Einsatz von CAD/CAM-Technologie für eine erfolgreiche

Falldokumentation
„Suheil M. Boutros, DDS, MS, Manuel Fricke, DT “
Einsatz von CAD/CAM-Technologie
für eine erfolgreiche Implantattherapie
Suheil M. Boutros, DDS, MS, Manuel Fricke, DT
Durch die moderne Implantologie eröffnen sich neue Behandlungsoptionen für zahnlose Personen
oder solche mit einer geringen Anzahl an verbleibenden Zähnen. Beispielsweise das Trabecular Metal
Implantat (Zimmer Dental, US-Carlsbad), dessen Mittelteil aus hochporösem Tantal-Biomaterial mit
trabekulärer Struktur besteht, ermöglicht eine sofortige oder frühzeitige Belastung. Durch die Verwendung fortschrittlicher CAD/CAM-Technologie in der Implantatprothetik wird zudem sichergestellt,
dass Versorgungen mit präziser Passung hergestellt werden, unabhängig davon, ob es sich um festsitzenden oder herausnehmbaren Zahnersatz handelt. Insgesamt führen diese Behandlungen in der Regel
zu einer hohen Patientenzufriedenheit und langzeitstabilen Ergebnissen.
Bei Trabecular Metal handelt es sich um ein Material, das bereits seit mehr als zehn Jahren in der Orthopädie erfolgreich eingesetzt wird. Das dentale Implantat, bei dem dieses Material Verwendung findet, wurde von Zimmer Dental
im Frühjahr 2012 eingeführt. Nach Angaben des Herstellers weist das biokompatible Trabecular Metal eine dreidimensionale Struktur ähnlich der von spongiösem Knochen auf und bietet eine Porosität von bis zu 80%. Dies
fördert das An- und Einwachsen von Knochen. Erste Studienergebnisse zeigen, dass mit diesem neuen Implantat
sicher und effektiv eine frühzeitige oder sogar sofortige Belastung erfolgen kann.
Jedoch wird der Erfolg der Implantattherapie nicht alleine durch das Implantat, sondern auch stark von der Form, der
Passung und der korrekten Okklusion der prothetischen Versorgung beeinflusst. Je mehr Zähne fehlen und je komplexer die implantatgetragene Versorgung wird, desto wichtiger wird deren Passgenauigkeit, da Implantate anders
als natürliche Zähne unbeweglich sind und selbst geringe Ungenauigkeiten nicht kompensieren können.
Nach unserer Erfahrung lässt sich die erforderliche Präzision bei der Fertigung am besten durch Einsatz von
CAD/CAM-Technologie erzielen. Auf diese Weise können sogar komplexe, direkt verschraubte Elemente wie
z. B. Stege oder weitspannige Brücken hergestellt werden – vorausgesetzt, es werden ausschließlich hochwertige
Komponenten eingesetzt.
Anhand des folgenden Fallbeispiels wird der von uns bevorzugte Workflow beschrieben. Dabei kommen
Trabecular Metal Implantate und herausnehm- barer Zahnersatz mit einem Steg zum Einsatz, der mit dem
Zfx CAD/CAM-System (Zfx, D-Dachau) herge- stellt wurde.
Patientenfall
Ein 75-jähriger Patient wurde von seinem Zahnarzt in unsere
Praxis überwiesen, da seine Frontzähne im Oberkiefer nicht
erhaltungswürdig waren. Die Anamnese zeigte, dass der Patient
unter Bluthochdruck, einem Herzleiden und Arthritis litt, letztere
führte zu starken Rückenschmerzen. Die Versorgungen im Unterkiefer waren in einem guten Zustand. Im Oberkiefer befanden sich
sechs verbleibende natürliche Zähne (14 bis 22) sowie im Seitenzahnbereich des 1. Quadranten zwei Tapered Screw Vent Implantate
(Zimmer Dental), die mit zwei ver- blockten Kronen versorgt waren
(Abb. 1 bis 3).
Abb. 1: Ausgangssituation
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Abb. 2: Okklusale Ansicht der Situation im Oberkiefer.
Abb. 3: Auf dem Röntgenbild sind zwei Implantate mit verblockten Kronen
und sechs natürliche Zähne – vier von ihnen endodontisch behandelt –
im Oberkiefer sichtbar.
Sowohl mittels Röntgenaufnahme als auch bei der klinischen Untersuchung wurde ein starker Knochenverlust im
zahnlosen Bereich des Oberkiefers festgestellt. Da die Restaurationen an den verbleibenden Frontzähnen
insuffizient und die Prognose für den Erhalt der Zähne schlecht war, musste umgehend eine Behandlung erfolgen.
Ein starker Würgereiz des Patienten sprach gegen jegliche Art der Versorgung mit konventionellem herausnehmbarem Zahnersatz.
Behandlungsplan
Aus diesem Grund wurden zwei unterschiedliche Therapieoptionen mit dem Patienten diskutiert: Erstens die
Extraktion der verbleibenden Zähne im Oberkiefer und die Sofortimplantation von vier Trabecular Metal Implantaten. Die Alternative beinhaltete einen Sinuslift, um die Insertion posteriorer Implantate zu ermöglichen. Der
Patient entschied sich für die erste Variante mit Sofortimplantation.
Hinsichtlich der prothetischen Versorgung wurde der Patient gebeten, zwischen einer stegverankerten Prothese und einer direkt verschraubten Suprakonstruktion zu wählen. Die Argumente, dass der
herausnehmbare Zahnersatz eine bessere Pflege ermöglicht und die
Phonetik dank des Anliegens der Prothese am Zahnfleisch in der
Regel nicht beeinträchtigt wird, überzeugten ihn. Geplant war, den
Steg auch auf den beiden vorhandenen Implantaten zu befestigen.
Chirurgischer Eingriff
Nach Einwilligung des Patienten wurden in intravenöser Sedierung
unter Einsatz von Midazolam (10 mg) und Fentanyl (0,15 mg) die
verbleibenden Zähne im Oberkiefer extrahiert. Aufgrund der Rückenbeschwerden des Patienten wurde der Eingriff in Rückenlage mit
angestellten Beinen vorgenommen (Abb. 4). Es folgte das
Debridement der Extraktionsalveolen, bevor palatinal in D3 Knochen
Osteotomien durchgeführt wurden (Abb. 5). Anschließend wurden
Trabecular Metal Implantate des Modells TMT mit Mikrostrukturierung bis zum oberen Rand in die Extraktionsalveolen in regio 14
(Durchmesser 4,1 mm, Länge 13 mm) und 22 (Durchmesser
4,1 mm, Länge 11,5 mm) sowie in regio 24 (Durchmesser 4,1 mm,
Länge 13 mm) inseriert.
Abb. 4: Situation nach Extraktion der Frontzähne.
Abb. 5: Implantatbett nach Aufbereitung.
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Ein Implantat des Modells TMM mit 0,5 mm maschiniertem Titan
im koronalen Bereich (Durchmesser 4,7 mm, Länge 13 mm) wurde
außerdem in die Extraktionsalveole in regio 11 implantiert (Abb. 6
und 7). Für alle Implantate wurde eine hohe Primärstabilität von
mehr als 35 Ncm erreicht.
Sofort nach dem chirurgischen Eingriff wurden die Versorgungen
auf den Tapered Screw Vent Implantaten entfernt, sechs Abformpfosten aufgesetzt und aufgrund des starken Würgereizes eine
Silikon-Abformung auf Implantatniveau durchgeführt. Danach erhielten die neu inserierten Implantate vier Gingivaformer und die
bestehenden Implantate Locator Abutments. Um eine provisorische, gaumenfreie Prothese eingliedern zu können, wurde ein
Mini-Implantat inseriert. Die kritischen Stellen zwischen den Implantaten und den Extraktionsalve- olen wurden zudem mit Puros
Allograft Spongiosa Partikeln (Zimmer Dental) aufgefüllt. Der Wundverschluss erfolgte mit einer Matratzennaht unter Verwendung
von 4-0 Vicryl Nahtmaterial (Abb. 8 und 9). Das Provisorium wurde
eingegliedert und der Patient erhielt Anweisungen hinsichtlich
sei- nes Verhaltens nach der Operation. Während der Kontrolluntersuchungen zeigte sich ein unauffälliger Heilungsverlauf.
Abb. 6: Insertion eines TMT Implantates in die Extraktionsalveole
des ersten Prämolaren im 1. Quadrant.
Abb. 7: Insertion eines Implantates des Modells TMM in die Alveole
des Zahnes 11.
Abb. 8: Klinische Situation nach der Implantation.
Abb. 9: Auf der Röntgenaufnahme sind zwei TSV sowie vier
Trabecular Metal Implantate und ein Mini-Implantat zu erkennen.
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Computergestützte Konstruktion des Steges
Auf Grundlage der Präzisionsabformung wurde im zahntechnischen
Labor ein Meistermodell produziert. Für die Überprüfung der
Genauigkeit kam ein Übertragungsschlüssel zum Einsatz. Außerdem wurden ein Wax-up und eine Gingivamaske hergestellt, um
die gewünschte Form der geplanten Versorgung zu erarbeiten. Die
Modelle beider Kiefer, Wax-up und künstliche Gingiva wurden an
Zfx München (D-Dachau) gesendet, um den Steg im CAD/CAMVerfahren zu fertigen.
In diesem Fräszentrum wurde zunächst das Oberkiefermodell
sowohl mit als auch ohne Wax-up, jeweils einmal mit und einmal
ohne Gingiva eingescannt. Nachfolgend wurden von Zfx entwickelte Matchholder auf das Modell gesetzt und mit einem festgelegten Drehmoment von 15 Ncm befestigt, bevor erneut gescannt wurde. Dieser Vorgang dient der exakten Bestimmung der
Impantatpositionen und -achsen und deren Übertragung in die
virtuelle Welt. Verwendet wurde hierfür der Scanner Zfx Evolution
(Zfx), ein Streifenlichtscanner, der im Entwicklungszentrum des
Unternehmens in Bozen entwickelt wurde (Abb. 10).
Nach Angaben des Herstellers wird mit diesem Scanner eine hohe
Präzision mit Abweichungen von weniger als 9 μm im gesamten
Scanvolumen erzielt. Aus diesem Grund sind die generierten Daten
als Basis für die computergestützte Konstruktion und Fertigung
von komplexen, verschraubten Strukturen wie beispielsweise dem
Steg aus dem vorliegenden Fall geeignet. Die speziellen Matchholder erlauben die exakte Übertragung der Implantatpositionen
in die virtuelle Welt.
Die Datensätze wurden in die Zfx CAD-Software importiert (Abb. 11
bis 13). Hier erfolgte die Eingabe der erforderlichen Patientendaten,
die Implantatpositionen wurden mithilfe der Matchholder automatisch bestimmt. Barcodes auf diesen Adaptern stellen sicher,
dass die Implantattypen sowie die Längen und Durchmesser der
Implantate automatisch erkannt und aus der Implantatbibliothek
in die Software importiert werden.
Abb. 10: Der Scanner Zfx Evolution.
Abb. 11: Virtuelles Modell mit abnehmbarer
künstlicher Gingiva, ...
Abb. 12: ... mit dem Set-up ...
Abb. 13: ... und mit Gingiva sowie Matchholdern.
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Danach wurden die Emergenzprofile auf der Gingiva markiert. Das
virtuelle Wax-up wurde auf dem Modell eingeblendet, um die vollanatomische Form der geplanten Versorgung darzustellen. Diese
ist erforderlich, um ein optimales Design des Steges zu ermitteln
(Abb. 14 und 15).
Der Konstruktionsvorschlag last sich anschließend manuell modifizieren: Es ist beispielsweise möglich, das Querschnittsprofil und die
Parameter – z.B. die Dicke des Steges – zu verändern. Der Abstand
zur Gingiva und das Abutment-Design kann ebenfalls individualisiert
werden (Abb. 16). Im vorliegenden Fall wurde der Steg auf Gingivaniveau modelliert. Außerdem wurden Gewinde eingefügt, um Locators auf dem Steg befestigen zu können, die als Retentionselemente
dienen sollten (Abb. 17 und 18). Abbildung 19 zeigt den virtuellen
Steg nach Abschluss des Konstruktionsvorgangs.
Der Steg wurde mit der Fräsmaschine Zfx Ultramill hergestellt und
in die Praxis geschickt (Abb. 20). Dort erfolgte sechs Wochen nach
dem chirurgischen Eingriff die Einprobe.
Abb. 14: Virtuelles Modell inklusive Wax-up und mit angezeigten
Schraubenkanälen.
Abb. 15: Konstruktionsvorschlag mit transparent
eingeblendetem Wax-up.
Abb. 16: Design der Abutmentböden.
Abb. 19: Fertiggestellte Stegkonstruktion.
Abb. 17: Steg mit vier Gewinden für die Retentionselemente.
Abb. 20: Steg nach dem Fräsvorgang.
Abb. 18: Konstruktion des Primärsteges mit den Optionen,
den Querschnitt des Steges sowie die Pfeiler zu verändern.
Die Locator-Elemente werden auf dem Steg angezeigt.
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Da die Passung sehr gut war, wurde der Steg zur Einarbeitung der
Retentionselemente an das zahntechnische Labor gesendet
(Abb. 21). Vor Herstellung der Prothese wurde der Steg noch ein
letztes Mal einprobiert (Abb. 22). Die Abbildungen 23 und 24
zeigen, dass der Steg exakt in die Prothese passt.
Acht Wochen nach der Implantation wurde die definitive Prothese
eingesetzt. Der spannungsfrei sit- zende Steg wurde mit einem
Drehmoment von 30 Ncm befestigt (Abb. 25). Danach wurde eine
Röntgenaufnahme angefertigt, um die Passung zu überprüfen
(Abb. 26). Der Sitz der Prothese sowie die Okklusion wurden
ebenfalls kontrolliert (Abb. 27). Ein Termin für eine Kontrolluntersuchung wurde vereinbart, um gegebenenfalls noch einmal
Anpassungen vorzunehmen.
Abb. 21: Passungskontrolle auf dem Modell.
Abb. 25: Eingliederung des Steges.
Abb. 22: Finale Einprobe des Steges.
Abb. 26: Röntgenaufnahme der finalen Situation.
Abb. 23: Prothese
Abb. 27: Prothese in situ.
Abb. 24: Der Steg passt präzise in die Prothese.
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Kürzlich war der Patient zu einer Untersuchung vier Monate
nach dem Eingriff in der Praxis. Er ist mit dem Behandlungsergebnis äußerst zufrieden: Er gab an, dass die Prothese leicht zu
reinigen sei und die Prothese so gut sitzt, dass die Aussprache
nicht beeinträchtigt ist (Abb. 28 bis 30). Ein weiterer Kontrolltermin wurde nach sechs Monaten vereinbart, um das Ergebnis
der erfolgreichen Behandlung erneut zu überprüfen.
Fazit
Durch die beschriebene Kombination innovativer Materialien
und Technologien gelingt es, Patienten eine implantologische
Therapie zu bieten, die zu präzisen Ergebnissen und einer hohen
Patientenzufriedenheit führt. Die Sofortimplantation und frühe
Belastung der Implantate ermöglicht es uns, die Behandlungszeit zu verkürzen. Durch die exakte Passung des computergestützt gefertigten Steges wird sichergestellt, dass keine
Nachbearbeitung erforderlich ist und Spannungen auf den
Implantaten auf ein Minimum reduziert werden. Damit ist eine
wichtige Voraussetzung für den langfristigen Erfolg der Implantate und der Restauration erfüllt.
Abb. 28: Auf den KontrollRöntgenaufnahmen ist die
präzise Passung des Steges auf
den Implantaten zu sehen.
Abb. 29: Diese wurden
während einer Kontrolluntersuchung ...
Abb. 30: … nach 4 Monaten
aufgenommen …
Suheil M. Boutros, DDS, MS
×× 1992 Abschluss in Zahnmedizin an der
University of Detroit Mercy
×× 1996 Master of Science an der University of
××
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Minnesota / Zertifizierung als Spezialist
auf dem Gebiet der zahnärztlichen Prothetik
seit 1997 tätig in der Praxis Periodontal
Specialists of Grand Blanc, Michigan, USA
seit 2002 Gastprofessur an der University of Michigan
Diplomat des American Board of Periodontology (ABP)
Diplomat des American Board of Oral Implantology (ABOI)
Diplomat des International Congress of Oral
Implantogists (ICOI)
Spezialist Implantologie der Deutschen Gesellschaft
für Zahnärztliche Implantologie (DGZI)
[email protected]
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