Vollkeramische CAD/CAM-Restaurationen bei einem extremen Abrasionsgebiss
Im folgenden Beitrag wird die prothetische Rehabilitation eines extremen Abrasionsgebisses mit mehreren
Schalt- und Freiendlücken mittels digitaler CAD/CAM-Technik demonstriert. Die im Behandlungsfall verwendeten
Materialien bzw. Geräte sind um Produkt- bzw. Herstellerangaben ergänzt.
Seit mehr als einem Jahrhundert werden keramische Werkstoffe in Zahnmedizin und Zahntechnik eingesetzt. Durch die Weiterentwicklung der Werkstoffe und die Entdeckung des Zirkondioxides sowie den Einsatz der Digitaltechnik konnte die Zuverlässigkeit vollkeramischer Restaurationen stetig gesteigert werden. Zahnmedizin ohne digitale Technik und CAD/CAM-Verfahren ist heute kaum noch vorstellbar. Die Computerunterstützung ermöglicht intraorale und extraorale Messaufnahmen, das Scannen von Antagonisten und Registraten, das dreidimensionale Konstruieren auf dem Bildschirm und die Akquise unzähliger Kauflächen aus Zahndatenbanken, die Gestaltung anatomischer Kauflächen und die subtraktive Bearbeitung von Hochleistungskeramiken.
Industriell vorbereitete Silikatkeramiken und Oxidkeramiken können mithilfe von Computerunterstützung eine subtraktive Bearbeitung erfahren, die zu dauerhaften ästhetischen Restaurationen führt mit einer reproduzierbaren, konstanten Werkstoffqualität bei gleichzeitiger Kostenoptimierung. Die Qualität von CAD/CAM-Restaurationen wird inzwischen nicht mehr kritisch gesehen, sondern wird in immer mehr Fertigungszentren zu einem allseits akzeptierten Standardverfahren. Zahnarzt und Zahntechniker profitieren von standardisierten und vorhersehbaren Behandlungs- und Fertigungsabläufen und letztlich auch die Patienten, die immer mehr Wert auf eine ästhetische metallfreie Versorgung legen.
In diesem Artikel soll die prothetische Rehabilitation eines extremen Abrasionsgebisses mit mehreren Schalt- und Freiendlücken mithilfe digitaler CAD/CAM-Technik demonstriert werden. Da der Patient sein teilbezahntes Gebiss über mehrere Jahrzehnte nicht versorgen ließ und gleichzeitig einen starken Bruxismus zeigte, war es zu einem ausgeprägten Senkbiss mit völligem Verlust der Kieferrelation und einer extremen, zum Teil bis auf das Zahnfleisch reichenden Abrasion der Frontzähne gekommen (Abb. 1–4).
Extreme Materialanforderung bei Bruxismus
Eine derartige Ausgangssituation stellt eine besondere Herausforderung an die CAD/CAM-Frästechnik für Kronen und Brücken dar, da die zum Einsatz kommenden Keramiken, Zirkoniumdioxid für das Gerüst und Aluminiumoxid-Keramik für die Verblendung, einer besonderen Belastung ausgesetzt sind. CAD/CAM-Fertigungsanlagen der ersten Generation arbeiteten noch mit zwei Achsen und waren nicht in der Lage, anatoforme Gerüste (verkleinerte natürliche Zahnform) in natürlicher Zahnform herzustellen. Als problematisch erwies sich in der Vergangenheit die ungleichmäßige Schichtdicke der Verblendkeramiken im Okklusions- und Kontaktpunktbereich. Daraus resultierende Abplatzungen wurden in der Literatur vielfach als „chipping“ beschrieben und führten zu klinischen Problemen1-4. Je mehr natürliche Druckrezeptoren verloren gegangen sind, desto unkontrollierter sind die einwirkenden Kräfte. Keramikabplatzungen beobachten Experten bei Einzelkronen und größeren Restaurationen und führen dies vor allem auf eine unzureichende dynamische Okklusionskontrolle zurück5. Durch die Weiterentwicklung der Soft- und Hardware konnten vielfältige Konstruktionsmöglichkeiten geschaffen und die Qualität der Fräseinheiten durch Einsatz mehrerer Steuerungsachsen optimiert werden. Dadurch ist es inzwischen möglich, Kronen- und Brückengerüste zu schaffen, die mit einer gleichmäßigen, belastungsfähigeren Verblendkeramik versehen werden können (Abb. 18 u. 19). Eine solche moderne 5-Achs-Fräseinheit stellt die Zenotec T1® (Wieland Dental + Technik) dar, die mit einer 5-Achs-Kynematik zu 5-Achs-Simultanbearbeitung ausgestattet ist. Diese Fräseinheit präsentiert den aktuellsten Innovationsstand in der CAD/CAM-Technik. Wir haben uns für dieses Hightech-Produkt entschieden, weil eine Reihe von Vorteilen auf engstem Raum (79 x 80 x 81 cm, B x H x T) erfahrbar sind.
Die Zenotec T1® ist problemlos an jede Steckdose anschließbar und wird auch nicht durch Einrichtungen oder Anlagen, die sich in ihrer elektromagnetischen Umgebung befinden, unzulässig wechselseitig beeinflusst. Die 5-Achs-Kinematik zur 5-Achs-Simultanbearbeitung sorgt für bessere Oberflächen, sowie genauere Konturen an sämtlichen Seiten des Werkstückes, bei optimaler Materialausschöpfung. Bis zu 10.000 Umdrehungen pro Minute ermöglichen hohe Schnittgeschwindigkeiten, schnelle Materialbearbeitung, aber auch eine besondere Oberflächengüte. Einzigartig ist der sogenannte Werkzeug-Blank. Tritt ein Werkzeugverschleiß oder Bruch ein, wird die Fräse automatisch gegen ein im Magazin hinterlegtes Werkzeug ausgetauscht, so der Hersteller. Abgenutzte bzw. gebrochene Werkzeuge werden durch die Werkzeuglängenvermessung identifiziert. Ein weiterer Pluspunkt für die Fräsmaschine ist, dass die Konstruktionsdaten aus unterschiedlichen Datenquellen (Abformscanner, Intraoralscanner, Modellscanner) verwendet werden können. Moderne Fräsmaschinen wie die Zenotec T1 weisen eine solch hohe Präzision auf, dass eine Wiederholgenauigkeit in jeder Achse von 5 m? und eine Konturgenauigkeit von 35 m? im Raum erzielt werden5. Diese Werte erlauben Rückschlüsse auf klinische Randschlüsse von Kronen und Brücken, die denen der alten VMK-Technik vergleichbar, wenn nicht sogar überlegen sind. Die anatoforme Gestaltung der Kronen- und Brückengerüste ermöglicht gleichmäßige Verblendkeramikschichtdicken, die für die Langzeitstabilität insbesondere bei vorliegendem Behandlungsfall wichtig sind.
Behandlungsfall
Es stellte sich ein 68-jähriger männlicher Patient mit leichtem Bluthochdruck, ohne Medikation, ansonsten gesund und vital, vor. Extraoral zeigten sich keine Besonderheiten, intraoral ein parodontal vorbehandeltes (keine Lockerungsgrade), prothetisch unversorgtes Lückengebiss mit extremen Abrasionen, vor allem an der Unter- und Oberkieferfront. Aufgrund des umfangreichen Verlusts von Zahnhartsubstanz durch Abrasionen und Sekundärkaries bzw. defekte Kompositfüllungen waren die Zähne 32, 42 und 24 nicht erhaltungswürdig (Abb. 1-4).
Die Therapieplanung sah folgendes vor: Entfernung der Zähne 32 und 42, Aufbau der stark abradierten Frontzähne im Ober- und Unterkiefer mit parapulpären Stiften und Komposit (SDA, Schichtpolymerisation) sowie von 27, Versorgung der Zähne 15 und 16 mit Cerec-Inlays (die an dieser Stelle allerdings nicht weiter erläutert werden), Bisserhöhung und Einstellung einer physiologischen Kieferrelation mithilfe einer adjustierten Aufbissschiene sowie laborgefertigter Langzeitprovisorien (Zenotec T1) im Ober- und Unterkiefer. Die angestrebte Bisserhöhung betrug mindestens 6 mm zur annähernden Rekonstruktion der früheren Zahnlängen. Die Implantatversorgung (nach DVT-Aufnahme mit 3D-Navigationstechnik) sollte in der Schaltlücke 24-26 mit zwei Implantaten erfolgen sowie der Freiendlücken im Unterkiefer mit einem Implantat in regio 36 und zwei Implantaten in regio 44 und 46. Darüber wurde die prothetische Versorgung mit festsitzenden Kronen und Brücken aus Aluminiumoxid verblendeter Zirkoniumdioxidkeramik (CAD/CAM-Fertigung) geplant. Ausgangs-OPG und -DVT zeigen ausreichendes Knochenangebot im Bereich der Lücken und im Bereich der noch vorhandenen Zahnwurzeln, außer im Bereich der Zähne 32 und 42 (s. Abb. 1).
Behandlungsablauf
Auf einer Patienteninformationsveranstaltung, die in unserem Hause stattfand, hatte sich der Patient über die Vorteile und Nachteile einer vollkeramischen prothetischen Rehabilitation informieren können sowie über die Verfahrenstechnik navigierter Implantologie. Er bestand auf einer festsitzenden prothetischen Versorgung mit Hilfe von Implantaten und metallfreien, vollkeramischen Kronen und Brücken, die mittels CAD/CAM-Fertigung hergestellt werden sollten.
Nach erfolgter Parodontalbehandlung und ausgezeichneter Compliance trug der Patient zunächst für drei Monate eine Aufbissschiene mit adjustierter Oberfläche, um sich an die neue Bisshöhe gewöhnen zu können.
Das En-face-Foto (Abb. 5a) zeigt, dass beim Lächeln die oberen Frontzähne überhaupt nicht sichtbar waren und das Lippenrot der Oberlippe nahezu verstrichen war (Abb. 5a). Die Mundwinkel hingen nach unten herab (Abb. 5b). Infolge der extrem starken Abrasion wurden die Entfernung der Zähne 32 und 42 und ein Aufbau aller verbliebenen erforderlich. Dazu wurde zunächst ein Probe-Wax-up erstellt (Abb. 6 u. 7).
Dieses Probe-Wax-up wurde nach Kieferrelationsbestimmungen mit dem ARCUSdigma im Artikulator hergestellt. An eine Bisserhöhung von 6 mm mittels Aufbissschiene hatte sich der Patient inzwischen gewöhnt. Die aufgebauten und präparierten Stümpfe im Oberkiefer (Abb. 8 a u. 8b) wurden mit dem ZenoS100-Laserscanner® am Modell optisch erfasst (s. Abb. 9) und mit der ZenoCad Software® am Bildschirm konstruiert. Für den Oberkiefer wurde von 13-27 ein Acrylpolymere-Provisorium (Zenotec ProFix®, Wieland Dental + Technik) für den Unterkiefer von 33 nach 44 gefertigt. Die Fräszeit betrug nur 45 Minuten, die Provisorien konnten am gleichen Behandlungstermin eingesetzt werden (Abb. 10).
Infolge der deutlichen Bisserhöhung von nunmehr fast 8 mm war eine Tragezeit von mindestens 6 Monaten vorgesehen. Abbildung 11 zeigt, dass die mit den LZP-Brücken realisierte Bisserhöhung dem ästhetischen Erscheinungsbild des Patienten sehr entgegenkam. Deutlich erkennbar sind die Aufwölbung der Oberlippe und die angehobenen Mundwinkel.
Ãœberlegungen zur Wahl des Langzeitprovisoriums
Da der Patient auf eine Interimsprothese für die noch prothetisch unversorgte Freiendlücke 45-47 verzichten wollte und eine lange Tragedauer vorgesehen war, mussten indikationsabhängig höchste mechanische Anforderungen an die LZP-Brücken gestellt werden. Die Fertigung aus den ZENOTEC-Acrylpolymere Blanks erwies sich unseres Erachtens gegenüber allen anderen heiß oder kalt polymerisierenden Kunststoffen für die Kronen- und Brückenprothetik als deutlich überlegen. CAD/CAM-gefräste Kunststoffprovisorien (wie hier mit der ZENOTEC-T1-Einheit hergestellt) weisen nicht nur exzellenten Randschluss auf, sondern auch perfekt glatte Oberflächen sowie enorme Werte bei Bruchdehnung, Bruchzähigkeit und Abriebverhalten. Bei dem ausgeprägten Bruxismus war dies natürlich von großer Wichtigkeit. Beeindruckend sind bei längerer Tragezeit auch die Oberflächengüte, Farbstabilität sowie die einfache Planung am PC (ZENOCad®, Abb. 12).
Während der Tragedauer der CAD/CAM-gefertigten LZP-Kronen und -Brücken erfolgte die Implantation mittels 3D-Navigation und einer vorher angefertigten DVT-Aufnahme (Abb.13).
In regio 36, 47, 24 und 26 wurden einteilige Implantate mit vorfabrizierter polierter Schulter (Implant Direct, Serie 30, Screw Direct One-Piece®) gesetzt (s. auch Abb. 14 u. 15). Nur bei dem Implantat in regio 45 wurde aufgrund der anatomischen Verhältnisse ein zweiteiliges Implantat (Implant Direct, RePlus®) verwendet. Die Vorteile einteiliger Implantate sind bekannt und waren deshalb auch in diesem Behandlungsfall indiziert.
Abbildung 14 verdeutlicht, dass die einteiligen Implantate in regio 24 mit dem Durchmesser 4,7 mm, in regio 26 mit dem Durchmesser 5,7 mm so gesetzt werden konnten, dass die vorfabrizierte Implantatschulter ca. 0,5 mm leicht subgingival zu liegen kam. Zur Ausformung eines „natürlichen Sulkus“ musste palatinal wegen der verdickten Gingiva eine geringfügige Gingivektomie mit dem Laser durchgeführt werden (Abb. 14). In der gleichen Sitzung konnte eine konventionelle Abformung mit Doppelmischtechnik vorgenommen werden (Abb. 16 u. 17). Die einteiligen Implantate werden dabei mit den im Abdruck verbleibenden Kunststoffkappen übertragen. Der auf Abbildung 16 erkennbare Einbringpfosten auf dem inserierten Implantat 44 kann bei diesem Hersteller gleichzeitig als Pick-up-Abformpfosten verwendet werden und als provisorischer Aufbaupfosten, wenn der blaue Anteil von diesem Titanabutment abgefräst wird. Dieses dreifach verwendbare Abutment wird kostenlos mit dem doppelt steril verpackten Implantat mitgeliefert. Nach exakter 3D-Planung ist ein Beschleifen der Implantatköpfe meist gar nicht erforderlich, zumindest wenn eine annähernd parallele Insertion erfolgt. Da die Implantatköpfe einen Konus von 4° aufweisen, ist eine Toleranz von 8° Abweichung der Implantatpfosten möglich, ohne dass Beschleifvorgänge erforderlich werden. Die deutlich erkennbaren vorfabrizierten Stufen der einteiligen Implantate, aber auch der Kronen- und Brücken-Abutments erlauben den Scanvorgang und die präzise Fertigung der Zirkoniumdioxid-Gerüste mit perfektem Randschluss (Abb. 18 u. 19).
Die mit der Zenotec-T1-Anlage gefrästen Brücken zeichnen sich nicht nur durch eine extrem hohe Passgenauigkeit mit spannungsfreiem Sitz aus, sondern auch durch die für die Langzeitstabilität wichtige Anatoformität (Abb. 20). Das bedeutet, dass die Zirkon-Gerüstbrückenglieder so gestaltet werden können, dass sie mit einer optimalen Präparation eines natürlichen Zahnstumpfes vergleichbar sind. Dies wiederum ermöglicht gleichmäßige Schichtdicken in den Keramikverblendungen. Sollte es beim Anpassen von Zirkoniumdioxid-Gerüsten auf dem Modell oder im Mund zu feinen Korrekturmaßnahmen kommen, ist die ständige Wasserkühlung mit Diamantschleifkörpern unbedingt erforderlich. Falls es im Einzelfall zu Schwierigkeiten im Bereich der Okklusion und Artikulation kommt, können die verblendeten Zirkoniumdioxidkronen und -brücken auch mit einer kleinen Menge Kalziumhydroxidgel (Calasept, Speiko, Münster) temporär befestigt werden. Als vorteilhaft erweisen sich bei Verwendung dieses Materials die leichte Entfernbarkeit mit Wasser sowie die mangelnde Attention auf den Zahnstümpfen, wodurch die spätere definitive Befestigung erleichtert wird. Wenn es im Zuge nochmaliger Einproben in der Praxis zu leichten Nachbearbeitungen kommt, ist anschließend ein erneuter Glanzbrand im Labor vorzunehmen.
Das Fehlen von Metall führt nicht nur zu wesentlich verbesserten Zahnfleischverhältnissen (durch Metallionenaustritt induzierte Entzündungen bleiben aus), sondern durch die semitransluzente Eigenschaft von Zirkoniumdioxid auch zu einer optimierten Ästhetik. Die in diesem Fallbeispiel systemzugehörige Aluminiumoxid-Verblendkeramik (ZiroxNR®), die in allen gängigen VITA-Farben erhältlich ist, zeigt eine herausragende Lichtdynamik, eine brennstabile Opaleszenz und einen natürlichen Farbverlauf durch eine leuzitfreie HDAM®-Mikrostruktur. Kronen und Brücken aus Zirkoniumdioxidgerüsten lassen sich nach werkstoffkundigen Gesichtspunkten konventionell mit herkömmlichen Zementen befestigen. Kapselpräparate, z. B. RelyX™ Unicem oder Ketac™ Cem (3M ESPE, Seefeld), sind aufgrund des exakten Mischungsverhältnisses gut geeignet. Auch die Befestigung mit Phospatzement ist möglich. Die vorgenommene Versorgung mit Zirkoniumdioxid-Kronen und -Brücken auf natürlichen Zähnen und Implantaten mit einhergehender deutlicher Bisserhöhung entsprach den Vorstellungen des Patienten (Abb. 21-25).
Diskussion
Der hier beschriebene Behandlungsfall stellt im Anwendungsspektrum für vollkeramische Werkstoffe sicherlich einen Grenzfall dar. Gerade in solchen Fällen ist es unbedingt notwendig, sich streng an die Empfehlungen und Freigaben der jeweiligen Hersteller zu halten. Eine besondere Bedeutung hat dabei die Präparation der Pfeiler für die Aufnahme keramischer Restaurationen. Eine keramikgerechte Präparation erfordert gerundete Kanten ohne scharfe Übergänge. Für Zirkondioxid-Einzelkronen sollte eine Gerüststärke von mindestens 0,5 mm eingehalten und ein Platzbedarf von 0,5-1 mm okklusal bzw. inzisal eingeplant werden. Zervikal muss eine Stufenpräparation mit innen gerundeter Kante erfolgen. Die Präparationsgrenze sollte nur leicht subgingival (0,5 mm) oder im Seitenzahnbereich wenn möglich auch supragingival erfolgen. Ein Präparationswinkel der Stümpfe von 8-12° ist besonders gut geeignet zur Erzielung einer guten primären Passung. Die Inzisalkante eines präparierten Stumpfes sollte mindestens 1 mm betragen, um ein optimales Ausschleifen des Inzisalbereiches während der CAD/CAM-Fertigung zu gewährleisten.
Fazit
Ein neues Zeitalter mit Vorteilen für Labor/Praxis und Patient hat längst begonnen. CAD/CAM mit dem Werkstoff Zirkoniumdioxid-Keramik führt zu vorhersehbaren Ergebnissen und zu einer Verbesserung der Prozess-, Struktur- und Ergebnisqualität.