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Digitalisierung beschleunigt den Fortschritt
21. Jahrestagung der DGCZ zeigt neue Behandlungsperspektiven.
Die Jahrestagung der DGCZ (Deutsche Gesellschaft für Computergestützte Zahnheilkunde e.V.) hat sich zu einer der grössten, wissenschaftlichen Veranstaltungen
für Digitaltechnik und computergestützte Restaurationsverfahren in der Zahnheilkunde entwickelt. Als Fachgesellschaft der DGZMK (Deutsche Gesellschaft für Zahn-,
Mund- und Kieferheilkunde e.V.) arbeitet die DGCZ eng mit der Akademie für Zahnärztliche Fortbildung, Karlsruhe, auf internationaler Ebene mit der ISCD (International
Society of Computerized Dentistry) und anderen wissenschaftlichen Organisationen
zusammen.
Die diesjährige, 21. Jahrestagung der DGCZ, die von mehr als 500 Teilnehmern in
Stuttgart besucht und von Prof. Bernd Kordaß, Greifswald, Dr. Bernd Reiss, Malsch,
und Dr. Klaus Wiedhahn, Buchholz, geleitet wurde, entwickelte sich durch Beiträge
universitärer Referenten und niedergelassener, CAD/CAM erfahrener Zahnärzte zu
jener Synthese, die den Wert eines Symposium auszeichnet. Im Mittelpunkt standen
Standortbestimmung und Update der CAD/CAM-Technik für vollkeramische Therapieverfahren, die Vernetzung zwischen digitaler Volumentomografie und Implantatprothetik, Präparationstechnik und Ästhetikversorgungen, einflügelige Adhäsivbrücken sowie neue Werkstoffe und Live-Behandlungen coram publico.
Update der computergestützten Restauration
Die Abbildungsgenauigkeit der intraoralen Abformung mit dem lichtoptisch arbeitenden Mundscanner muss sich an den Ergebnissen der konventionellen Abformung mit
Elastomeren messen lassen. Hier haben die optoelektronischen Aufnahmesysteme
in den letzten Jahren deutlich an Genauigkeit zugelegt und können nun den Anspruch erheben, die Abweichungstoleranz am Einzelzahn auf 20 Mikrometer (µm),
am Quadranten auf 35 µm und bei der Ganzkieferabformung in den Korridor von 50
bis 80 µm Mikrometer gebracht zu haben (Cerec, Lava COS, iTero). Prof. Albert
Mehl, Universität Zürich, erläuterte unter dem Thema „Update CAD/CAM“ die Entwicklung der digitalen Intraoralaufnahme von der Einzelbildaufnahme mit der Streifenlichtprojektion bis zur videogeführten Bildsequenz, die unter Einsatz einer multichromatischen Linienprojektion (Abb. 1) mit einer Aufnahmegeschwindigkeit
Abb. 1: Multichromatische Linienprojektion als Scanmatrix
zur digitalen Erfassung einer Okklusalfläche (System Omnicam). Quelle: Mehl/Bosch
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von wenigen Millisekunden arbeitet und daher Verwacklungsfreiheit garantiert. Dabei
werden bis zu 18 Aufnahmen pro Sekunde produziert (z.B. Omnicam, Sirona).
Grundsätzlich hat die Beschaffenheit der Zahnoberfläche oder des Restaurtionsmaterials Einfluss auf die Scangenauigkeit. Untersuchungen zeigen aber, dass die unterschiedlichen Reflexions- und Streueffekte kaum ins Gewicht fallen und vernachlässigt werden können. Messfehler können aber immer dann auftreten, wenn ein
Feuchtigkeitsfilm auf der Zahnoberfläche liegt. Die optische Ablenkung des Lichtstrahls bei 100 µm Wasserfilm kann zu einer falschen Höhenmessung von bis zu 25
µm führen und ist eine Eigenschaft aller lichtoptisch arbeitenden Aufnahmekameras;
deshalb ist die Trockenlegung der Zahnoberflächen vor dem Scan obligatorisch. Die
Messgenauigkeit von Quadrantenscans mit 40 µm hat die Präzision von Polyätherabformungen erreicht. Ganzkieferscans sind laut Mehl zur Zeit nur für Situationsmodelle
geeignet; die Abweichungen am endständigen Kieferbogen liegen noch bei ca. 50 bis
100 µm. Die biogenerische Kauflächengestaltung, die aus den individuell vorhandenen Zahnanatomien passende Okklusalflächen errechnet, konzentrierte sich bisher
auf die Einzelzahnrestauration. Künftige Software wird Zahngruppen im Kieferbogen
positionieren und die Morphologie inklusive Zahnposition nach dem biogenerischen
Prinzip gestalten. Hierbei kann weiterhin die dynamische Artikulation berücksichtigt
werden, in dem z.B. das Bonwill-Dreieck und die Kondylenbahn aus der Röntgenaufnahme entnommen, das Ergebnis des FGP-Registrats einbezogen oder die Werte
aus Gesichtsbogen und diversen Registriersystemen übernommen werden (Abb. 23).
Abb. 2: Die virtuelle Artikulation erlaubt eine exakte Berechnung der Bewegungshüllen
(orange) analog zum funktionellen Bissregistrat (FGP). Mit der statischen AntagonistenSituation und der Information der Bewegungseinhüllenden sind alle Informationen für eine
funktionelle Rekonstruktion der Restauration gegeben. Quelle: Mehl
Die durch die Bewegungssimulation berechnete virtuelle Hülle der Antagonisten wird
auf die konstruierten Restaurationen gelegt und auf Störkontakte überprüft (Abb. 4).
Eine Studie in Zürich zeigte, dass im Falle von gut abgestützter Führung und bei
Versorgungen im Seitenzahnbereich die individuell erzeugte, virtuelle Artikulation auf
dem Niveau des Mittelwert-Artikulators liegt; beide Methoden bieten mit Toleranzen
von 100 µm zuverlässige Ergebnisse.
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Abb. 3: Funktionelles Bissregistrat berechnet die Bewegungen des Unterkiefers. Quelle:
Mehl
Abb. 4: Darstellung der Dynamik im virtuellen Bissregistrat. Kontakt- und Gleitflächen aus
verschiedenen Bewegungen werden erkennbar, Interferenzen als Störstellen können reduziert werden. Quelle: Mehl
Digitale Volumentomografie plant Implantat und Prothetik
Die digital arbeitende Diagnostik hat mit der Dentalen Volumentomografie (DVT) Eingang in die Zahnheilkunde gefunden. Nicht nur, dass die dreidimensionale Bildge3
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bung die Strukturen im stomatognathen System überlagerungsfrei darstellt und die
Befundung in Beziehung zu den Nachbarstrukturen erleichtert, sondern auch, weil
das DVT den Weg öffnet, den „virtuellen Patienten“ mit all seinen funktionellen Vorgängen darzustellen. Das bietet neben oralchirurgischen Befundungen besonders
der Implantologie die Möglichkeit, OP und Prothetik im voraus zu planen. 3DRöntgenbild, Implantat, CAD/CAM-Konstruktion der Suprastruktur, ein dreidimensionales Realfoto sowie digitale Funktionsaufzeichnungen können sinnvoll verknüpft
werden.
PD Dr. Dr. Lutz Ritter, tätig an der Klinik für Mund-, Kiefer- und plastische Gesichtschirurgie der Uniklinik Köln, thematisierte den Nutzen der dreidimensionalen Aufnahme zur Vorbereitung einer Implantation und zur Planung der prothetischen Implantataufbauten. Neben der Beurteilung des präoperativen Knochenlagers kann die
relevante Anatomie mit dem DVT metrisch exakt vermessen werden. Knochendefizite können detektiert, Augmentationen vorbereitet werden. Der Zustand der Alveole
nach Zahnextraktion, des alveolen Bündelknochens und des Alveolarkamms geben
röntgenologisch Auskunft, ob eine Sofortimplantation, eine verzögerte Sofortimplantation oder eine Spätimplantation angezeigt und möglich ist. Softwarebasiert können
Position und Dimensionierung des Implantats simuliert und exakt vorausbestimmt
werden. Besonders die klare, dreidimensionale Erfassung des Nervus alveolaris inferior bietet ein hohes Maß an Sicherheit bei der Vorbereitung der OP und erleichtert
dadurch die Positionsbestimmung des Enossalpfeilers. Damit bietet die 3DAufnahme dem Zahnarzt die erforderliche Sicherheit bei der Einschätzung der Situation und bei der Entscheidung für das chirurgische Vorgehen. Im Rahmen der
„Rückwärtsplanung“ werden die Positionen der Enossalpfeiler im zahntechnischen
Modell mit Laborpfosten festgelegt. Eine Aufbissplatte mit den Referenzpositionen
aus röntgensichtbarem Bariumsulfat für die Implantate wird intraoral im 3D-Verfahren
aufgenommen. Auf dem Röntgenbild kann die Lage der Laborpfosten mit den vorgesehenen, ossären Positionen abgestimmt und die Angulation der Mesiostrukturen mit
der Röntgensoftware festgelegt werden. Die räumliche Zuordnung von Knochen,
Weichgewebe, Enossalteilen, Abutments in Beziehung zu den Nachbarstrukturen
ermöglicht eine detailreiche Analyse und erleichtert die Vorbereitung der OP mit einer
chirurgischen Bohrschablone für die enossale Tiefenbohrung (Abb. 5). Die Bohrschablone kann auf Basis der virtuell gewonnen Daten neuerdings auch in der Praxis
konstruiert und hergestellt werden. Die Kombination aus digital-prothetischer und
chirurgisch-implantologischer Planung ermöglicht es, die Daten der digitalisierten
Intraoralabformung sowie die virtuell konstruierte, prothetische Suprastruktur mit der
Implantatkrone im DVT-Röntgenbild deckungsgleich zu vereinen. Beide Datensätze
werden auf dem Bildschirm visualiert.
Grundsätzlich ersetzt das DVT die 2D-Röntgenaufnahme nicht, aber bietet einen vertiefenden, detallierten Informationsgewinn und führt in der 3D-Kombination zu besseren Ergebnissen in der radiologischen Diagnostik. Digitale bildgebende Verfahren
werden in der Zahnheilkunde laut Ritter in Zukunft im wichtiger sein. Sollte sich die
noch höhere Dosisbelastung des DVTs gegenüber der Panoramaschichtaufnahme
weiter reduzieren, könnte sich auf lange Sicht das dreidimensionales Verfahren als
Standard etablieren.
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Abb. 5: : Mittels Digitaldaten hergestellte chirurgische Bohrschablone mit Führungshülsen für
die verschieden dimensionierten Knochenfräser. Quelle: Sicat/Ritter
Systematik computergestützter Implantatschablonen
Eine Übersicht heute üblicher Schablonentypen zur navigierten Implantation und zur
Fertigung der chirurgischen Bohrschablone präsentierte Dr. Elmar Frank, Besigheim.
Tragende Strukturen von Bohrschablonen können auf Zähnen, Zahnersatz und Mukosa abgestützt sein. Die räumliche Position geplanter Implantate wird in allen Fällen
virtuell am Bildschirm auf der Grundlage einer 3D-Bildgebung festgelegt. Zur Herstellung der Bohrschablonenbasis aus Kunststoff können additive, subtraktive oder analoge Verfahren angewandt werden. Die Übertragung der Orts- und Winkelinformationen von der Bildgebung in die Schablone erfolgt entweder direkt digital oder analog
mit geeigneten Werkzeugen. Ein möglicher Weg führt über die analoge Herstellung
der Schablonenbasis auf dem konventionellen Gipsmodell und die digitale Übertragung der Bohrpositionen durch abtragende Techniken – eine vom Referenten bevorzugte Technik. Laut Frank ist das DVT als bildgebende Planungsunterlage für die
direkt digitale Herstellung der Bohrschablonenbasis weniger geeignet, weil die Zuordnung von Grauwerten mit geringen Dichtegradienten zu den abstützenden Flächen nicht eindeutig dargestellt wird, ferner Metall (Amalgam, VMK-Kronen) zu Artefakten im Niedrigdosis-Röntgenbild führt. Aus diesem Grund plädiert Frank für die
von ihm als „hybrid“ bezeichneten Techniken, bei denen die Vorteile (artefaktfrei,
eindeutig präzise Oberflächen, einfache und kostengünstige Herstellung der Schablonenbasis) der analogen mit jenen der digitalen Welt (Übertragung der Bohrpositionen durch computergesteuerte Bohrung bzw. Fräsung in die Basis) vereint werden.
Der Referent erläuterte stellvertretend für additive Verfahren stereolithografisch hergestellte Schablonen (NobelGuide, SurgiGuide, SAFE-System), für subtraktive Verfahren die SiCAT-Schablone, für hybride Chairside-Verfahren das Cerec Guide und
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GPI-System mit den zugehörigen Schraubröhrchen und selbstführenden Teleskopbohrern. Gerade mit den letztgenannten Methoden, die vom Referenten maßgeblich
mitentwickelt wurden, kann die Fertigung der Bohrschablone im Eigenlabor durchgeführt und eine Implantation binnen eines Arbeitstages komplett vorbereitet und
durchgeführt werden. Abschließend führte Frank klinische Anwendungsbeispiele der
o.g. Techniken im HD-Zeitraffervideo vor. Die Videos sind auch unter www.dentalusers.com abrufbar.
Informatik-Sektion stellt prospektive Verfahren vor
Die Mitglieder der interdisziplinären „Informatik-Sektion der DGCZ“ unter Leitung von
Prof. Bernd Kordaß stellten auf dem Symposium Verfahren vor, die die Behandlung
in der Zahnarztpraxis unterstützen können. Dr. Stefan Reiz, Köln, demonstrierte die
Herstellung einer chirurgischen Bohrschablone für die Insertion von Implantaten unter Nutzung des digitalen Volumentomografen (Galileos, Sirona). Nach der DVTBefundung werden Oberkiefer und Unterkiefer intraoral gescannt und ein Bissregistrat bukkal aufgenommen sowie ein Emergenzprofil für das Abutment näherungsweise konstruiert. Die Scans werden mit der DVT-Aufnahme überlagert; Modellmarken mit Referenzpunkten deckungsgleich positioniert. Das Implantat wird aus dem
Herstellerkatalog entnommen, enossal eingeplant und mit dem Prothetikvorschlag
abgestimmt. Die Daten dieser kombinierten Planung werden dem Hersteller der chirurgischen Bohrschablone (Fa. Sicat) online zur Fertigung zugesandt. Die Bohrschablone kann auch alternativ in der Praxis gefertigt werden, in dem ein Röntgensplint mit Referenzmarker hergestellt wird. Dieser Röntgensplint, klinisch positioniert
im vorgesehenen Implantatbereich, wird im DVT aufgenommen. Danach wird der
Röntgensplint in einen Bohrsplint umgearbeitet, in dem Führungshülsen mit Cerec
gefräst und, die Referenzkörper ersetzend, eingefügt werden (Abb. 6). Danach erfolgt die enossale Tiefenbohrung. Bei den vom Referenten untersuchten 16 Patientenfällen lag die Abweichung der Implantatpfeiler von der geplanten Position zwischen 0,03 und 0,14 mm. Das lässt auf die Präzision der Bohrschablone schließen.
Abb. 6: Der Bohrsplint, aus dem
Röntgensplint umgearbeitet, trägt die Führungshülsen für die ossäre Tiefenbohrung. Quelle:
Frank
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Dr. Siegmar Schnutenhaus, Ulm, stellte eine Pilotstudie vor, in der die Übereinstimmung von geplanten und klinisch erzielten Implantatpositionen geprüft wurde. Nach
einer DVT-Befundaufnahme wurde das Labormodell mit den aufgestellten Implantatpfosten gescannt. Der Datensatz des Modells wurde mit der DVT-Aufnahme überlagert und die Implantatpositionen bestimmt. Danach wurde eine chirurgische Bohrschablone konstruiert und im Rapid-Prototyping aus Kunststoff gedruckt. Die Kontrolle nach OP zeigte, dass die vorgesehenen Enossalpositionen erreicht wurden. Eine
Strahlenbelastung durch ein zusätzliches Röntgen konnte vermieden werden. Dadurch wurden auch ungenaue Messdaten durch Streustrahlung, die von Metallkronen
beim DVT-Röntgen ausgelöst werden können, ausgeschlossen.
Dr. Frederic Hermann, CH-Zug, stellte die verschiedenen Implantationsverfahren in
den Mittelpunkt seiner Ausführungen und verglich die DVT-gestützte, schablonengeführte Implantation mit dem analogen Vorgehen. Für die Befundung und Vorbereitung der OP, die CAD-Konstruktion der Suprastruktur, Eigenfertigung der Bohrschablone auf Basis von Digitaldaten (Optiguide-Software, Sicat) und die chirurgisch navigierte Insertion des Enossalpfeilers benötigte er mit „Backward-Planning“ nur ca. 30
Minuten; dies beschränkt sich allerdings auf Einzelzahn- und Schaltlücken-Implantate
und erfordert die Investition in den digitalen Workflow (Abb. 7). Für das konventionelle Vorgehen sind laut Hermann 1-2 Stunden anzusetzen und enthält die Arbeitsstationen Elastomerabformung, Fremdherstellung der Röntgenschablone und den Technikereinsatz. Allerdings ist hierbei der Indikationsbereich uneingeschränkt und z.B.
auch zur Implantation im zahnlosen Kiefer geeignet. Für die Suprastuktur nutzt Hermann die zweiteilige Abument-Kronen-Einheit aus Lithiumdisilikat (e.max CAD, Ivoclar); hierbei wird die Krone monolithisch ausgeschliffen und mit der Titanbasis verschraubt.
Abb. 7: Die virtuelle Konstruktion und Angulation der Suprastruktur und die Justierung mit dem Enossalpfeiler vereinfacht die Implantation
und verbessert die Funktion. Quelle: Hermann
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Dr. Olaf Petersen, Rendsburg, berichtete von seinen Erfahrungen mit einem einteiligen Titan-Implantat (System nach Prof. Dragoo). Hierbei wird auf ein Abutment verzichtet; die endgültige Vollkeramikkrone wird direkt mit dem Implantatkopf verbunden. Die Intraoralabformung erfolgte optoelektronisch (Omnicam); die Passung in der
Fügezone war akzeptabel. Verbesserungswürdig ist laut Petersen das voluminöse,
kantige Design des Implantatkopfes, der die Bedingungen der Keramik nach abgerundeten Formen für das Kronen-Innenlumen nicht ausreichend erfüllt. Der Referent
bevorzugt die Labside-Fertigung (inLab) mit dem Zahntechniker, um den marginalen
Kronenrand mit einer Gingivamaske abzudecken.
Zahnärztin Birgit Krause MSc, Hamburg, stellte die Fertigung einer dreigliedrigen
Brücke im Molarenbereich mit einer CAD/CAM-gefertigten Verblendung vor. Dazu
wurde die Präparation lichtoptisch abgeformt und ein virtuelles Modell erstellt. Für
das anatoform gestaltete Gerüst wurde die Verblendschichtdicke vom inLab-System
herausgerechnet und der Datensatz für die Verblendung abgespalten. Das Gerüst
wurde aus ZrO2, die Verblendung aus Feldspat gefräst und adhäsiv mit dem Gerüstkörper verbunden (Abb. 8). Die Referentin betonte, dass für die Pfeilerhöhe und
Ausdehnung eine ausreichende Verbinderdimension erforderlich ist. Ein interokklusaler Platzbedarf zwingt zu Kompromissen bei der Wandstärke. Den ästhetischen Absichten stand der breite ZrO2-Rand entgegen, der im Molarenbereich jedoch toleriert
werden kann.
Abb. 8: ZrO2-Gerüst (vorn) und die zahnfarbige, CAD/CAM-geschliffene Verblendung aus
Feldspatkeramik werden zusammen verklebt. Quelle: Vita Zahnfabrik
Dr. Conrad Kühnöl MSc, Dresden, stellte eine funktionelle Bisslageänderung nach
einer abgebrochenen KfO-Behandlung vor. Der Patient hatte keine eindeutige Okklusion (Abb. 9), Kompressionsschmerzen in der statischen Okklusion und terminales
Knacken beim Schließen. Oberkiefer und Unterkiefer wurden intraoral gescannt und
provisorische „Table Tops“ mit Eckzahnaufbau aus Polymer (CAD-Temp, Vita Zahnfab.) eingegliedert. Nach 4-monatiger Tragezeit erfolgte die endgültige Versorgung
mit Veneers regio 32-43 und 33-36 aus Silikatkeramik (TriLuxe forte, Vita Zahnfab.,
Abb. 10).
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Abb. 9: Ausgangssituation: Keine eindeutige Okklusion. Quelle: Kühnöl
Abb. 10: Endgültige Versorgung mit Veneers und Table Tops. Quelle: Kühnöl
Neue Werkstoffe im Fokus
Die Zahl der CAD/CAM-verarbeitungsfähigen Materialien ist seit der IDS 2013 wieder
gewachsen. Prof. Albert Mehl, Universität Zürich, hatte diese klinisch und materialtechnisch überprüft und attestierte der Hybridkeramik (Enamic, Vita Zahnfab.) und
der Nanoresin-Keramik (Lava Ultimate, 3M Espe) aufgrund der dentinähnlichen Elas9
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tizitätseigenschaften interessante Möglichkeiten bei der Versorgung substanzschonender Inlays, Onlays, Veneers und Kronen mit reduzierten Wandstärken. Im Zusammenhang mit dem geringen E-Modul können die Restaurationsränder dünn und
exakt gestaltet werden (Abb. 11). Die Materialien sind aufgrund der Elastizität in der
Lage, extensive Kaukräfte „stoßdämpfend“ zu kompensieren. Weitere Untersuchungen müssen die endgültige klinische Eignung zeigen. Zur Verarbeitung zeigen
grundsätzlich 5-Achsen-Fräsmaschinen gegenüber 4-Achsen-Systemen bessere Ergebnisse, weil die Oberflächen aus unterschiedlichen Winkeln bearbeitet werden und
für das Schlichtprogramm feinere Instrumente zum Einsatz kommen können. Den
Trend zum Speed-Sintern von ZrO2-Gerüsten (ca. 90 Minuten) wird vom Referenten
beobachtet; aussagefähige Prüfergebnisse aus Werkstofftests stehen noch aus.
Abb. 11: Exakte, feine Ränder haben Restaurationen aus Hybridkeramik. Quelle: Werling
Prof. Sven Reich, RWTH Aachen, stellte unter den CAM-verarbeitungsfähigen Werkstoffen auch die neuen Lithiumsilikat-Keramiken mit einer Zirkonoxid-Dotierung vor
(Celtra Duo, Dentsply; Suprinity, Vita Zahnfab.). Die Produkte basieren auf einer gemeinsamen Entwicklung der beiden Dentalfirmen, zusammen mit dem FraunhoferInstitut, und haben eine sehr feine Mikrostruktur, die bei mittlerer Biegebruchfestigkeit einen hohen Glasanteil aufweist – geeignet für ästhetische Restaurationen mit
erhöhter Festigkeit. Celtra Duo ist eine auskristallisierte, präfabrizierte Keramik; die
Biegebruchfestigkeit und Risszähigkeit wurde durch eine 10-prozentige ZrO2Dotierung deutlich angehoben, ohne dass eine optische Trübung eingetreten ist. Die
im Cerec-System schleifbaren Blocks werden entweder chairside poliert und weisen
dann eine Festigkeit von 210 MegaPascal (MPa) auf oder können mit einer Sinterglasur auf 370 MPa gebracht werden. Für das ZT-Labor steht Celtra CAD zur Verfügung, das vorkristallisiert bearbeitet wird und, final kristallisiert, über 420 MPa Biegebruchfestigkeit verfügt. Suprinity verfügt über ein sehr feinkristallines Gefüge mit einer Kristallgröße von ca. 0,5 µm und hat ebenfalls eine ZrO2-Partikeldotierung (8
Prozent). Vorkristallisiert weist der Block eine Biegebruchfestigkeit von 190 MPa auf
und erreicht nach dem Ausschleifen durch einen finalen Kristallisationsbrand eben10
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falls 420 MPa. Alle Produkte eignen sich, adhäsiv befestigt, für Inlays, Onlays, Veneers, Teilkronen und verblendfreie Front- und Seitenzahnkronen (Abb. 12).
Wurden bisher dreigliedrige Endpfeiler-Brücken bis zum zweiten Prämolar aus Lithiumdisilikat (e.max CAD, Ivoclar), vollanatomisch geformt und somit verblendfrei,
nur experimentell eingesetzt, erhielt diese Indikation herstellerseitig nach klinischer
Bewährung nun ihre Freigabe. Die Verbinder erhielten 16 mm2 Querschnittsfläche.
Eine 4-Jahresstudie wies eine Überlebensrate von 98 Prozent aus (Multicenterstudie:
Endres, Aachen; Neumann, Berlin; Schneider, Zwickau; Weber, Aachen; Wiedhahn,
Buchholz). In der Praxis bewährt haben sich Abutments aus Lithiumdisilikat für implantatgetragene, geteilte Hybrid-Abutment-Kronen sowie monolithische Suprastrukturen, die Abutment und Krone zusammenfassen. Beide Abutments werden mit der
Titanbasis (TiBase, Sirona) verklebt, die Titanbasis mit dem Implantatpfeiler verschraubt. Im Frontzahngebiet sind laut Reich ZrO2-Abutments eine Alternative zu
Metall-Abutments; im Seitenzahnbereich ist das ZrO2-Abutment noch nicht ausreichend evident erprobt. Die Präparationsgrenze des ZrO2-Abutments, abhängig vom
individuell sichtbaren Bereich, leicht subgingival platziert werden.
Für die Mesiostruktur bietet ein Hersteller einen Keramikblock mit Schraubenloch
zum Befestigen der innenliegenden Titanbasis als Stabilisator, die in den Enossalpfeiler eingreift und vom Abutment ummantelt wird. Alternativ hat sich auch ZrO2
(inCoris ZI mesio, Sirona) zur Fertigung des Abutments bewährt.
Abb. 12: Krone aus zirkonoxidverstärktem Lithiumsilikat (Celtra Duo), mit Cerec chairside
ausgeschliffen. Quelle: Meier
Herausforderungen in der Praxis
Die neue Hybridkeramik (Enamic, Vita Zahnfab.) und Nanoresin-Keramik (Lava Ultimate, 3M Espe) mit ihrem dentinähnlichem Elastizitätsmodul waren die Werkstoffe
der Wahl, mit der Zahnarzt Peter Neumann, Berlin, Endo-Aufbauten für Kronen
chairside im CAD/CAM-Verfahren fertigte (Cerec, Sirona). Von Aufbaufüllungen aus
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Glasionomerzement und Komposit riet der Referent ab, weil diese Materialien altern
und damit langfristig ungeeignet sind. Wurzelstifte bergen die Gefahr, dass die Wurzel apikal frakturiert. Die Wurzelfüllung muss ausreichend lang und dicht sein. Als
Präparationsarchitektur wählte Neumann den „Fassreifen“ (ferrule design) mit 2 mm
Höhe zur Stabilisierung gegen Abscheerkräfte und zum Schutz vor Dezementierung.
Die Intraoralabformung geschah optoelektronisch, dann erfolgte das Ausschleifen
der Endokrone und die adhäsive Befestigung (Abb. 13). Bei einer zweiteiligen Endokrone mit Fassreifenumfassung wurde der Aufbau aus Nanoresin-Keramik und die
Krone aus Silikatkeramik (Empress CAD, Ivoclar) hergestellt (Abb. 14-15). Ein weiterer Endo-Aufbau mit tiefer apikaler Ausdehnung wurde aus einem Stück Hybridkeramik gefräst und mit Feldspatkeramik (TriLuxe, Vita Zahnfab.) überkront.
Abb. 13: Präparationsarchitektur für die
Endo-Krone mit „Fassreifen“-Umfassung
(>2 mm). Quelle: Neumann
Abb. 14: Zweiteilige Endo-Krone mit
einem Kern aus Nanoresinkeramik
und Krone aus leuzitverstärkter
Silikatkeramik. Quelle: Neumann
Abb. 15: Aufbausegment der Endo-Krone aus Lava Ultimate. Quelle: Neumann
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Eine Bisshebung mit diversen Zahnlücken im OK und Teleskopen 43-44 und 34-35
im UK bei einem extremen tiefen und irregulären Biss stellte Dr. Klaus Wiedhahn,
Buchholz, vor. Die funktionelle Rehabilitation kann mit einem Langzeitprovisorium
erreicht und die Rekonstruktion mit verblockten Kronen und Brücken unter Nutzung
der Connect-Software (Sirona) durchgeführt werden. Zur Bestimmung der Okklusalebene wurde virtuell eine Modellachse eingerichtet (Abb. 16). Ohne die Zähne zu
präparieren, wurden Kauflächen-Veneers, Kronen und Brücken aus Polymer (Telio
CAD, Ivoclar) NC-gefräst und adhäsiv eingegliedert. Nach Eingewöhnung des Patienten an die neue Bisslage wurden die Kiefer gescannt, die Zähne präpariert (Abb.
17) und nach der CAD-Konstruktion die Restaurationen im Molarenbereich aus „Vollzirkon“ (inCoris TZI, Sirona) und anterior aus Lithiumdisilikat (e.max CAD LT, Ivoclar)
hergestellt (Abb. 18). Durch das computerunterstützte Verfahren konnten die definitiven Versorgungen innerhalb eines Tages gefertigt und eingegliedert werden.
Abb. 16: Virtuelle Konstruktion mit Modellachse zur Bisshebung. Quelle: Wiedhahn
Abb. 17: Präparationsdesign für die FZ-Restaurationen. Quelle: Wiedhahn
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Abb. 18: Veneers und Kronen im FZ aus Lithiumdisilikat, Molarenbrücken aus monolithischem ZrO2. Quelle: Wiedhahn
Glatte Oberfläche beeinflusst die Festigkeit
Zirkoniumdioxidkeramik (ZrO2) hat sich als Gerüstwerkstoff für verblendete Kronen
und Brücken bewährt. Literaturbelegt ist jedoch, dass die Verblendungen auf ZrO2
risikobehaftet sind und zu Chippings neigen. Priv.-Doz. Dr. Ulrich Lohbauer, Universität Erlangen, begründete dies, dass in der Vergangenheit die Wandstärken der Kronengerüste zu dünn gewählt und oftmals keine Höckerunterstützung genutzt wurde.
Ferner gerieten Verblendungen mit stark wechselnden Schichtdicken (1,5 bis 2,5 mm
und mehr) leicht unter Zugspannung und steigerten unter Kaubelastung das Frakturrisiko. Die hohe Biegebruchfestigkeit der Gerüste von ca. 1200 MPa darf nicht darüber hinwegtäuschen, dass die Festigkeitswerte sich nach längerer Tragezeit um ca.
50 Prozent reduzieren. Diese Veränderung ist dann klinisch nicht relevant, wenn die
Wandstärken und Konnektoren ausreichend dimensioniert sind. Eine Feldstudie über
5 Jahre zeigte, dass bei 957 ZrO2-Verblendkronen 2 Prozent Kappenbrüche und 4
Prozent Chippings aufgetreten sind (Kerschbaum et al., 2009). Bei 259 ZrO2-Brücken
frakturierten in der Studie 6 Prozent der Verbinder und 7 Prozent der Verblendungen.
Deshalb dürfen die vom Hersteller empfohlenen Wandstärken für ZrO2 nicht unterschritten werden; die Gerüste sind anatoform mit Höckerunterstützung zu gestalten
und die Verblendschichten dünn (1,0 bis 1,5 mm) anzulegen. Ferner sorgt laut Lohbauer eine sorgfältige Befestigung für eine zusätzliche Stabilität der Restauration. Da
ZrO2 ohne Glasphase ist und deshalb nicht HF-geätzt werden kann, empfiehlt sich
das Sandstrahlen der Kroneninnenseite (Al2O3-Korn 50 µm, 1-2 bar Strahldruck, 10
sec), der Auftrag von ZrO2-Primer und Komposit (Metal Zirconia Primer, Monobond
Plus, Ivoclar). Bei Befestigung mit Zirkon-Primer darf zur Reinigung keine Phosphor14
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säure verwendet werden. Die Zahnseite wird mit Ätzgel und Dentinadhäsiv konditioniert.
Frakturen von silikatkeramischen Restaurationen hatte Lohbauer untersucht. Er stellte fest, dass das Nachbearbeiten im Rahmen der Anprobe oder der definitiven Eingliederung durch extensives Einschleifen die Festigkeit der Keramik schwächt – besonders dann, wenn die Oberflächen danach nicht gründlich poliert werden. Selbst
Feinkorndiamanten hinterlassen Mikrorisse, die mit dem unbewaffneten Auge kaum
zu erkennen sind, aber die Destruktion des Werkstoffs auslösen. Mehrstufige Poliersysteme sind laut Lohbauer dem Universalpolierkörper überlegen, weil sie die beschädigte Struktur mit verschiedenen Schleifmedien und Abrasionskörnungen verschließen und glätten.
Hohe Überlebensrate von einflügeligen Adhäsivbrücken
Adhäsivbrücken mit ZrO2-Gerüst, verklebt mit einem Flügel am Nachbarzahn, gelten
inzwischen als bewährte Therapielösung für den Lückenschluss im Frontzahnbereich. Prof. Matthias Kern, Universität Kiel, kann schon seit Jahren auf ermunternde
Ergebnisse mit guten Prognosen hinweisen. Mit dieser Technik wurde bewiesen,
dass durch die 1-flügelige Versorgungsart die Eigenbeweglichkeit der Zähne erhalten
bleibt. In-vitro Tests mit modernen Klebern haben gezeigt, dass Klebeflächen mit 3040 mm2 Ausdehnung einer Zugbelastung von ca. 90 kg widerstehen – vorausgesetzt,
die Auflageflächen wurden unter Kofferdam absolut trocken vorbehandelt. Mit dieser
Versorgungsart kann in angezeigten Fällen das Beschleifen kariesfreier Lateralzähne
für eine konventionelle Brücke oder ein Implantat, z.B. bei insuffizienter Knochensituation oder im juvenilen Gebiss, substituiert werden. Adhäsivbrücken können schon
bei Kindern und Jugendlichen im Wechselgebiss angezeigt sein, da wegen der fehlenden Verblockung von Zähnen keine negative Beeinflussung des Wachstums stattfindet. Weitere Vorteile sind, dass keine Pulpairritation durch extensives Präparieren
provoziert wird, eine Anästhesie nicht erforderlich und die Versorgung sehr kostengünstig ist. Dadurch wird die Option für zukünftige, konventionelle Versorgungsalternativen aufrecht erhalten (Abb. 19-21).
Abb. 19: Lücke regio 12 wird mit einer Adhäsivbrücke geschlossen. Quelle: Kern
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Abb. 20: Einflügeliges ZrO2-Gerüst bei der Anprobe. Quelle: Kern
Abb. 21: Endgültige Versorgung von palatinal. Quelle: Kern
Inzwischen liegen klinische Langzeitdaten für Adhäsivbrücken vor. Die Überlebensrate (nach Kaplan-Meier) für 1-flügelige Adhäsivbrücken, ausgeführt mit InCeram Zirconia, betrug nach 10 Jahren 94,4 Prozent (Kern et al., 2011). Das 1-flügelige Gerüst, nachfolgend aus Zirkonoxid gefertigt, wies nach 5 Jahren eine 100-prozentige
Erfolgsquote aus (Sasse et al., 2013). Im Gegensatz dazu zeigten Adhäsivbrücken
mit 2 Flügeln, aus InCeram Alumina gefertigt, nach 10 Jahren eine Überlebensrate
von 73,9 Prozent aus (Kern et al., 2011). Hier frakturierten einige Konnektoren, teilweise auf beiden Seiten schon nach drei Monaten. Grund hierfür liegt in der Eigenbeweglichkeit der Zähne, die bei der Loslösung eines Klebeflügels belastende
Scheer- und Torsionskräfte in den Verbinderbereich bringen. Adhäsivbrücken ermöglichen, dass mit einem Klebeflügel eine hoch belastbare, extrakoronale Restauration
adhäsiv am kariesfreien Pfeilerzahn befestigt werden kann. Bei Versagen des Klebeverbundes entfällt die hohe Kariesgefahr unilateral gelöster 2-flügeliger Restaurationen. Eine Wiederbefestigung ist stets möglich.
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Präparation entscheidet Haltbarkeit
Maßgeblich für den Langzeiterfolg vollkeramischer Restaurationen sind materialgerecht günstige Formgebungen. Dafür gab Prof. Gerwin Arnetzl, Universität Graz,
konkrete Hinweise, wie die Präparation sowohl defektorientiert als auch zahn-, material- und technologieadäquat erfolgen sollte. Eine Grundforderung für den Erhalt der
Vitalfunktion des Zahns ist die Berücksichtigung des Schmelzprismenverlaufs zur
Optimierung der Klebung. Schmelzprismen sollten für den Haftverbund stets senkrecht und nicht parallel geschnitten werden. Die Präparation hat unter berücksichtigung einer vernünftigen Nutzen-Risiko-Analyse eine maximale Langzeithaltbarkeit zu
gewährleisten. Dafür ist entscheidend eine Mindest-Restdentinstärke von 0,7 bis 1,0
mm. Die Präparationsformen sollten runde Übergänge mit großen Radien und folgende Merkmale aufweisen: Druckspannungen in der Konstruktion sind zu bevorzugen, Spannungsspitzen und Materialanhäufungen im keramischen Bauteil sind durch
weiche Übergänge an Absätzen und Kanten vermeidbar. Beim Kontakt zu Schmelz
und Dentin ist auf eine große Kontaktfläche zu achten (Flächenkontakt statt Punkt-
Abb. 22 links: Kräfte, die bei Beanspruchung auftreten, besonders im Übergangsbereich des
Kastens bei traditioneller Präparation Rechts: Unkritische Kraftverteilung bei weiten Radien.
Quelle: Arnetzl
Abb. 23 links: Ungünstige Keramikkonstruktion mit Zugspannung basal. Rechts: Die Zentralfissur wird unter Druckspannung gesetzt. Quelle: Arnetzl
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oder Linienkontakt). Durch eine konvexe Gestaltung des Kavitätenbodens können
Kerbspannungen (Abb. 22) vermieden und Zugspannungen in Druckspannungen
umgewandelt werden (Abb. 23). Plötzliche Querschnittsveränderungen, dünne
Wandteile und Stege wirken sich ungünstig aus. Bei Einlagefüllungen sollte der Öffnungswinkel der Kavitätenwand 6°, nach okklusal divergierend, nicht überschreiten.
Die Isthmusbreite sollte nicht geringer sein als 2,0 bis 1,5 mm. Für die okklusale Mindestschichtstärke in der Fissur sind 1,5 mm, bei Lithiumdisilikat 1,0 bis 0,8 mm zu
empfehlen. Lang verzweigte Kavitätenränder sind zu vermeiden.
Bei Kronen hat sich die Hohlkehle und die Stufe mit abgerundeter Innenkante zur
Abstützung des Kronenrandes bewährt. Die Breite sollte im Approximalbereich von
Prämolaren und im lingualen Bereich der unteren Molaren 0,8 mm, in allen anderen
Bereichen 1,0 mm betragen. Für die Statik ist im Bereich der Höcker und Fissuren
eine Reduktion von 1,5 bis 2,0 mm angezeigt. Bei den Kronenwandstärken sowie
Brückenverbindern sind die Angaben der Keramikhersteller zu beachten. Obwohl
ZrO2 hohe Kaukräfte kompensieren kann, sollte die zirkuläre Präparationstiefe 0,8
mm, am Kronenrand 0,5 mm nicht unterschreiten. Unter der Zentralfissur sind mindestens 1,5 mm erforderlich. Der verfügbare Raum zu Nachbarzähnen und Antagonisten sollte eher dem anatoformen Gerüstdesign gegeben und die Verblendung, von
Höckern unterstützt, dünn gestaltet werden. Eine extendierte Verbinderdimension in
vertikaler Richtung ist zu empfehlen.
Digitale Zahnästhetik: Smile Design
Der Zahnarzt wird immer wieder von Patienten mit ästhetischen Fragestellungen und
gestiegenen Ansprüchen an das Zahnbild konfrontiert. Dies kann sich darin manifestieren, dass das Erscheinungsbild geändert werden soll. Grund hierfür können einschneidende Veränderungen in der Lebenssituation oder das Ergebnis einer jahrelang aufgestauten Unzufriedenheit über das äußerliche Erscheinungsbild sein.
Prof. Gerwin Arnetzl, Graz, machte klar, dass die Schönheitsbewertung eines Menschen sich nicht allein über die dentale Ausstrahlung qualifiziert. Das Zahnbild sendet aber ein ganz entscheidendes Signal in das menschliche Umfeld und beeinflusst
erheblich die soziale Akzeptanz. Hierbei spielen viele Parameter wie Form und Stellung der Zähne, Helligkeit und Farbe eine wichtige Rolle. Es reicht nicht, einen stereotypen Zahnersatz anzufertigen oder einen natürlichen Zahn zu kopieren. „Symmetrie“ ist ein Trugschluss; vielmehr ist die „Harmonie“ anzustreben. Dies beginnt bei
der „roten“ Ästhetik und bezieht die gingivalen Strukturen in das Gesamtbild ein. Keine noch so schöne geschichtete Krone wird die Erwartung „Ästhetik“ erfüllen, wenn
das gingivale Umfeld defizitär ist. Harmonie erreichen wir nur, wenn ein gesundes
Weichgewebe den „roten“ Rahmen für das Zahnbild vorgibt. Die „weiße“ Ästhetik
wird neben der Helligkeit weitgehend von der Form der Zähne beeinflusst. Das Verhältnis von Höhe zur Breite, besonders im Frontzahnbereich, wird dann als harmo
nisch empfunden, wenn die Ausdehnung der bukkalen Zahnfläche durch die Zahnlänge zu ihrem größeren Teil der Breite der Inzisalkante entspricht und somit vom
„Goldenen Schnitt“ bestimmt wird (Abb. 24).
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Abb. 24: Die Gesetzmäßigkeiten der Zahnformen bestimmen unser ästhetisches Empfinden.
Quelle: Arnetzl
Um die passende Zahnform und Harmonie heraus zu finden, sind Simulationen wie
Waxup, Imaging oder Mockup hilfreich, um festzustellen, ob es Diskrepanzen zwischen Anspruch und Wirklichkeit beim Patienten gibt – und ob das Gewünschte
überhaupt technisch umsetzbar ist. Bei der digitalen Erfassung des Mockups und des
Lippenbildes (Foto) können die Datensätze von der Software deckungsgleich übereinandergelegt werden. Damit lässt sich der Gesamteindruck von Lippenverlauf, die
Morphologie der Zahnformen in verschiedenen Ausprägungen simulieren und damit
das „neue Lächeln“ durch den Patienten bewerten lassen. Wenn die Lösung gefunden ist, werden Langzeitprovisorien hergestellt, um die funktionelle Umformung der
Okklusion und die Umgewöhnung der Kaumuskulatur einzuleiten sowie die Umwelt
des Patienten mit der ästhetischen Veränderung vertraut zu machen. Die definitive
Ästhetik-Versorgung kann mittels dünnwandiger Veneers, Teilkronen, Table Tops in
Hybrid- oder Silikatkeramik ausgeführt werden. Hierbei wird die Helligkeit und die
Zahnfarbe von der Interaktion des Lichts ausgelöst mit Wirkungen auf die Reflexion,
Fluoreszenz und Opaleszenz.
Behandlung in einer Sitzung coram publico
Wie alljährlich auf der DGCZ-Jahrestagung bildete die Live-Behandlung auch diesmal einen Höhepunkt. Dr. Günter Fritzsche, Hamburg, entfernte aus Zahn 28 eine
insuffiziente MO-Amalgamfüllung und fertigte computerunterstützt im ChairsideVerfahren (Cerec Omnicam) in einer Sitzung eine Teilkrone aus der neuen, zirkonoxidverstärkten Lithiumsilikatkeramik (ZLS, Celtra Duo, Dentsply), die adhäsiv eingegliedert wurde. Mit ZLS-Keramik wird eine höhere Biegebruchfestigkeit erreicht als
mit Glaskeramik.
Zahnarzt Peter Neumann, Berlin, versorgte in der Live-Behandlung einen eingeheilten Implantatpfeiler (Camlog) mit der prothetischen Suprakonstruktion inklusiv Hybridabutment. Mit Hilfe der Software (Cerec 4.2) fertigte er eine individuelle Mesiostruktur aus Lithiumdisilikat (e.max CAD, LS2) sowie die Implantatkrone, ebenfalls aus
LS2-Keramik. Nach dem CAD-Konstruieren, Ausschleifen und Kristallisieren wurde
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das Hybridabutment mit der Titanbasis (TiBase, Sirona) verklebt und im Mund mit
dem Enossalpfeiler verschraubt. Die Implantatkrone, vollanatomisch und somit verblendfrei gestaltet, wurde adhäsiv befestigt. Klinische Untersuchungen haben gezeigt, dass LS2-Kronen auf Implantaten ein deutlich geringeres Frakturrisiko haben
als Verblendungen auf ZrO2-Kronengerüsten (Güß et al., 2010).
Bei der Anwendungs-Demonstration der Intraoralscanner durch Dr. Günter Fritzsche,
Hamburg, und Dr. Bernd Reiss, Malsch, verglichen die Referenten die Funktionen
verschiedener optoelektronischer Aufnahmesysteme mit Einzelbildaufnahme und
Videosequenz. Bei der videogeführten Messkamera (Omnicam) wird das Aufnahmeteil fließend über die Zahnreihe geführt; dabei entstehen 18 Farbbilder pro Sekunde.
Gingiva und unbezahnte Lücken werden mitgescannt; sie werden in den Datensatz
aufgenommen (Abb. 25). Fritzsche zeigte auch, dass der Sulcus nach Blutstillung
nachgescannt werden kann. Für die Artikulation ist kein Registrat notwendig. OK und
UK werden mittels einer Bukkalaufnahme miteinander verschlüsselt (Abb. 26). Die
errechneten statischen Kontakte lassen sich darstellen und mit den auf der Zahnreihe zuvor markierten realen Kontakte vergleichen. Sind die kontralateralen Eckzähne
mit aufgenommen worden, so kann eine Artikulation simuliert und dynamische Kontakte dargestellt und angepasst werden (Abb. 27). Reiss bevorzugte statt des Bukkalscans zur Registrierung der Verzahnung ein okklusales Elastomerregistrat. Damit
können Lateralbewegungen des Unterkiefers in den Datensatz aufgenommen werden.
Abb. 25: Multichromatische Messaufnahme, System Cerec Omnicam. Zähne und Gingiva
differenzieren sich durch das natürliche Farbspektrum. Quelle: Fritzsche
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Abb. 26: OK und UK werden mittels einer Bukkalaufnahme verschlüsselt. Sind die kontralateralen Eckzähne mit aufgenommen, kann eine Artikulation simuliert und dynamische Kontakte dargestellt werden. Quelle: Fritzsche
Abb. 27: Mittels der Replikataufnahme kann eine dynamische Okklusion auf den Lateralzähnen simuliert werden. Quelle: Fritzsche
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Auf die Erfahrungen mit der neuen GOZ gingen Dr. Olaf Schenk, Köln, und Dr. Wilhelm Schweppe, Fröndenberg, ein. Die Referenten erläuterten, dass die dentinadhäsive Füllungstechnik mengenmäßig deutlich zugelegt hat, obwohl die fallweise Honorierung zurückging. Ferner wiesen sie darauf hin, dass selbständige zahnärztliche
Leistungen, die nicht im Gebührenverzeichnis zu finden sind, entsprechend einer
nach Art, Kosten- und Zeitaufwand gleichwertigen Leistung des Gebührenverzeichnisses abgerechnet werden können.
Deutsche Gesellschaft für Computergestützte Zahnheilkunde e.V.
Karl-Marx-Strasse 124, 12043 Berlin
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