Cerec-Tag beschreibt die Zukunft

Entwicklungstendenzen in der digitalen ZHK

Im Rahmen der Befundung und Behandlung mit Hilfe computergestützter Systeme in der Medizin hat die Digitalisierung schnell Eingang in die Zahnmedizin und Zahntechnik gefunden. Diese „stille Revolution“ in Praxis und ZT-Labor hat Prof. Daniel Edelhoff, Direktor der Poliklinik für Zahnärztliche Prothetik an der Universität München, auf dem Cerec-Tag in den Fokus genommen.

CMC

Mit der Computerunterstützung ist die restaurative Zahnbehandlung planbar und das Ergebnis vorhersagbar geworden, besonders für komplexe prothetische Rehabilitationen. Digitale Röntgenbefunde, intraorale Scans, digitale Funktionsanalysen sowie die CAD-Konstruktion von Restaurationen, die navigierte Implantatinsertion und Simulation der Suprastruktur, der 3D-Druck von Modellen und Prototypen – alle diese Schritte können vorausgeplant und weitgehend organisiert werden unter Einbeziehung des Patienten, bevor die eigentliche Behandlung beginnt. Mit der Erfahrung der Münchener Poliklinik, vollausgestattet mit diversen CAD/CAM-Systemen, resümierte Edelhoff, dass der digitale Workflow die Anzahl der Arbeitsschritte und das Fehlerrisiko reduzieren im Vergleich zum analogen Vorgehen.

Der stetige Software-Fortschritt erhöht die Prozesssicherheit und damit den technischen und therapeutischen Qualitätsstandard. Mit der Möglichkeit des beschleunigten, virtuellen Datenaustauschs ist auch die Zusammenarbeit zwischen Zahnarzt und Zahntechniker vereinfacht und produktiver geworden. Mit dieser Erfahrung steht aus Sicht des Referenten die digitale Praxis operativ für Innovation, Qualität sowie Zukunftsperspektiven und entspricht den heutigen Erwartungen der Patienten.

Bisslage-Änderung mit Digitaltechnik

Die Nutzung des Computers für eine Bisslage-Änderung stellte Edelhoff auf dem Cerec-Tag vor. Zur Rehabilitation von Zahnhartsubstanzdefekten nutzt der Referent den Einsatz von CAD/CAMgefertigten, funktionskorrigierenden Schienen zur Veränderung der Vertikaldimension der Okklusion. Hierbei ist die Vorbehandlung mit Okklusionsschienen ein entscheidender Vorgang, um die neu definierte Bisslage in statischer und dynamischer Okklusion klinisch zu erproben.

Damit wird eine zeitlich ausgedehnte Überprüfung des Restaurationsentwurfs ermöglicht und eine hohe Vorhersagbarkeit für die definitive Rehabilitation geschaffen. Die CAD/CAM-Technologie ermöglicht die Fertigung zahnfarbener Okklusionsschienen aus Polycarbonat. Vorteil ist die höhere Passgenauigkeit durch Umgehung der Polymerisationsschrumpfung, die Verschleißfestigkeit und die geringere Schichtstärke gegenüber herkömmlichen PMMA-Schienen.

Durch die Teilung in eine OK- und UK-Schiene bei größeren Bissänderungen können die im Wax-up festgelegten ästhetischen und funktionellen Aspekte komplett in die Okklusionsschienen übertragen und realitätsnah wie reversibel vom Patienten erprobt werden. Grundlage für die CAD/CAM-gefertigte Polycarbonatschiene ist das klassische oder virtuelle Wax-up, das funktionell und ästhetisch der späteren Restauration entspricht. Die statische und dynamische Okklusion wird im virtuellen Artikulator überprüft unter Berücksichtigung einer Front-Eckzahn-Führung; Fehlkontakte werden korrigiert.

Edelhoff

Es folgt die ästhetische Evaluierung des Wax-up intraoral durch den Patienten mit Hilfe einer diagnostischen Schablone. Nach Übertragung der Daten in die Software erfolgt die NC-Fräsung aus bereits polymerisierten Ronden; die Schichtdicke der Schienen kann frakturresistent bis 0,3 mm gesenkt werden (Abb. 1-3). Nach 3-monatiger Evaluierung folgt die segmentale Umsetzung der erprobten Kieferrelation in definitive Restaurationen, z.B. mit Okklusal-Veneers aus Lithiumdisilikat.

Edelhoff

Edelhoff

3D-Druck in der niedergelassenen Praxis

CMC

Stellten bisher der Intraoralscan, das Konstruieren und das Ausschleifen der vollkeramischen Restauration die wesentlichsten Schritte der digitalisierten Chairside-Behandlung dar, gliedert Frau Dr. Gertrud Fabel, Praxisinhaberin in München, mit dem 3D-Drucker Primeprint (Dentsply Sirona) eine weitere Station in den Workflow ein. Damit wurden die Arbeitsfelder für das Behandlungsteam erweitert. Unter Nutzung der Cloud-Software und Design-Service (Dentsply Sirona) werden nun Modelle, Mock-up, restaurative Prototypen für Provisorien, Schienen für Bisshebungen (Abb. 4), individuelle Abformlöffel, implantatprothetische Suprastrukturen sowie chirurgische Bohrschablonen gedruckt.

Fabel stellte fest, dass mit dem Prototyping mittels 3D-Drucker eine restaurative Qualitätsverbesserung einhergeht. So reproduzieren 3D-gedruckte Modelle parodontal kompromitiertes Gewebe exakter als konventionelle Gipsmodelle. Mit der neuen, digitalen Drucktechnik ist Fabel auch bereit, vom bisher strikt genutzten „Single-Visit“ für Patienten abzuweichen.

Dr. Andreas Kurbad, Viersen, stellte mit den Worten „Wird der 3D-Drucker unser neuer Freund?“ die neuen Drucksysteme sowie die Herstellung von Modellen, Chirurgieschablonen, Individual-Abformlöffeln, Langzeit-Provisorien aus Polymeren vor. Chairside werden Scandaten aus der Intraoralabformung von der Software für den Druck vorbereitet, während der Patient noch in der Behandlungseinheit liegt. Präparationsgrenzen können noch exakt definiert und für den Modelldruck eingegeben werden.

Scangrenzen können zugeschnitten, herausnehmbare Stümpfe geplant und der Biss überprüft werden. Flexible Zahnfleischmasken lassen sich separat ausdrucken. Vor dem definitiven Druck können die Modelldaten durch „Übereinanderlegen“ mit dem Referenz-Datensatz der Intraoralabformung geprüft werden. Feine Schichtstärken des Druckers (< 50 μm) senken mögliche Toleranzen.

CMC

Kurbad stellte prospektiv den Druck von definitiven Restaurationen aus Keramik-Polymer-Derivaten in Aussicht. Ferner ermöglicht das Additiv-Verfahren, den Dentinkern aus opakem Material und die Schmelzschicht aus semitransparentem Werkstoff mit ästhetischem Farbverlauf zu drucken und sich damit dem natürlichen Zahn anzunähern (Abb. 5). Gedruckte Restaurationen mögen sich für den temporären Einsatz anbieten; anbetrachts der anspruchsvollen Materialanforderungen für definitiven Zahnersatz hinsichtlich Farbtreue, Abrasionsverhalten, Plaqueaffinität, Hydrophobie, Passungs- und Langzeitstabilität sind die 3D-gedruckten Ergebnisse zum jetzigen Zeitpunkt noch kritisch zu hinterfragen.

Zirkonoxide sind unterschiedlich

Die unterschiedlichen Typen, Herstellungsverfahren und Einsatzzwecke von Zirkonoxidkeramiken stellte Dr. rer. nat. Carsten Barnowski, Kuraray-Noritake, auf der Tagung vor. Ursprünglich als „weißer Stahl“ in die Prothetik eingeführt, entpuppte sich der weiß-opake Gerüstwerkstoff (3Y-TZP) zwar als hochbelastbar, aber anfällig für Verblendfrakturen (Chippings), besonders auf implantatgetragenen Kronen und Brücken. Nachfolgende Entwicklungen konzentrierten sich auf Zirkonoxide, die monolithisch mit semitransparenten Eigenschaften und somit verblendfrei genutzt werden konnten.

Als 4Y- und 5Y-TZP klassifiziert, boten sie – herstellerseitig zahnfarbig konfektioniert – bessere ästhetische Merkmale, lagen im Festigkeitswert jedoch deutlich unter jenem von 3Y-TZP. Um die Festigkeit und die Transparenz in einem Werkstück zu vereinen, wurden die „Multilayer“-Zirkonoxide entwickelt. Hierbei wurde 3Y-TZP als opaker Dentinwerkstoff mit 4Y- und 5Y-TZP für die Schmelzhülle kombiniert.

Kuraray

Unter Zuhilfenahme von Zwischenschichten wurden Farbverläufe und Fluoreszenzen integriert (Abb. 6). Im Rahmen der CAD/CAM-Verarbeitung erfolgt die Anpassung an die Dentin- oder Schneidebereiche über die Positionierung der Restauration im Rohling (Nesting), um so den Farb- und Strukturverlauf der natürlichen Zähne zu erreichen.

Die Festigkeit des eingesetzten Zirkonoxids wird bestimmt durch die erforderlichen Wandstärken der Restauration, d.h. dass ein festeres Zirkonoxid wie 3Y-TZP auch prinzipiell dünner auslaufende Wände bei adhäsiver Befestigung ermöglicht. Diese Option erlaubt, die Präparationstiefe für 3Y-TZP minimalinvasiv zugunsten dünnwandiger Kronen zu gestalten. Bei monolithischen Kronen und Brücken kann durch den Verzicht auf die Verblendung der gewonnene Raum für verstärkte Kronenwände genutzt werden.

Zirkonoxide mit geringerer Festigkeit (4Y-, 5Y-TZP) erfordern in der Regel höhere Mindestwandstärken. Welche Wandstärken und Verbinderquerschnitte gewählt werden, hängt immer vom Zirkonoxidtyp ab; beim mehrschichtigen Zirkonoxid wird dies von der Positionierung der Kronenkonstruktion im Fräsrohling bestimmt.

Schneider

Wenn eine Verblendung geplant ist, müssen Zirkonoxidgerüste als anatomisch reduzierte, höckerunterstützende Konstruktionen gestaltet und eine gleichmäßige Verblendschichtstärke von max. 1,5 mm eingeplant werden. Eine Labial-Verblendung umgeht das Risiko einer okklusalen Verblendfraktur (Abb. 7).

Verbinderquerschnitte von ca. 9 mm2 für 3Y-TZP und 12 mm2 für 5Y-TZP sind Mindestwerte, meist für dreigliedrige Brücken. Da für die Stabilität der Konnektoren die Verbinderhöhe im Vergleich zur Breite eine höhere Bedeutung hat, sollte der Verbinder möglichst höher als breit sein. Wichtig ist, im basalen Bereich die Spannungen durch Rundungen (d > 2mm) zwischen Pfeilerzahn und Zwischenglied zu reduzieren und somit das Frakturrisiko zu minimieren.

Weitspannige Brücken müssen generell stärker dimensioniert werden. Die Überlebensraten von Kronen und Brücken aus Zirkonoxid sind vergleichbar mit Metallkeramik [Spitznagel 2022; Pjetursson 2021; Pieralli 2018; Zembic 2014]. Zirkonoxidkeramiken (3Y, 4Y, 5Y-TZP) verfügen über unterschiedliche Eigenschaften (Festigkeit, Transluzenz) und sind indikationsspezifisch einzusetzen.

Adhäsivtechnik im Single-Modus

Für das adhäsive Befestigen von Keramikrestaurationen wurden über viele Jahre Mehrflaschen-Adhäsive als sogenannter „Gold-Standard“ empfohlen. 3-Flaschen-Systeme (z.B. Syntac) galten gegenüber 1-Flaschen-Adhäsiven als überlegen. Inzwischen haben Universaladhäsive gleichgezogen. Dr. Michael Dieter, Zahnarzt in Buchs (Schweiz), erklärte ausführlich und differenziert die Unterschiede.

3-Flaschen-Adhäsive dominierten über 30 Jahre lang die adhäsive Befestigung. Die Systeme verfügten über eine effektive Monomer-Mischung, die praktisch keine Techniksensitivität aufwiesen. Durch den hohen Wassergehalt (z.B. 48% Syntac Adhäsiv) war das „Post-Etch-Management“ auf Dentin einfach, denn unabhängig vom Trocknungsgrad der Kollagenfasern besaßen diese Adhäsive eine eingebaute „Rewetting“-Funktion und waren somit extrem sicher in der Anwendung.

Das oft beschriebene, separat durchzuführende „Rewetting“ mit Wasser konnte sich in praxi nie durchsetzen. Die Mehrflaschen-Systeme enthielten jedoch ein relativ visköses Bonding Agent, dessen dünnes Verblasen in der Kavität kaum möglich war und im Falle einer separaten Polymerisation sehr leicht „Poolings“ generierte und somit das Gesamtergebnis gefährdeten, wenn die Restauration nicht in die finale Position „rutschen“ konnte. Aufgrund dessen unterließen viele Behandler das Polymerisieren des Bondings.

Dadurch initiierte man das Problem, dass die Lichtmenge für die finale Polymerisation nicht ausreichte, um durch die Keramikwand die „Resin tags“ im Dentin zu erreichen. Lange Belichtungszeiten zur Polymerisation wurden dadurch erforderlich.

Universaladhäsive sind heute erste Wahl und eine gute Alternative zu konventionellen Mehrflaschen-Adhäsiven. Universaladhäsive enthalten ein Phosphatmonomer (MDP) und sind mild ätzend (pH 2). Kollagenfasern werden nicht komplett freigelegt, sondern es verbleiben Hydroxylapatitkristalle um die Kollagenfibrillen.

MDP ermöglicht eine stabile chemische Bindung zum Kalzium des Dentins – dadurch wird die Beständigkeit des Dentin-Bondings im wässrigen Milieu verbessert. Universaladhäsive mit MDP sind für indirekte Restaurationen freigegeben und verbinden die Substrate Schmelz sowie Dentin mit Keramik und Metall.

Der größte Vorteil ist, dass man Universaladhäsive aufgrund ihrer niedrigen Filmschichtstärke jederzeit dünn verblasen kann, um sie separat und sicher zu polymerisieren. Wird die Dentinoberfläche versiegelt, werden postoperative Hypersensitivitäten und Aufbissempfindlichkeiten unterbunden. Endodontische Komplikationen treten signifikant seltener auf.

Herausforderungen für Ästhetik und Funktion

Dreh- und Angelpunkt der computergestützten Restauration ist die digitale Intraoralaufnahme für die Konstruktion der Restauration. Hingegen bieten die mit hochauflösenden Intraoralscannern gewonnenen Ganzkieferaufnahmen eine Unterstützung in der Diagnostik und für die Therapieentscheidung. Durch die Befundung von Überlagerungen mehrerer Scans über einen gewissen Zeitraum werden Verläufe, Veränderungen der Zahnhartsubstanz, der Weichgewebe und Bewegungsmuster sichtbar und objektiv messbar.

Bindl/Reiss

Ohne röntgenologische Strahlenbelastung können pathologische Prozesse in der Mundhöhle detektiert und analysiert werden. Damit kann die Aussagekraft des zahnärztlichen Befundes deutlich ausgeweitet werden. Für PD Dr. Andreas Bindl, Zürich, der viele Jahre an der Zürcher Universitätszahnklinik im Team von Profs. Werner Mörmann und Albert Mehl gearbeitet hat, ist der Ganzkieferscan unersetzlich für die Erfassung von Zahnabrasionen und Zahnerosionen, Okklusionsveränderungen und Bruxismusschäden, Zahnwanderungen, Parodontitiden (Abb. 8-10).

Bindl/Reiss

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Die Nutzung des virtuellen Artikulators zusammen mit neuer Cerec-Software stellten die Praxisinhaber Dr. Christian Moussally, Paris, Dr. Osman Er, Istanbul, Dr. Gerhard, Werling, Bellheim/Landau, dem Publikum vor, mit dem Ziel, Frühkontakte auf der Restauration zu vermeiden und bei schwierigen Bissverhältnissen eine einwandfreie Funktion zu gewährleisten. Einen Ausflug in die Therapie schlafbezogener Atemstörungen (obstruktive Schlafapnoe) offerierte Dr. Hubert Stieve, Rendsburg, und stellte die Herstellung der Schnarcher-Schiene vor.

Der Ästhetik von Restaurationen aus CAM-Komposit (z.B. Cera-Smart, Tetric CAD), Hybridkeramik (Enamic) und PMMA-Versorgungen widmete sich Frau Dr. Bernhild-Elke Stamnitz, Langen. Die Praxisinhaberin zeigte im Workshop den Nutzen und die Anwendung lichthärtender Malfarben.

Materialauswahl und Verarbeitung des verblendfreien, hochfesten (700 MPa) Alumino-Virgilit-Lithiumsilikats (Cerec Tessera) zeigte ZTM Silvia Büscher, Bensheim. Die Charakterisierung des gleichartigen Werkstoffs mittels Shadings und Politur demonstrierte ZFA Jaqueline Munzel, Langgöns (Praxis Dr. Armin Beck).

Zahntechnik verschiebt Grenzen

Komplexe Restaurationen wie mehrgliedrige Brücken, implantatgetragene Suprastrukturen, die Rekonstruktion fehlender Stützstrukturen und kompromittierende Versorgungen bei funktionell schwierigen Bissverhältnissen waren bisher für die CAD/CAMTechnik von Limitationen begleitet. Mit der Integration neuer Verfahren, wie z.B. mit den Cerec-, inLab-, Connect-Systemen, 3D-Druck, Prototyping, lassen sich anspruchsvolle, zahntechnische Arbeiten mit hoher Präzision und gegenüber Analogverfahren mit geringerem Zeitaufwand herstellen. 

ZTM Jens Richter, Rochlitz, stellte die computergestützten Konstruktions- und Fertigungsschritte für funktionskorrigierende Schienen zur Bisshebung, implantatgetragene Steg- und Mesostrukturen, für Geschiebe und Doppelkronen sowie Langzeitprovisorien vor. Richter betonte, dass gute Fertigungskenntnisse in der Analogtechnik eine unabdingbare Voraussetzung ist, um mit den Digitalverfahren exzellente Ergebnisse zu erzielen. „Einfach nur die Maus führen und Knöpfe drücken reicht nicht“.

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