Digitaler Workflow in der Implantologie: Wenn Mosaiksteine ein Bild ergeben

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1 Digitaler Workflow in der Implantologie: Wenn Mosaiksteine ein Bild ergeben Von der navigierten Implantation über individuelle Aufbauten bis zum CAD/CAMgefertigten Gerüst Das Potenzial der digitalen Technologien scheint unerschöpflich; Stück für Stück wird die digitale Kette bei der Herstellung von Zahnersatz geschlossen. Der digitale Arbeitsablauf bei der Herstellung eines komplexen implantatgetragenen Zahnersatzes wird im Folgenden anhand eines Patientenfalles dargestellt. Dabei fokussiert das Autorenteam die zahnmedizinischen Abläufe und geht u. a. auf einen weiteren Baustein im Mosaik des digitalen Workflows ein: den Einsatz individueller Abutments. Die einzelnen Lücken der digitalen Prozesskette werden zunehmend geschlossen und Bausteine zusammengefügt. Insbesondere in der Implantatprothetik hat die Entwicklung der vergangenen Jahre eine enorme Veränderung der Arbeitsabläufe ausgelöst. Die Behandlungsqualität sowie die Vorhersagbarkeit sind signifikant gestiegen [1,7]. Um die Möglichkeiten im vollen Maße ausschöpfen zu können, bedarf es neben der Technik einer konstruktiven Zusammenarbeit aller Beteiligten. Das seit Langem bekannte und von vielen Behandlungsteams gelebte Backward Planning bleibt der Mittelpunkt jedweder Therapie. Die digitale Prozesskette bei der implantatprothetischen Therapie Digitale Diagnostik Die dreidimensionale Bildgebung erweitert die Möglichkeiten der zahnärztlichen Radiologie bei der Diagnostik und Planung von komplexen Indikationen. Gerade in der Implantologie birgt die Technologie einen wesentlichen Mehrwert gegenüber dem zweidimensionalen Vorgehen [6]. Die dreidimensionale Bildgebung ermöglicht eine Behandlungsplanung, bei welcher die anatomischen Gegebenheiten stringente Beachtung finden [2]. Mit der Entwicklung praxisgerechter Geräte ist auch eine vertretbare Strahlenbelastung verbunden. Ein 3D- Bild kann bei entsprechender Indikation und Ausbildung unter Beachtung der sogenannten Strahlenhygiene sinnvoll angewendet werden [3]. Digitale Implantologie (Planung, schablonengeführte Implanologie) Anhand des dreidimensionalen Bildes erfolgt die virtuelle Planung der Implantatpositionen. Im Sinne des Backward Planning werden in der Planungssoftware anhand der prothetischen Vorgaben sowie der anatomischen Strukturen (3D-Bild) die Implantate virtuell positioniert. Ergebnis kann eine Bohrschablone sein (schablonengeführte Implantologie), welche die exakte Insertion der Implantate unterstützt und die Behandlungsqualität verbessert [4]. Digitale Fertigung der Abutments Das Implantat mit seinem kreisrunden Austrittsprofil ist für ein anatomisch korrektes Austrittsprofil mit einem Aufbau zu versorgen, welcher die natürliche ovale Emergenz der dentogingivalen Strukturen nachahmt. Um dies zu erreichen, verwenden wir individuelle Abutments, die im digitalen Verfahren hergestellt werden, z. B. tiologic digital (Dentaurum). Ein reduktives Bearbeiten konfektionierter Abutments ist zeitaufwendig und führt zu Kompromisslösungen. Die Herstellung von Abutments im additiven Verfahren gefährdet die Biokompatibilität. Mit der CAD/CAM-Technologie bietet sich eine einfache Möglichkeit für die Individualisierung der Aufbauteile [5]. Digitale Fertigung der Suprakonstruktion Die CAD/- CAM-gestützte Fertigung eines Gerüstes ist etabliert und die Vorzüge sind allseits bekannt. Insbesondere bei komplexen implantatprothetischen Rekonstruktionen ist der spannungsfreie Sitz der Konstruktion als ein wesentlicher Fürsprecher zu betrachten. Geräte und Ausrüstung innerhalb der digitalen Prozesskette: 1. DVT- oder CT-Gerät bzw. die Möglichkeit innerhalb eines Netzwerkes, ein dreidimensionales Bild anfertigen zu können (DICOM-Daten) 2. Scanner zur Digitalisierung der Mundsituation (Modellscanner, Intraoralscanner); (STL-Daten) 3. Implantatplanungssoftware (STL- und DICOM-Daten werden zusammengeführt) 4. Konstruktionssoftware (CAD) und ein mit der Software kompatibles Implantatsystem (z. B. tiologic digital, Dentaurum) 5. Konstruktionssoftware (CAD) für die Suprakonstruktion 6. Fräsmaschine (CAM) oder Partnerfräszentrum Patientenfall Anhand eines Patientenfalles wird das zahnmedizinische Vorgehen im Rahmen unseres Therapiekonzeptes dargestellt. Die zahntechnischen Abläufe des Falles sind parallel zu dieser Publikation im Int. Zahntechnik Magazin 11/2014, S zu lesen. Die 52-jährige Patientin konsultierte die Praxis mit dem Anliegen, ihren Zahnersatz im Oberkiefer zu erneuern (Abb. 1). Die Dame war von Zahn 17 auf Zahn 25 mit einer stark ge- 736

2 lockerten, zahngetragenen Brücke versorgt, welche weder funktionell noch ästhetisch die Ansprüche an einen adäquaten Zahnersatz erfüllte. Nach der Abnahme der Brücke präsentierte sich ein desolater Zustand der Restbezahnung (Abb. 2). Eine Extraktion aller Pfeilerzähne war unvermeidbar. Einzig die Zähne 26 und 27 schienen für die Verankerung eines Zahnersatzes geeignet. Eine herausnehmbare Versorgung war für die relativ junge Patientin unvorstellbar, weshalb die Entscheidung nach einem Aufklärungsgespräch auf eine implantatgetragene Versorgung fiel. Therapieplan: navigierte Insertion von fünf Implantaten (tiologic ) im Oberkiefer individuelle Implantataufbauten (tiologic digital) CAD/CAM-gefertigte Suprakonstruktion (edelmetallfreie Legierung, keramische Verblendung Planung und Insertion der Implantate Nach der Extraktion der Zähne wurde die Patientin mit einer herausnehmbaren Prothese versorgt. Der Interimsersatz berücksichtigte alle funktionellen Parameter sowie ästhetischen Abb. 1: Ausgangssituation: Brückenversorgung von 17 auf 27. Wünsche der Patientin. Auf Grundlage der duplierten Interimsprothese wurde eine röntgenopake Schablone (Röntgenschablone) gefertigt (CeHa implant-system) und mit dieser nach der Abheilphase eine DVT-Aufnahme vorgenommen. Nach dem Versenden der DICOM-Daten an das Labor und dem Import in die Software nahm der Zahntechniker eine prothetisch orientierte Vorplanung vor. Bei der definitiven Planung durch den Zahnmediziner wurden die anatomischen Kriterien einbezogen und mit den prothetischen Vorgaben abgeglichen (Abb. 3a und b). Ein minimalinvasives Vorgehen stand im Fokus; das vorhandene Knochenangebot sollte optimal genutzt werden, ohne zusätzlich chirurgische Maßnahmen, wie Sinuslift oder Augmentationen, vornehmen zu müssen. Das Knochenangebot war suboptimal, insbesondere in transversaler Ebene. Die fünf Implantate wurden so geplant, dass sie im vorhandenen Knochen optimale Stabilität finden konnten (Abb. 4a und b). Als Implantatsystem wurde tiologic (Dentaurum) gewählt, mit dem wir seit Jahren sehr gute Erfahrung gemacht haben. Seit einiger Zeit besteht hier auch die Möglichkeit, individuelle Abutments tiologic digital zu ordern. Abb. 2: Nach der Abnahme der Brücke präsentierte sich ein desolater Zustand. Abb. 3a u. b: Das dreidimensionale Röntgenbild lässt ein eingeschränktes Knochenangebot, insbesondere transversal, erkennen. Bei der Planung der Implantatpositionen stand das wenig invasive Vorgehen im Fokus. 737

3 Die Implantate wurden zunächst virtuell inseriert (regio 11, 21, regio 15, 14 und regio 24), die Planung verriegelt und die finalen Daten zur Weiterverarbeitung an den Zahntechniker freigegeben. Auf Basis der geplanten Implantatpositionen konnte die Röntgenschablone nun in eine Bohrschablone umgearbeitet werden (Abb. 5). Vor dem operativen Eingriff wurde der passgenaue Sitz der Bohrschablone geprüft. Es bestätigte sich sowohl die Kongruenz zu dem Modell als auch zur Planung. Da ausreichend befestigte Gingiva vorhanden war, erfolgte der Zugang zum Knochen minimalinvasiv (Stanzung). Dieses Vorgehen zeichnet sich durch geringe postoperative Schmerzen und kaum auftre- Abb. 4a u. b: In Übereinstimmung zwischen den anatomischen Vorgaben sowie der anzustrebenden prothetischen Situation wurden fünf Implantate (tiologic, Dentaurum) im vorhandenen Knochen geplant. tende Schwellungen aus. Nach der Stanzung wurde die Schablone reponiert und die Implantate entsprechend dem Bohrprotokoll inseriert. Die Gingivaformer wurden nach der Insertion etwa 1 bis 2 mm unterhalb des Zahnfleischsaumes eingebracht; somit erfolgte eine modifizierte semitransgingivale Einheilung. Die Patientin wurde während der Einheilphase mit einem herausnehmbaren Zahnersatz versorgt. Freilegung der Implantate und das Set-up Zehn Wochen nach dem chirurgischen Eingriff konnten die Implantate freigelegt werden. Auch hierbei sollte auf einen invasiven Eingriff verzichtet werden. Dank der beinahe transgingival gelegten und leicht durch das Zahnfleisch schimmernden Gingivaformer war dies problemlos umzusetzen. Mit einem kleinen Schnitt konnten die Implantate behutsam freigelegt werden. Die Abformpfosten (tiologic ) wurden aufgeschraubt und eine Überabformung sowie eine Biss-Registrierung vorgenommen. Im Labor wurde das Implantatmodell für die Herstellung der definitiven Restauration gefertigt und eine Wachsaufstellung (Set-up) erarbeitet (Abb. 6). Bei der Einprobe selbiger im Mund der Patientin konnten alle relevanten Kriterien für gut befunden und die sukzessiv erarbeitete Aufstellung über einen Silikonschlüssel fixiert werden (Abb. 7). Abb. 5: Aus den Daten der Implantatplanung wurde aus der Scanschablone eine Bohrschablone für die Insertion der Implantate generiert. Abb. 6 u. 7: Das Set-up wurde nach einer Einprobe im Mund der Patientin mit einem Silikonschlüssel fixiert. 738

4 Abb. 8 u. 9: Auf das Implantatmodell werden die Scanaufbauten (tiologic digital) aufgebracht und die Situation über einen Laborscanner digitalisiert. Der Scanaufbau ist die Justage des Scanners und ein Bauteil, welches als Original verwendet werden sollte. Abb. 10: Das für das Scannen vorbereitete Set-up. Herstellung der individuellen Abutments Um die individuellen Abutments virtuell konstruieren zu können, musste die Mundsituation digitalisiert werden. Eine Möglichkeit besteht darin, die Implantatpfosten über Scanbodys intraoral zu erfassen und direkt in die Software zu laden. Allerdings ist die digitale intraorale Datenerfassung bei komplexen Arbeiten derzeit nicht mit ausreichender Sicherheit möglich und zeitaufwendig. Daher wurden das Modell sowie das Set-up über einen Laborscanner digitalisiert und die STL-Daten in die Software übertragen (Abb. 8 10). Für die Übermittlung der Implantatpositionen dienten Scanaufbauten (tiologic digital), die auf die Laboranalogen (Modell) aufgebracht wurden. Der Scanaufbau ist die Justage des Scanners und somit ein Bauteil, welches keinesfalls beschädigt werden darf. Es ist zu beachten, dass der Aufbau während des Scannens spaltfrei aufliegt und die Referenz (abgeflachte Seite) nach bukkal gerichtet ist. Um die Abutments im Sinne eines Backward Planning konstruieren zu können, wurde die Wachsaufstellung gescannt. Nach dem Import der STL-Daten in die Software (3Shape AbutmentDesigner, cara System) konnte die zahntechnische Arbeit am Bildschirm beginnen. Die tiologic -CAD/CAM-Datensätze sind in allen gängigen Konstruktionsprogrammen integriert oder stehen zum Download bereit. Die digitalisierten Scanbodys wurden mit der in der Software hinterlegten Geometrie übereinandergelegt; als Referenz dienten die Markierungspunkte an der abgeflachten Seite des Scanbodys. 740 Abb. 11: Sowohl Modell als auch Implantatpositionen (Scanbodies) sowie das Set-up sind in die Software importiert worden. Abb. 12: Die Scanbodys wurden mit der in der Software integrierten Geometrie (tiologic ) übereinandergelegt; als Referenz dienten Markierungspunkte. Während der Konstruktion gab die digitalisierte Wachsaufstellung wertvolle Anhaltspunkte. Unter Berücksichtigung der angestrebten Situation sowie des Weichgewebeverlaufs wurden die Abutments unter die Aufstellung positioniert (Abb. 11 und 12). Die Software bietet hier die Möglichkeit einer Überblenddarstellung; eine exaktere Art und Weise, sich an das definitive Ergebnis heranzuarbeiten, ist kaum vorstellbar (Abb. 13 und 14). Beim Konstruieren der Abutments kam uns ein entscheidender Vorteil der individuellen Fertigung zugute. Die Implantate wurden in einem stark begrenzten Knochenangebot inseriert, wodurch die Implantat-Austrittstellen aus prothetischer Sicht keine idealen Voraussetzungen boten; insbesondere die Implantate in regio 11 und 21 waren stark

5 Abb. 13 u. 14: Während der virtuellen Konstruktion der Abutments war die Überblenddarstellung der Wachsaufstellung hilfreich. Die ungünstige Stellung der Implantate im Frontzahnbereich konnte egalisiert werden. Der zervikale Rand der Abutments wurde so angelegt, dass der Zementspalt später in einem klinisch kontrollierbaren Bereich liegt. Abb. 15 u. 16: Wenige Tage nach dem Versand der Daten an das Fertigungszentrum (Mack Dentaltechnik, Dornstadt) wurden die speziell für dieses Implantatsystem (Original Anschlussgeometrie tiologic, Dentaurum) gefertigten Abutments geliefert. Implantatsystem gewährleistet. Das ist der Garant für eine perfekte Passung. Mit einer Hochleistungs-CNC-Fräse wird aus dem Titanblock das Abutment herausgearbeitet. Wenige Tage nach dem Versand der Daten wurden industriell gefertigte (und trotzdem individuelle) Titanabutments geliefert, die speziell auf das Implantatsystem verifiziert sind (Abb. 15). Ohne jedwede Nacharbeit passten die Abutments exakt auf das Implantatmodell (Abb. 16). Abb. 17: Die Titanabutments wurden digitalisiert. nach labial geneigt. Im konventionellen Vorgehen wären bei der Fertigung der Suprakonstruktion Kompromisse hinsichtlich der Ästhetik unumgänglich gewesen. Mit dem individuellen Anpassen der Abutments an die Situation konnten die kompromittierenden Faktoren elegant ausgeglichen werden. Der Gestaltungsfreiraum, dem sich der Zahntechniker gegenübersieht, lässt sich kaum noch mit der konventionellen Fertigung vergleichen. Die Daten der Konstruktion wurden über einen Server an das tiologic -zertifizierte Fertigungszentrum gesendet, in diesem Fall MackDentaltechnik (Dornstadt). Hier stehen spezielle CAD/CAM-Titanblöcke zur Verfügung, deren OriginalAnschlussprofil (tiologic ) eine optimale Verbindung zum Herstellung der Suprakonstruktion und Fertigstellung Auch die Herstellung der Tertiärstruktur (NEM-Gerüst) sollte CAD/CAM-gestützt erfolgen und wieder war Computerfertigkeit gefragt. Der Zahntechniker digitalisierte das Modell mit den Titan-Abutments sowie die Wachseinprobe (Set-up) (Abb. 17), konstruierte das Gerüst, adaptierte Feinheiten (Abb. 18 und 19) und versendete die Daten zum Fräsen an das Fertigungszentrum (Mack Dentaltechnik). Die Vorteile der CAD/CAM-gestützten Fertigung des Sekundärgerüstes sind der Passiv-fit, reproduzierbare Ergebnisse in gleichbleibend hoher Qualität und ein reduzierter Arbeitsaufwand. Wenige Tagen nach dem Datenversand wurde das Gerüst geliefert. Wie zu erwarten, passte es spannungsfrei auf das Modell (Abb. 20). Die keramische Verblendung die Veredelung des Gerüstes erfolgte im händischen Verfahren adäquat zur herkömmlichen Verblendung einer zahngetragenen Brückenkonstruktion. Bei einer Rohbrandeinprobe im Mund der Patientin konnten die ästhetischen 741

6 Abb. 18 u. 19: Virtuelle Fertigstellung des Brückengerüstes. Abb. 20: Das im Fertigungszentrum (Mack Dentaltechnik) gefräste NEM-Gerüst passte spannungsfrei auf das Implantatmodell. Es folgte die keramische Verblendung. Abb. 21: Nach einer Rohbrandeinprobe im Mund der Patientin... sowie funktionellen Kriterien evaluiert werden (Abb. 21). Nach kleinen Anpassungen wurde die Brückenversorgung fertiggestellt (Abb. 22). Es präsentierte sich ein ästhetisches Ergebnis, welches mit kleinen Details und Feinheiten in der Farb- und Oberflächenstruktur ein natürliches Bild im Mund der Patientin versprach. Einsetzen der Restauration Die perfekte Passung der fertigen Einzelteile zueinander sowie die hohe Materialgüte sind mit der konventionellen Fertigung der Gerüste so kaum zu erreichen (Abb. 23 und 24). Die Abutments konnten Abb. 22:... wurde die Brücke fertig verblendet und zum Einsetzen vorbereitet. Abb. 23 u. 24: Die Einzelteile der komplexen Restauration passten in ihrer Gesamtheit exakt und ohne jedwede Spannung. Die Restauration konnte eingesetzt werden. 742

7 jetzt im Mund der Patientin definitiv auf die Implantate aufgeschraubt werden. Jetzt sei der basale Anteil des Abutments erwähnt, welcher eine entscheidende Rolle für ein gesundes periimplantäres Weichgewebe spielt. Dieser Bereich steht im direkten Kontakt zum Weichgewebe und bedarf der notwendigen Aufmerksamkeit. Vor dem Aufschrauben des Aufbaus in den Mund ist eine präzise Politur (mikroskopisch) wichtig; anschließend wird in unserem Konzept vor der Sterilisation eine Reinigung im Ultraschallbad vorgenommen. Derzeit ist die Oberflächenbehandlung des basalen Bereichs Gegenstand einiger Studien; noch gibt es keine konkreten Empfehlungen. Ein reines Abdampfen erscheint uns zu wenig, um den sensiblen submukösen Bereich vor Unreinheiten wie Polierrückständen schützen zu können. Nach dem Aufschrauben der Abutments und einer Einprobe der Brücke konnte der Zahnersatz zementiert werden. In diesem Zusammenhang ist auf einen häufig diskutierten Punkt hinsichtlich der Befestigung von Abutments einzugehen. Zementieren oder verschrauben? Bei der Befestigung der Suprakonstruktion ist das Zementieren zu einem bewährten Vorgehen geworden. Trotzdem wird im Seitenzahnbereich häufig das verschraubte Vorgehen favorisiert, dessen Vorteil die bedingte Abnehmbarkeit der Versorgung ist. Allerdings sind mit dem Verschrauben häufig ästhetische Nachteile verbunden, welche für uns nur in Ausnahmefällen tolerierbar sind. In dem hier dargestellten Fall wäre eine Verschraubung auf den Implantaten, insbesondere im Frontzahnbereich, kompromittierend gewesen. Die Vorteile einer zementierten Versorgung ist die höhere Toleranz hinsichtlich der Implantatposition und -achse. Allerdings birgt das Zementieren der Suprakonstruktion neben den genannten Vorteilen ein Risiko: die Gefahr von Zementresten im submukösen Bereich und somit einem potenziellen Auslöser einer periimplantären Entzündung. Liegt der Zementspalt weit submukös, ist er NICHT zu kontrollieren. Um trotz dieses Risikos von den Vorteilen einer zementierten Lösung zu profitieren, sind individuelle Abutments das Mittel der Wahl. Bei der Konstruktion der Abutments werden die Kronenränder so angelegt, dass der Zementspalt in einem klinisch zu kontrollierenden Bereich liegt. Zusammenfassung Die Patientin wurde zu ihrer vollsten Zufriedenheit mit einem festsitzenden Zahnersatz versorgt (Abb. 25 und 26). Ihrem begrenzten Budget konnte mit einem Gerüst aus Nichtedelmetall entsprochen werden. Im fast zahnlosen Oberkiefer wurden trotz geringem Knochenangebot fünf Implantate eingebracht; dank der digitalen Bildgebung und einer virtuellen Planung der Implantate konnte das vorhandene Knochenangebot optimal genutzt werden. Die nicht idealen Implantat-Austrittstellen konnten durch die digitale Konstruktion der Aufbauten elegant ausgeglichen sowie die Suprakonstruktion spannungsfrei und mit einem laborseitig überschaubaren Aufwand realisiert werden. Die Veredelung des Gerüstes die keramische Verblendung erfolgte im händischen Vorgehen. Fazit Mit diesem Patientenfall wurde dargestellt, wie sich die einzelnen Bausteine der digitalen Fertigung zusammenfügen lassen. Die Vorteile des beschriebenen Workflows aus virtueller Planung, digitaler Abutmentherstellung sowie Fertigung der Suprakonstruktion haben uns überzeugt. Die Lücken der digitalen Kette innerhalb einer implantatprothetischen Therapie werden zunehmend geschlossen. Aktuell sind es die individuell gefertigten Abutments, die im Fokus des Interesses stehen. Wir haben in unserem Behandlungskonzept seit einiger Zeit Abstand von konfektionierten Abutments genommen und arbeiten ausschließlich mit individuell gefertigten prothetischen Komponenten. Literaturliste unter Abb. 25 u. 26: Die implantatgetragene Brückenversorgung im Mund der Patientin. 744

8 Weil Anpassung der erste Schritt in Richtung Evolution ist. Dr. Sigmar Schnutenhaus Studium der Zahnmedizin 1991 Approbation als Sanitätsoffizier an verschiedenen Standorten tätig Seit 2011 externer wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Universität Ulm, Zahnärztliche Prothetik 1998 Niederlassung in einer eigenen Praxis Tätigkeitsschwerpunkte Parodontologie und Implantologie Autor und Referent Morphology Recognition Technology Mit der MRT-Technologie besteht kein Bedarf mehr, die Belichtungszeiten oder anderetechnische Faktoren, wie kv oder ma,zu programmieren oder die Patientengröße auszuwählen. HYPERION erledigt alles automatisch und ermöglicht es Ihnen, sich voll auf den wichtigsten Aspekt zu konzentrieren: den Patienten. ZTM Dirk Bachmann Ausbildung zum Zahntechniker 1993 Meisterprüfung Seit 1993 selbstständig mit eigenem Labor in Bruchsal Spezialisierung auf implantatprothetische Restaurationen Autor und Referent Korrespondenzadressen: Dr. Sigmar Schnutenhaus Breiter Wasmer Hilzingen ZTM Dirk Bachmann Salinenstraße Bruchsal Fortgeschrittene Kinematik Hyperion zeichnet sich durch seine komplexe Kinematik mit einerrotatorischen Bewegung undzwei gleichzeitigen translatorischen Bewegungen aus, die dank der Fähigkeit, die komplexe Morphologie des Patienten getreu verfolgen zu können, eine konstante Vergrößerung der Aufnahme garantiert. DTS Dynamischer Querschnitt DTS ist eine dedizierte Untersuchung mit anschließender Rekonstruktion der Daten nach dem Verfahren der Tomosynthese. Mit einer sehr niedrigen Röntgendosis ist sie in der Lage, Informationen über eine speziische Region des oberen und unteren Zahnbogens hinzuzufügen. unser Händlernetzwerk inden Sie unter: