Digitaler Workflow in der Implantologie

Mit der Einführung neuer digitaler Techniken in die Zahnmedizin haben sich die Diagnostik und Behandlungsabläufe in den Praxen erheblich verändert. Im Bereich der Diagnostik ist hier sicherlich die Digitalisierung der dentalen Radiologie und v. a. der Sprung in die dritte Dimension durch die Einführung der digitalen Volumentomographie (DVT) zu nennen. Gleichzeitig erfuhr die Zahntechnik einen Umbruch durch die Einführung industrieller CAD/CAM-Fertigungsprozesse, die zu einer deutlichen Qualitätssteigerung führten.

Die nun bereits seit fast 20 Jahren zur Verfügung stehenden digitalen Technologien haben vor allem im Bereich der Implantologie durch die digitale Volumentomographie zu einem massiven Zugewinn an diagnostischen Informationen geführt. In der konsequenten Umsetzung des digitalen Arbeitsablaufs einer navigierten Implantation entstanden neue Behandlungstechniken und Konzepte. Die Prämisse „Die Prothetik bestimmt die Implantatposition“ kann durch das Prinzip des Backward-Plannings im digitalen Workflow deutlich einfacher umgesetzt werden.

Die navigierte schablonengestützte Implantation

Navigierte schablonengeführte Operationsverfahren haben sich in der Zahnmedizin etabliert. Dafür stehen Softwareprogramme verschiedener Anbieter bereit. Grundlage aller Verfahren ist die dreidimensionale Patientenaufnahme – dafür ist in der Regel ein DVT notwendig – sowie eine digitale prothetische Planung. Mit der Überlagerung beider Datensätze, in der Computersprache „matchen“ genannt, erhalten wir die Planungsgrundlage am Bildschirm (Abb. 1). Damit können wir eine zahnbezogene, achsenkorrekte Implantatposition festlegen, die der Position der Prothetik gerecht wird. Nach der Planung erfolgt die Herstellung der Bohrschablone, wobei die meisten Systeme metallische Hülsen besitzen, um die exakte Implantatposition zu definieren (Abb. 2). Der Bohrer kann somit bis zum Anschlag der Hülse geführt werden. Um eine schrittweise Aufbereitung der Implantatkavität zu gewährleisten, stehen Instrumente mit unterschiedlichen Durchmessern zur Verfügung (Abb. 3). Mittlerweile sind sehr genaue und kostengünstige Bohrschablonen erhältlich, die auf Basis eines optischen Modellscans im 3DPrint- Verfahren gefertigt werden (Abb. 4 und 5).

Natürlich ist auch bei einer navigierten OP mit Ungenauigkeiten der Positionsübertragung zu rechnen [1,2]. Vergleicht man diese jedoch mit der Genauigkeit einer rein manuellen Übertragung [3], so ergibt sich eine deutlich exaktere, vorhersehbare Implantatposition. Durch Überlagerung unserer prä- und postoperativen DVT-Aufnahmen (bei reduzierter Strahlendosis unter OPG-Einstellung) konnten wir feststellen, dass Abweichungen zwischen geplanter und tatsächlicher Position, auch bei rein gingival gelagerten Bohrschablonen, im wichtigen Bereich der Implantatbasis unter 1 mm liegen (Abb. 6).

Eine exakte Planung mit Definition eines Sicherheitsbereichs um das Implantat ermöglicht in vielen Fällen ein OP-Verfahren ohne Aufklappen der Schleimhaut (flapless) (Abb. 7). Dies bietet beispielsweise bei Bone-Splitting – ohne umfangreiche Deperiostierung – eine größere OP-Sicherheit. Die schonende Flapless-Methode ist gerade auch bei älteren Patienten mit Multimedikation sinnvoll. Oftmals besitzen diese bereits einen gingival abgestützten Zahnersatz, der so während der Einheilphase weiterhin getragen werden kann.

In unserer Praxis favorisieren wir derzeit noch die konventionelle Abdrucknahme, um die prothetische Planung an das Zahntechniklabor zu übermitteln. Bei der Darstellung eines kompletten Kieferbogens sehen wir hinsichtlich Zeitaufwand und Genauigkeit die Vorteile noch bei der konventionellen Technik und nicht beim Intraoralscan [4,5]. Obwohl Modelle bereits im 3D-Printverfahren auf Basis digitaler Daten hergestellt werden können, ist für die Herstellung großer prothetischer Restaurationen derzeit die Kombination Gipsmodell mit Gingivamaske die beste Grundlage für die Implantatprothetik. Damit können nach Umsetzung der CAD/CAMgefertigten Arbeiten in den Artikulator Funktionalität und Ästhetik gestaltet werden.

Die Digitalisierung des Modells für den weiteren, digitalen Workflow erfolgt mit einem Desktop-Scanner des Zahntechnikers. Die Herstellung von festsitzenden Suprakonstruktionen hat sich in den vergangenen zehn Jahren immer stärker in den CAD/CAM-Bereich verlagert. Bereits die Gestaltung individueller Emergenzprofile kann heute als Standard in der Implantatprothetik bezeichnet werden. Die Kombination von Klebebasen und Zirkonoxid-Keramik gewährleistet eine optimale Gingivaverträglichkeit und eine reduzierte Plaqueakkumulation [6,7].

Ein Vorteil des digitalen Workflows für Suprakonstruktionen liegt im Einsatz hochqualitativer Materialien, die ausschließlich industriell verarbeitet werden können. Ihre Qualität liegt weit über den Möglichkeiten des etablierten Kleingussverfahrens in der Zahntechnik. Suprastrukturen können in der industriellen Fertigung aus NEM-Vollmaterial oder aus Keramiken, wie beispielsweise Zirkonoxid, gefräst werden. Geschichtete Verblendungen auf NEM-Legierungen und Zirkonoxid forderten anfangs allerdings Lehrgeld: Bedingt durch die ankylotischen Implantateigenschaften traten erhebliche Chipping-Probleme auf [8,9], die nach Alternativen suchen ließen. Gegen eine monolithische Zirkonoxidprothetik sprachen zunächst die Opazität, die große Härte und fehlende Möglichkeiten der Farbgestaltung.

Mittlerweile gibt es Lösungen für diese Probleme. Eine erhöhte Abrasion der Gegenkieferbezahnung aufgrund der Materialhärte kann durch eine korrekte Politur der Oberfläche vermieden werden; die Abrasion liegt dann sogar unter den Werten alternativer Dentalkeramiken [10,11]. Weiterentwicklungen des Zirkonoxids haben die Härte reduziert, die Transparenz deutlich erhöht und dank Einfärbetechniken können heute ästhetisch ansprechende monolithische Suprakonstruktionen hergestellt werden, deren Ästhetik für den Seitenzahnbereich völlig ausreicht (Abb. 8 ). Bei hohen Stabilitätsanforderungen an das Zirkonoxidgerüst bleibt die Opazität aber ein Problem. Um trotzdem eine optimale Ästhetik zu erhalten, gestalten wir die Suprastruktur im Seitenzahnbereich mit hohen Kaukräften monolithisch und im ästhetisch anspruchsvollen Frontzahnbereich als Gerüst für eine spätere geschichtete Keramikverblendung (Abb. 9).

Die Umsetzung dieser Technik erfordert nicht nur Kenntnisse über CAD/CAM-Fertigungsprozesse, sondern auch fundiertes zahntechnisches Fachwissen, um eine funktionelle, ästhetische Prothetik zu garantieren. Deshalb setzen wir ausschließlich auf ein Team mit gewerblichen Zahntechnikern, die entsprechendes technisches CAD/CAM-Equipment einsetzen, um ihr zahntechnisches Fachwissen in modernste Prothetik umzusetzen.

Implantatprothetische Versorgungen besitzen gute Langzeitprognosen. Diese Versorgungen werden der steigenden Lebenserwartung der Patienten gerecht, da sie bis ins hohe Alter erhalten bleiben und eine stabile, funktionelle Lösung ohne Einschränkung der Lebensqualität darstellen. Dennoch sollten auch im Bereich der Implantatprothetik eventuell auftretende Komplikationen berücksichtigt werden, als da wären: Periimplantitis, Chipping-Probleme bei Keramiken auf Implantaten, Notwendigkeit einer Reinigung der prothetischen Versorgung, Schrauben und Abutmentlockerungen, ggf. Explantation und Umbau der Prothetik.

Notwendige Maßnahmen können nur sicher und einfach durchgeführt werden, wenn die prothetischen Konstruktionen bedingt abnehmbar sind. Weitere Aspekte betreffen den Gingivabereich. Hinsichtlich einer Periimplantitis-Prävention streben wir eine optimale Gestaltung des Übergangs von Implantat zur Mundhöhle an. Deshalb vermeiden wir die vielfältigen Probleme, die eine subgingivale Zementfuge mit sich bringt [12]. Wir wählen, wenn möglich, eine Zirkonoxidbasis für eine optimale Gewebereaktion und Ästhetik, auf die wir individuell gefertigte Abutments bei supragingivaler Präparationsgrenze verschrauben (Abb. 10 u. 11).

Trotz Optimierung von konventionellen Abdrucktechniken bzw. der Scanverfahren ist bei der Erstellung des Modells sowie im Herstellungsprozess mit Ungenauigkeiten zu rechnen. Damit lässt sich v. a. bei bogenförmigen verschraubten Komplettversorgungen keine spannungsfreie Verbindung zwischen Implantaten und Abutments garantieren; allein die intraorale Verklebung („passiv-fit“) gewährleistet dies.

Patientenfall

Die 68-jährige Patientin zeigte eine unauffällige Allgemeinanamnese. Nach schrittweisem Verlust mehrerer Teleskoppfeilerzähne musste auch der letzte verbliebene Ankerzahn einer Coverdenture-Prothese entfernt werden. Für die anstehende Neuversorgung wünschte die Patientin eine gaumenfreie implantatgestützte Prothetik. Für die prothetische Planung haben wir die vorhandene Prothese rebasiert, funktionell kontrolliert und ästhetisch verbessert. Somit lag eine erprobte prothetische Grundlage für das Backward-Planning vor.

Für unser Vorgehen berücksichtigten wir das Konsensuspapier Implantologie vom 07.10.2014 sowie die S3-Leitlinie 083-010 vom 31.05.2013. Danach liegt in diesem Patientenfall die Indikationsklasse IIIa vor, die im Oberkiefer für eine abnehmbare Prothetik mit mindestens vier Implantaten versorgt werden sollte und bei einer festsitzenden Lösung mindestens sechs Implantate erfordert.

Analyse und Planung

Zunächst erfolgte die Analyse der Patientensituation hinsichtlich:

• der knöchernen Basis und deren Qualität unter Berücksichtigung der prothetischen Planung,
• der Resorption des Kieferknochens und der daraus resultierenden Distanz zur geplanten Prothetik mit Abschätzung der notwendigen Weichteilunterstützung,
• der Definition der Implantatachsen nach prothetischer Vorgabe,
• der Schleimhautdicke und Qualität.

Die Analyse der Patientensituation und die Planung erfolgten digital am Monitor. Zur Überlagerung der Planungsprothese mit dem DVT der Patientin wurde diese aus glasklarem Kunststoff dubliert und mit röntgenopaken Markern aus Guttapercha (1 mm Durchmesser) versehen (Abb. 12). Sodann wurden ein DVT der Planungsprothese sowie ein zweites mit Planungsprothese im Munde der Patientin angefertigt (Abb. 13).

Die DVTs wurden mit dem Röntgengerät Pan eXam Plus (KaVo) angefertigt. Die Datensätze der Patientenaufnahme und der Planungsprothese werden automatisch durch das Programm mithilfe der Röntgenmarker überlagert und liefern die Basis für die Implantatplanung. Durch die verzeichnungsfreie 3DDarstellung im DVT kann die Patientensituation metrisch analysiert werden. Unter Berücksichtigung des klinischen Befundes hinsichtlich Gingiva, Lachlinie, Ästhetik und Weichteilunterstützung können Behandlungskonzepte erarbeitet werden. Es zeigte sich, dass sowohl eine festsitzende als auch eine abnehmbare Lösung in diesem Fall möglich waren. Die Patientin entschied sich begeistert für die festsitzende Lösung, die sich auch finanziell im Rahmen ihrer Vorstellungen bewegte.

Für die detaillierte Implantatplanung mit Umsetzung in eine Navigationsschablone verwenden wir die Planungssoftware In2Guide – ein Modul der 3D-Röntgensoftware OnDemand (Cybermed) –, mit der alle KaVo 3D-Röntgengeräte ausgeliefert werden. Die definitive Planung ergab sich aus den chirurgischen Vorgaben hinsichtlich des knöchernen Implantatlagers zuzüglich eines Sicherheitszylinders – notwendig, um die OP flapless durchzuführen – sowie aus der anvisierten Position der Prothetik (Abb. 14).

Bei gingival getragenem Zahnersatz setzen wir die Implantate leicht subkrestal, um eine Belastung in der Einheilphase ausschließen zu können. Die Planungsdaten wurden cloudbasiert an KaVo gesandt, wo die Operationsschablone im 3D-Printverfahren produziert wurde.

Die Implantation erfolgte mit dem Implantatsystem Legacy (Implant Direct) und dem universellen Operationskit des navigierten OP-Systems In2Guide. Nach der Gingivastanzung wurde die Schablone mithilfe eines Registrates zentrisch durch die Patientin belastet und gleichzeitig mit den Anchor pins transgingival am Kiefer fixiert, um eine exakte Positionierung zu gewährleisten (Abb. 15 und 16). Durch diese lagestabile Schablone hindurch wurden sämtliche chirurgischen Arbeitsschritte ausgeführt, einschließlich eines internen Sinusliftes und der Insertion der Implantate. Durch das atraumatische Operationsverfahren wurden Einblutungen in das umliegende Gewebe vermieden – deshalb konnte die vorhandene Prothetik ohne weitere Anpassung in der Einheilphase getragen werden. Nach vier Monaten erfolgte die Eröffnung der Implantate bei gleichzeitiger Extraktion des letzten Teleskopzahnes und dem Einsetzen der Gingivaformer (Abb. 17).

Die prothetische Arbeit wurde von der Firma Implantec Zahntechnik & Fräszentrum Amstetten ausgeführt. Drei Wochen nach Implantateröffnung erfolgte die definitive Abdrucknahme mit Impregum und Garant (3M Espe) (Abb. 18). Das Meistermodell wurde durch einen optischen Scan digitalisiert (Abb. 19). Durch den Match mit der präoperativen Planung schloss sich der Kreis zum Backward-Planning in der Ausgangssituation (Abb. 20 und 21).

Die Patientin wurde mit einer Brücke auf Zirkonoxidbasis versorgt. Diese wurde im Seitenzahngebiet monolithisch gestaltet, während im Frontbereich im Hinblick auf die Ästhetik eine geschichtete Verblendung favorisiert wurde. Der Zirkongrünling Prettau Zirkon (Zirkonzahn) wurde mit Colour Liquid eingefärbt und gesintert (Abb. 22 und 23).

Für eine optimale Ästhetik wurde das Zirkongerüst im Frontzahnbereich mit den keramischen Massen Initial Zr-FS (GC) verblendet (Abb. 24).

Die Achsneigung der Frontimplantate erlaubte keine einfache Verschraubung in diesem Bereich. Daraus resultierte das Befestigungsprotokoll mit Verschraubung im Seitenzahnbereich bei gleichzeitiger semipermanenter Zementierung auf den Frontimplantaten. Die exakte epigingivale Position der Zement- oder Klebefugen unserer individuellen Abutments wurde durch eine Einprobe überprüft (Abb. 25). Mithilfe einer einfachen Alginatabformung bekam der Zahntechniker für die Nachbearbeitung der Abutments das entsprechende Feedback.

Das Anlegen des Gesichtsbogens und die zentrische Bissnahme erfolgten mit Abstützung auf den Implantaten (Abb. 26). Bei der Gesamteinprobe wurden die zu verschraubenden individuellen Abutments nach Sandstrahlen der Klebeflächen mit Rely X (3M Espe) in das Brückengerüst eingeklebt. Durch die extraorale Überarbeitung des Fügespaltes konnten wir eine optimale, glatte Oberfläche erreichen (Abb. 27). Nach Kontrolle und Korrektur der Okklusion wurde die Brücke zum Oberflächenfinish ein letztes Mal an die Zahntechnik geschickt.

Bei der Eingliederung zeigten sich reizlose Implantat-Emergenzprofile (Abb. 28). Die Brücke wurde mit 30 Ncm im Seitenzahngebiet verschraubt und gleichzeitig im Frontbereich semipermanent mit implantlink (Detax) zementiert. Zuletzt wurden die gestrahlten Schraubengänge mit Adhäsiv und Komposit verschlossen (Abb. 29 und 30).

Fazit

Mit den Möglichkeiten der DVT-Technik lassen sich im Bereich der Implantologie neue Behandlungskonzepte umsetzen, die vorhersehbare Ergebnisse zeigten. Durch das Backward-Planning werden unsere Implantate prothetisch definiert gesetzt und durch navigierte Implantationsverfahren können wir diese Planung sehr sicher umsetzen. Bei Kombination dieser Behandlungskonzepte mit neuen CAD/CAM-Fertigungsmöglichkeiten der Zahntechnik erzielen wir eine Qualität unserer Prothetik, die mit konventionellen zahntechnischen Verfahren nicht erreicht werden kann. Es ist anzunehmen, dass sich demnächst neue Möglichkeiten im 3D-Printverfahren in der Zahnmedizin etablieren und das Spektrum der digitalen Zahnmedizin erweitern.

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