Neuartiges 3D-Druckverfahren für herausnehmbare KFO-Apparaturen

Was passiert, wenn ein erfolgreicher Spielzeugdesigner und ein erfolgreicher Kieferorthopäde aufeinandertreffen? Es bewegt sich etwas, ein Start-up wird gegründet und ein neues Produkt wird auf den Markt gebracht. Ganz so kurz ist der Weg nicht ab dem Zeitpunkt, als sich die Vertreter beider Disziplinen überlegten, mit dem Digitalisieren nicht mehr bei der Anwendung eines Intraoralscans und der Kieferdigitalisierung aufzuhören, sondern weiterzugehen.

Ihre Mission: Der überwiegende Teil der Zahnspangenträger hat keine guten Erinnerungen an seine Zahnspange und genau das wollte das Erfinderteam ändern. Inzwischen zählt auch ein Ingenieur der Medizintechnik zum Team, und mindestens 1.000 Spangen, eine staatliche Förderung für digitale Kompetenz und einen 3D-Druckpreis später war die Idee marktreif – eine im 3D-Druckverfahren hergestellte unsichtbare, herausnehmbare Zahnspange, die auf Klammern verzichtet, einfach zu bestellen ist, die herkömmlichen herausnehmbaren KFO-Apparaturen ersetzen soll und neben der klassischen Anwendung der Apparaturen auch für die Traumabehandlung geeignet ist.

So bietet die Dentavenir GmbH & Co. KG aus Nürnberg heute seit 2 Jahren ebendiese innovativen kieferorthopädischen Apparaturen im 3D-Druckverfahren zur Bestellung an. Anwender wie Reinhard Huber von Orhtosmile berichten, dass er als Anwender, wie auch junge Patienten und ihre Eltern sehr zufrieden mit der Spange sind.

Derzeit sind die Apparaturen bereits in exklusiver Kooperation mit der Siemens Betriebskrankenkasse abrechenbar, d.h. die Abrechnung erfolgt direkt zwischen dem behandelnden Kieferorthopäden bzw. Dentavenir und der Siemens Betriebskrankenkasse; der SBK-Versicherte bleibt kostenfrei. Die Basis einer Dentavenir-Spange wird wie die klassische Basis ohne Klammern abgerechnet, auch Schrauben etc. werden entsprechend BEL II/BEB übernommen.

Zusätzlich werden anstatt der Klammern noch die Labialbögen verrechnet und die Position der digitalen Herstellung mit 80 bis 120 € pro Kiefer bzw. Spange erstattet. Seit diesem Monat besteht auch zwischen Dentavenir und der GWQ+ und weiteren 50 Krankenkassen der Vertrag zur Abrechenbarkeit der Dentavenir-Spangen; auch für deren Versicherte entstehen somit keine Zusatzkosten.

Die Apparaturen

Bei den Zahnspangen handelt es sich um unsichtbare, herausnehmbare Platten ohne Metallhalterungen bzw. Metallelemente, jeweils mit oder ohne Labialbogen. Das Material weist die Biokompatibilität Klasse IIa auf. Für die individuelle Materialmischung arbeitet Dentavenir direkt mit unterschiedlichen, namhaften Materialherstellern zusammen.

Die Spangen sind MDR-konforme Medizinprodukte. Gerade die kindlichen Frühbehandlungen sind prädestiniert für die Behandlung mit den Dentavenir-Spangen, da man auf diese Weise optimal und einfach das Kieferwachstum in die Therapie einbeziehen kann.

Derzeit werden die D-Vigner-Dehnplatte, der D-Vainer-Retainer, die D-Vigner-Bertoniplatte, der D-Vainer-Lückenhalter sowie der D-Vainer-Trauma Akut (siehe klinisches Fallbeispiel unten) angeboten. Beim Letzteren handelt es sich um eine Apparatur speziell zum Schutz von lockeren Zähnen, wie z.B. nach einem Sturz.

Dazu hält sich der D-Vainer an den gesunden Zähnen fest und spart die traumatisierten Zähne aus, um sie zu schützen. Gleichzeitig wird durch Aufbissflächen zusätzlich sichergestellt, dass keine Belastung der geschädigten Zähne auftritt.

Die Vorteile

Durch die digitale Fertigung erreichen die Apparaturen eine extreme Präzision und Passgenauigkeit. Dadurch haben sie eine sehr hohe therapeutische Wirkung und einen sehr viel höheren Tragekomfort als herkömmliche Spangen – so die Erfahrungen der Anwender.

Bereits zu Beginn der Prozesskette profitiert der Patient davon, dass der unangenehme konventionelle Alginatabdruck (mit dem möglicherweise verbundenen Würgereiz) entfällt. Die Spangen sind einfach herauszunehmen und einzusetzen, beim Trinken, Sprechen und Lächeln bestehen keine Beeinträchtigungen.

Jan Botzenhardt

Das erhöht insbesondere bei den jüngeren Patienten die Bereitschaft, die Spangen konsequent zu tragen, was selbstredend dem schnellen und erfolgreichen Behandlungserfolg zugutekommt. Individualität wird bereits jetzt durch die Farbwahl im kompletten CMYK-Farbraum großgeschrieben, in Kürze werden vollflächige eingearbeitete Motive als weitere Designvariante angeboten (Abb. 1). Diese Bilder können dann mithilfe einer App vom Patienten selbst ausgesucht werden.

Die zahnärztliche oder kieferorthopädische Praxis wiederum profitiert – wie der Patient – vom schnellen Behandlungserfolg. Das Gipsmodell entfällt und muss nicht gelagert werden, die Praxis spart Platz. Die Zahnspange ist ein Marketingvorteil, den die Praxis in der Patientenkommunikation einsetzen kann.

Für die Visualisierung am Patienten bietet der Hersteller seinen Kunden kostenlose Muster an. Auch interessierte Zahnärztinnen und Zahnärzte erhalten Musterexemplare (siehe QR-Code am Ende des Beitrages).

Flexibilität bietet sich dem (Praxis)Labor bei Engpässen, wie z.B. Personal-Nachwuchsproblemen oder Krankheit eines Technikers, da im Gegensatz zu einer klassischen KFO-Apparatur mit Klammern kein Arbeitseinsatz von Seiten eines Technikers mehr notwendig ist. Der Metallverzicht kommt wiederum den Patienten zugute.

Den Entwicklern der herausnehmbaren Spangen ist es wichtig zu betonen, dass ihre Produkte kein Schienensystem und kein Aligner-System darstellen. Die Dentavenir-Spangen seien besser anpassbar als ein Schienensystem, da ein neuer Scan direkt mit einer neuen Spange 1:1 ersetzt werden kann.

Aligner-Systeme sind ihrer Ansicht nach nicht prädestiniert für die Herausforderungen einer Behandlung, bei der das Wachstum der Kinder berücksichtigt werden kann. Dentavenir selbst habe sich bewusst für das Kassensystem (ohne Zuzahlung) entschieden, da die Spangen für alle Patienten zugängig sein sollen.

Praktisches Vorgehen

Die Apparaturen werden digital konstruiert und mittels 3D-Druck gefertigt. Dazu scannt der Zahnarzt oder Kieferorthopäde mit dem Intraoralscanner den Kiefer.

Per STL-Datei werden die Scandaten an Dentavenir übertragen. Mit dem 3 Shape Scanner besteht eine direkte Anbindung zu Dentavenir, aber auch alle anderen Scannerdaten können mit einer STL-Schnittstelle als Standardschnittstelle verarbeitet werden. 

Individuelle Wünsche werden mit einem einfachen Bestellformular in die Konstruktion mit aufgenommen; ansonsten reicht es, bei der Bestellaufnahme im Bestellformular die vorgegebenen Felder mit den am häufigsten gefragten Bestellvarianten anzukreuzen.

Mit der eigens entwickelten Dentavenir-Software wird direkt auf dem gescannten Datensatz die Spange geplant und der Datensatz an den 3D-Drucker übergeben. Der Drucker fertigt die Spange anschließend in weniger als 5 Stunden selbstständig an. In einem speziellen Gerät erfolgt die Aushärtung unter UV und Stickstoff. Anschließend erfolgt eine speziell auf Material und Druckverfahren abgestimmte finale Nachbehandlung.

Die fertige Spange erreicht die Praxis in einem ansprechenden kleinen Kästchen mit Modell und einer entsprechenden Aufbewahrungsbox für den Patienten. In der Regel erhält die Praxis ihre Bestellung 2 Tage nach Auftrag (evtl. zzgl. Versandzeit), im Umkreis des Firmensitzes von Dentavenir in Nürnberg noch schneller.

Klinisches Fallbeispiel

Der 7-jährige Patient verletzte sich bei dem Versuch, über einen Glastisch zu springen. Für die Erstdiagnose wurde er bei vollem Bewusstsein in einem Krankenhaus aufgenommen.

Es wurden ein Hämatom am Kinn und eine Konkussion der Unterkieferfrontzähne festgestellt; Zahnfrakturen lagen nicht vor. Der Patient wurde auf Empfehlung des behandelnden Arztes an einen kieferorthopädischen Kollegen überwiesen.

Der behandelnde Kieferorthopäde diagnostizierte einen unfallunabhängigen Kreuzbiss und einen posttraumatischen Lockerungsgrad der Unterkieferfrontzähne (Abb. 2). Aufgrund dieser Bissverhältnisse und der enormen Instabilität der Zähne war die sonst übliche Schienung als Therapiemaßnahme nicht möglich. Gleichzeitig war auch an einen herkömmlichen Abdruck und eine Tiefziehschiene als Schutz nicht zu denken.

Rebecca Kirchner

Dentavenir

Der Kieferorthopäde entschied sich für einen Intraoralscan (iTero Element 2). Anschließend wurde auf Basis der durch den Scan gewonnenen Daten eine Dentavenir®-Traumaplatte gedruckt (Abb. 3a und b). Die Erstellung und Fertigung der Platte erfolgten innerhalb von 5 Stunden, sodass bereits in weniger als 48 Stunden nach dem Scan dem wieder einbestellten Patienten die Platte eingegliedert werden konnte (Abb. 4a bis c).

Dentavenir

Rebecca Kirchner

Rebecca Kirchner

Rebecca Kirchner

Im Rahmen der 6-wöchigen Therapie trug der Patient die Spange 24 Stunden täglich und konnte dabei vom ersten Moment an auch feste Nahrung problemlos zu sich nehmen. Insgesamt wurde die Schiene in der Therapiezeit 2-mal gedruckt.

Danach musste der Patient keine Platten mehr tragen, da sich der Lockerungsgrad durch die konsequente Behandlung bereits bis zu Grad I stark verbessert hatte (Abb. 5). 3 Monate nach der Behandlung wird der Patient nochmals einbestellt, um den Beginn der weiterführenden kieferorthopädischen Behandlung zu planen.

Rebecca Kirchner

Fazit

Die innovativen kieferorthopädischen Apparaturen im 3D-Druckverfahren sind als unsichtbare, herausnehmbare Zahnspangen eine interessante Alternative und/oder Ersatz für die herkömmlichen Apparaturen in der KFO-Behandlung. Darüber hinaus eignen sie sich – wie exemplarisch dargestellt – für die Trauma-Behandlung im zahnärztlichen Praxisalltag, wenn eine klassische Schienenbehandlung nicht möglich ist. Von weiteren Einsatzmöglichkeiten wird derzeit in verschiedenen Praxen bereits Gebrauch gemacht, etwa als chirurgischer Splint oder als Lückenhalter.

Mit der TU München ist ein Projekt angelaufen mit dem Ziel, die bei der frühen Behandlung von Lippen-Kiefer-Gaumenspalten verwendeten NAM(Nasoalveolar Moulding)-Platten durch die Dentavenir-Spangen zu ersetzen. Neben dem Verzicht auf einen Abdruck hätte das auch den Vorteil, dass das Wachstum mithilfe der digitalen Daten berechnet werden kann.

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