Allgemeine Zahnheilkunde

Cerec Masters stellten 3D-Druck in den Fokus des Cerec-Tags 2021.

Drucken statt Fräsen in Praxis und Labor

09.11.2021

Abb. 1: Drucken von provisorischen Kronen, hier mit Supportelementen.
Abb. 1: Drucken von provisorischen Kronen, hier mit Supportelementen.

Nach dem vorgegangenen „Ladys Day“ unter der Moderation von Zahnärztin Susanne Kurbad, Viersen, mit teilweise universitären Beiträgen von 10 Zahnärztinnen zu den Erfahrungen mit der computergestützten Chairside-Behandlung konzentrierte sich der Folgetag auf neue Technologien, die auch in Workshops vertieft wurden.

„Wird der 3D-Drucker unser neuer Freund?“. Mit dieser Ankündigung eröffnete Dr. Andreas Kurbad, Viersen, seinen Vortrag zur Entwicklung der 3D-Drucker, deren Leistung und Nutzen für die niedergelassene Praxis und das zahntechnische Labor. Grundsätzlich für dentale Zwecke sind Systeme wie Digital Light Processing (DLP), Stereolithografie (SLA), selektives Laserschmelzen (SLM) und Polyjet geeignet.

Dreidimensional-gedruckte Werkstücke bieten die Möglichkeit, einen volldigitalisierten Workflow umzusetzen. Der additive Druck erlaubt eine materialsparende Fertigung von komplexen Strukturen in Kleinserien. Bestehende Limitierungen bei der Formgestaltung entfallen.

Grundlage ist eine Oberflächendatei, die im CAD/CAM-Verfahren entworfen oder per Scanner generiert wurde. Standardschnittstelle ist das STL-Dateiformat für die Übergabe von CAD-Daten an additiv arbeitende Fertigungssysteme.

Die Druckschichten liegen zwischen 25 und 100 μm. Nach dem Drucken erfolgt eine Isopropanol-Reinigung des Werkstücks von Restmonomer, die Aushärtung im Lichtpolymerisationsgerät und das Abtrennen der Stützstrukturen.

Befestigungsstellen werden final geschliffen und poliert. Gedruckte Modelle sind reproduzierbar und können bei Bedarf nachgedruckt werden.

  • Abb. 1: Drucken von provisorischen Kronen, hier mit Supportelementen.

  • Abb. 1: Drucken von provisorischen Kronen, hier mit Supportelementen.
    © Kurbad
Eingesetzt werden 3D-Drucker zur Fertigung von Mock-up (Abb. 2), Aufbissschienen (Abb. 3), Provisorien (Abb. 1, 4), Implantat-Bohrschablonen, für Situations- und Arbeitsmodelle (Abb. 5) sowie von Einsetzschlüsseln für komplexe prothetische Rehabilitationen. Der Druck von KfO-Alignern kann den aufwändigen Modelldruck für das Thermoforming ersetzen.
  • Abb. 2: Gedrucktes FZ Mock-up, hier noch mit Stützgerüst.
  • Abb. 3: Gedruckte Aufbissschienen, noch mit Stützstruktur.
  • Abb. 2: Gedrucktes FZ Mock-up, hier noch mit Stützgerüst.
  • Abb. 3: Gedruckte Aufbissschienen, noch mit Stützstruktur.

  • Abb. 4: Schalenprovisorien aus dem 3D-Drucker.
  • Abb. 5: Unterkiefermodell aus dem 3D-Drucker.
  • Abb. 4: Schalenprovisorien aus dem 3D-Drucker.
  • Abb. 5: Unterkiefermodell aus dem 3D-Drucker.

Bei der Gestaltung der Modelle hat der Anwender eine Vielzahl an Möglichkeiten, z.B. unterschiedliche Wandstärken, herausnehmbare Stümpfe, Attachments oder eine Beschriftung. Um die Modelle noch besser an die individuellen Gegebenheiten anzupassen, stehen auch elastische Materialien für den Druck von Zahnfleischmasken zur Verfügung.

Die Ausgabe der Druckdaten im Cerec-System erfolgt zur Zeit noch über differenzierte Wege. Druckdaten im STL-Format mit geschlossener Geometrie werden laut Kurbad mit der Software Connect 5.2 ausgegeben. Gesockelte Modelle werden mit der Cerec Ortho SW bereitgestellt.

Für die Ausgabe von Restaurationsdaten ist die inLab SW erforderlich. Ein digitales Mock-up kann im STL-Format mit DXD Software ausgedruckt werden. Mit einer Implantat-Software kann auf Basis eines Intra-oralscans die geplante chirurgische Bohrschablone unmittelbar gefertigt werden (Systeme Sicat, SprintRay).

Erfahrungen mit Langzeitprovisorieren zeigen, dass der 3D-Druck das Potential hat, Restaurationen als zusätzliche Option zu drucken. Dafür sind mittlerweile zahnfarbige Materialien verfügbar, die für Kronen geeignet sind. Diese sind, abhängig vom Hersteller und der Zusammensetzung des Materials, für temporäre oder sogar permanente Versorgungen einsetzbar.

Limitierend sind in der Regel Materialstärke sowie die mögliche Spannweite von Brückenkonstruktionen. Für implantatprothetische Versorgungen kann im Vorfeld bereits ein passgenaues Provisorium gedruckt werden, das nach der Enossal-Insertion direkt eingesetzt wird.

Gemäß einer Studie der Charité Zahnmedizin bietet der 3D-Druck künftig die Option, Kompositaufbauten aus Keramikpartikeln gefüllten Kunststoffen und Okklusal-Veneers für die Bisserhöhung mit Mindestwandstärke von 1,0 mm zu fertigen. Auch an-geborene Schmelzdefekte (MIH) können mit gedruckten Full-Veneers versorgt wer-den (Prause, Beuer; 2021).

Allerdings werden 3D-gedruckte Versorgungen aus Polymeren die Ästhetik, Festigkeit, Funktion und Langlebigkeit der Dentalkeramiken in naher Zukunft nicht ersetzen können. Als rudimentäre Sofortlösung können gedruckte Restaurationen jedoch eine brauchbare Alternative sein.

Die additive Fertigungstechnologie und 3D-Druckmaterialien werden künftig in herausfordernden Situationen, die bisher nur mit einem hohen zahntechnischen Aufwand oder mit umfangreichen, zahnärztlich invasiven Maßnahmen lösbar waren, erfolgreich eingesetzt werden können. Daraus ergibt sich fortlaufend ein immer größer werdendes Indikationsspektrum (Beuer; 2021).

Frontzahn-Ästhetik im Chairside-Visier

Die „Köngisdisziplin“ in der Zahnheilkunde nahm Dipl.-Stom. Oliver Schneider, Zwickau, mit dem Thema „Möglichkeiten und Grenzen ästhetischer Versorgungen in einer Sitzung“ in den Fokus. Die Therapie im Frontzahnbereich mit Kronen, Teilkronen und Veneers zielt neben der Defektbehandlung auf die Schaffung von harmonischen Zahnformen, von treffsicheren Farbverläufen und Transluzenz im Schmelzbereich, mit individuellen Texturen, Perikymatien und Mamelons - und nicht zu vergessen, mit einer gesunden Gingivagirlande als wichtige Ergänzung für die „Rot-Weiß-Ästhetik“. Ergänzt werden soll dieses Pflichtenheft mit einem guten Kaukomfort für den Patienten.

Voraussetzung für Frontzahnbehandlungen ist die Analyse der habituellen Funktion, die Erfassung der Ästhetiksituation, die auch die prospektiven Wünsche des Patienten berücksichtigt. Für das klinische Vorgehen wird der Aufbau zerstörter Zahnhartsubstanz mit Komposit geplant.

Das anvisierte Ergebnis der Behandlung wird mit einem Wax-up oder besser mit einem Mock-up visualisiert, das ausgefräst und dem Patienten provisorisch eingegliedert werden kann (Abb. 6-11). In anderen Fällen wird das geplante Behandlungsziel unter Einsatz der SmileDesign-Software mit dem Patienten besprochen.

  • Abb. 6: Ausgangsbefund: Massiver Bisshöhenverlust, im OK vertikal ca. 3 mm.
  • Abb. 7: Nach der Bissstabilisierung im Seitenzahnbereich werden Mock-ups aus CAD-Komposit (Telio CAD) hergestellt.
  • Abb. 6: Ausgangsbefund: Massiver Bisshöhenverlust, im OK vertikal ca. 3 mm.
  • Abb. 7: Nach der Bissstabilisierung im Seitenzahnbereich werden Mock-ups aus CAD-Komposit (Telio CAD) hergestellt.

  • Abb. 8: Mock-up eingegliedert. Der Patient kann nicht nur die veränderte Bisslage, sondern auch die neue Ästhetik über mehrere Wochen testen.
  • Abb. 9: Zirkuläre Holkehlpräparation, regio 13-23.
  • Abb. 8: Mock-up eingegliedert. Der Patient kann nicht nur die veränderte Bisslage, sondern auch die neue Ästhetik über mehrere Wochen testen.
  • Abb. 9: Zirkuläre Holkehlpräparation, regio 13-23.

  • Abb. 10: CAD/CAM-gefertigte Kronen, mit keramischen Malfarben individualisiert. Werkstoffe: Canini aus Lithiumdisilikat wg. Festigkeit und Führung (e.max CAD LT), Incisivi aus Leuzitsilikat (Empress CAD Multi).
  • Abb. 11: Intraorales Behandlungsergebnis unmittelbar nach Eingliederung.
  • Abb. 10: CAD/CAM-gefertigte Kronen, mit keramischen Malfarben individualisiert. Werkstoffe: Canini aus Lithiumdisilikat wg. Festigkeit und Führung (e.max CAD LT), Incisivi aus Leuzitsilikat (Empress CAD Multi).
  • Abb. 11: Intraorales Behandlungsergebnis unmittelbar nach Eingliederung.

Die parodontale Vorbereitung umfasst eine professionelle Zahnreinigung, die Beseitigung von Knochentaschen (GBR / GTR) sowie in angezeigten Fällen mucogingivale Eingriffe, um eine Langzeitstabilität der keratinisierten Gingiva zu erlangen. Die Präparationstiefe für die keramische Versorgung mit Kronen oder Veneers wird mit Hilfe eines Silikonschlüssel vorbereitet.

Veneers werden weitgehend im Schmelz präpariert. Falls eine Überkuppelung erforderlich ist, wird die Inzisalkante um 1,5 mm gekürzt. Lithiumdisilikat-Kronen (LS2) erhalten eine Hohlkehle, Leuzitsilikat-Kronen (Empress) eher eine Schulterpräparation.

Die Werkstoffentscheidung orientiert sich an Gegebenheiten wie Verfärbung der Zahnstümpfe, Wandstärke der Restaurationen, Lage der Präparationsgrenzen, an der Gingivasituation, optischen Individualisierung mit Shadings, und letztlich an der Befestigungstechnik. Bei dünnen Wandstärken, besonders im Randbereich, sind die Werkstoffeigenschaften nach dem Ausschleifen zu beachten. So neigen Glaskeramiken eher zu Randausbrüchen als polymerhaltige Hybridmaterialien und erfordern eine Randverstärkung von 50-100 μm.

Zirkonoxide und keramikdotierte CAD-Komposite (Enamic, Avencia, Tetric CAD) ermöglichen sehr exakte Ränder. Die Grundstimmung der Werkstoffe beeinflusst die Ästhetik der Restauration.

So verfügt laut Schneider Celtra Duo über einen rötlichen Grundton, Katana STML über einen leicht metallischen Glanz; Tetric CAD über eine helle Transluzenz. Verfärbte Zahnstümpfe können mit e.max CAD LT (LS2) maskiert werden.

Zur Individualisierung der Keramikoberflächen eignen sich laut Schneider e.max Shade- und Stains-Massen, die die Zahnfarben, Dentinkerne und Mamelons aktivieren. Für grazile Präparationsgrenzen mit sehr dünnen Wandstärken im UK-Frontzahnbereich lassen sich gut Zirkonoxide einsetzen. Die Befestigung der Restaurationen erfolgt mit adhäsiven Kompositen, Zirkonoxid mit selbstadhäsiven Resinzementen.

Schneider erinnerte daran, dass Ästhetik in der Zahnmedizin eng mit kreativer Gestaltung und Freude am Ergebnis verbunden ist – gemäß einem Bonmot von Albert Einstein: „Kreativität ist die Intelligenz, die Spaß macht“.

Der Kronenrand im Fokus

Eine erfolgreiche Chairside-Restauration bei der prothetischen Rekonstruktion beginnt laut PD Dr. Andreas Bindl, Zürich, mit einer sorgfältigen Präparation des Kronenrandes. Der Übergang zwischen der natürlichen Zahnkrone und dem Zahnhals ist oval oder triangulär, niemals rotationssymmetrisch (rund) wie bei Implantaten. Um für eine zahngetragene Krone mit subgingivaler Präparationsgrenze ein anatomisches Optimum und eine exakte Passung zu erzielen, ist die Erhaltung des Weichgewebes als Durchtrittsprofil unabdingbar.

Die Passgenauigkeit zwischen dem keramischen Kronenrand und dem präpariertem Stumpf hat direkte Auswirkungen auf den parodontalen Gesundheitszustand. Eine Überkonturierung der Restauration führt zu einer erhöhten Plaqueakkumulation. Deshalb muss schon in der Planungsphase die Art des Kronensystems, die Lage des Restaurationsrands und die Präparationsform aufeinander abgestimmt werden.

  • Abb. 12: Präparationsgrenze mit Elektrotom freigelegt. Weichgewebe kann unge-naue Kronenränder auslösen und dadurch Sekundärkaries begünstigen.

  • Abb. 12: Präparationsgrenze mit Elektrotom freigelegt. Weichgewebe kann unge-naue Kronenränder auslösen und dadurch Sekundärkaries begünstigen.
    © Bindl
Bindl empfahl, exponiertes Weichgewebe im Bereich der Präparationsgrenze mit einem keramischen Gewebetrimmer (Rotodent) ohne Wasserkühlung einzuebnen. Bei extensivem Gewebeüberschuss ist das Elektrotom angezeigt (Abb. 12). Hierbei werden auch kleine Blutgefäße verschlossen.

Die Reduzierung von Weichgewebe zur Freilegung der Präparationsgrenzen ist besonders für den optoelektronischen Intraoralscan erforderlich. Sulcusgewebe, Blutungen und Speichel erschweren die digitale Erfassung der Zahnstrukturen und können lokal fehlerhafte Abformungen und Modellberechnungen auslösen.


Start-up 2022 der Cerec Masters - Präsenz und Online

Das nächste Symposium als Jahresauftakt für die „Cerec Family“ findet am 22. und 23. Januar 2022 als Präsenzveranstaltung und mit Livetream statt. Viele Themen, in-teressante Workshops, neue Erfahrungen, und natürlich Kollegenkontakte. Info unter

Weitere Informationen erhalten Sie unter www.cerec.de.

Näheres zum Autor des Fachbeitrages: Manfred Kern


Nachhaltige Zahnmedizin – so geht's
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Die Verwirklichung der Nachhaltigkeitsziele der UN darf keine Utopie bleiben.
Auch die Zahnmedizin kann und muss ihren Beitrag dazu leisten.
Wie?! – Dies erfahren Sie auf der Karlsruher Konferenz am 18. März 2022 online.

Erfahren Sie im kostenlosen Live-Webinar „Die Versorgung zahnloser Kiefer im digitalen Workflow“ von Permadental am 04.02.2022 von 14:00–15:00 Uhr alles über die digitale Prothetik, Planung und Abrechnung der Leistungen, sowie über den Workflow zwischen Praxis und Labor.

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