Dr. Dr. Otto Steinmaßl

Derzeit befinden sich drei Anbieter volldigital hergestellter CAD/CAM-Totalprothesen am Markt: Global Dental Science (Produktname: AvaDent), Merz Dental (Produktname: Baltic Denture System), Ivoclar Vivadent/Wieland Dental (Produktname: Wieland Digital Dentures). Nicht nur die klinischen Anpassungsprotokolle sind von System zu System unterschiedlich, sondern auch die technischen Fertigungsschritte. Jedes System hat eigene Protokolle für die Festlegung der Okklusionsebene und die Bissnahme, und bis die Anwendung von CAD/CAM-Prothesensystemen effizienter gegenüber der konventionellen Totalprothesenanpassung wird, muss eine Lernkurve überwunden werden, sowohl für den Zahnarzt als auch für den Zahntechniker. Derzeit ist das okklusale Standardkonzept für CAD/CAM-Totalprothesen die bilateral balancierte Okklusion, durch Individualisierung der vorgegebenen Zahnaufstellung kann aber auch eine Front-Eckzahnführung generiert werden. Dr. Otto Steinmann gibt in seinem Beitrag einen Überblick über die Verfahren der verschiedenen Systeme. Da weder die klinischen Anpassungsschritte noch die technische Fertigstellung bisher voll kontrollierbar sind, sind CAD/CAM-Totalprothesen remontierten konventionellen Totalprothesen im Hinblick auf die Qualität der Okklusion bisher nicht überlegen. Aus diesem Grund muss derzeit auch für CAD/CAM-Totalprothesen eine Remontage nach der Übergabe empfohlen werden.

Dieser Beitrag stammt aus der „Zeitschrift für Kraniomandibuläre Funktion“ der Quintessenz Verlags-GmbH. Die Zeitschrift berichtet bilingual in Deutsch und Englisch über neue Entwicklungen in Klinik und Forschung. Sie nimmt aktuelle Original- und Übersichtsarbeiten, klinische Fallberichte, interessante Studienergebnisse, Tipps für die Praxis, Tagungsberichte sowie Berichte aus der praktischen Arbeit aus der gesamten Funktionsdiagnostik und -therapie auf. Vierteljährlich informiert sie über Neuigkeiten aus den Fachgesellschaften und bringt aktuelle Kongressinformationen und Buchbesprechungen. Mehr Infos zur Zeitschrift, zum Abo und zum Bestellen eines kostenlosen Probehefts finden Sie im Quintessenz-Shop.

Hintergrund

Die CAD/CAM-Technologie fand in der Zahnmedizin bisher vorwiegend in der festsitzenden Prothetik Anwendung. Erst vor wenigen Jahren wurde der Anwendungsbereich auf die herausnehmbare Totalprothetik erweitert1-3. Aktuell gibt es am weltweiten Markt drei Firmen, die volldigital hergestellte Totalprothesen anbieten: Global Dental Science (Produktname: AvaDent), Merz Dental (Produktname: Baltic Denture System), Ivoclar Vivadent/Wieland Dental (Produktname: Wieland Digital Dentures). Die klinischen Anpassungsprotokolle der verschiedenen System unterscheiden sich erheblich voneinander4,5.

Ein wesentlicher Vorteil der CAD/CAM-Fertigung, bei der die Prothesenbasen aus industriell polymerisierten Rohlingen herausgefräst werden, ist die genauere Passung6,7. In der Praxis führt diese zu einem besseren Prothesenhalt8 und einer geringeren Druckstellenfrequenz, was unter anderem die Patientenzufriedenheit erhöht9. Während der Restmonomergehalt von CAD/CAM-Kunststoffen geringer zu sein scheint10, konnte im klinischen Setting keine geringere Monomerfreisetzung festgestellt werden11. Durch die industrielle Fertigung der Rohlinge haben manche CAD/CAM-Kunststoffe zum Teil bessere mechanische Eigenschaften als konventionelle Prothesen12. Außerdem sind die Oberflächen CAD/CAM-gefertigter Totalprothesen durch veränderte Oberflächeneigenschaften auch weniger attraktiv für die mikrobielle Kolonisation13.

Auch zu den klinischen Ergebnissen CAD/CAM-gefertigter Prothesen gibt es bislang nur wenige Publikationen8, darunter vor allem Fallberichte14-17. Die klinische Erfolgsquote dürfte sich aufgrund der Unterschiedlichkeit der verschiedenen CAD/CAM-Systeme und auch behandlerabhängig relativ stark unterscheiden.

Okklusionsebene

Einer der Hauptunterschiede zwischen den klinischen Protokollen der einzelnen Systeme liegt in der Determination der Okklusionsebene. Bei Verwendung des Baltic Denture Systems wird ein konfektionierter Oberkieferzahnbogen (Abb. 1) durch Anformen der Ränder in dreidimensional korrekter Position im Patientenmund eingepasst. Bei Wieland Digital Dentures  wird die Okklusionsebene mithilfe eines auf den die Abformung tragenden Löffel auflagerbares, feinjustierbares Okklusionom, dem UTS-CAD Bogen, präzise eingestellt, sowohl in der horizontalen als auch in der sagittalen Ebene. AvaDent hat sein Anpassungsprotokoll mittlerweile geöffnet, sodass verschiedene Varianten zur Bestimmung der Okklusionsebenen möglich geworden sind. Während zu Beginn die Okklusionsebene teilweise automatisch definiert und durch eingezeichnete Referenzlinien individualisiert wurde, können nun auch im Mund angepasste Wachswälle in den Workflow integriert werden.

Bissnahme

Bis auf das Baltic Denture System, welches eine zentrische Handbissnahme mit verschlüsselten Abformlöffeln (Abb. 3 und 4) vorsieht, ermöglichen alle CAD/CAM-Anbieter die Bissnahme mittels Pfeilwinkelregistrat (Abb. 5 bis 8). AvaDent hat dazu spezielle Abformlöffel entwickelt, welche das entsprechende Registrierbesteck bereits fix integriert haben. Wieland Digital Dentures sieht Abformlöffel mit einklickbarem Registrierbesteck und individuell gefrästen Abformlöffeln vor. Natürlich ist bei allen Systemen mit Pfeilwinkelregistrierungsset auch eine zentrische Handbissnahme möglich.

Okklusionskonzepte

Derzeit ist bei allen Anbietern die bilateral balancierte Okklusion mit anterior offenem Segment hinterlegt. Bei AvaDent und dem Wieland Digital Dentures System kann die Zahnaufstellung allerdings manuell individualisiert und so auch eine Front-Eckzahn-geführte Okklusion erzeugt werden.

Technische Umsetzung der virtuell geplanten Okklusion

AvaDent bietet drei Varianten der technischen Fertigstellung an: Die erste, klassische Variante, ist das Ausfräsen der Prothesenbasis aus rosafarbenen PMMA-Rohlingen mit entsprechenden Aussparungen für die Prothesenzähne. Die Prothesenzähne werden dann manuell adhäsiv in die entsprechenden Aussparungen geklebt. Die zweite Variante stellen die sogenannten „fully milled dentures“ dar, bei welchen auf die rosafarbene Kunststoffbasis zahnfarbener Kunststoff überpresst und ein erneuter Fräsvorgang gestartet wird. Die Prothesen bestehen somit aus einem Stück und ein „Verrutschen“ einzelner Zähne ist nicht mehr möglich. Durch diese neue Herstellungstechnik soll zum einen die Verbundschwäche zwischen Prothesenzahn und -basis eliminiert werden und zum anderen ein präzises Umsetzen der virtuell geplanten Okklusion in die klinische Situation ermöglicht werden. Gleiches gilt für die neuerdings mögliche dritte Methode der Herstellung mittels 3-D-Druck.

Das Baltic Denture System basiert auf PMMA-Rohlingen, welche konfektionierte Zahnbögen in verschiedenen Größen und mit definierter Okklusion enthalten. Somit wird die okklusale Relation durch das Fräsen der Prothesenbasen in richtiger Relation zu den Zahnbögen fixiert. Die Schwierigkeit hierbei liegt sicherlich in der korrekten zentrischen Bissnahme, zumal aufgrund der Größe der verschlüsselten Löffel das erforderliche Mundöffnungsausmaß eine translatorische Komponente der Kiefergelenksbewegung nach sich ziehen kann. Entsprechende Routine und Erfahrung des Behandlers sind hier sicherlich unabdingbar, um klinisch überzeugende Ergebnisse zu erzielen. Ist die Kieferrelation allerdings korrekt festgelegt worden, liefert das Baltic Denture System – bezogen auf die Okklusion – ein exakt voraussagbares klinisches Ergebnis.

Wieland Digital Dentures sieht ebenfalls ein manuelles Einkleben der Prothesenzähne in gefräste Aussparungen der Prothesenbasis vor, allerdings wird hier die präzise Positionierung der Prothesenzähne durch eine ebenfalls gefräste Positionierungsschiene erleichtert. Kurz vor dem Marktstart stand außerdem die bei der IDS 2017 vorgestellte Möglichkeit, den Prothesenzahnkranz individuell zu designen und aus zahnfarbenen PMMA-Rohlingen zu fräsen. Dadurch wird die Position der einzelnen Zähne zueinander fixiert, allerdings besteht weiterhin die Möglichkeit, beim Befestigen des Zahnkranzes in den dafür vorgesehenen Ausnehmungen zu verkippen, was in diesem Fall weniger Relevanz für die Einzelzahnposition, sondern vielmehr für die Gesamtposition des Zahnkranzes hätte.

Remontage

In der konventionellen Totalprothetik wird empfohlen, Prothesen 1 bis 14 Tage nach der Übergabe zu remontieren. Ziel der Remontage ist die Bisslagekorrektur und die Optimierung der zentrischen und exzentrischen Okklusion. Ein Grund für die Notwendigkeit einer Remontage sind Ungenauigkeiten bei der Prothesenherstellung. Da angenommen wird, dass durch die digitale Prothesenfertigung eine konstant präzisere Fabrikation möglich ist, wäre es im Umkehrschluss denkbar, dass CAD/CAM-gefertigte Prothesen nach der Übergabe nicht mehr remontiert werden müssten. Um diese Hypothese zu überprüfen, wurden die klinischen Daten von Patienten erhoben, die an der Universitätsklinik für Zahnersatz und Zahnerhaltung der Medizinischen Universität Innsbruck mit CAD/CAM-Prothesen behandelt wurden. Die Daten wurden im Hinblick auf die okklusalen Kontakte evaluiert und mit remontierten konventionellen Prothesen verglichen. Die Datenauswertung zeigte, dass konventionell gefertigte, remontierte Totalprothesen nach wie vor den Goldstandard für die okklusale Funktion darstellen. Nur geringfügig schlechter war die Okklusion der Prothesen von Wieland Digital Dentures. Die Prothesen der anderen CAD/CAM-Systeme zeigten eine deutlich ungleichmäßigere Okklusion. Die Empfehlung der Remontage sollte also derzeit auch für CAD/CAM-Totalprothesen beibehalten werden. Grund dafür ist vermutlich, dass neben herstellungstechnischen Unregelmäßigkeiten auch mögliche Fehler bei der Prothesenanpassung die spätere Okklusion beeinträchtigen können.

Anwendungsbewertung

Ein wesentlicher Vorteil bei der Verwendung von CAD/CAM-Prothesensystemen ist, dass die Kieferrelationsbestimmung im Gegensatz zur konventionellen Totalprothetik nicht mit Kunststoffschablonen, welche dem Prothesenlager meist nur unpräzise anliegen, sondern unmittelbar mit den Funktionsabformungen durchgeführt wird. Dadurch sitzen die Löffel den Prothesenlagern exakt auf und gewährleisten somit eine präzisere Kieferrelationsbestimmung. Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Präzision der Probeprothesen. Während die Wachsprobe in der konventionellen Totalprothetik ebenfalls aufgrund des oftmals suboptimalen Sitzes beziehungsweise Halts, meist nur einen ungefähren Anhaltspunkt darstellt, simulieren die CAD/CAM-Probeprothesen (welche bei allen Herstellern mit Ausnahme des Baltic Denture System optionaler Teil des Workflows sind) exakt den Halt und die Form der definitiven Prothesen. Eventuelle Korrekturen sind bei diesem Schritt noch möglich und können noch direkt in das finale Ergebnis übernommen werden.

Wie bereits dargelegt, sind die Anpassungsprotokolle der verschiedenen CAD/CAM-Systeme unterschiedlich rigide. Alle Hersteller arbeiten daran, dem Anwender zu ermöglichen, „sein“ Anpassungsprotokoll möglichst uneingeschränkt beibehalten zu können. Derzeit scheint die Software der limitierende Faktor zu sein. Das derzeit diesbezüglich flexibelste System ist AvaDent, bei welchem die Informationen über Prothesenlager, Kieferrelation und Zähne auf unterschiedlichem Weg übermittelt werden können. Das heißt in der Praxis, dass sowohl verschlüsselte Bissschablonen mit Wachswällen als auch verschlüsselte doublierte Prothesen oder auch verschlüsselte individuelle oder konfektionierte Löffel in den Workflow integriert werden können. Weniger offen, dafür aber relativ nah am konventionellen Protokoll befindet sich das Wieland Digital Denture System, weshalb es für den Praktiker keiner großen Umstellung bedürfen sollte. Deutlich anders in der Handhabung, dafür aber zeiteffizienter ist die prothetische Versorgung mit dem Baltic Denture System. Da beide Systeme beim geübten Behandler aber mit weniger Sitzungen und geringerer Gesamtbehandlungsdauer einhergehen, erscheint die Überwindung der Lernkurve auch hier durchaus sinnvoll. Die Autoren erklären, dass kein Interessenkonflikt vorliegt.

Ein Beitrag von Dr. Dr. Otto Steinmaßl, Dr. Florian Klaunzer, Dr. Lukas Ruech, cand.med. Florian Fleischer, Dr. Wolfgang Stöckl, Prof. Dr. Dr. Herbert Dumfahrt, Prof. Dr. Dr. Ingrid Grunert und PD Dr. Dr. Patricia-Anca Steinmaßl, alle Innsbruck, Österreich

Literatur

1. Infante L, Yilmaz B, McGlumphy E, Finger I. Fabricating complete dentures with CAD/CAM technology. J Prosthet Dent 2014;111:351–355.

2. Kattadiyil MT, Goodacre CJ, Baba NZ. CAD/CAM complete dentures: a review of two commercial fabrication systems. J Calif Dent Assoc 2013;41:407–416.

3. Bidra AS, Taylor TD, Agar JR. Computer-aided technology for fabricating complete dentures: systematic review of historical background, current status, and future perspectives. J Prosthet Dent 2013;109:
361–366.

4. Baba NZ, AlRumaih HS, Goodacre BJ, Goodacre CJ. Current techniques in CAD/CAM denture fabrication. Gen Dent 2016;64:23–28.

5. Steinmassl PA, Klaunzer F, Steinmassl O, Dumfahrt H, Grunert I. Evaluation of Currently Available CAD/CAM Denture Systems. Int J Prosthodont 2017;30:116–122.

6. Srinivasan M, Cantin Y, Mehl A, Gjengedal H, Müller F, Schimmel M. CAD/CAM milled removable complete dentures: an in vitro evaluation of trueness. Clin Oral Investig 2017;21:2007–2019.

7. Goodacre BJ, Goodacre CJ, Baba NZ, Kattadiyil MT. Comparison of denture base adaptation between CAD-CAM and conventional fabrication techniques. J Prosthet Dent 2016;116:249–256.

8. AlHelal A, AlRumaih HS, Kattadiyil MT, Baba NZ, Goodacre CJ. Comparison of retention between maxillary milled and conventional denture bases: A clinical study. J Prosthet Dent 2017;117:233–238.

9. Pereyra NM, Marano J, Subramanian G, Quek S, Leff D. Comparison of Patient Satisfaction in the Fabrication of Conventional Dentures vs. DENTCA (CAD/CAM) Dentures: A Case Report. J N J Dent Assoc 2015;86:26–33.

10. Ayman AD. The residual monomer content and mechanical properties of CAD\CAM resins used in the fabrication of complete dentures as compared to heat cured resins. Electron Physician 2017;9:4766–4772.

11. Steinmassl PA, Wiedemair V, Huck C, et al. Do CAD/CAM dentures really release less monomer than conventional dentures? Clin Oral Investig 2017;21:1697–1705.

12. Steinmassl O, Offermanns V, Stöckl W, Dumfahrt H, Grunert I, Steinmassl PA. In Vitro Analysis of the Fracture Resistance of CAD/CAM Denture Base Resins. Materials (Basel) 2018;11. doi: 10.3390/ma11030401. 

13. Steinmassl O, Dumfahrt H, Grunert I, Steinmassl PA. Influence of CAD/CAM fabrication on denture surface properties. J Oral Rehabil 2018; 45:406–413.

14. Janeva N, Kovacevska G, Janev E. Complete Dentures Fabricated with CAD/CAM Technology and a Traditional Clinical Recording Method. Open Access Maced J Med Sci 2017;5:785–789.

15. Fang JH, An X, Jeong SM, Choi BH. Development of complete dentures based on digital intraoral impressions – Case report. J Prosthodont Res 2018;62:116–120.

16. Bajunaid SO. A first experience with digital complete overdentures. Saudi Dent J 2016;28:148–153.

17. Kurahashi K, Matsuda T, Goto T, Ishida Y, Ito T, Ichikawa T. Duplication of complete dentures using general-purpose handheld optical scanner and 3-dimensional printer: Introduction and clinical considerations.
J Prosthodont Res 2017;61:81–86.