Digitale Praxis


Intraoralscanner: Wie praxistauglich sind sie?

© Ude
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Vielfältig ist heutzutage das Angebot an Intraoralscannern. Neben der alleinigen Scannerfunktion besitzen einige Geräte bereits Zusatzfunktionen, die dem Patienten das Behandlungsergebnis simulieren oder dem Zahntechniker zusätzliche Informationen für die Herstellung des Zahnersatzes geben. Für eine erfolgreiche Implementierung eines Intraoralscanners in den gesamten digitalen Praxisworkflow sind neben einem guten IT-Support mit einer entsprechenden Infrastruktur vor allem gute theoretische und praktische Kenntnisse der Anwender, d.h. Praxisteam und Dentallabor, unerlässlich. Der vorliegende Artikel soll einen Einblick in den Behandlungsablauf mit Intraoralscannern geben sowie die damit einhergehenden Chancen und Herausforderungen aufzeigen.

Im August 1990 – vor genau 29 Jahren – war in der amerikanischen Zeitschrift Dentistry Today ein Interview mit Prof. Francois Duret zu lesen, dem Pionier des intraoralen Scannens. Damals dienten Intraoralscanner (IOS) ausschließlich zur Aufnahme der Präparation für die CAD/CAM-Herstellung von Restaurationen im sogenannten Chairside-Verfahren am Patientenstuhl. Somit war die Zielgruppe auf prothetisch orientierte Zahnärzte begrenzt [4]. Hingegen werden heute Intraoralscanner neben der alleinigen restaurativen Therapie in den unterschiedlichsten Bereichen der Zahnheilkunde verwendet – angefangen bei der digitalen Implantatplanung in der Oralchirurgie über die Aligner-Technologie in der Kieferorthopädie bis hin zu Verlaufskontrollen in der Zahnerhaltungskunde [6,8]. Somit wurde der Intraoralscanner von der alleinigen Funktion einer Aufnahmeeinheit zu einem diagnostischen Hilfsmittel in der Befunderhebung, Behandlungsplanung, Therapie und Nachsorge weiterentwickelt.

Scannen ist Teamwork

Zur erfolgreichen Implementierung eines Intraoralscanners in den täglichen Behandlungsablauf sollte das gesamte Praxisteam mit der Bedienung vertraut sein. Hierbei muss nicht jeder zum „Scan- Spezialisten“ werden, aber eine Offenheit gegenüber Umstellungen der oft routinierten Arbeitsabläufe ist unabdingbar. Wie eine Umfrage unter Studierenden der Zahnärztlichen Prothetik der Justus-Liebig-Universität Gießen zeigte, kann das Intraoralscannen die Motivation an der Behandlung sogar steigern [9]. Dabei lassen sich viele Arbeitsschritte des Behandlers an die Assistenz delegieren. So kann z.B. die Kalibrierung der Aufnahmeeinheit – sofern vom Hersteller vorgesehen – bereits vor Beginn der Behandlung erfolgen. Dies sollte zur Steigerung der Scangenauigkeit unbedingt durchgeführt werden [7]. Für eine exakte Bestimmung der Zahnfarbe ist darüber hinaus die Kalibrierung mit einem separaten Kalibrieraufsatz häufig notwendig.

Anschalten und loslegen? Was gibt es beim Scannen zu beachten?

Die Menüführung im Intraoralscanner ist bei allen Herstellern ähnlich aufgebaut. Zunächst wird der Patient in einer eigenen Kartei angelegt. Aus Datenschutzgründen empfiehlt sich die Eingabe der Patienten-ID, da zum einen der Patient der regulären Praxiskartei zugeordnet werden kann und zum anderen die Daten zur sicheren Übertragung an das Dentallabor pseudonymisiert werden. Im nächsten Schritt muss der digitale Laborauftrag ausgefüllt werden, dessen Aufbau mit der konventionellen Papierform vergleichbar ist. Die Software vieler Intraoralscanner erlaubt eine benutzerspezifische Voreinstellung für die Auswahl der Restaurationswerkstoffe, der Implantatsysteme und Dentallabore. Dies erleichtert den Arbeitsablauf beim Erstellen des Laborauftrages.

Anschließend erfolgen der eigentliche Scan bzw. die verschiedenen Scanaufnahmen. Dies sind in der Regel Aufnahmen vom Ober- und Unterkiefer sowie der Bissregistrierung. Zu deren Abrechnung steht die GOZ-Ziffer 0065 zur Verfügung, welche jedoch nur maximal 4-mal pro Sitzung angesetzt werden kann.

Somit sind zusätzliche Scans zur Aufnahme der Ausgangssituation oder des Emergenzprofils zwar möglich, aber nicht in derselben Behandlungssitzung abrechenbar.

Zum Scannen selbst hat sich eine indirekte Raumbeleuchtung durch Tageslicht bewährt. Dies belegen Daten einer aktuelle Studie, welche für die Beleuchtungsstärke von 500 Lux eine signifikant höhere Genauigkeit der Scanergebnisse im Vergleich zur Abdunkelung bzw. Ausleuchtung durch die Lampe der Behandlungseinheit zeigt [1]. Da alle im Dentalmarkt vorhandenen Intraoralscanner lichtoptische Systeme sind, wird nur das aufgenommen, was mit dem Auge sichtbar ist. Bei der relativen Trockenlegung helfen Lippen-Wangen-Halter (z.B. OpraGate, Ivoclar Vivadent) und Dry Tips (Microbrush International). Zum Abhalten der Zunge sollten nichtreflektierende Spiegel verwendet werden oder aber Holzspatel als kostengünstige Alternative. Neben dem vom Hersteller empfohlenen Scanpfad ist der Scan möglichst in einem Fluss durchzuführen [5]. Dabei ist beim Scanvorgang von Vorteil, den Blick auf das im Bildschirm entstehende 3D-Modell zu richten und sich nicht ausschließlich auf den Mund zu konzentrieren. Einige Hersteller bieten inzwischen auch unterschiedliche Scanmodi an, die ein schnelleres Scannen erlauben bzw. im Sinne eines „Smart-Scanning“ (Primescan, Dentsply Sirona) oder „AI (Artificial Intelligence)-Scans“ (Trios3, 3Shape) schon während des Scanvorgangs irrelevante Bereiche wie Wange, Zunge und Watterolle herausschneiden.

  • Abb. 1: Darstellung der unterschiedlich großen Dreiecksfacetten mit engerem Netz im Bereich des präparierten Zahnes.

  • Abb. 1: Darstellung der unterschiedlich großen Dreiecksfacetten mit engerem Netz im Bereich des präparierten Zahnes.
    © Dr. Schlenz
Soll auf Grundlage eines Intraoralscans eine Restauration hergestellt werden, so sollte diese durch Markierung des betreffenden Zahnes definiert werden. Dies hat den Hintergrund, dass die Form des Scans im STL(Standard Tesselation Language)- Datenformat mittels aneinandergrenzender Dreiecksfacetten beschrieben wird. Je kleiner die Dreiecke, desto detaillierter wird die Form wiedergegeben. Damit der einzelne Intraoralscan zügig zwischen Behandler und Zahntechniker oder Scanner und Fräsmaschine ausgetauscht werden kann, muss der einzelne intraorale Datensatz möglichst klein sein. Somit werden nur die relevanten Bereiche detailliert dargestellt (Abb. 1).

Die meisten Intraoralscanner erfassen ausschließlich die statische Okklusion, welche über mindestens einen lateralen Scan erfolgt. Dabei wird die Kontaktfläche zwar gut dargestellt, die Kontaktstärke ist jedoch häufig nicht korrekt wiedergegeben [3]. Dies kann im klinischen Alltag zur Infraokklusion oder Suprakontakten führen, weshalb hier noch Verbesserungsbedarf besteht. Einige Hersteller ermöglichen die Aufnahme von Lateralbewegungen (z.B. Trios3). Allerdings müssen diese von der weiterverarbeitenden CAD-Software verwendet werden können. Auch wenn die Hersteller in den letzten Jahren ihre Systeme offener gestaltet haben und einen Austausch des STL-Formats ermöglichen, wird in diesem alleinig die Formgebung beschrieben. Nur wenn die Schnittstellen zwischen den einzelnen Herstellern und Geräten kompatibel zueinander sind, können zusätzliche Informationen wie Zahnfarbe, Lateralbewegungen oder Implantatpositionen sicher übertragen werden.

Wo liegen die Grenzen des Intraoralscans?

  • Abb. 2: Überlagerung des Intraoralscans (grün) mit dem in der CAD-Software hinterlegten Datensatz des Scanbodys (rot) zur Implantatpositionierung mittels 3-Punkt-Überlagerung.

  • Abb. 2: Überlagerung des Intraoralscans (grün) mit dem in der CAD-Software hinterlegten Datensatz des Scanbodys (rot) zur Implantatpositionierung mittels 3-Punkt-Überlagerung.
    © Dr. Schlenz
In den letzten Jahren haben zahlreiche Studien gezeigt, dass festsitzende Einzelzahn- und kleinere Brückenrestaurationen auf natürlichen Zähnen und Implantaten routinemäßig und problemlos zur Versorgung digital abgeformt werden können. Analysetools zeigen Substanzabtrag und Einschubrichtung, was die Behandlungsabläufe erleichtert und eine optimale Kontrolle der Präparation bereits am Patientenstuhl ermöglicht. Auch das Ausschneiden von bereits gescannten Abschnitten sowie das Nachscannen sind bei vielen Intraoralscannern möglich. Hingegen muss beim Ganzkieferscan die jeweilige Indikation berücksichtigt werden. Die Genauigkeit reicht heute zur Herstellung von zahnärztlichen Hilfsmitteln wie Modellen, Schienen oder Bohrschablonen aus, jedoch ist bei der festsitzenden (implantatgestützten) Ganzkieferversorgung die konventionelle Abformung der digitalen vorzuziehen [6]. Dies bedeutet nicht, dass nicht auch heute schon langspannige festsitzende Versorgungen auf Basis eines intraoralen Scandatensatzes hergestellt werden können, nur sind diese noch nicht für die alltägliche Restaurationsherstellung geeignet. Zur digitalen Abformung der Implantatposition werden sogenannte Scanbodies auf die Implantate geschraubt. Diese weisen eine individuelle Form auf und können so in der CAD-Software anhand von Implantatdatenbanken exakt positioniert werden (Abb. 2).

Zunächst erfolgt der Scan des Emergenzprofils, um die Schleimhautverhältnisse abzuformen. Anschließend wird in einem 2. Scan die Implantatposition über die eingeschraubten Scanbodys bestimmt (Abb. 3). Die digitale Abformung von Implantaten reduziert die Behandlungszeit und -anzahl; infolgedessen steigt der Patientenkomfort [3]. Aufgrund der unterschiedlichen Implantatsysteme und Softwarepakete existiert eine riesige Auswahl an Scanbodies, Laboranaloga etc., welche die richtige Auswahl aller Komponenten erschweren kann. Deshalb sollte mit dem Dentallabor vor der digitalen Implantatabformung der korrekte Scanbody zum Übertragen der Implantatposition ausgewählt werden. Zu den unbekannteren IOS-Anwendungsmöglichkeiten gehört der digitale Stiftaufbau. Mittels spezieller Scanposts (z.B. 3Shape, Kopenhagen, Dänemark; dental team GbR, Sulzbach-Rosenberg, Deutschland) wird – analog zum Scanbody beim Implantatscan – die Position des Stiftes erfasst. Es erfolgt zunächst der Scan des Stumpfes und danach ein 2. Scan mit inseriertem Scanpost (Abb. 4). Die Scanposts sind in unterschiedlichen Größen erhältlich und den jeweiligen Stiftpräpariersystemen angepasst [3]. Moustapha et al. zeigten für direkt gescannte Stiftpräparationen eine signifikant bessere Adaptation im Vergleich zu indirekt digitalisierten im Laborscanner bzw. konventionellen Stiftabformungen [6].

  • Abb. 3: Intraoralscans zur prothetischen Implantatversorgung regio 34, 35.
  • Abb. 4: STL-Datensatz zur digitalen Abformung eines Stiftaufbaus (links: 1. Scan zur Erfassung des Zahnstumpfes; rechts: 2. Scan zur Erfassung der Stiftposition mit einem Scanpost).
  • Abb. 3: Intraoralscans zur prothetischen Implantatversorgung regio 34, 35.
  • Abb. 4: STL-Datensatz zur digitalen Abformung eines Stiftaufbaus (links: 1. Scan zur Erfassung des Zahnstumpfes; rechts: 2. Scan zur Erfassung der Stiftposition mit einem Scanpost).

In Bezug auf herausnehmbaren partiellen Zahnersatz bietet der Intraoralscanner die Möglichkeit, durch sofortige Kontrolle der Einschubrichtung die Auflagen für eine Einstückgussprothese optimal präparieren zu können. Allerdings sollten ausreichend Restzähne für den Intraoralscan vorhanden sein (z.B. Körber- Gruppe B) [12]. Für den Anfang empfiehlt es sich, einige Versorgungen im Oberkiefer herzustellen, da hier im Vergleich zum Unterkiefer der Anteil an befestigter Gingiva höher ist. Die bewegliche Schleimhaut kann durch den Intraoralscanner heute noch nicht korrekt aufgenommen werden, daher ist auch für Totalprothesen nur eine alleinige statische Abformung möglich. Somit sehen alle auf dem Dentalmarkt erhältlichen Systeme zur Herstellung einer digitalen Totalprothese zunächst eine konventionelle Funktionsabformung vor, die im Laborscanner digitalisiert wird [11].

Im Bereich der Kieferorthopädie hat gerade in der Erwachsenenbehandlung die Aligner-Technologie zugenommen. Insbesondere Patienten, die aufgrund einer Parodontalerkrankung Zahnfehlstellungen und -kippungen aufweisen, unterziehen sich häufig prothetischen und kieferorthopädischen Behandlungen zur Optimierung von Funktion und Ästhetik [2]. Zur Behandlungsplanung und Herstellung der Schienen werden optimale Abformungen des gesamten Zahnbogens benötigt. Jedoch weisen vor allem ältere Patienten, insbesondere nach einer Parodontaltherapie, zahlreiche Unterschnitte mit weiten Interdentalräumen auf. Konventionelle Abformungen stoßen hier häufig an ihre Grenzen, sodass die digitale Abformung hier signifikant bessere Ergebnisse zeigt [10].

Nach dem Scannen ist vor dem Scannen

Doch auch nach dem eigentlichen Scannen müssen 2 wichtige Aspekte beachtet werden: die Desinfektion des Intraoralscanners und die Archivierung der Scandaten. Hierbei erleichtern Touch-Bildschirme und glatte Oberflächen die Wischdesinfektion. Außerdem werden autoklavierbare Scanspitzen bzw. Einmalprodukte angeboten.

Vor einem Scannerkauf ist es ratsam, sich auch in diesem Bereich ausführlich zu informieren. In Bezug auf die Datenarchivierung zählen Intraoralscans zur zahnärztlichen Dokumentation und müssen in der Regel 10 Jahre gespeichert werden. Bei einem regelmäßigen Monitoring von 1.000 Patienten über einen Zeitraum von 10 Jahren sind das circa 500 GB Speicherkapazität, was als gering einzustufen ist. Jedoch verfügen die Intraoralscanner über eine begrenzte Speicherkapazität, sodass die Daten extern gespeichert werden sollten. Hierfür ist zwingend eine eindeutige Datenbeschriftung erforderlich.

Die „Benefits“ für die Patienten

  • Abb. 5: Klinisches Patientenbeispiel zur Simulation einer Frontzahnrehabilitation mittels Smile Design.

  • Abb. 5: Klinisches Patientenbeispiel zur Simulation einer Frontzahnrehabilitation mittels Smile Design.
    © 3Shape
Die Patienten profitieren von einer löffelfreien Abformung, dem Zeitgewinn und einem erhöhten Behandlungskomfort. Darüber hinaus bieten einige Hersteller Zusatzfunktionen ihrer Scanner, die in der Scansoftware implementiert sind [6]. So kann beispielsweise eine ästhetische Frontzahnrehabilitation mittels digitalem Mock-up simuliert werden (z.B. Smile Design, Trios3) (Abb. 5). Hierzu werden Fotoaufnahmen von den Zahnreihen des Patienten in die Software importiert und die Zahnform und -farbe können virtuell bestimmt werden. Zur Simulation von kieferorthopädischen Zahnbewegungen gibt es ein Tool zur Simulation des Behandlungsergebnisses (z.B. Itero Element 5D, Align Technology; Trios3, 3Shape). Teilweise können die Daten an eine Patienten- App versendet werden.

Inwieweit diese zusätzlichen Funktionen für den Praxisalltag sinnvoll sind, wird sich mit der Zeit zeigen. Spannender sind an dieser Stelle Entwicklungen zum Thema Patientenmonitoring. Die Idee ist, im jährlichen Recall jeweils einen Ganzkieferscan anzufertigen, der automatisch mit der vorherigen Situation überlagert wird [13]. Hier könnten Rechenalgorithmen Veränderungen (z.B. Zahnfleischrückgang, Schwellungen, Zahnwanderungen) detektieren, bevor sie für den Behandler sichtbar sind. Auch nichtkariöse Zahnhartsubstanzverluste könnten so in Zukunft bereits im Initialstadium erkannt werden. Entwicklungen im Bereich der Kariesdiagnostik zeigten bereits einige Anbieter (z.B. Trios4, 3Shape; Itero Element 5D, Align Technology; Emerald S, Planmeca), die mit Transillumination bzw. Nahinfrarotlicht arbeiten. Inwieweit sich Intraoralscanner im diagnostischen Bereich eignen, muss jedoch noch in klinischen Studien untersucht werden.

Fazit

Auf die Frage, wie die Zukunft der Zahnmedizin aussehe, antwortete Prof. Duret in dem eingangs genannten Interview, dass er einen Anstieg der Physik und Mathematik in der Ausbildung sieht, um die Grundlagen der digitalen Zahnheilkunde zu verstehen [3]. Inzwischen werden an vielen Universitäten theoretische und praktische Aspekte der digitalen Zahnheilkunde gelehrt. Allerdings sollte hierbei die Schulung wichtiger manueller Fertigkeiten nicht vernachlässigt werden. Für niedergelassene Zahnärzte gibt es zahlreiche Fortbildungsangebote. Neben praktisch orientierten Workshops sollte trotzdem die Theorie erlernt werden, um die Prozesse „hinter“ den Geräten zu verstehen und so einen für die eigene Zahnarztpraxis idealen digitalen Workflow aufbauen zu können.

Autoren:
Dr. Maximiliane Amelie Schlenz,
Dr. Alexander Schmidt,
Prof. Dr. Peter Rehmann,
Prof. Dr. Bernd Wöstmann der Justus-Liebig-Universität Gießen, Universitätsklinikum Gießen und Marburg
 

Näheres zum Autor des Fachbeitrages: Dr. Maximiliane A. Schlenz


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