Unterschiede zwischen Intraoralscannern

Die Genauigkeit

Der sicherlich entscheidende Faktor für jede Abformung ist die Genauigkeit. Dieser Punkt ist heute sehr gut untersucht, denn es liegen hierzu mittlerweile zahlreiche Studien vor. Nahezu alle diese Studien [1-3] kommen heute zu dem Ergebnis, dass die digitale Abformung sehr gute Genauigkeitswerte aufweist.

Dies gilt nicht nur für die lokale Präzision am Einzelzahn, in der sie der analogen Abformung meist überlegen ist, sondern auch für Abformungen des Gesamtkiefers. Die meisten dieser Untersuchungen sind allerdings In-vitro-Untersuchungen. Der größte Vorteil der digitalen Abformung liegt jedoch in vivo, also bei der Umsetzung am realen Patienten.

Scanner-spezifisch gibt es Unterschiede im Hinblick auf den Scan des Gesamtkiefers. Wichtig ist, wenn man sich mit Studien zur Genauigkeit befasst, dass auf die exakte Bezeichnung des getesteten Scanners und vor allem der genutzten Software geachtet wird. Viele neue Studien beschreiben Scansysteme und Softwareentwicklungsstufen, die in dieser Form schon gar nicht mehr auf dem Markt erhältlich sind.

Zu einigen neuen Scansystemen gibt es dann wiederum noch keine wissenschaftlichen Untersuchungen. Es ist deshalb wichtig, sich bei der Anschaffung eines Gerätes genauer zu informieren. Beim Betrachten der Scans von präparierten Zähnen sieht man, dass die Detailgenauigkeit der Wiedergabe sich durchaus am Einzelzahn unterscheidet.

Die Scanstrategie

Einer der größten Unterschiede zwischen den Intraoralscannern liegt in der Scanstrategie zur Erfassung der Restbezahnung, Präparationen und Bisssituation. So bestehen prinzipiell 3 Optionen:

Die 1. Option ist der Scan des gesamten Kiefers inklusive aller Präparationen. Dieses Vorgehen ist schnell, benötigt aber eine sehr gute Kontrolle der Retraktion aller präparierter Zähne, da diese frei von Blut, Speichel oder Gewebe sein müssen und dies dem analogen Workflow entspricht. Sollten hierbei Ungenauigkeiten zu finden sein, müssen diese separat ausgeschnitten und nachgescannt werden.

Die 2. Möglichkeit ist, ein Scan des zu präparierenden Kiefers vor der Präparation. Nachdem dies erfolgt ist, werden die entsprechenden Zähne automatisch aus dem Erstscan gelöscht und es erfolgt ein Scan der präparierten Zähne, die dann in den Vorpräparationsscan eingerechnet werden.

Hierbei ist darauf zu achten, dass genug Restzahnbestand vorhanden ist, um die nachzuscannenden Regionen präzise einzurechnen. Idealerweise sollten nur wenige Zähne ausgeschnitten werden und mesial wie auch distal Zähne vorhanden sein.

Die 3. Möglichkeit ist ein Scan jedes einzelnen präparierten Zahnes; diese Scans werden dann in einen Scan der Gesamtsituation automatisiert eingerechnet. Dieses Vorgehen benötigt etwas mehr Zeit, ermöglicht aber das kontrollierte Scannen Zahn für Zahn indem nur eine Retraktion entfernt und direkt gescannt wird.

Ein anschließendes Ausschneiden und Nachscannen nicht genau aufgenommener Regionen entfallen. Jede dieser Optionen hat individuelle Vorteile; deshalb sollte man bei der Entscheidung für den einen oder anderen Intraoralscanner seinen gewünschten Workflow zugrunde legen.

Die Geschwindigkeit

Mit Blick auf die Geschwindigkeit, mit der ein Intraoralscanner die benötigten Daten aufnehmen kann, gibt es natürlich Unterschiede zwischen den verfügbaren Geräten. Diese sind jedoch nicht mehr gravierend.

Je nach Einsatzgebiet wird eine hohe Scangeschwindigkeit mehr oder weniger dringend benötigt. Hohe Scangeschwindigkeiten bedingen allerdings, dass das Handstück auch zügig über die zu scannende Region bewegt wird, da der Scanner sonst zu viele identische Daten sammelt, die das Ergebnis negativ beeinflussen können.

Die Datenverfügbarkeit

Große Unterschiede gibt es in der Verfügbarkeit der Daten. Nahezu alle Hersteller bieten an, die Daten nach erfolgtem Intraoralscan in eine firmeneigene Cloud zu laden. Dies soll einen schnellen und sicheren Datenaustausch mit dem Labor ermöglichen und DSGVO-konform sein.

Im täglichen Praxisablauf ist es von Vorteil, dass die Daten direkt vom Scanner in das entsprechende Labor verschickt werden können, ohne dass noch Zwischenschritte wie das Herunterladen, Verschlüsseln, Anhängen an eine Mail und Entschlüsseln im Labor durchgeführt werden müssen. Für das Labor bedeutet das, dass für jedes System eine Software benötigt wird, die diese Daten empfangen kann.

Einige Hersteller arbeiten mit Datenformaten, die nur mittels kostenpflichtiger Software in allgemeingültige Standards überführt werden können. Wünschenswert wäre hier jedoch, dass die Daten des Intraoralscans sofort und in einem allgemein lesbaren Format in der Praxis zur Verfügung stehen. Viele Hersteller bieten dies mittlerweile an.

Neben der schnellen Verfügbarkeit der Daten zum Beispiel für die Überlagerung von Scans verschiedener Zeitpunkte oder Outcomesimulationen ist auch deren weitere Speicherung wichtig. Sowohl aus forensischen als auch aus praktischen Gründen ist es entscheidend, die Scandaten jederzeit verfügbar zu haben.

Einige Scanner speichern die Daten auf der scannereigenen Festplatte, andere Anbieter garantieren eine dauerhafte Speicherung in der firmeneigenen Cloud. Hier ist zu beachten bzw. vorab zu klären, wie diese Daten später beim Tausch des Scanners oder auch bei einer eventuellen Insolvenz des die Cloud betreibenden Unternehmens weiterhin verfügbar bleiben.

Forensisch ist es unabdingbar, nachweisen zu können, dass die gespeicherten Daten in unveränderter Form gespeichert wurden. Sowohl Scanner-Hersteller als auch Drittanbieter bieten diese Möglichkeit heute an.

Cart- oder Laptop-Version

Schaut man sich den Markt der Intraoralscanner an, so sieht man prinzipiell 2 verschiedene Arten von Gerätevarianten. Zum einen gibt es die sogenannten Cart-Versionen, d.h., der Intraoralscanner befindet sich in einem in der Regel auf Rollen gelagerten eigenen Gehäuse.

Zum anderen bieten einige Hersteller an, das Kamerahandstück des Scanners an einen Laptop anzuschließen, auf dem die notwendige Software installiert wird. Manche Intraoralscanner sind in beiden Varianten verfügbar.

Vorteil der Laptop-Variante ist eine sehr große Flexibilität, da der Scanner leicht zu transportieren ist. Dies geht allerdings zulasten einer geringeren Monitorgröße, was die Positionierung und das Handling des Scanners erschwert. Zudem ist der Transport von Zimmer zu Zimmer aufgrund der vielen Kabel, die Scanner, Laptop und Stromversorgung verbinden, umständlich.

Viele Anwender sind deshalb dazu übergegangen, eigene Carts zu bauen. Dies stellt allergings ein Problem mit der Hygiene des Laptops, der Mouse und der Tastatur dar. Hierfür sind spezielle Reinigungsprotokolle notwendig, eine Dokumentation jeder Reinigung ist zwingend erforderlich.

Des Weiteren ist durch die Verbindung des Scanners (Medizinprodukt) mit dem Laptop (kein Medizinprodukt) ein neues Medizinprodukt entstanden, das ein neues Konformitätsbewertungsverfahren benötigt. Eine neue Möglichkeit ist, die Scannersoftware auf dem Server der Praxis zu installieren und mit einem kabellosen Handstück in verschiedenen Behandlungsräumen die dort installierten Monitore zu nutzen. Welches System bevorzugt wird, sollte in der Praxis getestet werden.

Farbmodus

Alle Geräte bieten ein Feature, um den sich aufbauenden Scan der Situation farbig darzustellen. Dazu muss man wissen, dass es sich nicht um Originalfarben, sondern meist um Nachcolorierungen handelt. Dieser Farbmodus bietet einerseits eine Hilfe zur Festlegung der Präparationsgrenze.

Andererseits kann man durch Markieren und Mitscannen der Okklusionskontakte diese ins Labor übertragen, sodass eine optimale Beurteilung der Okklusion erfolgen kann (Abb. 3a und b). Um dieses Okklusionsprotokoll ins Labor übertragen zu können, ist die Übertragungsmöglichkeit der Farbe in das Labor erforderlich. Dies ist nur bei Scannern möglich, die in der Lage sind .obj- oder .ply-Daten zu exportieren.

Auch firmeneigene Datensätze wie von 3Shape oder Dentsply Sirona enthalten diese Farbinformationen. Ein reiner STL-Datensatz ist immer farblos.

Das Handling

Die Sitzposition des Zahnarztes bzw. Zahnärztin beim Scanvorgang beeinflusst die Handhabung des Scanners. Beim Scannen sollte der Blick fast ausschließlich auf den Monitor gerichtet sein.

Deshalb ist es notwendig, den Bildschirm so zu betrachten, wie wenn man in den Patientenmund blicken würde. Die Software des Intraoralscanners sollte dem Behandler erlauben, seine bevorzugte Sitzposition auswählen zu können, d.h. sitzend vor oder hinter dem Patienten. Ein ausführlicher Test der Sitzposition beim Scan am Patienten ist dringend zu empfehlen (Abb. 4a und b).

Ein wichtiges Tool zur Vereinfachung des Scanvorgangs ist die künstliche Intelligenz. Diese hilft, Scans von mitgescannten Schleimhaut- und Zungenarealen zu bereinigen. Bei einem modernen Intraoralscanner sollte man den Scan von Schleimhautarealen bei bestimmten Indikationen abschalten können.

Ein großer Unterschied im Handling der Scanner ist in den Bedienoberflächen festzustellen. Je nach Hersteller sind manuelle Einstellungen notwendig, um gute Ergebnisse zu erhalten; andere wiederum benötigen nur den Start des Scanners und der Scanvorgang läuft automatisiert ab.

Das Scannen von glänzenden Metalloberflächen bei Restaurationen oder Amalgamfüllung stellt den ein oder anderen Scanner vor größere Schwierigkeiten. Einige verfügen über einen Metallscanmodus der manuell zugeschalten werden muss, andere haben mit dem Scan derartiger Oberflächen keinerlei Probleme (Abb. 5a und b).

Die Form der Scanner-Handstücke variiert immens. Größe und Gewicht sind, bedingt durch die unterschiedlichen zugrunde liegenden Scannertechnologien, sehr unterschiedlich. So ist es bei einigen Scannern nötig, die Technik im Handstück zu platzieren, was die Größe mancher Geräte erklärt.

Bei der Größe des Scankopfes muss beachtet werden, dass die Genauigkeit des Scanergebnisses mit der Größe des Kopfes zusammenhängt. Große Scanfenster bieten eine höhere Genauigkeit als kleine. Deshalb sollten die sogenannten „Kinderköpfe“ mit reduzierter Größe nicht für restaurative Ganzkieferscans eingesetzt werden.

Ein weiterer Unterschied im Handling eines Intraoralscanners ist die Möglichkeit, das Scannerbild, also die aktuelle Positionierung des Scannerkopfes im Mund, schon vor dem Aktivieren des Scanvorgangs zu sehen. Dies bietet den Vorteil, den Scanner korrekt zu positionieren und erst dann mit dem Scan zu beginnen.

So vermeidet man das Aufnehmen nicht benötigter oder störender Areale wie z.B. der Wangenschleimhaut. Zudem kann man schon einen Blick auf die scannenden Präparationen werfen und kontrollieren, ob alle Präparationsgrenzen gut dargestellt wurden.

Einige Scanner ermöglichen ein kabelloses Scannen. Hierdurch wird der Scanvorgang erleichtert aber das Gewicht des Handstücks ist daher höher und demzufolge liegen einige Geräte unkomfortabel in der Hand. Auch die Akkulaufzeiten sind unterschiedlich lang; daher sollte auf genügend Akkuleistung geachtet werden.

Die Softwaretools

Nach erfolgtem Scan erlauben viele Intraoralscanner den Scan weiter zu analysieren und zu bearbeiten. Ein wichtiges Tool zur Kontrolle ist, die Kontaktpunkte und die okklusalen Abstände farblich codiert angezeigt zu bekommen. So können gerade an präparierten Zähnen Probleme mit dem verfügbaren okklusalen Platz für Restaurationen erkannt und behoben werden.

Auch eine Überprüfung der korrekten Bisssituation ist so möglich. Bei einigen Geräten kann die Präparationsgrenze direkt am Scanner festgelegt werden. Dies ist besonders dann hilfreich, wenn durch schwierige Verhältnisse eine klare Festlegung der Präparationsgrenze im Labor fraglich erscheint.

Einige Intraoralscanner helfen dabei, die korrekte Einschubrichtung gerade bei Brücken mit divergierenden Pfeilern vorab zu überprüfen und gegebenenfalls zu korrigieren. Einige Geräte verfügen heute auch über die Möglichkeit, Farbbestimmungen der Restzähne, HD-Fotos oder Überlagerungen verschiedener Scans durchzuführen, um die Entwicklung von Abrasionen, Zahnbewegungen oder Rezessionen zu analysieren und grafisch darzustellen. Das direkte Designen von Modellen oder auch Restaurationen und Schienen, die im Anschluss sofort gedruckt oder gefräst werden können, sind ebenso möglich.

Kariesdetektion

Viele Intraoralscanner können Karies sichtbar darstellen. Prinzipiell stehen hier zwei Techniken zur Auswahl.

Es handelt sich zum einen um die Erkennung von Oberflächenkaries durch Fluoreszenz. Hier wird die Ausdehnung von Karies in den Fissuren dargestellt.

Die andere Technik ist die Transillumination durch Nahinfrarot (NIRI), durch die Approximalkaries schon in sehr frühem Stadium erkannt werden kann. Diese Daten werden direkt mit jedem Scan erhoben und können zu einem späteren Zeitpunkt am Scanner oder in der Cloud ausgewertet werden (Abb. 6a und b).

Diese Technologie bietet ein zusätzliches, sehr genaues diagnostisches Mittel in der Kariesdiagnostik die nach ersten Studien den klassischen Techniken wie Bissflügelaufnahmen im frühen Stadium überlegen sind. Der Einsatzbereich im füllungsfreien Approximalraum und die Gefahr der Überinterpretierung von Kariesansätzen müssen jedoch beachtet werden. Da die Zukunft der Zahnmedizin vor allem in der Prävention liegt und neue Konzepte zur approximalen Versiegelung mehr an Bedeutung gewinnen, ist eine sehr genaue Frühdiagnostik von Zwischenraumkaries von Nöten.

Aber auch in der Kinderzahnheilkunde, wo es enorm wichtig ist, Karies sehr früh zu entdecken, ist der Einsatz dieser röntgenstrahlungsfreien Techniken, von großem Vorteil. Zusätzliche Software wird Möglichkeiten bieten, Karies zu monitoren, Verläufe und Entwicklungen anzuzeigen und in naher Zukunft durch den Einsatz künstlicher Intelligenz auch Therapieempfehlungen zu geben.

Der Preis und die Nebenkosten 

Die Anschaffungskosten des Intraoralscanners sind ein entscheidendes Kriterium. Diese variieren je nach Modell zwischen 12.000 und 50.000 Euro. Bei einigen Herstellern fallen nach dem Kauf des Scanners keine weiteren Kosten mehr an, andere erheben eine monatliche oder jährliche Scan-Fee, um das Gerät überhaupt betreiben zu können.

Hiermit sind Kosten für Updates und Service abgedeckt. Diese Scan-Fees variieren je nach Hersteller zwischen ca. 1.000 und 4.000 Euro pro Jahr.

Fazit

Zusammenfassend lässt sich kein allgemeingültiger Ratschlag für den Kauf des „richtigen“ oder „besten“ Intraoralscanners geben. Wichtig ist, die in Frage kommenden Scanner im realen Einsatz am Patienten zu testen, um das Handling im Praxisalltag beurteilen zu können. Zudem kann man anhand einer Prioritätenliste der oben beschriebenen Punkte das für einen persönlich am besten passende Gerät finden.

Klar ist allerdings, dass sich jede Zahnärztin und jeder Zahnarzt heute mit diesem Thema befassen muss. Intraoralscanner sind keine Technologie der Zukunft, sondern bieten schon heute unübertroffen Vorteile für die Qualität der Behandlung und das Wohl der Patienten.

[1] Andreas Ender, Moritz Zimmermann, Albert Mehl: Accuracy of completeand partial-arch impressions of actual intraoral scanning systems in vitro. Int J Comput Dent. 2019;22(1):11-19.

[2] Christine Keul, Jan-Frederik Güth: Accuracy of full-arch digital impressions: an in vitro and in vivo comparison. Clin Oral Invest. 2020 May 27, Feb;24(2):735-745.

[3] Adam B. Nulty: A Comparison of Full Arch Trueness and Precision of Nine Intra-Oral Digital Scanners and Four Lab Digital Scanners. Dent J 2021, 9(7), 75;