Drucken statt Fräsen in Praxis und Labor

Cerec Masters stellten 3-D-Druck in den Fokus des Symposiums (2)

Nach dem vorgegangenen „Ladies Day“ unter der Leitung von Zahnärztin Susanne Kurbad, Viersen, mit teilweise universitären Beiträgen von zehn Zahnärztinnen zu den Erfahrungen mit der computergestützten Chairside-Behandlung konzentrierte sich der Folgetag auf neue Technologien, deren Kenntnis auch in Workshops vertieft wurde.

„Wird der 3-D-Drucker unser neuer Freund?“. Mit dieser Ankündigung eröff­nete Dr. Andreas Kurbad, Viersen, seinen Vortrag zur Entwicklung der dreidimensionalen Drucker, deren Leistung und Nutzen für die niedergelassene Praxis und das zahntechnische Labor. Grundsätzlich geeignet für dentale Zwecke sind Systeme wie Digi­-tal Light Processing (DLP), Stereolithogra­fie (SLA), selektives Laserschmelzen (SLM) und Polyjet.

3-D-gedruckte Werkstücke bieten die Mög­lichkeit, einen volldigitalisierten Workflow umzusetzen. Der additive Druck erlaubt ei­-ne materialsparende Fertigung von kom­-ple­xen Strukturen in Kleinserien. Beste­hende Limitierungen bei der Formgestaltung entfallen. Grundlage ist eine Ober­flächenda­tei, die im CAD/CAM-Verfahren entworfen oder per Scanner generiert wurde. Standardschnittstelle ist das STL-Dateiformat für die Übergabe von CAD-Daten an additive Fertigungssysteme. Die Druckschichten liegen zwischen 25 und 100 µm. Nach dem Drucken erfolgt eine Isopropanol-Reini­gung des Werkstücks von Restmonomer, die Aushärtung im Lichtpolymerisa­tionsgerät und das Abtrennen der Stützstrukturen. Befestigungsstellen werden final geschliffen und poliert. Gedruckte Modelle sind reproduzierbar und können bei Bedarf nachgedruckt werden.

Eingesetzt werden 3-D-Drucker zur Fertigung von Mock-ups (Abb. 2), Aufbissschienen (Abb. 3), Provisorien (Abb. 4), Implantat-Bohrschablonen, für Situations- und Arbeitsmodelle (Abb. 5) sowie von Einsetzschlüsseln für aufwendige prothetische Rehabilitationen. Der Druck von KfO-Alignern kann den aufwendigen Modelldruck für das Thermoforming ersetzen.

Bei der Gestaltung der Modelle hat der Anwender eine Vielzahl an Möglichkeiten, zum Beispiel unterschiedliche Wandstärken, herausnehmbare Stümpfe, Attachments oder eine Beschriftung. Um die Modelle noch besser an die individuellen Gegebenheiten anzupassen, stehen auch elastische Materialien für den Druck von Zahnfleischmasken zur Verfügung.

Die Ausgabe der Druckdaten im Cerec-System erfolgt zurzeit noch über differenzierte We­ge. Druckdaten im STL-Format mit geschlossener Geometrie werden laut Kurbad mit der Software Connect 5.2 ausgegeben. Gesockelte Modelle werden mit der Cerec Ortho SW bereitgestellt. Für die Ausgabe von Restaurationsdaten ist die inLab SW erforderlich. Ein digitales Mock-up kann im STL-Format mit DXD-Software ausgedruckt werden. Mit einer Implantat-Software kann auf Basis eines Intraoralscans die geplante chirurgische Bohrschablone unmittelbar ausgedruckt werden (Sicat, SprintRay).

Erfahrungen mit Langzeitprovisorien zeigen, dass der 3-D-Druck das Potenzial hat, Restaurationen als zusätzliche Option zu drucken. Dafür sind mitt­lerweile zahnfarbige Materialien verfüg­bar, die für Kronen geeignet sind. Diese sind, abhängig vom Hersteller und der Zusammensetzung des Materials, für temporäre oder sogar permanente Versorgungen einsetzbar. Limitierend sind in der Regel Ma­te­rialstärke sowie die mögliche Spannwei­te von Brückenkonstruktionen. Für implantatprothetische Versorgungen kann im Vorfeld bereits ein passgenaues Provisorium gedruckt werden, das nach der Enossalinsertion direkt eingesetzt wird.

Gemäß einer Studie der Charité Zahn­medizin bietet der 3-D-Druck künftig die Option, Kompositaufbauten aus mit Keramikpartikeln gefüllten Kunststoffen und Okklusalveneers für die Bisserhöhung mit Mindestwandstärke von 1,0 mm zu ferti­gen. Auch angeborene Schmelzdefekte (MIH) können mit gedruckten Fullveneers versorgt werden (Prause, Beuer, 2021). Allerdings werden 3-D-gedruckte Versorgungen aus Polymeren die Ästhetik, Festigkeit, Funktion und Langlebigkeit der Dentalkeramiken in naher Zukunft nicht ersetzen können. Als rudimentäre Sofortlösung können gedruckte Restaurationen jedoch eine brauchbare Alternative sein.

Man wird die additive Fertigungstech­nologie und 3-D-Druckmaterialien künftig in herausfordernden Situationen, die bisher nur mit einem hohen zahntechnischen Aufwand oder umfangreich zahnärztlich invasiven Maßnahmen lösbar waren, er­folgreich einsetzen können. Daraus ergibt sich fortlaufend ein immer größer werdendes Indikationsspektrum (Beuer, 2021). 

Konkordanz des Therapiekonzeptes

Als Moderatorin des vorgelagerten „Ladies Day“ untersuchte Zahnärztin Susanne Kurbad, Viersen (Abb. 6), anhand verschiedener Therapielösungen, wie Inlay-/Teilkronenversorgungen und Kronen- und Brückenrekonstruktionen unter Chairside-Bedingungen, die Konkordanz des Behandlungskonzepts mit dem Ausgangsbefund, Patientenwunsch, Therapieplan, der Materialauswahl, dem klinischen Vorgehen, der Fertigung der Restauration, Individualisierung der Ästhetik und der Nachsorge. Ohne Frage ist die Ausdehnung der kariösen Lä­sion wegweisend für die Präparation nach dem Prinzip des weitestgehenden Substanzerhalts (Abb. 7).

Die maximale Schonung des Zahnschmelzes ist unter anderem die Grundlage für die adhäsive Befestigung und Garant für einen nachhaltigen Überlebenserfolg der Restauration. Eine minimal-invasive Präparation mit supragingivaler Präparationsgrenze (Abb. 8) bietet den Nutzen, dass diese nicht nur ausreichend trockengelegt und vom Intraoralscanner exakt erfasst werden kann, sondern auch die adhäsive Befestigung mit Kofferdam sowie die Entfernung von Zementüberschüssen vereinfacht.

Für die digitale Registrierung empfahl Kurbad, den Bukkalscan vor der Anästhesie beziehungsweise vor der Präparation in aufrechter Patientensitzposition durchzuführen, um eine vitale Zahnanatomie sowie die habituelle Okklusion im Scan abzubilden. Für das okklusale Design sind die Arbeitshöcker im Kontaktbereich und die Rand­leiste mit der Shimstockfolie zu artikulieren und in den Scan aufzunehmen. Die Entscheidung, den Kiefer vollständig oder hälftig intraoral zu scannen, sollte sich an der Maßgabe orientieren, dass die Eckzahnposition auf der Gegenseite für die Artikulation abgebildet und die Situation für die Modellausrichtung über die Mittellinie hinaus erfasst wird.

Nach der Schmelz-/Dentinätzung beziehungsweise vor der adhäsiven Befestigung hat sich bewährt, die Dentintubuli mit einem Dentinadhäsiv zu verschließen, um eine postoperative Aufbissempfindlichkeit auszuschließen. Für Elevationen tief liegender Kavitäten sind fließfähige Komposits (lichthärtend) angezeigt; damit können Unterschnitte ausgefüllt werden. Bei tieferen Defekten sind dualhärtende Komposite angezeigt; hierbei ist das Adaptieren des Be­festigungskomposits mit Spatel an allen Kavitätenwänden zu empfehlen.

Bei den Restaurationsmaterialien hat sich das Angebot erheblich ausgeweitet. Lithi­umdisilikat und zirkonoxidverstärktes Si­li­kat haben eine höhere Biegefestigkeit für die Glaskeramiken gebracht. Opake Zirkonoxidkeramiken für Gerüste wurden um semi­transparente Derivate ergänzt, um monolithische, das heißt verblendfreie Restaura­tionen zu ermöglichen. Verhältnismäßig neu sind die polymerdotierten Hybridke­ramiken und schleifbare Kompositblocks, teilweise mit Keramikpartikeln gefüllt zur Verstärkung der Festigkeit.

Laut Kurbad bieten die Hybrid- und Kompositvarianten aufgrund des geringeren E-Moduls im Vergleich zur Keramik den Nutzen, dass sie schnell und kantenscharf ausgefräst werden können. Die Abrasionseigenschaften ermöglichen eine Attrition der restaurierten Okklusalflächen „parallel“ mit der natürlichen Zahnhartsubstanz (Mör­mann, 2013). Hybridkeramik zeigte in Testungen eine „stoßdämpfende“ Wirkung und somit eine Eignung für implantatge­ trage­ne Kronen (Magne et al., 2019), zumindest für Langzeitprovisorien.

Der Kronenrand im Fokus

Eine erfolgreiche Chairside-Restauration bei der prothetischen Rekonstruktion beginnt laut PD Dr. Andreas Bindl, Zürich, mit einer sorgfältigen Präparation des Kronenrands. Der Übergang zwischen der natürlichen Zahnkrone und dem Zahnhals ist oval oder triangulär, niemals rotationssymmetrisch (rund) wie bei Implantaten. Um für eine zahngetragene Krone mit subgingivaler Präparationsgrenze ein anatomisches Optimum und eine exakte Passung zu erzielen, ist die Erhaltung des Weichgewebes als Durchtrittsprofil unverzichtbar.

Die Passgenauigkeit zwischen dem keramischen Kronenrand und dem präpariertem Stumpf hat direkte Auswirkungen auf den parodontalen Gesundheitszustand. Eine Überkonturierung der Restauration führt zu einer erhöhten Plaqueakkumulation. Deshalb müssen schon in der Planungsphase die Art des Kronensystems, die Lage des Restaurationsrands und die Präparationsform aufeinander abgestimmt werden.

Bindl empfahl, insuffizientes Weichge­we­be im Bereich der Präparationsgrenze mit ei­nem keramischen Gewebetrimmer (Roto­dent) ohne Wasserkühlung einzuebnen. Bei extensivem Gewebeüberschuss ist das Elektrotom angezeigt (Abb. 9). Hierbei werden auch kleine Blutgefäße verschlossen. Die Reduzierung von Weichgewebe zur Freilegung der Präparationsgrenzen ist besonders für den optoelektronischen Intraoralscan erforderlich. Sulkusgewebe, Blutungen und Speichel erschweren die digitale Erfassung der Zahnstrukturen und können lokal fehlerhafte Abformungen auslösen.

Frontzahnästhetik im Chairside-Visier

Die „Köngisdisziplin“ in der Zahnheilkunde nahm Dipl.-Stom. Oliver Schneider, Zwickau, mit dem Thema „Möglichkeiten und Grenzen ästhetischer Versorgungen in einer Sitzung“ in den Fokus. Die Therapie im Frontzahnbereich mit Kronen, Teilkronen und Veneers zielt neben der Defektbehandlung auf die Schaffung von harmonischen Zahnformen, von treffsicheren Farbverläufen und Transluzenz im Schmelzbereich, mit individuellen Texturen, Perikymatien und Mamelons – und nicht zu vergessen, mit einer gesunden Gingivagirlande als wichtige Ergänzung für die „Rot-Weiß-Ästhetik“. Ergänzt werden soll dieses Pflichtenheft mit einem guten Kaukomfort für den Patienten.

Voraussetzung für Frontzahnbehandlungen ist die Analyse der habituellen Funktion, die Erfassung der Ästhetiksituation, die auch die prospektiven Wünsche des Patienten berücksichtigt. Für das klinische Vorgehen wird der Aufbau zerstörter Zahnhartsubstanz mit Komposit geplant. Das anvisierte Ergebnis der Behandlung wird mit einem Wax-up oder besser mit einem Mock-up visualisiert, das ausgefräst und dem Patienten provisorisch eingegliedert werden kann (Abb. 10 bis 15). In anderen Fällen wird das geplante Behandlungsziel unter Einsatz der SmileDesign-Software mit dem Patienten besprochen.

Die parodontale Vorbereitung umfasst eine professionelle Zahnreinigung, die Beseitigung von Knochentaschen (GBR/GTR) sowie in angezeigten Fällen muco-gingivale Eingriffe, um eine Langzeitstabilität der keratinisierten Gingiva zu erlangen. Die Präpa­rationstiefe für die keramische Versorgung mit Kronen oder Veneers wird mithilfe eines Silikonschlüssels vorbereitet. Veneers werden weitgehend im Schmelz präpariert. Falls eine Überkuppelung erforderlich ist, wird die Inzisalkante um 1,5 mm gekürzt.

Lithiumdisilikat-Kronen (LS2) erhalten eine Hohlkehle, Leuzitsilikat-Kronen (Empress) eher eine Schulterpräparation. Die Werkstoffentscheidung orientiert sich an Gegebenheiten, wie Verfärbung der Zahn­­stümpfe, Wandstärke der Restaurationen, Lage der Präparationsgrenzen, Gingivasituation, optischer Individualisierung mit Shadings, und letztlich an der Befestigungstechnik. Bei dünnen Wandstärken, besonders im Randbereich, sind die Werkstoffeigenschaften nach dem Ausschleifen zu beachten. So neigen Glaskeramiken eher zu Randausbrüchen als polymerhaltige Hybridmaterialien und erfordern eine Randverstärkung von 50–100 µm. Zirkonoxide und keramikdotier­te CAD-Komposite (Enamic, Avencia, Tetric CAD) ermöglichen sehr exakte Ränder. Die Grundstimmung der Werkstoffe beeinflusst die Ästhetik der Restauration. So verfügt laut Schneider Celtra Duo über einen rötlichen Grundton, Katana STML über einen leicht me­tallischen Glanz, Tetric CAD über eine helle Transluzenz. Verfärbte Zahnstümpfe können mit e.max CAD LT (LS2) maskiert werden.

Zur Individualisierung der Keramikoberflächen eignen sich laut Schneider e.max Shade- und Stains-Massen, die die Zahnfarben, Dentinkerne und Mamelons aktivieren. Für grazile Präparationsgrenzen mit sehr dünnen Wandstärken im UK-Frontzahn­be­reich lassen sich gut Zirkonoxide einsetzen. Die Befestigung der Restaurationen erfolgt mit adhäsiven Kompositen, Zirkonoxid mit selbstadhäsiven Resinzementen.

Schneider erinnerte daran, dass Ästhetik in der Zahnmedizin eng mit kreativer Gestaltung und Freude am Ergebnis ver­bun­den ist – gemäß dem Satz von Albert Einstein: „Kreativität ist die Intelligenz, die Spaß macht“.

Start-up 2022 der Cerec Masters – Präsenz und online: Das nächste Symposium als Jahresauftakt für die „Cerec Family“ findet am 22. und 23. Januar 2022 als Präsenzveranstaltung und mit Livestream statt. Viele Themen, interessante Workshops, neue Erfahrungen, und natürlich Kollegenkon­-takte. Info auf der Cerec-Homepage.

Manfred Kern, Wiesbaden