Digitale Abformung bei Implantaten: Was müssen wir wissen?

Die Arbeitsabläufe in allen Fachrichtungen der Zahnmedizin haben sich aufgrund der Einführung der CAD-CAM-Technologie erheblich verändert. Insbesondere haben die neuen Techniken und Methoden der Planung, des Drucks und der Herstellung die Notwendigkeit geschaffen, neue Protokolle für die Planung und Durchführung in der Prothetik und Implantologie zu definieren.

Die herkömmlichen Drucktechniken zur Registrierung der Position eines osteointegrierten Implantats verwenden Transferpfeiler, die mit dem Implantatkörper verbunden sind, Drucklöffel und elastomere Materialien wie Polyvinylsiloxan oder Polyether. Mit der Einführung des computergestützten Designs und der computergestützten Fertigung (CAD-CAM) ist es jedoch möglich, einen vollständig digitalen Arbeitsablauf zu nutzen, der ausschließlich auf der Verwendung eines intraoralen Scanners und eines digitalen Druckpfeilers basiert, die in der englischen Terminologie allgemein als scanbody bezeichnet werden.

Die aktuelle wissenschaftliche Literatur zeigt, dass durch die Verwendung von Scanbodies die intraoralen digitalen Abdrücke eine Genauigkeit aufweisen, die nicht geringer ist und in bestimmten Szenarien, wie bei Einzelrehabilitationen, sogar besser ist im Vergleich zu den konventionellen (analogen) Abdrucktechniken.

Abgesehen von der nachgewiesenen Verbesserung des Komforts für den Patienten hat die Anwendung der CAD-CAM-Technologie in der Implantatprothetik dazu beigetragen, eine Reihe von Behandlungsschritten zu vereinfachen oder effizienter zu gestalten.

Die Verwendung von intraoralen Scannern eliminiert die Auswahl und Verwendung des Löffels, Materialkosten, die Aushärtungszeit der Abdruckmaterialien, Desinfektion und den Versand von Abdrücken an das Labor. Darüber hinaus gibt es einige Vorteile im Vergleich zu herkömmlichen Abdrücken, die eine geringere Verzerrung und Fehler während der Laborphasen sowie eine höhere Gesamteffizienz umfassen. Per Definition ist die Genauigkeit eine Kombination aus Präzision und Richtigkeit. Die Präzision beschreibt, wie nah die wiederholten Messungen desselben Objekts zueinander sind, während die Richtigkeit beschreibt, wie weit die Messung von den tatsächlichen Abmessungen des gemessenen Objekts abweicht. Beide sind wichtige Überlegungen im Workflow der digitalen Implantatdentistik und müssen nicht nur von den Scannern, sondern auch von den Scan Bodies optimiert werden.

Heute haben die intraoralen Scanner ein beispielloses Maß an Präzision erreicht, mit einem Wahrheitsfehler von 20 bis 48 μm und einer Genauigkeit von 4 bis 16 μm, wenn der Abdruck teilweise ist.

Die Faktoren, die die Genauigkeit der digitalen Abdrücke in der Implantatprothetik beeinflussen können, sind:

• Modell des intraoralen Scanners.
• Softwareversion des intraoralen Scanners.
• Strategie und Protokoll des Scannens.
• Klinische Faktoren wie Speichel, Blut, freies Weichgewebe und Feuchtigkeit.
• Erfahrung des Bedieners.
• Scanbody (Größe, Form, Material, zugehörige Bibliotheken), da er das Bauteil ist, das die Informationen des intraossären Implantats vom Scannen zur CAD-Software überträgt, um die Prothese zu entwerfen.

Mit dem zunehmenden Trend in der Zahnheilkunde, mehr digitale Technologie zu nutzen, bietet der Markt viele intraorale Scanner mit vergleichbarer Scanqualität an. Darüber hinaus ermöglicht die Aktualisierung der Software der intraoralen Scanner eine Verbesserung der Genauigkeit des Endergebnisses, obwohl der gleiche Scanner beibehalten wird. Glücklicherweise finden die wichtigsten Änderungen seit einiger Zeit nicht mehr in den mechanischen Komponenten der Scanner ("Hardware") statt, sondern in den Programmen und Algorithmen, die sie verwenden ("Software"), was es ermöglicht, die Scanner zu aktualisieren und ihnen eine lange Lebensdauer zu geben, die ihre Amortisation erheblich erleichtert.

Ein intraorales Scannen mit maximaler Genauigkeit ist ein ergebnisabhängiger Vorgang. Es ist notwendig, die Strategie jedes verwendeten intraoralen Scanners zu kennen, um die Faktoren zu reduzieren, die sich negativ auf die Präzision und Richtigkeit auswirken, zum Beispiel das Abhalten von Weichgewebe (Zunge und Wange) mit Hilfe von Spiegeln und intraoralen Abständen, die Reduzierung der intraoralen Feuchtigkeit durch kontinuierliches Absaugen von Blut und Speichel und das Vermeiden von direkten Lichtquellen im zu scannenden Bereich.

Die Entwicklung der künstlichen Intelligenz kann im Scanprozess helfen, indem sie den Kliniker über jedes Detail informiert und manchmal klinische Risikofaktoren eliminiert, um einen qualitativ hochwertigen intraoralen Scan zu erhalten, durch Warnungen vor übermäßiger Helligkeit, automatische Entfernung von beweglichem Weichgewebe und Vertrauenskarten „reliability map“, unter anderem.

Scanbody

Ein weiterer Faktor, der die Genauigkeit des digitalen Abdrucks über Implantate beeinflusst, ist der Scanbody. Scanbodies sind Komponenten, die am Implantat befestigt werden und dafür verantwortlich sind, die Position des Implantats im Raum zu übertragen. Sie weisen viele unterschiedliche Eigenschaften auf, die von einem Hersteller zum anderen variieren, wie: Material, Form, Größe, Oberfläche, Verbindung, Wiederverwendbarkeit, Software-/Scanner-Kompatibilität, Kosten und Geometrie. In der Regel besteht er aus drei Bereichen: der Basis oder Verbindung zum Implantat, dem Körper und der Erkennungsoberfläche.

Nach dem intraoralen Scannen wird eine digitale Datei im Standard Tessellation Language (STL) erstellt, die den Scanbody enthält. Diese Datei wird in eine spezifische CAD-Design-Software eingefügt, die verschiedene Bibliotheken von Scanbodies (Wolken) enthält. Durch spezifische Algorithmen wird die CAD-Software den Scanbody identifizieren und ihn mit ihrer zugehörigen Bibliothek ausrichten, wodurch die Position des Implantats im Raum präzise übertragen wird.

Neueste Studien zeigen, dass Geometrien mit geringerer Komplexität in der Phase der Datenerfassung, beim intraoralen Scannen und bei der Ausrichtung mit den Bibliotheken, beim Überlagern in der CAD-Software, zuverlässiger sind. Im Allgemeinen sind Objekte mit tiefen, ausgefrästen, scharfen, winkligen oder überfüllten Oberflächen schwieriger zu scannen, was eine weniger präzise Punktwolke erzeugt. Daher spielt die Geometrie des gescannten Körpers eine sehr wichtige Rolle bei der Genauigkeit der digitalen Übertragung der Implantatposition, ein Fakt, der in den letzten Jahren in der Zahnheilkunde übersehen wurde.

Ein weiterer Punkt, der bei der Auswahl eines Scanbodys zu berücksichtigen ist, ist das Material, aus dem er hergestellt ist, und wir finden hauptsächlich zwei Arten: Polyetheretherketon (PEEK) und Titan. Die Bedeutung der Materialauswahl liegt nicht so sehr im Körper des Scanbodys, sondern an der Basis oder Verbindung zum Implantat. Eine röntgenopake Basis, wie sie das Titan bietet, ermöglicht uns eine röntgenologische Überprüfung des Sitzes des Scanbodys vor dem Scannen. Daher ist es üblich, Pfeiler zu finden, die eine metallische Basis und einen PEEK-Körper haben, da dies das Scannen erleichtert, indem es die Reflexionen des Metalls vermeidet, obwohl mit einer geeigneten Oberflächenbehandlung auch Pfeiler mit einem Titan-Körper perfekt scannbar gemacht werden können.

Im Gegensatz zu den Scanbodies aus Titan erfordern die Scanbodies aus PEEK zusätzliche Sorgfalt bei der Sterilisation, da sie im Laufe der Zeit anfälliger für Abnutzung und Verschlechterung sind, was die geometrische Form beeinträchtigen und somit die Erkennung und Ausrichtung der Datei beeinflussen kann. Wenn Scanbodies verwendet werden, die PEEK und Titan kombinieren, ist es notwendig, auf eine gute Passform zwischen beiden Materialien zu achten, da wiederholte Anwendungen die Verbindung gefährden und Ungenauigkeiten verursachen können.

Es ist wichtig zu beachten, dass im digitalen Umfeld nicht nur die Faktoren im Zusammenhang mit dem Scanbody von Bedeutung sind, sondern auch die Verfügbarkeit und Eigenschaften von Bibliotheken, die die Auswahl des Scanbody beeinflussen. Um ein Implantat zu rehabilitieren, gibt es verschiedene Marken von Scanbody, die entweder vom Implantat-Hersteller, von Fräszentren oder von "Klon"-Unternehmen hergestellt werden. In diesem Szenario wird eine effiziente Kommunikation mit dem Labor empfohlen, das die Auswahl des zu verwendenden Scanbody angeben und erleichtern wird, um die spätere Herstellung der endgültigen Prothese basierend auf den für jeden Fall erforderlichen prothetischen Lösungen zu ermöglichen.

Das Protokoll, das für eine korrekte endgültige digitale Abformung zu befolgen ist, lautet:

• Intraorales Scannen (I.S.) des zu behandelnden Kiefers mit der provisorischen Prothese (oder im Falle des Fehlens einer provisorischen Prothese, mit einem Heilungsstift scannen).
• I.S. des antagonistischen Kiefers.
• I.S. der okklusalen Beziehung als Bissregistrierung.
• Die provisorische Prothese abnehmen und I.S. des Notfallprofils.
• Den Scanbody anschrauben und die flache Referenzfläche nach palatinal im Oberkiefer aufgrund der Anwesenheit der Lippe und nach vestibulär im Unterkiefer aufgrund der Anwesenheit der Zunge positionieren.
• Radiografisch die Position des Scanbody zur Verbindung überprüfen.
• I.S. des problematischen Kiefers mit dem Scanbody im Mund.
• Optional kann ein externes Scannen der provisorischen Prothese durchgeführt werden, um Informationen über das Notfallprofil zu erhalten.

Die Methoden zur Herstellung von definitiven Prothesen mit monolithischen Materialien erfordern einen digitalen Workflow in den Laborphasen. Es ist jedoch nicht notwendig, dass der Kliniker ein vollständig digitales Protokoll befolgt. Eine Alternative besteht darin, dass das Labor in der Lage ist, einen konventionellen Abdruck zu digitalisieren, indem es Scanbodies für die extraorale Scannung platziert, wodurch ein hybrider digitaler Workflow ermöglicht wird. Dennoch haben die von dem Labor verwendeten Desktop-Scanner, obwohl sie sehr genau sind (genauer als die intraoralen), den Nachteil, dass sie die Fehler des konventionellen Abdrucks mit sich bringen, der im Allgemeinen weniger genau ist als der digitale.

Zusammenfassend überwiegen die Vorteile von implantat-prothetischen Behandlungen durch einen digitalen Workflow bei weitem die Vorteile des konventionellen Workflows. Dafür ist es notwendig, die Faktoren zu kennen und zu kontrollieren, die die Genauigkeit digitaler Abdrucke über Implantate beeinflussen, darunter:

• Auswahl der Scanbodies basierend auf ihren Eigenschaften und Bibliotheken.
• Günstige klinische Faktoren.
• Erfahrung des Bedieners.

Bibliografie

1. Mizumoto, Ryan M.; YILMAZ, Burak. Intraorale Scan Bodies in der Implantatzahnheilkunde: Eine systematische Übersicht. The Journal of prosthetic dentistry, 2018, 120.3: 343-352.
2. Flügge, Tabea V., et al. Präzision der digitalen Zahnimplantat-Digitalisierung mit intraoralen Scannern. The International journal of prosthodontics, 2016, 29.3: 277-283.
3. Alikhasi, Marzieh; ALSHARBATY, Mohammed Hussein M.; MOHARRAMI, Mohammad. Genauigkeit der digitalen Implantat-Abdrucktechnik: Eine systematische Übersicht. Implant dentistry, 2017, 26.6: 929-935.
4. Arcuri, Lorenzo, et al. Einfluss des Materials, der Position und des Bedieners des Implantat-Scanbodys auf die Genauigkeit des digitalen Abdrucks für den vollständigen Bogen: Eine randomisierte In-vitro-Studie. Journal of prosthodontic research, 2020, 64.2: 128-136.
5. Chochlidakis, Konstantinos M., et al. Digitale versus konventionelle Abdrücke für festsitzende Prothetik: Eine systematische Übersicht und Meta-Analyse. The Journal of prosthetic dentistry, 2016, 116.2: 184-190. e12.
6. Crockett, Russell, et al. Digitale maßgeschneiderte Implantat-Abdrucktechnik zur Erfassung des erworbenen Emergenzprofils. The Journal of prosthetic dentistry, 2019, 122.4: 348-350.
7. Lee, Sang J., et al. Genauigkeit digitaler versus konventioneller Implantat-Abdrücke. Clinical oral implants research, 2015, 26.6: 715-719.
8. Rutkünas, Vygandas, et al. Genauigkeit digitaler Implantat-Abdrücke mit intraoralen Scannern. Eine systematische Übersicht. Eur J Oral Implantol, 2017, 10.Suppl 1: 101-120.
9. Gintaute, Aiste, et al. Genauigkeit der computerisierten und konventionellen Abdruckverfahren für mehrere gerade und geneigte Zahnimplantate. 2016. Doktorarbeit. Abteilung für Prothetik, Zahnmedizinische Fakultät, Universität Freiburg.