Die Anfertigung einer Apparatur zur Gaumennaht-Erweiterung (GNE) im vollständig digitalen Workflow

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1 Zusmmenfssung In der trditionellen Kieferorthopädie ist der erste Schritt zur Erstellung einer pssenden Apprtur für den Ptienten die Anfertigung einer Algintformung. Dnk neuer Technologien ist es jedoch möglich, sowohl die Zähne ls uch ds Weichgewee des Ptienten zu scnnen und digitle Modelle zu erzeugen. Lore können dnn ei der Konstruktion der enötigten Apprtur direkt n dem digitlen Modell reiten. Ds Ziel der Untersuchung wr die Prüfung neuer Methoden und digitler Prozesse zur Herstellung einer Apprtur für die Gumennht-Erweiterung (GNE) mit einem Introrlscn der Zhnögen ls Vorlge. Die Anfertigung einer Apprtur zur Gumennht-Erweiterung (GNE) im vollständig digitlen Workflow Drstellung nhnd zweier Ksuistiken Indizes Kieferorthopädie, Gumennht-Erweiterung, digitler Workflow, Introrl-Scnner, digitle Modelle Sntigo Isz Penco, Andre Nkleh, Stefno Negrini In der Kieferorthopädie ist die Aformung mit Algint in der Regel der erste Schritt für die Anfertigung einer pssenden Apprtur für den Ptienten. Die introrle Aformung wird nschließend mit Dentlgips usgegossen. Auf diesem Modell knn der kieferorthopädische Zhntechniker dnn reiten, um die kieferorthopädische Apprtur herzustellen. Dieser trditionelle Workflow ht sich in der klinischen Prxis ewährt, owohl die Aformmterilien Volumenänderungen ufgrund kontinuierlicher chemischer Rektionen 5 unterworfen sind und der Gips sich eim Ainden ufgrund sekundärer Rektionen usdehnen knn 10. Derrtige Volumenänderungen können zur Fehlpssung von Apprturen führen. Eine Fehlnpssung von festsitzenden oder herusnehmren Apprturen erzeugt unvorhersehre Kräfte n den Zähnen. Ntürliche Zähne können sich jedoch um 25 is 100 µm in xiler Richtung und um 56 is 108 µm in lterler Richtung ewegen. 7,12 Sie können sich somit, ufgrund des Vorhndenseins der Zhnwurzelhut, n geringfügig veränderte Knochenpositionen npssen. Einleitung 318 Quintessenz Zhntech 2014;40(3):

2 A. 1 Introrle Aufnhme von Ptient A mit Kreuziss rechts. A. 2 Introrle Aufnhme von Ptient B mit Kreuziss links. D ds Aformverfhren den Beginn des Areitsprozesses drstellt, können sich ereits in dieser Phse schwerwiegende Fehler einstellen, die sich dnn durch den gesmten restlichen Prozess fortsetzen. Heutzutge ist es möglich, die Zähne und ds gingivle Weichgewee des Ptienten digitl zu scnnen und die Konstruktion der enötigten Apprtur direkt m Computer uf digitlen Modellen zu erreiten. Mit einem introrlen Scnner können einige der Fehler vermieden werden, die mit der trditionellen Aformung 6 und der Modellherstellung 3 verunden sind, d die digitlen Ausgedten des Scnners direkt in den Areitsprozess eingespeist werden. Ds Ziel dieses Fllerichts ist die Durchführung eines vollständigen digitlen 3-D-Workflows, eginnend mit einem introrlen Scnprozess (3Shpe TRIOS, 3Shpe, Kopenhgen, Dänemrk) nstelle der trditionellen Algintformung. Ds dei erzeugte digitle Modell wird zur digitlen Konstruktion und Herstellung einer Apprtur zur Gumennht-Erweiterung (GNE) verwendet. Mn fährt dnn mit der Verifizierung der GNE-Vorrichtung fort, lso mit der Üerprüfung, inwieweit sie uf die Zähne psst und o sie der Zunge däquten Pltz gewährt, sodss es z. B. ei Aktivierung der Schrue zu keiner Kompression der Schleimhut kommt. Mterilien und Methoden Zwei Ptienten im Alter von 8 und 9 Jhren wiesen jeweils uf der rechten und linken Seite einen unilterlen Kreuziss uf und zusätzlich eine Verschieung der Unterkieferfunktion (A. 1 und 2). Die Introrlscns der Zhnögen wurden mithilfe eines introrlen Scnners (3Shpe TRIOS ) erstellt und zwr in folgender Afolge: 1. unterer Zhnogen 2. oerer Zhnogen Bissregistrierung uf der rechten und linken Seite Die Introrlscns erfolgten zu den Zeitpunkten T0 (Ausgngssitution) (A. 3 und 4) und T1 (nch einer Verweilduer von sechs Monten). Die gewonnene Dtei wurde sofort online per FTP-Dtenüertrgung n ds kieferorthopädische Dentllor gesendet. Vom Lor wurde dnn die GNE, mithilfe von Bändern n den oeren ersten Molren und Armen mit vollständigem Kontkt zum pltinlen Aschnitt der oeren Milchmolren konstruiert. Für den gesmten Prozess km dei ds Lsersinterverfhren zum Einstz (A. 5 und 6). Die Bänder wurden ncheinnder per Lser n die kieferorthopädische Expnsionsschrue geschweißt (A. 7 und ). Quintessenz Zhntech 2014;40(3):

3 c A. 3 Introrlscns von Ptient A: der oere Zhnogen von okklusl; der untere Zhnogen von okklusl; c Ansicht von lterl, Bissregistrierung eidseitig. c A. 4 Introrlscns von Ptient B: der oere Zhnogen von okklusl; der untere Zhnogen von okklusl; c Ansicht von lterl, Bissregistrierung eidseitig. A. 5 Ptient A: Konstruktion der Apprtur mit dem OrthoAnlyzer -Progrmm (3Shpe); Lsersinterung der GNE. A. 6 Ptient B: Konstruktion der Apprtur mit dem OrthoAnlyzer -Progrmm; Lsersinterung der GNE. 320 Quintessenz Zhntech 2014;40(3):

4 A. 7 Apprtur zur Gumennht-Erweiterung, Ptient A, Ptient B. A. 8 Introrle Aufnhme des oeren Zhnogens mit dem zementierten GNE von okklusl, Ptient A, Ptient B. Die GNE wurde mit einem Kunststoffzement n den oeren ersten Molren und m pltinlen Aschnitt der oeren Milchmolren efestigt (A. 8 und ). Die Schrue wurde m ersten Tg um eine gnze Umdrehung ktiviert, dem folgte eine tägliche Viertelumdrehung. Bei Ptient A wurden 35 Aktivierungen durchgeführt, ws einer Schruenöffnung von 7 mm entsprch. Bei Ptient B wurden 30 Aktivierungen durchgeführt, dies entsprch einer Öffnung der Schrue von 6 mm. Nch einer Verweilduer von sechs Monten wurden zum Zeitpunkt T1 erneut Scns durchgeführt und Fotos der Sitution ufgenommen (A. 9 und 10). An den oeren digitlen Modellen wurden die Astände zwischen den Molren und den Eckzähnen mithilfe der Softwre OrthoAnlyzer (3Shpe) gemessen (A. 11 und 12). Anschließend wurden die Oerkiefer-Modelle ei T0 und T1 in der okkluslen Ansicht üerlgert (A. 13 und 14). Ergenisse Die durchschnittliche Scnduer pro Zhnogen etrug 2 Minuten und 39 Sekunden, dies ist im Vergleich zur trditionellen Aformmethode deutlich schneller. Die GNE pssten optiml und die fehlende Kompression der Schleimhut sorgte für ein hohes Mß n Komfort ei den Ptienten, die die Vorrichtung selst ei Aktivierung der Schrue prolemlos kzeptierten. Bei eiden Ptienten konnte der Kreuziss ereits während der Aktivierung korrigiert werden. Quintessenz Zhntech 2014;40(3):

5 A. 9 Ptient A: Introrle Aufnhme des oeren Zhnogens mit dem ktivierten GNE von okklusl und von frontl. A. 10 Ptient B: Introrle Aufnhme des oeren Zhnogens mit dem ktivierten GNE von okklusl und von frontl. A. 11 Messung der Astände zwischen den Molren und den Eckzähnen des oeren Zhnogens nhnd der okkluslen Aufnhme von Ptient A zum Zeitpunkt T0 und T1. A. 12 Messung der Astände zwischen den Molren und den Eckzähnen des oeren Zhnogens nhnd der okkluslen Aufnhme von Ptient B zum Zeitpunkt T0 und T Quintessenz Zhntech 2014;40(3):

6 A. 13 is c Üerlgerungen T0 T1 uf der okkluslen Aufnhme des oeren Zhnogens von Ptient A. c A. 14 is c Üerlgerungen T0 T1 uf der okkluslen Aufnhme des oeren Zhnogens von Ptient B. c Quintessenz Zhntech 2014;40(3):

7 Die Apprtur zur Gumennht-Erweiterung funktionierte üer die gesmte Behndlungsduer hinweg wie vorgesehen, ohne dss es zu Brüchen oder Alösungen km. Die Werte der erzielten Expnsionen ist in den Tellen 1 und 2 drgestellt. Bei eiden Ptienten konnte der Kreuziss korrigiert werden. Ptient A T0 T1 Expnsion Astnd zwischen den Molren 43,0 mm 48,3 mm 5,3 mm Astnd zwischen den Eckzähnen 31,6 mm 36,6 mm 5,0 mm T. 1 Die Werte der erzielten Expnsion ei Ptient A. Ptient B T0 T1 Expnsion Astnd zwischen den Molren 40,6 mm 46,6 mm 6,0 mm Astnd zwischen den Eckzähnen 28,1 mm 34,9 mm 6,8 mm T. 2 Die Werte der erzielten Expnsion ei Ptient B. Bei einer GNE-Vorrichtung kommt es uf eine präzise Pssung n den Zähnen und einen däquten Astnd zum Weichgewee n, dmit es nicht zu einer Kompression der Zähne und dmit zu einem unngenehmen Gefühl eim Ptienten kommt. Der neue 3-D-Workflow mit digitlen Modellen, die mithilfe eines introrlen Scnners erzeugt wurden, liefert den Zhnärzten hochpräzise Bilder der Zhnögen und der Zhnfleischmorphologie. Durch die Vermeidung von Algintformungen und Studienmodellen sinkt ds Risiko von Ungenuigkeiten und wird die Gesmtreitszeit verkürzt. Die digitle Aformung git dem Zhnrzt die Möglichkeit, während der Konstruktions- und Herstellungsphse der Apprtur direkt mit dem Zhntechniker zu intergieren. Ein weiterer Vorteil ist die Möglichkeit zur digitlen Speicherung sämtlicher Modelle, wodurch in der Zhnrztprxis und im Lor viel Pltz gesprt wird. Außerdem ist hervorzuheen, dss ei dieser Methode des introrlen Scns für den Ptienten die Unnnehmlichkeiten entfllen, die für ihn mit der trditionellen introrlen Aformmethode und den dmit verundenen Mterilien im Mund einhergehen. In der modernen klinischen Prxis wird es immer ungewöhnlicher, z. B. einen Rdiologen mit einem Röntgenfilm zu Gesicht zu ekommen. Auch hier wird längst die Drstellung n einem Computerildschirm evorzugt. Wenn wir den Rdiologen mit dem Kieferorthopäden und den Röntgenfilm mit einem Dentlmodell vergleichen sollten wir dnn nicht Gleiches erwrten? Der neue Workflow mit digitlen 3-D-Modellen, die durch introrles Scnnen erzeugt wurden, erlut es Zhnärzten, n Bilder der Zhnögen und der Zhnfleischmorphologie mit hoher Präzision zu gelngen. Durch die Vermeidung des Einstzes von Aformmterilien us Algint und die Verwendung von Dentlmodellen verringert der Kieferorthopäde die Gefhr möglicher Ungenuigkeiten und die Verreitungszeit pro Fll. Die durch Introrlscns gewonnenen digitlen Aformungen ermöglichen es Kieferorthopäden, gleichzeitig sämtliche Modelle digitl zu speichern, ws unmittelre Vorteile wie z. B. die Pltzeinsprung und ein leichtes Arufen von Ptientenfällen mit sich ringt. Diskussion Fzit 324 Quintessenz Zhntech 2014;40(3):

8 Litertur 1. Besl PJ, McKy ND. A method for registrtion of 3-D shpes. IEEE Trnsctions on Pttern Anlysis nd Mchine Intelligence 1992;14: Chen Y, Medioni G. Oject modeling y registrtion of multiple rnge imges. Imge nd Vision Computing 1992;14: Del Acqu M, Arioli-Filho J, Compgnoni M, Mollo F. Accurcy of impression nd pouring techniques for n implntsupported prosthesis. Int J Orl Mxillofc Implnts 2008;23: Ender A, Mehl A. Full rch scns: conventionl versus digitl impressions n in vitro study. Int J Comput Dent 2011;14: Johnson GH, Crig RG. Accurcy of four types of ruer impression mterils compred with time of pour nd repet pour of models. J Prosthet Dent 1985;53: Krl M, Rosch S, Gref F, Tylor T, Heckmn S. Strin sitution fter fixtion of 3-unit cermic veneered implnt superstructures. Implnt Dent 2005;14: Kim Y, Oh TJ, Misch CE, Wng HL. Occlusl considertions in implnt therpy: clinicl guidelines with iomechnicl rtionle. Clin Orl Implnts Res 2005;16: Luthrdt RG, Loos R, Qus S. Accurcy of introrl dt cquisition in comprison to the conventionl impression. Int J Comput Dent 2005;8: Mehl A, Ender A, Mormnn W, Attin T. Accurcy testing of new introrl 3D cmer. Int J Comput Dent 2009;12: Millstein PL. Determining the ccurcy of gypsum csts mde from type IV dentl stone. J Orl Rehil 1992;19: Prk J, DeSouz GN. 3-D Modeling of Rel-World Ojects Using Rnge nd Intensity Imges. In: Apolloni B, Ghosh A, Alpsln F, Jin LC, Ptnik S (Edit.). Mchine Lerning nd Root Perception. Heidelerg: Springer, 2005: Shin S, Çehreli MC. The significnce of pssive frmework fit in implnt prosthodontics: current sttus. Implnt Dent 2001;10: Dr. Sntigo Isz Penco Vi del Rondone, Bologn Itlien E-Mil: studio.isz@ndinet.it Dr. Andre Nkleh Vi Einudi, Mogli (MN) Itlien E-Mil: n.nk@liero.it Stefno Negrini Vi Tssini, Ferrr Itlien E-Mil: stefno@tridentestenseortho.it Quintessenz Zhntech 2014;40(3):