Ein Beitrag von Michael Oberhammer, Bruneck/Italien und Wilfried Tratter, Gais/Italien

Michael Oberhammer, Dentallabor Steger

Ästhetische zahnprothetische Versorgungen, die man auf Implantaten verschraubt, können in ihrer Ästhetik beeinträchtigt werden, wenn die Schraubenkanäle vestibulär oder bukkal austreten. Durch einen mehr oder weniger tiefen Griff in die zahnprothetische Trickkiste kann dies zwar oft vermieden werden, eine vorausschauende Implantatplanung jedoch würde das Thema erst gar nicht aufkommen lassen. In der Fachsprache spricht man von Backward-Planning. Einen Weg dorthin weist die Südtiroler Firma Zirkonzahn (Gais, Italien), denn durch die Implementierung der Software Zirkonzahn.Implant-Planner in den bestehende Zirkonzahn-CAD/CAM-Workflow gelingt es, die Arbeit in Praxis und Labor aufeinander abzustimmen. Der Vorteil: Noch bevor man überhaupt zur Implantation bzw. zur Fertigung der zahnprothetischen Versorgung übergeht, lässt sich virtuell eine detaillierte und realitätsnahe Vorschau auf die individuelle Gesamtversorgung erstellen. Das Besondere: Die Erweiterung der Per­spektive, denn die Arbeit des Zahntechnikers wird bei der Implantationsplanung beharrlich miteinbezogen.

Die Quintessenz Zahntechnik, kurz QZ, ist die monatlich erscheinende Fachzeitschrift für alle Zahntechniker und zahntechnisch interessierte Fachleute, die Wert auf einen unabhängigen und fachlich objektiven Informationsaustausch legen. Im Vordergrund der Beiträge und Berichterstattung steht die Praxisrelevanz für die tägliche Arbeit. In dieser Zeitschrift finden sich Zahntechniker, Dentalindustrie und die prothetisch orientierte Zahnarztpraxis mit ihren Anliegen nach einer hochwertigen Fortbildung gleichermaßen wieder. Zur Online-Version erhalten Abonnenten kostenlos Zugang. Weitere Informationen und Bestellmöglichkeiten finden Sie im Quintessenz-Shop, dort können Sie auch ein kostenloses Probeheft bestellen.

Die Herausforderungen in der Zusammenarbeit zwischen Labor und Praxis sind vielfältig. Eine Möglichkeit, sie anzunehmen und zu meistern, ist die Anwendung flexiblen Handwerkszeugs. Der Implant-Planner ist in dieser Hinsicht besonders geeignet. Denn einerseits hat der Zahnarzt die Möglichkeit, eine digitale Zahnaufstellung für die spätere prothetische Versorgung und dadurch zugleich eine vorausschauende Implantatplanung durchzuführen. Andererseits kann er zunächst den Zahntechniker mit der CAD-Planung der zahnprothetischen Versorgung beauftragen. Dieser macht dann seine Anliegen im wahrsten Sinne des Wortes sichtbar, indem er dem Zahnarzt einen Vorschlag für eine ästhetisch ideale Position der Implantate unterbreitet.

Gleichzeitig bedeutet Flexibilität beim Zirkonzahn.Implant-Planner aber auch die Möglichkeit,

• jegliche Art von DICOM-/CT-/CT-Cone-Beam-Dateien zu verwalten und anzuzeigen,
• DICOM-Daten als STL-Datensatz zu exportieren, um sie für eine eventuelle Weiterverarbeitung mit anderen CAD-Programmen zu verwenden,
• Scandaten, wie z. B. Intraoral-, Modell-, Facescans usw., zu importieren und dann schnell und sehr genau auf die vorliegenden DICOM-3-D-Daten zu matchen und
• die Fertigung der geplanten Komponenten sowohl mit den Zirkonzahn-Fräsgeräten als auch mit CAD/CAM-Systemen anderer Hersteller oder 3-D-Druckern durchzuführen.

Zum einen gelingt es den Anwendern mit dem Zirkonzahn.Implant-Planner, den Arbeitsablauf flexibel, individuell und vielseitig zu gestalten. Zum anderen können sie sich von der Software auch Schritt für Schritt durch die gesamte Implantatplanung führen lassen. Das eingängige Design der Benutzeroberfläche, das den bewährten Zirkonzahn-Standards entspricht, erlaubt eine einfache Anwendung dieser komplexen Technologie. Die Implantatplanung lässt sich dadurch auch mit wenigen Softwarekenntnissen durchführen.

In der Version des Implant-Planners für den Zahnarzt liegt der Fokus allein auf der Ermittlung der optimalen Implantatposition im Hinblick auf Funktion, Anatomie und Ästhetik. Hier stehen in erster Linie funktionsrelevante Features zur Verfügung wie

• die Erfassung des individuellen Verlaufs des Trigeminusnervs,
• die Visualisierung der Position der Nasennebenhöhlen (bei einer Gefährdung der Bereiche durch die geplante Implantation wird der Anwender umgehend gewarnt),
• die Definition von Ebenen und Kurven für individuelle Panoramaansichten,
• die Eliminierung störender Artefakte,
• die Möglichkeit, die geplante Implantatpositionen hinsichtlich des Ausreichens des umgebenden Knochenmaterial zu beurteilen,
• die Planung eines einzuhaltenden Mindestabstandes zwischen den Implantaten.

Die modular konzipierte Version der Software hingegen wird den Anforderungen im Labor gerecht und erlaubt zwar die Implantatplanung in nahezu gleichem Maße wie die Zahnarztversion, aber, je nach freigeschalteten Softwaremodulen, ist damit auch die Planung von Bohrschablonen, individuellen Abformlöffeln oder – ab Mitte 2017 – von Modellen mit entsprechenden Laboranalogen möglich. Diese können durch die Weitergabe an eine Schnittstelle individuell hergestellt werden, wobei für die Fertigung der Bohrschablone eine Freigabe vom Zahnarzt vorliegen muss. Eine Datentransferfunktion, die in der Software implementiert ist, sorgt für den sicheren und zuverlässigen Datenaustausch zwischen Zahnarzt und Zahntechniker. Für die Umsetzung der digital geplanten Komponenten kann der Produktionsprozess des Zirkonzahn-CAD/CAM-Systems genutzt werden, bei dem sich jeder Arbeitsschritt nahtlos in den bestehenden Workflow fügt und alle Teile mit den Zirkonzahn-Fräsgeräten gefertigt werden können. Alternativ ist es auch möglich, CAD/CAM-Systeme anderer Hersteller oder 3-D-Drucker zu nutzen.

Der Implant-Planner verfügt über eine umfangreiche digitale Implantatbibliothek, die alle gängigen Implantatsysteme enthält und permanent erweitert wird. Zusätzlich stehen je nach Hersteller die entsprechenden implantatprothetischen Komponenten zur Verfügung. Dies ermöglicht eine digitale Vorschau, gibt Auskunft über Platzbedarf und erlaubt durch die Exportfunktion auch die Weiterverarbeitung der Daten mit anderen Programmen (idealerweise Zirkonzahn.Modellier). Anhand der Daten zu Implantatsystem, implantatprothetischen Komponenten und Implantatposition können Bohrschablonen, offene/geschlossene Abformlöffel, Modelle sowie prothetische Versorgungen hergestellt werden. Das bedeutet, mit dem Zirkonzahn-CAD/CAM-System können alle Teile eines Implantatfalls (Bohrschablone, Provisorium etc.) einfach von A bis Z erstellt und dem Zahnarzt zeitgleich zur Verfügung gestellt werden. Unter idealen Voraussetzungen, also bei geeigneter Knochenstruktur, kann ein Patient dadurch sogar in nur einer Sitzung mit Sofortimplantaten und einem ästhetischen Kunststoffprototypen/Provisorium versorgt werden (Immediate Loading). Mit dem neuen Software Modul CAD/CAM Model Maker von Zirkonzahn wird es dem Zahntechniker zukünftig auch möglich sein, die gesamte Planung, ausgehend von einem Intra­oralscan, digital durchzuführen, am Ende alle prothetischen Teile zu fertigen und diese dem Zahnarzt auf dem Modell mit Scananalogen zu liefern.

Abb. 1 Kontrolle der Position von Modellscans, Gesichtsscans und DICOM-­Daten im Koordinatensystem der Software.

Abb. 2 Kontrolle der Position von Modellscans, Gesichtsscans und DICOM-­Daten im Koordinatensystem der Software.

Abb. 3 Die Zahnaufstellung im Zirkonzahn.Modellier.

Abb. 4 Die Zahnaufstellung nach dem Matching auf Modellscans, Gesichtsscans und DICOM-Daten im Zirkonzahn.Implant-Planner.

Abb. 5 Die Zahnaufstellung nach dem Matching auf Modellscans, Gesichtsscans und DICOM-Daten im Zirkonzahn.Implant-Planner.

Abb. 6 Definition von Ebenen und Schnittkurven für individuelle Schnittansichten in der Software.

Abb. 7 Definition von Ebenen und Schnittkurven für individuelle Schnittansichten in der Software.

Abb. 8 Markierung des Trigeminusnervs in der Frontalschnittansicht.

Digitale Implantatplanung mit Set-up-Modell und Erstellung einer Bohrschablone

Für die digitale Planung einer Bohrschablone benötigt man genaue Angaben zu Position und Ausrichtung der Implantate im Kieferknochen. Bevor man im Zirkonzahn.Implant-Planner jedoch mit der Implantatplanung beginnt, sollten gewisse Grundvoraussetzung erfüllt sein. Zu denen gehört der Import sämtlicher relevanter Daten wie Modellscans und einer zuvor durchgeführten digitalen Aufstellung der Zähne, die als ästhetische Zielvorgabe anzusehen ist. Die importierten Daten werden nun im richtigen Bezug zueinander auf die ­DICOM-Daten gematched und alle nicht relevanten Teile des DICOM-Datensatzes entfernt, wie etwa störende Artefakte, die bei der Bildaufnahme z. B. durch Metall im Mund entstehen. Hier ist die Funktion „Oberflächen beschneiden“ sehr hilfreich (Abb. 1 bis 5). Für einen guten Überblick bei der Planung sollten in der Software Ober- und Unterkiefer dargestellt werden, auch wenn – wie bei diesem Fall – nur der Unterkieferdatensatz bearbeitet wird. Der nächste Schritt besteht darin, im DICOM-Datensatz Schnittebenen festzulegen, um dadurch die Bereiche des Kieferknochens für die spätere Implantatplanung a priori zu definieren (Abb. 6 und 7). Dann erfolgt das Einzeichnen des Trigeminusnervs (Abb. 8), was während der Implantatplanung im Unterkiefer dazu dient, die Kollision zwischen Implantat und Nerv visuell darzustellen. Diese Bereiche werden in der Software rot angezeigt. Natürlich kann dieser Schritt ggf. auch übersprungen werden.

Abb. 9 Bei der Implantatplanung kann das Set-up-Modell im 3-D-Raum eingeblendet werden; in den Schnittansichten sind die Konturen erkennbar.

Abb. 10 Auswahl des Implantatsystems/Implantattyps.

Abb. 11 Auswahl der Implantatposition anhand des Set-ups.

Abb. 12 Auswahl der Implantatposition anhand des Set-ups.

Abb. 13 bis 15 Ausrichtung der Implantate unter Berücksichtigung von Anatomie, Funktion und Ästhetik (verschiedene Ansichten im Implant-Planner).

Abb. 13 bis 15 Ausrichtung der Implantate unter Berücksichtigung von Anatomie, Funktion und Ästhetik (verschiedene Ansichten im Implant-Planner).

Abb. 13 bis 15 Ausrichtung der Implantate unter Berücksichtigung von Anatomie, Funktion und Ästhetik (verschiedene Ansichten im Implant-Planner).

Abb. 16 bis 18 Ausrichtung der Implantate unter Berücksichtigung von Anatomie, Funktion und Ästhetik (verschiedene Ansichten im Implant-Planner).

Abb. 16 bis 18 Ausrichtung der Implantate unter Berücksichtigung von Anatomie, Funktion und Ästhetik (verschiedene Ansichten im Implant-Planner).

Abb. 16 bis 18 Ausrichtung der Implantate unter Berücksichtigung von Anatomie, Funktion und Ästhetik (verschiedene Ansichten im Implant-Planner).

Abb. 19 bis 21 Die geplanten Implantatpositionen dienen anschließend als Grundlage für die Erstellung einer Bohr­schablone. Daher werden nun in der Software – in Übereinstimmung mit dem verwendeten kieferchirurgischen Instrumentarium – geeignete Bohrhülsen festgelegt.

Abb. 19 bis 21 Die geplanten Implantatpositionen dienen anschließend als Grundlage für die Erstellung einer Bohr­schablone. Daher werden nun in der Software – in Übereinstimmung mit dem verwendeten kieferchirurgischen Instrumentarium – geeignete Bohrhülsen festgelegt.

Abb. 19 bis 21 Die geplanten Implantatpositionen dienen anschließend als Grundlage für die Erstellung einer Bohr­schablone. Daher werden nun in der Software – in Übereinstimmung mit dem verwendeten kieferchirurgischen Instrumentarium – geeignete Bohrhülsen festgelegt.

Abb. 22 bis 24 Bevor die Bohrschablone geplant werden kann, gibt der Zahnarzt die Implantatplanung frei.

Abb. 22 bis 24 Bevor die Bohrschablone geplant werden kann, gibt der Zahnarzt die Implantatplanung frei.

Abb. 22 bis 24 Bevor die Bohrschablone geplant werden kann, gibt der Zahnarzt die Implantatplanung frei.

Nun beginnt die eigentliche Implantatplanung. Diese wird hier anhand eines realen Pa­tien­ten­falls von Dr. Alexander Vuck, Oberarzt an der Poliklinik für Zahnärztliche Prothetik des Universitätsklinikums Düsseldorf dargestellt. Anfangs stehen verschiedene Schnitt­ansichten der DICOM-Daten zur Verfügung, die in der Software benutzerspezifisch im 2-D- oder im 3-D-Raum ausgewählt und in verschiedenen Größen angezeigt werden können (Abb. 9). Diese Schnittansichten können noch feinjustiert werden, z. B. hinsichtlich der Schichtstärke oder des Schnittabstands der einzelnen Bilder zueinander. In der Software wird besonderer Wert darauf gelegt, dass der Benutzer die Ansicht jederzeit so einrichten kann, wie er sie ganz spezifisch im Einzelfall braucht. Die Implantate werden aus einer umfangreichen Implantatbibliothek ausgewählt, die auch eine sehr große Auswahl herstellerspezifischer prothetischer Komponenten bietet (Abb. 10). Sämtliche Objekte, u. a. auch die Implantate, können während der gesamten Planung ein- und ausgeblendet werden. Die ausgewählten Implantate werden im 2-D- oder 3-D-Raum platziert und grob ausgerichtet (Abb. 11 und 12). Unter Zuhilfenahme der Schnittansichten können diese dann anschließend in alle Raumrichtungen bewegt und rotiert werden (Abb. 13 bis 18). Bei mehreren gesetzten Implantaten besteht die Möglichkeit, ein Referenzimplantat auszuwählen, um alle weiteren Implantate in einem bestimmten Winkel zu diesem auszurichten. Dadurch werden zu große Divergenzen zwischen den Implantaten vermieden. Eine einfache Möglichkeit, Divergenzen auszuschließen, ist mit der Funktion „Implantate parallel ausrichten“ vorhanden. Im günstigsten Fall liegt bei der Implantatplanung – wie oben erwähnt – eine ästhetische Zahnaufstellung vor, die bereits im Vorfeld in der Software Zirkonzahn.Modellier erstellt, dann in den Implant-Planner importiert und auf die DICOM-Daten gematched wurde. Falls kein Set-up vorhanden ist, gibt es im Implant-Planner natürlich auch die Möglichkeit, eine ästhetische Aufstellung zu planen, und zwar anhand der integrierten Zahnbibliothek. Knochendichte und Kollisionen zwischen Implantaten werden während der Planung dargestellt. Diese Gefahrenzonen können benutzerspezifisch voreingestellt werden.

Nach der Positionierung der Implantate erfolgt die Auswahl der Bohrhülsen. Hier können Standardbohrhülsen der verschiedenen Hersteller ausgewählt oder, falls der Zahnarzt gewisse Präferenzen hat, eine eigene Bohrhülse individuell erstellt werden. Durch die Anzeige aller relevanten Bemaßungen ist es für den Benutzer möglich, auf einfache Art und Weise die Richtigkeit der ausgewählten Komponenten festzustellen (Abb. 19 bis 21). Nach Auswahl der passenden Bohrhülsen ist die eigentliche Implantatplanung abgeschlossen, und der Zahnarzt kann diese Daten über die Datentransferfunktion an sein Labor schicken. Mit dem Senden der Daten ans Labor wird gleichzeitig eine Freigabe für die Erstellung der Bohrschablone erteilt (Abb. 22 bis 24).

Abb. 25 und 26 Nach Wahl des Modells und einer geeigneten Einschubrichtung werden die Unterschnitte des Modells ausgeblockt. Diese Stellen dienen beim Einsetzen der Bohrschablone im Mund als Retentionen.

Abb. 25 und 26 Nach Wahl des Modells und einer geeigneten Einschubrichtung werden die Unterschnitte des Modells ausgeblockt. Diese Stellen dienen beim Einsetzen der Bohrschablone im Mund als Retentionen.

Abb. 27 und 28 Die Konturen der Bohrschablone werden am Modell angezeichnet. Anschließend wird die Bohrschablone von der Software anhand spezifischer Parameter generiert.

Abb. 27 und 28 Die Konturen der Bohrschablone werden am Modell angezeichnet. Anschließend wird die Bohrschablone von der Software anhand spezifischer Parameter generiert.

Abb. 29 und 30 Abschließend werden die Löcher für die Bohrhülsen und die Inspektionsöffnungen für die Sitzkontrolle im Mund ausgestanzt. Die geplante Bohrschablone ist nun für die Fertigung bereit.

Abb. 29 und 30 Abschließend werden die Löcher für die Bohrhülsen und die Inspektionsöffnungen für die Sitzkontrolle im Mund ausgestanzt. Die geplante Bohrschablone ist nun für die Fertigung bereit.

Im Labor wird die Planung in den Implant-Planner importiert und die Bohrschablone geplant. Der erste Arbeitsschritt besteht darin, die Unterschnitte am Modell auszublocken, was die Passung der Bohrschablone im Mund gewährleistet. Diese Funktion erlaubt auch manuelles Ausblocken (Abb. 25 und 26). Dann erfolgt die Formgestaltung der Bohrschablone, zunächst durch die Festlegung ihrer Kontur anhand von Punkten, die von der Software zu einer Umrisslinie verbunden werden. Nach Angabe der Materialstärke generiert die Software die Schablonen automatisch (Abb. 27 und 28). Sehr hilfreich ist auch die Möglichkeit, Inspektionsöffnungen für die spätere Sitzkontrolle im Mund zu definieren. Alles Weitere wird von der Software automatisch durchgeführt, etwa die richtige Positionierung der Bohrhülsen in der Schablone. Die Bohrschablone ist nun fertiggestellt und kann gefräst oder gedruckt werden (Abb. 29 und 30).

Abb. 31 Im Implant-Planner besteht nun die Möglichkeit, einen individuellen Abformlöffel zu designen und anschließend anzufertigen.

Abb. 32 und 33 Fertigung des geplanten Modells, des Kunststoffprovisoriums sowie anderer Strukturen im Zirkonzahn-Fräsgerät M4 Wet Heavy Metal in einem Fräsvorgang.

Abb. 32 und 33 Fertigung des geplanten Modells, des Kunststoffprovisoriums sowie anderer Strukturen im Zirkonzahn-Fräsgerät M4 Wet Heavy Metal in einem Fräsvorgang.

Abb. 34 Dank des Implant-Planners wird es in Kürze möglich sein, dem Zahnarzt das zahntechnische Gesamtpaket zur Behandlung von Implantatfällen zeitgleich zu übergeben: Bohrschablone, individueller Abformlöffel, Modell mit Implantatanalogen und (bei Bedarf) Provisorium.

Falls gewünscht, kann nun mit der Funktion „Löffel generieren“ ein individueller Abformlöffel mit den dazugehörigen Öffnungen für die Abformpfosten designt und angefertigt werden (Abb. 31). Zukunftsweisend ist auch die Herstellung des dazugehörigen Modells mit den Implantatanalogen. Diese Funktion wird im zweiten Halbjahr 2017 in der Zirkonzahn.Software vorhanden sein. Der Zahnarzt erhält vom Zahntechniker dadurch zukünftig die Bohrschablone, den individuellen Abformlöffel und das Modell mit Implantatanalogen, ggf. inklusive des Provisoriums für die Sofortbelastung (Abb. 32 bis 34).

Fazit

Abschließend kann gesagt werden, dass die in der Einleitung theoretisch dargestellten Eigenschaften des Zirkonzahn.Implant-Planners im praktischen Einsatz in vollem Umfang nachvollziehbar sind. So fällt bei der Nutzung als erstes die einfache Handhabung auf, die ein entscheidender Vorteil ist. Anfängliche Hemmungen, sich an die digitale Implantatplanung heranzuwagen, sind dadurch schnell überwunden. Bei der Planung können Zahnarzt und Zahntechniker ihren Fokus konstant auf ihr jeweiliges Fachgebiet lenken, ohne sich mit informatischem Hintergrundwissen auseinandersetzen zu müssen. Alle Grundfunktionen einer guten Implantatplanungssoftware sind vorhanden und werden auf einmalige Weise mit den bestehenden Programmen von Zirkonzahn kombiniert. Dadurch ist für den Zahnarzt, den Zahntechniker und den Patient eine umfassende Vorschau auf das zu erwartende Ergebnis möglich. Die Zahnaufstellung, die im Zirkonzahn.Modellier durchgeführt wird, kann in den Implant-Planner importiert und auf Modell- und DICOM-Daten gematched werden. Dadurch ergeben sich in ästhetischer Hinsicht zwei Vorteile: Zum einen kann die Zahnaufstellung unter Berücksichtigung von Gesichtsscans oder Fotomaterial durchgeführt werden, zum anderen können bei der Implantatplanung die Schraubenkanäle so geplant werden, dass sie keine ästhetische Beeinträchtigung der Versorgung bewirken. Auf ästhetischer Ebene ergibt sich daraus eine sehr hohe Planungssicherheit. Doch auch die Umsetzung der Planung erfordert ein zuverlässiges Herstellungsverfahren, das durch die CAD/CAM Systeme von Zirkonzahn in gewohnter Qualität gewährleistet wird.

Durch den Einsatz des Implant-Planners erweitert das zahntechnische Labor mit der Herstellung von Bohrschablonen, individuellen Abformlöffeln sowie Implantatmodellen nicht nur sein Servicespektrum, sondern erhöht gleichzeitig auch die Qualität der gelieferten zahntechnischen Restaurationen. Die Zusammenarbeit zwischen Zahntechniker und Zahnarzt gestaltet sich in jeder Hinsicht flexibel und dadurch auch intensiver, nicht zuletzt durch die Vereinfachung des Datenaustauschs. All dies erleichtert wiederum eine partnerschaftliche Planung des gesamten Falles. Für den Patienten verbessert sich das Endergebnis. Altbekannte kommunikative Hürden in der Zusammenarbeit können durch den Implant-Planner reduziert werden, wobei die Grenzen zwischen den Fachbereichen und die damit zusammenhängenden Verantwortungsbereiche keineswegs aufgeweicht werden. Dies zeigt sich am eindeutigsten darin, dass Planung und Herstellung der Bohrschablone nur nach Freigabe durch den Zahnarzt möglich sind.