Die digitale Stärke in der Implantatprothetik nutzen

Trends 2021: 3D-Planung, naturidentische Ästhetik der
Restauration und des Weichgewebes sowie effiziente Arbeitsabläufe

Digitalisierte Behandlungsabläufe und Fertigungsmethoden, 3D-Planung, 3D-Druck, Sofortversorgungskonzepte, ästhetische Einzelzahnversorgungen, All-on-X-Konzepte, metallfreie Rehabilitationen, implantatprothetische Versorgung von durchmesserreduzierten oder kurzen Implantaten mit hoher Primärstabilität… Das sind nur einige Aspekte, die aufzeigen, welche Entwicklungen in der Implantatprothetik diskutiert werden.

Welche Themen stehen dabei heute besonders hoch im Kurs? Über ihre Erfahrungen sprach die Autorin Dr. Aneta Pecanov-Schröder (Bonn) mit drei Fachleuten aus Praxis, Hochschule und Dentallabor: Dr. Detlef Hildebrand (Praxis Berlin), Dr. Monika Bjelopavlovic, M.Sc. (Uni Mainz) und Zahntechniker Josef Schweiger M.Sc. (Laborleiter Uni München).

Erfahrungen aus Praxis, Hochschule und Labor

„Wenn man sich die wissenschaftlichen Consensus-Paper des ITI – International Team of Implantology, der größten internationalen wissenschaftlichen Organisation auf dem Gebiet der dentalen Implantologie und oralen Geweberegeneration – anschaut, so sind allein an den aktuellen Forschungsschwerpunkten bereits die Trends und State-of-the-Art-Behandlungen abzulesen: Dabei liegt die Digitalisierung klar im Vordergrund“, bringt es Dr. Monika Bjelopavlovic, Oberärztin an der Poliklinik für Zahnärztliche Prothetik und Werkstoffkunde, Universität Mainz, sowie Prüfärztin für klinische Studien, auf den Punkt und ergänzt: „Denn die Digitalisierung führt zu einer Vereinfachung der Prozesse, steigert die Effizienz in der Behandlung und geht mit einem deutlich erhöhten Patientenkomfort einher.“

Dr. Detlef Hildebrand, Zahnarzt und Zahntechniker, zertifizierter Implantologe, Spezialist Prothetik und seit mehr als 20 Jahren in eigener Praxis in Berlin niedergelassen, ist überzeugt, dass „die dentale Implantologie zurzeit einen radikalen Bewusstseinswandel durchmacht.“

Digitales Backward Planning in 3D

Während die 1970er und 80er Jahre von der Grundlagenarbeit zum Thema Osseointegration geprägt waren, „es in den folgenden Jahrzehnten um ästhetische Aspekte besonders beim Einzelzahnersatz ging und später um Immediate-Placement-Konzepte“, so Hildebrand, liege das Hauptaugenmerk heute auf Planung und Umsetzung durch digitale 3D-Techniken mit dem Ziel, klinische Ergebnisse präziser, ­sicherer und vorhersagbarer zu ermöglichen. „Dank moderner Bildgebung mit digitaler Volumentomographie (DVT) und Intraoralscanner sind wir auf einem guten Weg, und die 3D-Planungssysteme bieten heute eine optimale Performance, um auch anspruchsvollen Situationen gerecht werden zu können“, führt der Lehrbeauftragte der Akademie Praxis und Wissenschaft (APW) und Ausbilder für Chirurgie und Implantatprothetik aus. Die digitalen Techniken seien heute essenzieller Bestandteil jeder Behandlungsplanung und ­ihrer Durchführung.

Zahntechniker Josef Schweiger kennt den Grund für den seit einigen Jahren zunehmend starken Trend, Implantatplanungen ­digital durchzuführen: „Inzwischen lassen sich die Volumendaten aus den dreidimensionalen Bild­daten, also dem DVT oder CT, mit den Scan-Daten aus dem Laborscanner oder des Intraoralscanners übereinander lagern. Das macht das ganze sehr einfach, anwenderfreundlich und sehr effizient.“ Das Dentallabor erhält die Daten im DICOM-Format, darüber hinaus wird entweder ein analoges Gipsmodell oder die STL-Datei des Intraoralscans verschickt. Wer bereits einen Intraoralscanner (IOS) in der Praxis nutzt, hat es komfortabel: Die Daten gelangen ohne Zwischenschritte direkt vom Scanner ins Labor, wo mit ent­sprechender Software die Daten importiert werden.

Navigierte Implantologie für verlässliche Ergebnisse

„Nachdem wir die Daten beschnitten und die Datenmengen auf die relevanten Bereiche reduzieren, werden die Daten übereinandergelegt“, erklärt Schweiger. „Das musste man früher manuell machen, heute geht es vollautomatisch.“ Ziel dieses sogenannten Matchings der 3D-Röntgendaten im DICOM-Format und der 3D-Modelldatensätzen in STL ist es, eine prothetisch optimale Implantatposition für die navigierte Insertion zu finden. 

Von der vollständig geführten Implantatinsertion („fully guided surgery“) profitieren Patient und Behandler, denn sie verkürzt die Behandlungszeit, ermöglicht zielsicher die präzise Umsetzung der geplanten Versorgung, gegebenen­falls Sofortversorgung, und bietet mehr Be­handlungskomfort durch exakte Planbarkeit des chirurgischen Eingriffs (zum Beispiel auch hinsichtlich Kieferhöhle oder Nerv-Verläufen). Darüber hinaus führt ein solcher Behandlungsablauf zu hoher forensischer Sicherheit.

„Die Software erkennt automatisch die bestmögliche Überlagerung. Die Genauigkeit der Überlagerung liegt bei 250 Mikrometer, also 0,25 Millimeter, ein sehr überzeugender Wert. Wenn das System die Oberflächen grün anzeigt, ist der angestrebte Matching-Wert erreicht“, erläutert der Fachmann. Auf dieser Grundlage erstellt der Zahntechniker einen virtuellen Entwurf, wie die implantatprothetische Restauration aussehen könnte („Das gehört zu seiner Kernkompetenz“). Die Software, zum Beispiel 3Shape Implant Studio, generiert einen Vorschlag für die Implantatposition und Achsausrichtung.

„Es ist ein tatsächliches prothetisch orientiertes Backward-Planning, da die Implantatposition von der Prothetik ausgeht. Allerdings kommt es öfter vor, dass das Implantat aus chirurgischer Sicht nicht ideal im Knochen steht. „Dann wird der optimale Kompromiss zwischen prothetischer und ästhetischer Zielsetzung, den anatomischen Gegebenheiten und chirurgischen Maßnahmen und Möglichkeiten gesucht.“ Der Abstimmungsprozess zwischen Behandler und Zahntechniker erfolgt in der Regel virtuell über TeamViewer. Wenn der Behandler die Planung freigegeben hat („Rechtlich muss dieser Schritt erfolgen“), dann wird die Bohrschablone hergestellt.

Bohrschablone in einer Stunde – dank 3D-Druck

Auch dabei geht es digital und zeiteffizient weiter: „In die Bohrschablonen werden die Führungshülsen aus Titan mit konstruiert“, führt der Laborleiter aus, „und der Datensatz dieser Bohrschablone wird dann auf den 3D-Drucker als STL-File transferiert und gedruckt. Das dauert maximal eine Stunde.“ Dann wird das gedruckte Objekt noch vergütet, die Stützstrukturen werden abgetrennt und die Bohrschablone ausgearbeitet, wo die Führungs­hülsen dann eingebracht werden.

Ist der 3D-Druck vollumfänglich in der Implantologie angekommen? Vor rund drei Jahren hielt Professor Dr. Dr. Bilal Al-Nawas, Direktor der Klinik und Poliklinik für Mund-, Kie­fer und Gesichtschirurgie der Uni Mainz und Präsident der Fachgesellschaft für 3D-Druck in der Medizin, die Option, zukünftig mit PEEK preisgünstig Suprakonstruktionen drucken zu können, um auf diese Weise neben „Highend“-Zahn­medizin auch Alternativen anbieten zu können und keinen Patien­ten aus Kostengrün­den auszuschließen, für ausgesprochen reizvoll. [8]

Das bleibt noch ein Ziel für die Zukunft. Auch wenn „3D-Druckverfahren heute im Bereich der Schablonen-Technik sowie für die digitale Fertigung von temporärem Zahnersatz im Einsatz sind“, wie Hildebrand anführt, entstehen metallische Suprakonstruktionen weiterhin in der Hybrid-Fertigung. Zahntechniker Schweiger erläutert: „Für die Suprakonstruktionen kommen Lasersinter-Verfahren zum Einsatz. Sie werden zunächst additiv hergestellt, dann werden die passungsgenauen Teile nochmal nachgefräst. Die dafür teuren Maschinen stehen in Fertigungszentren, im Normallabor kommen sie nicht zum Einsatz.“ Die Herstellung der Bohrschablonen mittels 3D-Druck sei aus wirtschaftlicher Sicht auf jeden Fall sinnvoll.

„Darüber hinaus spielt der 3D-Druck aktuell auch eine wichtige Rolle bei Simulationen des Operationssitus und der Herstellung des individuellen Löffels“, ergänzt Bjelopavlovic und schildert begeistert einen besonderen Fall, den sie mit einer Kollegin der Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie betreut hat: „Ein Patient mit spezieller Anamnese und stark eingeschränkter Mundöffnung sollte Interimsprothesen im Ober- und Unterkiefer erhalten. Eine Abformung war nicht möglich. Da aufgrund der anstehenden chirurgischen Umstellungsosteotomie ein Kopf-CT vorlag, konnten wir diesen mit Ober- und Unterkiefer drucken lassen und darauf den Zahnersatz anfertigen, der dann intraoperativ eingegliedert wurde. Eine tolle Lösung!“

Weitere Fortschritte im medizinischen 3D-Druck werden „früher Undenkbares greifbar machen“ und zu mehr Komfort und Individualisierung führen, zum Beispiel zu „maßgeschneiderten, gedruckten Weichgewebsformen in Kombinationen mit Gewebezüchtung im Bereich ‚Tissue Engineering‘ oder zu kostengünstigem Prothesendruck.“ Schweiger: „Heute schon ist ein Trend zu erkennen, Modellgüsse in 3D-Druckverfahren herzustellen. Das ist revolutionär.“ Hildebrand ist überzeugt, dass „3D-Druck und neue digitale Fertigungsmethoden auf dem Weg zur ‚Implantatprothetik state-of-the art‘ werden“.

Intraoralscanner IOS – patienten- und anwenderfreundlich

Das liege nicht zuletzt auch an der zunehmenden Verbreitung der IOS in den Praxen. „In den letzten Jahren hat sich die IOS-Quali­tät deutlich gebessert, und dadurch werden wir zukünftig in der Lage sein, Arbeitsabläufe rein digital zu realisieren“, sagt Hildebrand. Dennoch arbeiten in Deutschland die überwiegen­de Mehrzahl der Zahnarztpraxen noch immer konventionell, 2018 waren es 15 Prozent, wenn auch mit steigender Tendenz. Vor der Pandemie verzeichnete die Industrie 40 Prozent Wachstum [1].

Dagegen ist die Digitalisierung der Dentallabore viel weiter fortgeschritten, und in Deutschland setzen drei von vier Laboren Scanner ein. „Die Zahntechnik in Deutschland ist seit jeher ein Innovationspool für die Zahnärzteschaft gewesen“, betont Hildebrand. „Aber das Thema IOS in den Praxen ist topaktuell, denn moderne IOS, zum Beispiel der 3Shape Trios-IOS oder der Medit-IOS, sind heute technologisch soweit, dass sie uns für beinahe sämtliche Abformungen bereitstehen.“

Bei der Präzision stehen digitale Abformungen den konventionellen Methoden in nichts nach [3-7,11] und offene Systeme ermögli­chen freien Datenversand im Standardformat. Die moderne Alternative zur konventionellen Abformung punktet zusätzlich mit Kosten­ersparnis bei Material und Versand, sie verkürzt Behandlungszeiten, da präzise und zügig abgeformt werden kann, ist für den Patienten deutlich komfortabler – Würgereiz und Geschmacksirritationen entfallen – und verbessert die Kommunikation zwischen Patienten, Zahnarzt und Zahntechniker. [2,12]

„Noch große Schwächen bei den IOS sehe ich in der Erfassung der Weichgewebe“, räumt Hildebrand ein und Schweiger postuliert: „Wenn die Scan-Spanne größer wird und mehr als einen Quadranten umfasst, dann ist die
digitale Abformung der konventionellen nicht überlegen. Da gibt es an unserem Haus eine Reihe von Untersuchungen aus der Arbeitsgruppe Professor Güth und Professor Stimmelmayr.“ Dann brauche es Kompensationsmöglichkeiten im Arbeitsablauf, um eine Passive-fit-Passung mit spannungsfreier Suprakonstruktion zu erzielen, die bei implantatgestütztem Zahnersatz aufgrund der fehlenden Eigenbeweglichkeit der Implantate von entscheidender Bedeutung für ein erfolgreiches Ergebnis ist. Bis zu dreigliederige Brücken sind möglich und auch für Einzelzahnrestau­-ra­tionen – Stichwort: Münchener Implantatkonzept – ist die digitale Abformung top!“

Sofortversorgung – Funktionierendes Teamwork

„Die Praxis der Zukunft wird sich zunehmend weiter digital aufstellen und dem Patienten einen digitalen Voll-Service offerieren“, prog­nostiziert der erfahrene Zahnmediziner Dr. Detlef Hildebrand. „Patienten-Analyse mittels Face-Scan, Beratung mittels digitaler Set-Up- und Mock-Up-Möglichkeiten und komplett digitaler Umsetzung mittels guided oder navigierter Chirurgie. Wir werden unsere Implantate an diese neuen klinischen Möglichkeiten anpassen und diese noch perfekter positionieren, um die sofortige Belastung beziehungsweise Sofortversorgung realisieren zu können.“

Denn wenn es um die Patientenerwartungen in Bezug auf Implantate geht, ist der Versorgungswunsch eindeutig: Sofort, ästhetisch und langlebig ist der Trend. Immerhin bis zu 60 Prozent der Alveolen können sofortimplantiert werden.[9] Sofortimplantationen sowie Sofortversorgungen „bilden mit der digitalen Implantatprothetik einen Workflow, der sowohl zeitliche Ersparnis bringt als auch hohen Patientenkomfort bedeutet“, so Bjelopavlovic. „Nutzt man das Zusammenspiel maximal aus, hat man am Tag der Implantation nicht nur eine Bohrschablone vorliegen, die ‚fully guided‘ ist, sondern auch direkt die prothetische Sofortversorgung.“ 3D-Diagnostik, 3D-Planung und 3D-Umsetzung: „Das sind die gewinnbringenden Faktoren, die eine Sofortversorgung beziehungsweise Sofortbelastung überhaupt ermöglichen“, fasst Hildebrand zusammen.

Darüber hinaus ist eine absolut enge Ver­zah­nung mit einem 3D-basierten Zahntechnik-Labor eine Voraussetzung für ein gelungenes Ergebnis. „Zahnarzt und Zahn­techniker müssen in die absolut gleiche Richtung denken und arbeiten“, betont Hil­debrand. „Ein ganz wichtiger Aspekt“, findet auch Schweiger. „Jeder hat seine Kernkompetenz und nur im Team Work funktioniert es. Dabei besteht das Team für mich aus dem Implantologen, dem Prothetiker, dem Zahntechniker und dem Patienten.“

Design und Material der Implantate

Neue Implantate mit hoher Primärstabilität liegen im Trend und können Sofortversorgungskonzepte begünstigen. „Qualitätssichernde Maßnahmen sind unbedingte Voraussetzung, um den wissenschaftlichen Anforderungen
an eine klinische Praktikabilität und Erfolgssicherheit zu genügen“, hält Hildebrand fest. „Dabei kann der Implantat-Stabilitäts-Quotient, ISQ, der auf der Resonanzfrequenzanalyse beruht, ein geeigneter Messwert vor einer
Sofortversorgung sein. Mit modernen Implantatsystemen lassen sich höhere ISQ-Werte generieren und Sofortversorgungskonzepte ‚idealer‘ realisieren.“ Die „reduzierten Implantat-Körper in Verbindung mit einem progressi­ven Schrauben-Design der Implantate begünstigen eine bessere Druckverteilung im umgebenden Knochen und vergrößern die Implantat-Oberfläche.“ So seien auch kürzere Implantate – 7 Millimeter oder weniger – möglich, und „sie erlauben eine einfachere Platzierung im dorsalen Kieferbereich, schonen Sinusböden und Nervkanäle, und auch All-on-X-Konzepte können patientenorien­tierter umgesetzt werden.“  

Beim Material seien Keramikimplantate aus Zirkonoxid hochaktuell, „auch wenn sie vielleicht nur 5 bis 10 Prozent der Behandlungs­­fäl­le ausmachen und besonders im ästhetischen Frontzahnbereich zum Einsatz kom­men“, beschreibt Josef Schweiger seine Beob­achtung. „Ästhetik ist ein sehr starker Trend in der Implantatprothetik.“ Die bioinerte Eigen­schaft der Keramik schützt das periim­plantä­-re Weichgewebe, begünstigt eine ge­ringere Neigung für die Ausbildung von periimplan­tären Infek­tio­nen und gewährleistet lang­fris­tig klinische Vorteile. [10]

„Unser Körper liebt Zirkonoxid“, ist Schweiger begeistert. „Es ist unglaublich, wie sich die Gingiva an Zirkonoxid anschmiegt und es zu einem Zugewinn an Weichgewebe führt. Wenn dann noch der Aufbau aus Zirkonoxid hergestellt und das Emergenzprofil aus­geformt ist, dann wächst die Gingiva regelrecht nach inzisal.“ In der Optimierung des Weichgewebes sieht auch Bjelopavlovic Potenzial und einen Trend: „In der Implantatprothetik sollten die Imitation der Natur und die weichgewebliche Optimierung im Vordergrund stehen. Auch in diesen Bereichen werden wir im Sinne eines planbaren und steuerbaren Outcomes durch digitale Fortschritte besser.“

Fazit und Ausblick

Es zeichnet sich ein Wandel in der Implantologie beziehungsweise Implantatprothetik ab: Behandlungsabläufe werden vereinfacht, Schritte möglichst zusammengefasst und der Komfort für den Patienten erhöht. Dabei spielt die Digitalisierung in Praxis und Labor eine entscheidende Rolle. Digitalisierung ist aber nicht Selbstzweck – sie ermöglicht es auf fort­schrittliche Weise, Arbeitsabläufe zusammen­zufassen und zu verkürzen, sie präzise zu gestalten und die implantatprothetische Gesamtrehabilitation nicht nur so effizient wie möglich zu gestalten, sondern auch mit maximal möglichem ästhetischem Ergebnis. In der modernen Praxis geht es beim Thema ‚Digital vs. analog‘ nicht um eine Entweder-oder-Entscheidung mehr, sondern um ein Sowohl-als-auch.

Auch wenn digitale Techniken den Workflow erleichtern und Patienten während der im­plantologischen Therapie so ein Höchstmaß an Komfort ermöglichen, gewährleistet ein (analoges) Miteinander im Team mit Implanto­logen, Prothetiker, Zahntechniker und Patient das bestmögliche implantatprothetische Ergebnis. Digitale Technik ersetzt kein chirurgisches oder prothetisches Know-how, sondern unterstützt den Behandler und „erleichtert einen effizienten Arbeitsablauf und vor allem einen Ablauf, der Freude und Spaß bereitet“, ist die Mainzer Oberärztin sicher. „Den konventio­nellen Weg, der bei weitspannigen Kons­truk­tionen und zahnlosen Kiefern vorzuzie­­hen ist, sollte man immer als Rüstzeug in der Tasche haben, um gegebenenfalls auf einen ‚Plan B‘ zurückgreifen zu können. Außerdem gehört der konventionelle Weg zum fundamen­talen Handwerk, das man beherrschen muss.“

Dr. med. dent. Aneta Pecanov-Schröder, Bonn

Literatur

[1] Barfuß A: Digitale Abformung: Update Intraoralscanner. Zuletzt aufgerufen: 18.03.2021
[2] Beck-Mußotter, J: Idealer Ablauf mit Intraoralscannern. DZW Orale Implantologie 2019 (1): 24-25
[3] Boeddinghaus M, Breloer ES, Rehmann P, Wöstmann B. Accuracy of single-tooth restorations based on intraoral digital and conventional impressions in patients. Clin Oral Investig 20. Feb. 2015
[4] Dehurtevent M, Robberrecht L, Béhin P. Influence of dentist experience with scan spray systems used in direct CAD/ CAM impressions.J Prosthet Dent. 2015 Jan;113(1):17-21. doi: 10.1016/j.prosth.dent.2014.07.006. Epub 2014 Sep 23.
[5] Ender A, Zimmermann M, Attin T, Mehl A. In vivo precision of conventional and digital methods for obtaining quadrant dental impressions. Clin Oral Investig. 2016 Sep;20(7):1495-504. doi: 10.1007/s00784-015-1641-y. Epub 2015 Nov 7.
[6] Ender A, Zimmermann M, Attin T, Mehl A. In vivo precision of conventional and digital methods of obtaining complete-arch dental impressions. J Prosthet Dent. 2016 Mar;115(3):313-20. doi: 10.1016/j.prosth.dent.2015.09.011. Epub 2015 Nov 6.
[7] Hack GD, Patzelt SBM. Evaluation of the Accuracy of Six Intraoral Scanning Devices: An in-vitro Investigation. ADA Professional Product Review, eine Publikation des Council on Scientific Affairs, 2015, 10(4):1-5
[8] Pecanov-Schröder A: „3-D-Druck verändert unser Denken“. Straumann-Forum „Markt & Strategie“ zu wegweisenden Veränderungen in der Implantologie. DENTALE IMPLANTOLOGIE (4)2018: 266 – 269.]
[9] Pecanov-Schröder, A. Mit Sofortimplantation als Zusatz auf der „Überholspur“. DZW Orale Implantologie 2020,11(März); 42-43
[10] Röhling St: Bioinerte Keramik schützt das periimplantäre Weichgewebe. PD Dr. Stefan Röhling zur Datenlage und Praxis zu vollkeramischen einteiligen und zweiteiligen Implantaten. Zuletzt aufgerufen: 18.03.2021
[11] Schaefer O, Decker M, Wittstock Kuepper H, Guentsch A. Impact of digital impression techniques on the adaption of ceramic partial crowns in vitro. J Dent 2014 Jun. Epub 6. Feb. 2014
[12] Zimmermann M: Auftakt zum digitalen Workflow in Praxis und Labor, digital dental magazin. ddm (5) 2017: 40-48.