Allgemeine Zahnheilkunde


Die Bestimmung der Zahnfarbe und deren Umsetzung in die Rekonstruktion

Abb. 1: Das Farbsystem nach Munsell ist dreidimensional aufgebaut und basiert auf einem Ordnungsprinzip aus Helligkeit, Farbintensität und Farbton.
Abb. 1: Das Farbsystem nach Munsell ist dreidimensional aufgebaut und basiert auf einem Ordnungsprinzip aus Helligkeit, Farbintensität und Farbton.

Die Bestimmung der Zahnfarbe ist generell eine Herausforderung. Dazu gehört auch, die ermittelte Zahnfarbe auf die direkte oder indirekte Rekonstruktion zu übertragen. Die Autoren untersuchten die Möglichkeit, das Ergebnis der Zahnfarbbestimmung mit dem Farbring VITA Toothguide 3D-MASTER verlustfrei in die Farbskala VITA classical A1–D4 zu übertragen.

Mit der Entwicklung des VITA SYSTEMS 3D-MASTER (VITA Zahnfabrik) wurde ein bedeutender Schritt im Bereich der Zahnfarbbestimmung und der Farbrekonstruktion für zahnfarbene, laborgefertigte Restaurationen erzielt. Das VITA SYSTEM 3D-MASTER leitet systematisch durch die Farbbestimmung und ist nicht nur eine einfache Abmusterung von Vorlagen, wie beispielsweise bei dem Farbring VITA classical A1–D4 (VITA Zahnfabrik). Vielmehr orientiert sich die Farbbestimmung an der wissenschaftlichen Beschreibung der Farbe, die sich aus der Helligkeit, dem Chroma (Intensität) und dem Farbton ergibt [1] (Abb. 1). Dieser Systematik folgend wird bei der Arbeit mit dem VITA SYSTEM 3D-MASTER zunächst die Helligkeitsgruppe gewählt und innerhalb dieser die Intensität und der Farbton des zu bestimmenden natürlichen Zahnes validiert [2] (Abb. 2 u. 3). Dies führt zu einer sicheren Zahnfarbbestimmung [3]. Die Farbabstände zwischen den Vorlagenmustern sind gleichmäßig [4,5]. Der Farbring hat keine „Lücken“ oder eng besetzte Farbgebiete wie der VITA classical A1–D4 [6,7]. Dies führt zu einer guten Abdeckung des Zahnfarbraums. Ein weiterer wichtiger Fortschritt beim VITA SYSTEM 3D-MASTER ist die Erweiterung der Farbskala um dunkle und gesättigte Farben [4] sowie um Bleachfarben (Zahnaufhellung). Somit ist es möglich, auch „extreme“ Zahnfarben zu rekonstruieren. Ein Nachteil bei der Anwendung des VITA SYSTEM 3D-MASTER ist, dass direkte Füllungsmaterialien sowie viele Laborprodukte nicht in den 29 Farben erhältlich sind. Hier werden oft ausschließlich die VITA classical A1–D4-Farben angeboten. Zahnärzte und Zahntechniker, die mit dem VITA SYSTEM 3DMASTER arbeiten, sind somit auf zwei Farbbestimmungssysteme angewiesen oder verlieren – wenn sie nur die VITA classical A1–D4 Farbskala verwenden – den Vorteil der sicheren Farbbestimmung. Es stellt sich die Frage, ob es möglich ist, das Ergebnis der Zahnfarbbestimmung mit dem VITA Toothguide 3D-MASTER in ein VITA classical A1–D4-Farbmuster umzucodieren, ohne hierbei einen klinischen Fehler einzubauen und damit einen Informationsverlust zu erzeugen.

  • Abb. 2: Das VITA SYSTEM 3D-MASTER spiegelt das farbmetrische dreidimensionale Ordnungsprinzip wider. Die Farbbestimmung erfolgt in drei systematischen Schritten: 1. Helligkeit (Value), 2. Farbintensität (Chroma), 3. Farbton (Hue).
  • Abb. 3: Bestimmung der Zahnfarbe mit VITA Toothguide 3D-MASTER. Nach der Validierung der Helligkeit erfolgt die Auswahl der Farbintensität.
  • Abb. 2: Das VITA SYSTEM 3D-MASTER spiegelt das farbmetrische dreidimensionale Ordnungsprinzip wider. Die Farbbestimmung erfolgt in drei systematischen Schritten: 1. Helligkeit (Value), 2. Farbintensität (Chroma), 3. Farbton (Hue).
  • Abb. 3: Bestimmung der Zahnfarbe mit VITA Toothguide 3D-MASTER. Nach der Validierung der Helligkeit erfolgt die Auswahl der Farbintensität.

Voruntersuchung

Um die prinzipielle Umsetzbarkeit testen zu können, wurde in Kooperation mit dem Institut für Diskrete und Kombinatorische Optimierung der Universität Heidelberg (Leiter: Prof. Dr. G. Reinelt) eine Voruntersuchung in einem Computermodell realisiert. Für die Optimierungen wurden zirka 100 Millionen Gitterpunkte in einem künstlichen Zahnfarbraum innerhalb der Grenzen des Farbraums des VITA classical A1–D4 erzeugt. Anschließend wurden über den gesamten Farbraum 10.000 Zufallsfarben definiert, 10.000 gleichmäßig im oberen, mittleren und unteren Helligkeitsbereich sowie weitere 10.000 mit eingerechneter höherer Wahrscheinlichkeit für klinisch häufiger vorkommende Farben. Für jede Zufallsfarbe wurde die optimale Übereinstimmung mit einer der 16 VITA classical A1–D4-Farben errechnet, also das Farbmuster gewählt, welches den kleinsten Farbabstand (Differenz) zur Zufallsfarbe aufweist. Dies stellte die direkte Bestimmung der Farbe mit dem VITA classical A1–D4 dar (direkte Methode). Dann wurde für diese Zufallsfarbe auch das optimale VITA SYSTEM 3D-MASTER evaluiert und zu einer VITA classical A1–D4-Farbe umcodiert. Dies erfolgte zum einen nach einer einfachen Abstandstabelle, also danach, welches VITA classical A1–D4-Muster den kleinsten Farbabstand zum ausgesuchten VITA SYSTEM 3D-MASTER aufweist (einfache indirekte Methode). Zusätzlich wurde dieser Vorgang nach einer komplexen, optimierten Umcodierungstabelle (optimierte indirekte Methode) vorgenommen. Es konnte festgestellt werden, dass mit der direkten und mit beiden indirekten Bestimmungen vergleichbare Ergebnisse erzielt wurden.

Direkte Methode: Für jede Zufallsfarbe wurde das optimale VITA classical A1–D4-Match errechnet, also das Farbmuster, welches den kleinsten Farbabstand (Differenz) zur Zufallsfarbe aufweist.

Indirekte Methode: Für die Zufallsfarbe wurde das optimale VITA SYSTEM 3D-MASTER Farbmuster bestimmt und dieses zu einem VITA classical-Muster umcodiert. Dies erfolgte sowohl nach einer einfachen Abstandstabelle als auch nach einer komplexen, optimierten Umcodierungstabelle.

In 60 % der Fälle war die indirekte Übereinstimmungsbestimmung gleich gut wie die direkte. Bei den anderen 40 % wurden durch die indirekte Methode Fehler von bis zu einem ?E-Wert (Farbabstand, Differenz) von 1,32 festgestellt, was einen klinisch relevanten zusätzlichen Fehler bedeuten kann [8]. Besonders gut funktionierte die indirekte Methode bei hellen und sehr dunklen Farben. Das Computermodell ermöglichte mit der indirekten Methode jedoch keine besseren Ergebnisse, da für die Bestimmung mit der direkten Methode immer die optimale VITA classical A1–D4-Übereinstimmung berechnet wurde. Der Effekt, dass mit dem VITA SYSTEM 3D-MASTER die Zahnfarbe systematischer bestimmt werden kann, wurde in diesem Modell nicht berücksichtigt. Daher sollte dieser Faktor in einem In-vitro-Szenario mit menschlichen Beobachtern überprüft werden.

Untersuchung mit visueller Bestimmung

Bei standardisierten Bedingungen mit idealer Beleuchtung (D65, Tageslicht), korrektem Beobachtungswinkel (45° Beleuchtung, 0° Abmusterung) und farbneutraler, grauer Umgebung wurden 60 Beobachtern im Alter von 22 bis 56 Jahren (43 % Frauen) 40 runde Farbmuster dentaler Verblendkeramiken vorgelegt. Die Beobachtergruppe setzte sich aus 35 Zahnärzten, 15 Zahntechnikern sowie 10 Zahnmedizinstudenten zusammen. Die Mustervorlagen wurden aus Dentin- und Schmelzmassen aufgeschichtet und beinhalteten 10 reine VITA SYSTEM 3D-MASTER-Farben, 10 reine VITA classical A1–D4-Farben sowie 20 beliebige Mischfarben. Die Beobachter bestimmten in alternierender Reihenfolge die Farben der Mustervorlagen, einmal mit der VITA classical A1–D4 Farbskala (direkte Methode) und einmal mit dem VITA Toothguide 3D-MASTER. Zwischen den Farbbestimmungen mit den zwei Farbringen lagen mindestens 24 Stunden. Anschließend wurde das Ergebnis mit dem VITA Toothguide 3D-MASTER mithilfe der Umcodierungstabellen in eine VITA classical A1–D4-Farbe aufgeschlüsselt (indirekte Methode).

Um Farbabstände ermitteln zu können, wurden sowohl die Vorlagenmuster als auch die Farbmuster der verwendeten Farbringe mit einem hochpräzisen Spektroradiometer (SpectraScan PR670, Kalifornien, USA) vermessen. Somit konnte der Farbabstand zwischen dem Vorlagenmuster und dem mit der direkten und indirekten Methode bestimmten VITA classical A1–D4-Farbmuster berechnet werden. Die Untersuchung zeigte, dass aus der optimierten indirekten Farbbestimmung im Mittel zu 0,02 ?E-Einheiten bessere Ergebnisse resultierten als mit der direkten Farbbestimmung. In 60 % der Fälle war die indirekte Farbbestimmung der VITA classical A1–D4-Farbe via Umrechnung von VITA SYSTEM 3D-MASTER-Farben der direkten Bestimmung überlegen. In 40 % der Fälle zeigte die indirekte Bestimmung ein schlechteres Ergebnis (maximal 2,69 ?E-Einheiten).

Fazit

In den meisten Fällen ist es mit dem VITA SYSTEM 3D-MASTER gleich gut oder besser möglich, Zahnfarben zu bestimmen und diese mittels Umrechnungstabelle in eine VITA classical A1–D4-Farbe umzucodieren. Eine Schwäche der Umrechnungstabellen stellen vor allem Farben im mittleren Helligkeitsbereich dar, in dem der VITA classical A1–D4 eine sehr dichte Farbabdeckung aufweist [1]. In ihrer Gesamtheit deuten die Untersuchungen darauf hin, dass es klinisch vertretbar ist, zur Bestimmung von VITA classical A1–D4-Farben die Vorteile des VITA SYSTEM 3D-MASTER zu nutzen (Abb. 3) und die so bestimmten Farben beispielsweise auf die direkte Füllungstherapie zu übertragen.

Autoren:
Prof. Dr. Alexander Hassel, Dr. Andreas Zenthöfer


Veröffentlichungen:

Hassel AJ, Zenthöfer A, Corcodel N, Hildenbrandt A, Reinelt G, Wiesberg S: Determination of VITA Classical shades with the 3D-Master shade guide. Acta Odontol Scand 2013; 71 (3–4): 721–726.

Zenthöfer A, Wiesberg S, Hildenbrandt A, Reinelt G, Rammelsberg P, Hassel AJ: Selecting VITA Classical shades by use of the VITA 3D Master shade guide. International Journal of Prosthodontics; Date accepted: 2013-11-11.

Näheres zum Autor des Fachbeitrages: Prof. Dr. Alexander Hassel

Bilder soweit nicht anders deklariert: Prof. Dr. Alexander Hassel


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