nach der Einheilzeit erfolgte die Umsetzung auf die Vollkeramikkrone. Um das ästhetische Ergebnis zu perfektionieren und die über das inserierte Langzeitprovisorium ausgeformte Weichgewebssituation optimal zu unterstützen (Abb. 4), sollte ein individuelles Keramikabutment hergestellt werden. Zur Vermeidung von Übertragungsfehlern bei der konventionellen Abformung wurde der digitalen Abformung der Vorzug gegeben. Die Patientin war erleichtert, dass sie durch diese Entscheidung keinen Würgereiz befürchten musste, und die lange Abbindezeit des Abformmaterials entfiel. Die Datenerfassung erfolgte mit dem 3Shape Scanner und mit i Scan oral nach dem konfokalen Mess-prinzip, das heißt es wird ein Linienmuster auf das zu scannende Objekt projiziert. Es werden 14 Einzelaufnahmen pro Sekunde ausgelöst und aus diesen wird in Echtzeit eine Punktewolke berechnet (vgl. Herstellerangabe von Goldquadrat zu i Scan oral). Die gesamte Aufnahmeeinheit befindet sich im Handstück, die Bearbeitungssoftware auf dem dazugehörigen Notebook. Eine große Arbeitsstation ist somit nicht nötig. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass kein Puderaufrag zur Unterbindung von Reflexionen erfolgen muss. Die klinische Situation kann direkt gescannt werden. Da es sich um ein offenes System handelt, kann der STL Datensatz zur weiteren Verarbeitung dem ausgewählten Labor übermittelt werden.

Abb. 7: alphatech® Gingiva-former mit Scanfunktion. Der Scankörper ist für alle Implantatdurchmesser mit einer Standardhöhe von 5mm vorhanden. Durch seine einfache Geometrie und die matte Oberfläche kann er ohne Puderauftrag von allen Scannern erkannt werden.

Klinisches Vorgehen

Nach dem Start des Gerätes wurde zunächst der Patientenfall angelegt. Hierbei werden die Art der Versorgung und das gewünschte Material eingetragen. Der Anwender kann angeben, ob dabei mit der Präparation oder mit dem Gegenbiss begonnen werden soll. Der Patientin wurde nun der alphatech® Gingivaformer mit Scanfunktion eingesetzt (Abb. 7), dieser hat eine matte, nicht reflektierende Oberfläche und ist sowohl für intraorale Scans als auch für Modellscans geeignet. Seine einfache Geometrie ermöglicht der Software eine „eineindeutige“ Zuordnung der klinischen und technischen Implantatparameter. Das Handstück kann bequem mit einer Hand gehalten und geführt werden. Der Anwender sitzt in der 9-Uhr-Position zum Patienten mit direktem Blick auf den Monitor, wo er live die aufgezeichneten Bilder kontrollieren kann (Abb. 5 und 6). Die Optik im Handstück wird durch eine integrierte Heizung angewärmt, wodurch ein Beschlagen und Verfälschen der Aufnahme verhindert wird. Grundsätzlich werden sämtliche Zähne quadrantenweise aus drei Richtungen aufgenommen – von okklusal, bukkal und oral (Abb. 8-10). Die Aufnahmebereiche der einzelnen Bilder müssen überlappen, damit genügend Anhaltspunkte für ein korrektes Zusammenrechnen gegeben sind. Der fertige Datensatz kann sofort am Bildschirm analysiert werden. Bei präparierten natürlichen Zähnen wird geprüft, ob die Präparationsform stimmig ist, die Pfeilereinschubrichtung passt und ein adäquater Substanzabtrag erfolgt ist (Abb. 11-13). Diese Punkte können bei der analogen Methode erst nach der Modellherstellung beurteilt werden. Natürlich muss auch für eine digitale Abformung das Abformobjekt trocken, speichelfrei und frei von Gingiva sein, der Scanner kann nur aufzeichnen, was einwandfrei gesehen wird. Sollte während des Scans Speichel die Präparationsgrenze benetzten, kann der Scan unterbrochen und später an derselben Stelle fortgeführt werden. Nach der Überprüfung auf Vollständigkeit des Scans und der eingegebenen Daten kann der Zahnarzt die Restauration entweder selbst in der Software konstruieren oder den STL Datensatz zur Konstruktion an das entsprechende Labor senden. Zur Vervollständigung der digitalen Daten haben wir eine digitale Farbbestimmung mit dem Spectroshade von MHT vorgenommen (Abb. 14). Spectroshade analysiert und identifiziert die Zahnfarbe über die ganze Zahnfläche, unabhängig von den Lichtverhältnissen der Umgebung. Das Handstück ist leicht und transportabel und erstellt in weniger als einer Sekunde Bilder, die per E-Mail oder Datenmedium an den Zahntechniker übermittelt werden können (Abb. 15). Unsere Patientin wurde dann zum Fertigstellungstermin wieder einbestellt. Vorher setzten wir ihr das Langzeitprovisorium wieder ein.

  

Abb. 11 und 12: Kontrolle des fertig gerechneten Bildes am Monitor. Zu diesem Zeitpunkt kann nachgescannt werden, bis keine Defektstellen mehr vorhanden sind.

Abb. 13: Ober- und Unterkiefer in Schlussbissstellung einander zugeordnet.

Konstruktion und Fertigung im Labor

Das Labor hat den STL-Datensatz aus unserer Praxis erhalten und konstruierte dann mit dem 3shape Abutment Designer das individuelle Abutment (Abb. 16 und 17). Das Abutment wurde aus vorgesinterten Blöcken gefräst (white ZiT translucent) und mit der Klebebasis verklebt (Panavia F von Kuraray). Anschließend wurde die Krone konstruiert und individuell entsprechend des gescannten Musters geschichtet (IPS e.max von Ivoclar, vgl. Abb. 18 bis 21). Aus den STL Daten wurde stereolithografisch ein Modell hergestellt, um die Approximalkontakte exakt überprüfen zu können. Im virtuellen Artikulator wurden die Okklusions- und Artikulationsbewegungen eingestellt (Abb. 22). Auf einen Einprobetermin wurde verzichtet.

Fertigstellung in der Praxis

Zum Fertigstellungstermin haben wir der Patientin das Langzeitprovisorium entfernt, das individuell geformte Keramikabutment eingesetzt und die Zentralschraube mit 25 Ncm fixiert (Abb. 23 und 24). Anschließend wurde der Kopf der Zentralschraube mit Guttapercha aufgefüllt und der Schraubkanal mit Composite verschlossen. Nach entsprechender Vorbehandlung der e.max Krone durch Ätzung und Silanisierung erfolgte die adhäsive Eingliederung mit RelyX Unicem (Abb. 25). Durch die äquigingivale bzw. leicht intrasulculäre Lage des Kronenrandes ist die Entfernung der Zementüberschüsse unter optischer Kontrolle vergleichsweise einfach. Nach Überprüfung der Okklusion erfolgte die Röntgenologische Kontrolle (Abb. 26). Diese zeigte das osseointegrierte Implantat mit erhaltenen knöchernen Strukturen und dem ausgeformten Durchtrittsprofil des Abutments zur optimalen Papillenstützung.

Fall 2: Implantatgetragene Brücke unter Verwendung von individuellen Titanabutments

Über den oben vorgestellten Workflow wurden in einem anderen Fall (Abb. 27 und 28) nicht individuelle Keramikabutments, sondern individuelle Titanabutments hergestellt. Dazu wurden Abutmentrohlinge (Abb. 29) verwendet, die eine Anschlussgeometrie zum alphatech® Implantat vorwiesen. Diese wurden virtuell den Implantaten zugeordnet, dann das Durchtrittsprofil optimal geplant und die Abutments gefräst (Abb. 30). Der zeitund materialaufwendige Bearbeitungsprozess zur Individualisierung von standardisierten Titanabutments entfiel – eine erhebliche Arbeitserleichterung für den Techniker. Das gefräste Abutment musste nur noch poliert werden und konnte als Grundlage für die weitere Konstruktion dienen (Abb. 31). Derzeit gibt es noch keine Modellanaloge für gefräste / gedruckte Modelle, so dass im vorgestellten Fall der Zwischenschritt über die Abutmenteinprobe nötig ist. Diese gibt dem Behandler die Kontroll- und gegebenenfalls die Korrekturmöglichkeit der hergestellten Abutments. Die individuellen Titanabutments wurden eingesetzt und intraoral erneut mit dem i Scan gescannt (Abb. 32). Im zahntechnischen Labor wurde mit dem STL Datensatz anschließend in der 3shape Software das Brückengerüst konstruiert. Die vollverblendete Zirkonoxidbrücke (Quattro Disc Zirkon, Verblendung mit Noritake) wurde zementiert. Die anschließende röntgenologische Kontrolle zeigte einen einwandfreien Randschluss (Abb. 32-35).

Abb. 33: Eingegliedertes Abutment, Zentraschraube mit 25Ncm fixiert.

  

Abb. 34 und 35: Individuell gefräste Titanabutments und verblendete Zirkoniumdioxid-Brücke extraoral und eingegliedert im Mund.

Abb. 36: Röntgenologische Kontrolle. Einwandfreier Randschluss und Erhalt der knöchernen Strukturen um die Implantate.

Fazit

Die opto-elektronische Abformung ist in Fällen wie den vorgestellten ein Hilfsmittel, um präzise Restaurationen auf höchstem Niveau herstellen zu können. Sie bietet dem Patienten den Vorteil der schmerzfreien, hygienischen Abdrucknahme und einen Gewinn an Behandlungskomfort. Fehlerquellen, wie sie die konventionelle Abformung mit Abformmaterial und die herkömmliche Modellherstellung bergen, werden ausgeschlossen. Auch puderbedingte Verfälschungen der Oberflächen, vor allem im Bereich der Präparationsgrenzen entfallen, da das System puderfrei arbeitet. Des Weiteren können Schicht- und Wandstärken nicht versehentlich unterschritten werden, da über die Software Warnfunktionen hinterlegt sind, die das verhindern sollen. Die CAD/CAM-Technologie erlaubt nach einer gewissen Lernkurve, die Arbeitsabläufe weiter zu standardisieren und die systemimmanenten Ungenauigkeiten bei der Herstellungskette von der konventionellen Abformung bis zum Modell auszuschließen. Am schwierigsten und zeitintensivsten ist für den Behandler das zunächst ungewohnte indirekte Arbeiten. Es wird im Mund gescannt und der Blick haftet am Monitor, um dem Livestream des Scanners zu folgen. Der digitale Arbeitsprozess kann optimiert werden und das individuelle Design für den jeweiligen Rekonstruktionsvorschlag kann zwischen Behandler und Techniker unkompliziert erläutert und abgestimmt werden. Wir bedanken uns herzlich bei den Dentallaboren Lexmann aus Dresden und white digital dental aus Chemnitz für die Herstellung der zahntechnischen Arbeiten.

Literatur

• D. Fasbinder: Clinical performance of chairside CAD/CAM restorations. The Journal of the American Dental association (JADA), 2006, Nr. 137, S. 22-31
• Fehrentheil, J. Loewe: Konventionelle versus iTero-Abformung – ein Fallbericht. Digital Dental News, 2012, Nr. 6, S. 28-36
• P. Gehrke, B. Roland, C. Fischer: CAD/ CAM in der Implantatprothetik, Teil 2., Implantologie 2012, Nr. 20 (3), S. 271-281
• M. Kern: Digital: Trendy oder mehr?, Dental Magazin 2012, Nr. 30 (5), S. 363
• A. Mehl, J. Pfeiffer: Update Intraoralscanner, Dental Magazin 2012, Nr. 30 (5), S. 367
• P. Rehmann, B. Wöstmann: Abformungen. Zahnarzt & Praxis 2004, Nr. 8, S. 650-652
• S. Reich: Konventionelle versus digitale Abformung, ZMK 2012, Nr. 10, S. 647-656
• J. Schweiger: Neues aus der Welt der digitalen Zahntechnik. Teamwork – Journal of Continuing Dental Education 2012, S. 16-28
• J. Schweiger, F. Beuer, M. Stimmelmayr, D. Edelhoff: Moderne Wege zum Implantat-Abutment, Zahnärztliche Mitteilungen (ZM), Nr. 20A, 16.10.2012, (2638), S. 54-63
• P. Seelbach, P. Rehmann, S. Schierz, B. Wöstmann: Die digitale Abformung – ein Wegweiser in die Zukunft? Zahnarzt & Praxis 2010, Nr. 13, S. 242-247
• P. Seelbach, P. Rehmann, G. Winkler, B. Wöstmann: Digitale Abformverfahren in der zahnärztlichen Praxis. ZMK 2012, M 26, S. 580-584
• P. Rehmann, B. Wöstmann: Die digitale Abformung. Teamwork – Journal of Continuing Dental Education 2012, S. 30-33
• K. Zwanzig: Intraoralscan – der Weg zur vollständigen Digitalisierung. Digital Dental News, 2012, Nr. 6, S. 6-14

Verwendete Materialien und Geräte

• alphatech® Bonitex®, Henry Schein Dental Deutschland GmbH, Langen
• Geistlich Bio-Oss® Spongiosa Granulat (Geistlich Pharma AG, CH-Wolhusen)
• 3Shape Scanner (3Shape A/S, DK-Kopenhagen) und mit iscan oral (Goldquadrat GmbH, Hannover)
• alphatech® Gingivaformer mit Scanfunktion (Henry Schein Dental Deutschland GmbH, Langen)
• SpectroShade (MHT Optic Research AG, CH-Niederhasli)
• 3Shape Abutment Designer™ (3Shape A/S, DK-Kopenhagen)
• white ZiT translucent (white digital dental e.K., Chemnitz)
• Panavia™ F 2.0 von Kuraray Europe GmbH, Hattersheim a.M.
• IPS e.max von Ivoclar Vivadent GmbH, Ellwangen
• RelyX™ Unicem (3M Espe, Seefeld)
• Quattro Disc Zirkon von Goldquadrat GmbH, Hannover; Verblendung mit Noritake von Kuraray Europe GmbH, Hattersheim a.M.

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