Prothetik

Virtueller Artikulator

Im Bestreben, die okkludierenden Flächen der Zähne einschließlich der Okklusion „virtuell navigierbar“ zu machen, werden Softwarelösungen entwickelt, die sich im weitesten Sinne mit dem Namen „virtueller Artikulator“ verbinden. Naheliegend ist es, die Situation des mechanischen Arikulators softwaretechnisch zu kopieren. Solche „virtuelle Artikulatoren“ haben vergleichbare Steuerelemente, mit denen gelenkbezügliche Werte eingegeben werden können. Die individuelle Situation der Modellmontage wird bei solchen Systemen in der Regel so gelöst, dass die Modelle zunächst mit einem Gesichtsbogen schädelgelenkbezüglich in einem mechanischen Artikulator montiert und anschließend mit Sockel und der Sockelgeometrie dreidimensional eingescannt werden. Ein solches aktuelles Softwaresystem ist der Virtuelle Artex^® CR (Girrbach).

Mit dem virtuellen Artikulator verbindet sich aber auch die Hoffnung, der In-vivo-Situation so nahe wie möglich zu kommen, wobei es nicht nur darum geht, den mechanischen Artikulator auf den Computerbildschirm zu bringen und ihn computertechnisch zu kopieren, sondern ihn auch durch einen virtuellen, der nicht in gleicher Weise den mechanischen Einschränkungen unterliegt, zu ergänzen bzw. zu ersetzen^2,6.

Bei einem rein virtuell arbeitenden Artikulator benötigt man im Idealfall keinen Gesichtsbogen mehr und Modelle müssten nicht mechanisch in Kieferrelation montiert werden. Es werden allenfalls kleine „Kopplungsteile“ benötigt, mit denen die Referenzierung der 3D-Scans mit den Bewegungsaufzeichnungen so rationell wie möglich gelingt. Im engeren Sinne arbeitet ein solcher VR-Artikulator nicht mehr wie ein konventioneller, sondern nutzt die primären Vorteile der Softwarewelt. Eine aktuelle Version stellt das 3D-Virtual Articulation System (3D-VAS) dar, das als Softwaremodul an der Analysesoftware WinJaw des Jaw Motion Analysers (JMA) der Firma Zebris (D-Isny) angekoppelt und in Zusammenarbeit mit der Universität Greifswald entwickelt wurde⁸ (Abb. 3).

Mit dem 3D-VAS-System lassen sich die „virtuellen“ Zahnreihen in Echtzeit synchron mit den Bewegungen des Patienten verfolgen, d. h., der Patient mit montierten JMASensoren und der Zahnarzt können die Bewegungen einschließlich der entstehenden okklusalen Kontakte gleich direkt auf dem Computerbildschirm verfolgen und einer Okklusionsanalyse zuführen. Erstmals ist es mit einem solchen System möglich, okklusale Kontakte mit Zeitbezug wiederzugeben und zu bestimmen, wo, wann, welcher Kontakt an welchem Zahn mit welcher Stärke in welcher Verzahnung auftritt (Abb. 4).

Zudem lassen sich die Bewegungen des Unterkiefers einschließlich der Kaufl ächen als eine Art Hüllkurve „einfrieren“. Diese Hülloberfl äche bildet für jeden Bewegungszyklus die koordinative „Raumnutzung“ des Unterkiefers im Vergleich zu den Kaufl ächen des Oberkiefers ab. Zusammengesetzt beschreiben die Hüllkurven den räumlich und neuromuskulär angesteuerten funktionellen „Grenzraum“ des okklusalen Spaltes. Gegen eine solche Hüllkurve lassen sich CAD-erzeugte Restaurationen funktionell modellieren (Abb. 5).

Virtuelle Zahnaufstellung

Die Prinzipien und Methoden der CAD/CAM-Technik lassen sich auch auf die Herstellung herausnehmbaren Zahnersatzes übertragen. Mit 3D-Scannern können die Modelle unbezahnter Kiefer einschließlich Kieferrelation digital erfasst und dargestellt werden. Die Kieferkammmitten einschließlich Toleranzzone lassen sich dabei vollautomatisch ermitteln, ebenso die interalveolären Linien und deren Schnittpunkte mit der Okklusionsebene, zudem ist eine halbautomatische Konstruktion des Frontzahnbogens möglich. Anhand

einer Datenbank werden künstliche Zähne in entsprechender Größe ausgewählt und perlschnurartig entlang der „Okklusionslinie“ aufgereiht. Der Zahntechniker kann die Ästhetik und Funktion der vorgeschlagenen Zahnaufstellung am Computerbildschirm beurteilen und ggf. geringfügig korrigieren¹ (Abb. 6).

Sicherlich werden für solche Anwendungen noch optimale Lösungen für eine Umsetzung in definitiven Zahnersatz gefunden werden müssen, aber das Potenzial, eine solche virtuelle Aufstellung mit der Implantatplanung zu kombinieren und Bohrschablonen nicht nur für Einzelzahnersatz, sondern für größere Kieferabschnitte unter primär funktionellen Gesichtspunkten anzufertigen, zeichnet sich ganz klar ab und wird das Thema „Funktion und CAD/CAM“ nachhaltig bestimmen und beeinflussen.

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