Ein beschleunigter Produktionsprozess in der vollkeramischen Brückenherstellung durch HighSpeed-Sintern

Transkript

1 Zusammenfassung Anhand der Herstellung einer Brückenkonstruktion werden die dazu notwendigen digitalen Produktionswege dargestellt. In diesem Zusammenhang wird auch über die Erfahrungen des Autors mit einem neuen Schnellsinter-Ofen berichtet. Der Schwerpunkt des Beitrags liegt dabei auf der Weiterverarbeitung der mittels Computerprogramm konstruierten Teile. Mithilfe der sogenannten VITA Rapid Layer Technology wird ein Gerüstteil aus Zirkoniumdioxid-Keramik mit einem Verblendungsteil aus Feldspatkeramik mit Komposit vereint. Erläutert werden hierbei ebenfalls die vom Zahntechniker per Hand durchgeführten Arbeitsschritte. Ein beschleunigter Produktionsprozess in der vollkeramischen Brückenherstellung durch HighSpeed-Sintern Indizes CAD/CAM, Rapid Layer Technologie, Sintern, HighSpeed- Sinterofen Vollkeramik, Feldspatkeramik, Komposit Andreas Hoffmann Jeder Zahntechniker kennt das Problem bei der digitalen vollkeramischen Gerüstherstellung: Lange Sinterzeiten hemmten und unterbrachen bisher den Produktionsprozess. Der Autor testete in diesem Zusammenhang einen neuen Brennofen, den neuen ZYRCOMAT 6000 MS (Vita Zahnfabrik, Bad Säckingen), der diesen Prozess über Highspeed-Sintern in nur 80 Minuten ausführen soll. Der nachfolgende Patientenfall zeigt anhand der Herstellung einer Brückenkonstruktion die digitalen Produktionswege und berichtet über die Erfahrungen des Autors mit diesem Schnellsinterofen. Der Schwerpunkt des Beitrags liegt dabei auf der Weiterverarbeitung der mittels Computerprogramm konstruierten Teile. Mithilfe der sogenannten VITA Rapid Layer Technology (RLT) wird ein Gerüstteil aus Zirkoniumdioxidkeramik mit einem Verblendungsteil aus Feldspatkeramik mit Komposit vereint. Erläutert werden hierbei die vom Zahntechniker per Hand durchgeführten Arbeitsschritte. Die moderne zahnärztliche Prothetik verfolgt heute im Bereich der Ästhetik ein klares Ziel: Die Herstellung von hochwertigem Zahnersatz, der sich optisch und funktional so Einleitung Die Digitalisierung 320 Quintessenz Zahntech 2012;38(3):

2 perfekt in den Patientenmund einfügt, dass er von natürlichen Zähnen nicht mehr zu unterscheiden ist. Die Anwendung und Verarbeitung von Zirkoniumdioxid und anderen neuen Werkstoffen unterstützt dieses Ziel, bedingt aber auch eine weitere Digitalisierung der Verarbeitungswege in Zahnmedizin und Zahntechnik. Denn sie eröffnet technisch neue Möglichkeiten durch neue Werkstoffe und macht die Produktionsabläufe hierfür erst möglich und effizient. Ein entscheidender Faktor für die Wirtschaftlichkeit der Produktionsprozesse kann die Zeit sein. Jede Minute, die hier eingespart werden kann, rechnet sich für den Zahntechniker und sorgt dafür, dass Patienten noch schneller mit ihren Dritten versorgt werden können. Die Rapid Layer Technology Herstellung der Teile Die Rapid Layer Technology ermöglicht die computergestützte Herstellung von Gerüst- (Zirkoniumdioxid) und Verblendstrukturen (Feldspatkeramik) mithilfe einer Software für die Konstruktion und einer Maschine für die Herstellung der Teile. Von der Einzelkrone bis zur viergliedrigen Seitenzahnbrücke ist diese Technik anwendbar (Abb. 1). Auf Grundlage von eingescannten Zahnpräparationen und der Gegenkiefersituation kann eine dreidimensionale Konstruktion des Zahnersatzes erstellt werden (Abb. 2 bis 6). Die Software kreiert eigenständig aus den anatomisch geformten Brückenkonstruktionen (Vollkontur) eine Brückengerüstgestaltung für die spätere Aufnahme des Verblendteils (Abb. 7 und 8). Hierbei werden keine untersichgehenden Bereiche bei der Brücke geschaffen. Die Gerüste entsprechen in ihrer Form eher einer Primärteleskopbzw. Stegkonstruktion. Die Software berechnet automatisch, im Filesplitting, die einzelnen Datensätze für Gerüst- und Verblendstruktur (Abb. 9 und 10). Mit der Schleifeinheit CEREC/inLab MC XL (Sirona, Bensheim) werden die beiden Keramikteile nacheinander herausgeschliffen. Die Brückenstruktur wird in einer vergrößerten Form in teilgesinter- Abb. 1 Die einartikulierten Sägemodelle für die Brückenversorgungen im ersten und vierten Quadranten. Es zeigt sich eine optimale Präparationsgeometrie für eine vollkeramische Versorgung. Abb. 2 Das Einscannen der Modelle und einer provisorischen Kaufläche auf Basis eines intra-okklusalen Registrats aus Silikon. Die Silikonfläche wird entsprechend der sagittalen und der transversalen Kompensationskurve als Blockkaufläche in dem Artikulator hergestellt. Hierbei werden lediglich die Kauflächen mit den Fingern in eine grobe Form gedrückt und das Silikon so auf dem Modell platziert. Quintessenz Zahntech 2012;38(3):

3 Abb. 3 und 4 Die Konstruktion der Oberkieferbrücke gegen die provisorische Silikonfläche. Die Silikonfläche dient hierbei als Platzhalter für die noch zu erstellende Brücke in diesem Kiefer. Sie gibt für die Konstruktion auf dem Konstruktionsmodell aber genügend Anhaltspunkte für ein gutes Brückendesign. Abb. 5 und 6 Dann wird die Oberkieferbrücke als Gegenbiss für den Unterkiefer genommen; so bekommt man eine perfekte Verzahnung. Abb. 7 und 8 Die Software generiert aus den anatomischen Brückenkonstruktionen automatisch durch eine Reduzierung eine Brückengerüstgestaltung. Hierbei werden keine untersichgehenden Bereiche geschaffen. Diese Gerüste entsprechen in der Form eher einer Primärteleskop- oder Stegkonstruktion. 322 Quintessenz Zahntech 2012;38(3):

4 Abb. 9 Eine automatische Cut-back -Funktion reduziert in einem weiteren Schritt die virtuelle vollanatomische Restauration um den Betrag der späteren Verblendkeramik. Abb. 10 Der hierbei entstandene Bereich der Verblendung von der Gerüstkonstruktion zum vollanatomischen Brückendesign wird als Verblendungspfeil dargestellt und kann ohne weitere Bearbeitung ebenfalls aus dem entsprechenden TriLuxe-forte-Block ausgeschliffen werden. Abb. 11 Herausgeschliffene Verblendstruktur. Abb. 12 Herausgeschliffene Gerüststruktur. tem Zustand herausgeschliffen (Abb. 11 und 12). Die Sinterschrumpfung sorgt dann für die Anpassung auf die richtige Dimension und gute Passung auf den Modellstümpfen. Wenn aus den VITABLOCS TriLuxe forte-blöcken die morphologische Verblendstruktur (= Sekundärstruktur) ausgeschliffen worden ist, kann mit rotierenden Diamantinstrumenten eine weitere Oberflächengestaltung durchgeführt werden. Bei Bedarf ist auch die Individualisierung (Schichttechnik) mit VITA VM 9 Verblendkeramik (Vita) möglich. Dazu wird die Verblendstruktur wie ein normales Gerüst benutzt und durch Aufschichten, so wie man es möchte, form- und farbkorrigiert. Ohne Brennpastengerüste oder andere formhaltenden feuerfesten Unterbauten können diese Strukturen einfach auf einem Brennträger platziert und gebrannt werden; ebenso die Oberflächencharakterisierungen (Maltechnik), sie kann mit VITA AKZENT oder VITA SHADING PASTE Malfarben durchgeführt werden. Der HighSpeed-Sinterofen Bei dem vorgestellten Patientenfall testete der Autor den neuen Sinterofen ZYRCOMAT 6000 MS (Vita) (Abb. 13). Im Ergebnis erfolgte das materialschonende HighSpeed-Sin- Quintessenz Zahntech 2012;38(3):

5 Abb. 13 Der ZYRCOMAT 6000 MS verkürzt den Sinterprozess auf 80 Minuten. Abb. 14 Die Grafik zeigt den Brennzyklus bzw. den Ablauf des Programms. tern, das für ein- bis neunteilige Brückenkonstruktionen möglich ist, bei der viergliedrigen Brücke wie vom Hersteller versprochen tatsächlich in der Rekordzeit von 80 Minuten bei einer kontrollierten Abkühltemperatur auf 400 C. Die sensorisch gesteuerte, stufenweise Abkühlung ermöglicht dem Material, schonend und stressfrei innerhalb von 25 Minuten abzukühlen (Abb. 14). Diese Cooling-Technologie ist der eigentliche Schlüssel für den Weltrekord von 80 Minuten. Damit ist der Ofen nach Kenntnis des Autors der zurzeit schnellste HighSpeed-Sinterofen seiner Klasse. Er eignet sich zum Sintern aller dentalkeramischen Gerüstmaterialien auf Basis der Oxidkeramiken (ZrO 2 und Al 2 O 3 ). Positiv fiel auch auf, dass das Gerät vergleichsweise klein und leise ist. Die Bedienung ist einfach, die Heizelemente sind aus Molybdändisilizid und speziell auf HighSpeed ausgelegt. Der Nutzen für den Zahntechniker liegt darin, dass er seinen Fertigungsprozess nicht mehr unterbrechen muss, sondern in der Lage ist, beliebig oft am Tag Sinterzyklen laufen zu lassen und parallel dazu bereits weitere Arbeitsschritte durchzuführen. In Kombination mit der VITA Rapid Layer Technology (RTL) kann er somit eine prothetische Versorgung innerhalb eines einzigen Tages fertigstellen und den Smile-in-one-dayservice anbieten. Dadurch erzielt er wiederum einen Wettbewerbsvorsprung und kann dem Zahnarzt einen zusätzlichen Service für den Patienten bieten. Der neue ZYRCOMAT 6000 MS kann alle dentalkeramischen ZrO 2 - und Al 2 O 3 -Gerüstmaterialien sintern. Über das Programm Universal In-Ceram können die Parameter gemäß Verarbeitungsanleitungen des jeweiligen Materials individuell eingestellt werden. Die Oberflächencharakterisierungen (Maltechnik) führt der Autor z. B. mit VITA AKZENT oder VITA SHADING PASTE Malfarben aus. Bei Bedarf ist auch die Individualisierung (Schichttechnik) mit VITA VM 9 möglich. Der kreativen Gestaltung sind fast keine Gren- Fügen der Teile 324 Quintessenz Zahntech 2012;38(3):

6 Abb. 15 Das manuelle Nachbearbeiten der Kauflächen. Abb. 16 Das Feinaufpassen des Verblendteils auf das Gerüst. Abb. 17 Die Oberflächenbemalung und Glasur des Verblendanteils aus Feldspatkeramik. Abb. 18 Das Einstellen der Okklusion im Artikulator. zen gesetzt. Das Verkleben der Brückenteile mit Komposit schließt den Herstellungsprozess der Brücke ab (Abb. 15 bis 18). Im Labor des Autors wird ein Konzept für das adhäsive Fügen von vollkeramischen Verklebungen aus Feldspatkeramik durchgeführt. Hierbei spielt es keine Rolle, woran diese Keramik geklebt werden soll. Dieses Konzept funktioniert bei allen Materialtypen wie Metallen, Aluminium- und, Zirkoniumdioxid, Glas-, Feldspatkeramiken. Beim Kleben müssen immer beide adhäsiv zu fügenden Flächen entsprechend vorkonditioniert werden (Abb. 19 und 20). Bei der Rapid Layer Technology muss eine adhäsive Verbindung zwischen der silikatkeramischen Verblendstruktur und der oxidkeramischen Gerüststruktur geschaffen werden. Zum Kleben benutzt der Autor generell zwei Produktschienen. Eine für die Konditionierung der Oberfläche, die andere als Klebemedium. Das Produkt C-Link (steco, Hamburg) ist ein Konditionierer für alle Keramiken. Das Ätzen mit Flusssäuregel ermöglicht eine retentive Vergrößerung der Oberfläche der Feldspatkeramik. Das Silan baut dann eine Silanbrücke zum Silizium der Feldspatkera- Quintessenz Zahntech 2012;38(3):

7 Abb. 19 Das Konditionieren der Innenflächen des Sekundärteils aus Feldspatkeramik mit Ätzgel. Abb. 20 Das Konditionieren der Innenflächen des Sekundärteils aus Feldspatkeramik mit Silan. Abb. 21 Das Anmischen des Zweikomponentenklebers. Abb. 22 Das Einfüllen des Klebers in das Sekundärteil. mik. Eine anschließende Versiegelung der sensiblen Beschichtung ist ebenfalls möglich. Die Versiegelung macht die weiteren Arbeitsschritte sicherer und zeitlich unabhängig. Bei Werkstoffen ohne Silizium (ALO 3 oder ZrO 2 ) entfallen dabei lediglich das Ätzen und die Silanisierung. Hier wird nach dem Abstrahlen der Oberfläche mit Aluminiumoxid auf der perfekt gereinigten und getrockneten Zirkoniumdioxidoberfläche die Versiegelung mit dem Connector von C-Link durchgeführt. Diese Beschichtung der Fläche durch komplette und perfekte Benetzung mit dem Connektor hat damit gesteigerte Adhäsionswerte. Der Connector verbindet sich mit allen handelsüblichen Befestigungskompositen durch perfekte Copolymerisation. Als Kleber benutzt der Autor Panavia F 2.0 (Kuraray, Frankfurt/Main) (Abb. 21 bis 26). Der Kleber ist ein dualhärtendes Befestigungskomposit, welches sich gerade bei Werkstoffkombinationen mit Zirkoniumdioxid besonders gut bewährt hat. Sowohl dieses Material als auch das selbstadhäsive Befestigungskomposit RelyX Unicem (3M Espe, Seefeld) wird von der Firma Vita empfohlen. 326 Quintessenz Zahntech 2012;38(3):

8 Abb. 23 Das Positionieren des Sekundärteils auf dem primären Gerüstteil aus Zirkoniumdioxidkeramik. Abb. 24 Das Abstreichen des Überschusses. Abb. 25 Das Lichthärten des Kompositklebers Panavia F 2.0. Abb. 26 Die Endpolitur der gefügten Teile mit rotierenden Instrumenten. Fazit Durch die fortschreitende Digitalisierung in der vollkeramischen Gerüsterstellung ist der Zahntechniker heute beispielsweise in der Lage, durch ein sogenanntes Filesplitting aus dem Datensatz der Brückenkonstruktion, nicht nur Modelle und Gerüste computergestützt zu entwerfen, sondern auch gleichzeitig mehrfarbige Verblendstrukturen aus Mehrschichtkeramikblöcken herauszuschleifen, während sich das Gerüst noch im Sinterofen befindet. Gängige Praxis war bisher jedoch, Gerüste zu sammeln und die oftmals mehrstündigen Sinterzyklen nachts durchzuführen. Quintessenz Zahntech 2012;38(3):

9 Der neue Zyrcomat 6000 MS bietet hier eine Alternative, die eine signifikante Reduzierung der Sinterzeit bedeutet. Bei der Feinbearbeitung und der Brückenkonstruktion ist die manuelle Handwerkskunst des Zahntechnikers gefragt erst das perfekte Zusammenspiel von Mensch und Maschine ergibt das gewünschte ästhetisch hochwertige Endergebnis. Denn fest steht: Jedes Produkt der CAM-Fertigung muss von qualifizierten Fachkräften nach- und weiterverarbeitet werden. Die Kombination aus CAD/CAM-Fertigung und anschließendem Feinschliff per Hand durch den Spezialisten hat sich bewährt. ZTM Andreas Hoffmann Dentales Service Zentrum GmbH & Co. KG Ludwig-Erhard-Str. 7 B Gieboldehausen info@1dsz.de 328 Quintessenz Zahntech 2012;38(3):