CEREC inLab goes 3D

dd T E C H N I K
Softwareerweiterung bringt „Quantensprung”
CEREC inLab
goes 3D
Ein Beitrag von Dr. Andreas Kurbad, Viersen-Dülken, und Ztm. Kurt Reichel, Hermeskeil
Für das im Bereich der Zahntechnik bewährte CEREC inLab System wurden drei neue
Softwarekomponenten vorgestellt: VINCRON, Framework und WaxUp. Sie basieren alle
auf einer dreidimensionalen Darstellungsform. Mit Hilfe dieser neuen Komponenten
konnte die Konstruktion am PC vereinfacht und das Indikationsspektrum um Inlays,
Onlays, Veneers und mehrgliedrige Brücken erweitert werden. Dr. Andreas Kurbad und
Ztm. Kurt Reichel zählen zu den Pionieren in der CAD/CAM-Anwendungstechnik und
stellen die neuen Möglichkeiten des CEREC inLab Systems vor.
Indizes: 3D-Software, CAD/CAM, CEREC inLab, Computeranwendungen,
neue Technologien, virtuelles Konstruieren, Vollkeramiken
Einleitung
Die wirtschaftliche Situation im Bereich zahntechnischer Laboratorien ist so hart wie nie und für die
Zukunft ist eher mit einer weiteren Verschärfung zu
rechnen. Keine Zeit für intellektuelle Spielchen. Es
geht darum, rationell zu produzieren und gleichzeitig neue Bereiche zu erschließen, in denen sich die
Arbeit noch lohnt. CAD/CAM-Systeme scheinen
hier geeignet zu sein, denn auf der einen Seite können Arbeitsprozesse automatisiert und damit Zeit
und Arbeitskraft gespart werden, auf der anderen
Seite sind sie geeignet, Barrieren auf dem Sektor
der Vollkeramik zu brechen. Vollkeramik ist in der
Generation der „Beauty People” gefragt und als
Privatleistung auch wirtschaftlich interessant. Bleibt
die Frage, für welches System man sich am Ende
entscheidet. Praxistauglich sollte es ein, möglichst
viele Indikationsbereiche abdecken, eine einfach zu
bedienende Software und natürlich einen erträglichen Einstiegspreis haben. Das CEREC inLab Gerät
(Abb. 1) hat in der kurzen Zeit seit seiner
Markteinführung eine relativ weite Verbreitung
gefunden.
Nun wurden neue Softwarekomponenten eingeführt, die die Möglichkeiten erweitern und durch
eine dreidimensionale Bedieneroberfläche nicht nur
812 dental dialogue 4. JAHRGANG 2003 ©
Abb. 1
Das CEREC inLab
Gerät hat in der
relativ kurzen Zeit
seit seiner
Markteinführung
eine relativ weite
Verbreitung gefunden.
den Umgang mit ihr erleichtern, sondern auch den
Spaßfaktor Arbeit neu beleben.
What you see, is what you get
Die rasant wachsende Leistungsfähigkeit der
Hardware macht es für CAD-Programme möglich,
den Visualisierungsgrad zu einem sehr anschaulichen Maß zu steigern. Wichtigster Fakt dabei ist das
Visualisieren von Sachverhalten nach dem Prinzip
„what you see, is what you get”.
T E C H N I K dd
Abb. 2 Während in der alten CEREC inLab Software Strukturen
nur schemenhaft zu erkennen waren und viel räumliches
Vorstellungsvermögen gefragt war …
Abb. 4 … das Aussehen des tatsächlich ausgeschliffenen
Restaurationskörpers weitgehend visuell vorausbestimmt werden.
Digitalisierung – das Modell
muss in den Computer
Abb. 3 … kann in der 3D-Darstellung …
Modifikationen der Form eines am Bildschirm dargestellten Objektes können beispielsweise mit
einem symbolischen Schaber durchgeführt werden.
Dieser wird über ein in der Computerwelt übliches
Eingabegerät, wie zum Beispiel eine Mouse oder
einen Trackballs, gesteuert. Die gesamte Umsetzung in die Programmsprache erledigt die
Software, das Eingeben von Formeln oder komplizierten mathematischen Zusammenhängen ist nicht
nötig. Gleichzeitig aber werden für das spätere
Objekt unabdingbare Parameter, wie zum Beispiel
materialspezifische Schichtstärken, von der Software überwacht und der Anwender zumindest über
deren Unterschreitung in Kenntnis gesetzt, so dass
im Gegensatz zu konventionellen Handarbeit sogar
ein Produkt entsteht, welches viel besser auf die
Materialeigenschaften abgestimmt ist. All diese
Anforderungen wurden für CEREC unter dem
Namen „3D” umgesetzt und werden in Zukunft
auch für inLab verfügbar sein. Ein Zahntechniker
kann damit die gewünschten Restaurationen (welche im bis jetzt vorliegenden Programm nur schemenhaft und in Form von Einstellwerten angezeigt
wurden) nicht nur vorausschauend dreidimensional
am Bildschirm beurteilen, sondern auch intuitiv mit
ihm aus dem „richtigen Leben” bekannten Werkzeugen (zum Beispiel einem Wachstropfer) gestalten (Abb. 2 bis 4).
Um Gestaltungsprozesse am Computerbildschirm
vornehmen zu können, muss die Modelloberfläche
digitalisiert werden. Dies geschieht bei CEREC
inLab mit einem Laserscanner. Leider passt momentan noch kein komplettes Modell in die Arbeitskammer des Gerätes. Die relevanten Bereiche müssen dubliert und die Minimodelle auf einen speziellen Halter montiert werden (Abb. 5). Zum
Dublieren bieten sich spezielle Hartgipse an, die für
den Laser günstige optische Eigenschaften haben.
Abb. 5 Da keine kompletten Modelle in die
Schleifkammer des Gerätes passen, in dem auch
die Abtastung der Modelloberflächen mittels Laserstrahl stattfindet, muss von dem relevanten Areal ein
kleines Duplikatmodell erstellt und auf einen speziellen Halter montiert werden.
© 4. JAHRGANG 2003 dental dialogue 813
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Abb. 6 Während des vollautomatischen Scanprozesses wird
das Modell Linie für Linie aus mehreren Winkeln abgetastet.
Während des vollautomatischen Scanprozesses
wird das Modell Linie für Linie aus mehreren
Winkeln abgetastet (Abb. 6). Neben der Erfassung
der eigentlichen Modelloberfläche können zusätzliche Informationen gesammelt werden. Es ist möglich, im Funktions-Modus ein Registrat der Gegenkieferbezahnung zu Erfassen (zum Beispiel FGP).
Die Antagonisten können somit später am
Bildschirm dargestellt und bei der Konstruktion
berücksichtigt werden. Ebenfalls können relevante
Bereiche auf dem Modell aufgewachst werden.
Nach ihrer Erfassung im so genannten KorrelationsModus können diese Anteile in die Konstruktion
eingebaut werden. Nach erfolgtem Scanprozess
wird auf dem Bildschirm ein virtuelles Modell dargestellt und der CAD-Prozess kann beginnen.
Klassischer Arbeitsplatz versus
virtuelle Werkzeuge
Nach visueller Betrachtung am Bildschirm besteht
ähnlich dem Beschnitzen eines Gipsmodells die
Möglichkeit, erkennbare Fehlstellen zu korrigieren.
In Analogie zur Herstellung eines Sägeschnittmodells können die einzelnen Zähne voneinander
separiert werden. Diese Funktion heißt Trimmen
(Abb. 7 und 8).
Danach wird der Präparationsrand festgelegt, was
durch einen halbautomatischen Kantenfinder nicht
nur erleichtert, sondern auch qualitativ verbessert
wird. Genau wie aus dem Zahnlager kann aus einer
mittlerweile vier verschiedene Formen umfassenden virtuellen Zahndatenbank der am besten zur
Situation passende Zahn ausgewählt werden (Abb.
9 und 10). Anschließend kann mit den Funktionselementen Position und Rotation der virtuelle
Zahn im Modell ausgerichtet werden. Diese
Maßnahme erinnert sehr stark an eine Wachsaufstellung. Änderungen der Größe, entsprechend
814 dental dialogue 4. JAHRGANG 2003 ©
Abb. 7 Analog dem Separieren mit der Trennscheibe bei der
Herstellung eines Sägeschnittmodells …
dem konventionellen Beschleifen, werden effektiv
vom Scale-Werkzeug erledigt. Dies wird zum
Beispiel zum exakten Einpassen des Zahnes in die
vorhandene Lücke benötigt. Die Software unterstützt den Anwender dabei mit der KontaktFunktion bei der nicht nur die genaue Entfernung
oder Durchdringung angezeigt wird, sondern auch
unter Kontrolle verändert werden kann. Feinere
Oberflächenkorrekturen werden mit dem ShapeTool vorgenommen. Dies ist zum Beispiel zum
Betonen der Fissuren sehr gut geeignet.
Ganz dem klassischen Aufwachsen ist die Funktion
Drop nachempfunden. Es kann punktförmig aufund abgetragen werden, verfeinernd ist ein Glätten
möglich (Abb. 11 und 12). Für CEREC-Puristen
steht der Edit-Modus zur Verfügung, bei dem von
bereits mit Vorgängerversionen des Gerätes vertraute Anwender mit den klassischen Konstruktionslinien arbeiten können.
Einen seit langem kritisierten Mangel des CERECSystems beseitigt die Antagonistenfunktion. Mit
Hilfe eines Registrates (zum Beispiel FGP) können
mit einem zusätzlichen Scanvorgagng Informa-
Abb. 8
… kann in der
Software mit der
Funktion Trimmen
durch simples
Einzeichnen einer
Linie verfahren
werden.
T E C H N I K dd
Abb. 9 und 10 Wie aus dem Zahnlager kann aus einer mittlerweile vier verschiedene Formen umfassenden virtuellen
Zahndatenbank der am besten zur Situation passende Zahn ausgewählt werden.
Abb. 11 Ganz dem klassischen Aufwachsen …
Abb. 12 … ist die Funktion Drop nachempfunden. Es kann
punktförmig auf- und abgetragen werden.
Abb. 13 Durch die zusätzliche Abtastung eines Registrates in
einem zweiten Scanvorgang …
Abb. 14
...können die Antagonisten dargestellt
und okklusale Beziehungen …
tionen über die Antagonisten aufgezeichnet und am
Bildschirm sichtbar gemacht werden. Ein dreidimensionales Artikulationspapier erleichtert die
Gestaltung funktioneller Kauflächen durch Anzeige
von Entfernungs- beziehungsweise Durchdringungswerten (Abb. 13 bis 15).
Abb. 15 … mittels eines virtuellen, dreidimensionalen
Artikulationspapiers dargestellt werden.
© 4. JAHRGANG 2003 dental dialogue 815
dd T E C H N I K
Abb. 16
Die mächtige Schnittfunktion
ermöglicht die Beurteilung
der Schichtstärken und leistet damit einen erheblichen
Beitrag zur Qualitätssicherung.
Bei der abschließenden Beurteilung der Restauration sind vor allem auch Schichtstärken von
großem Interesse. In Analogie zum Ausmessen mit
dem Tasterzirkel funktioniert der mächtige CutModus mit dem das Objekt samt Modell in allen
Richtungen geschnitten und betrachtet werden
kann (Abb. 16). Eine solche exakte Darstellung von
Materialstärken, welche permanent numerisch in
der Statuszeile angezeigt werden, ist bei der konventionellen Herstellung unmöglich und stellt einen
wichtigen Beitrag der CAD/CAM-Technologie zur
Qualitätssicherung dar. Ebenfalls der Beurteilung
dient die visuelle Schleifvorschau, die das Ausschleifen unbrauchbarer Teile und damit böse Überraschungen beim Öffnen der Schleifkammer weitgehend verhindern sollte.
Die VINCRON Software
Die Bezeichnung VINCRON deutet darauf hin, dass
mit dieser Software Veneers, Inlays und Kronen
gestaltet und ausgeschliffen werden können. Da bei
diesem Verfahren als Werkstoff im Gegensatz zu
den bisher verwendeten Gerüstmaterialien Glaskeramiken zum Einsatz kommen, die bereits mit
dem Ende des Schleifprozesses zahnfarbige Ergebnisse liefern, welche durch Nachschichten beziehungsweise Bemalung weiter optimiert werden
können, belegt dieses Softwarepaket eindeutig den
Bereich der Presskeramiken. Bei den beiden
momentan zur Verfügung stehenden Materialien
handelt es sich um VITA MK II (Feldspat, VITA
Zahnfabrik) und IVOCLAR ProCAD (Leuzit, Ivoclar
Vivadent). Es muss an dieser Stelle ganz eindeutig
hervorgehoben werden, dass die Analogie zu
Schicht- und Presskeramiken auch den unbedingten Einsatz adhäsiver Befestigungsmethoden erfordert.
Der Indikationsbereich gestaltet sich analog dem
Einsatzgebiet von Schicht- und Presskeramiken
vom einfachen Inlay über das Onlay mit Höckerersatz bis hin zur Teilkrone mit vollständiger
816 dental dialogue 4. JAHRGANG 2003 ©
Restauration des Kauflächenkomplexes. Die klinischen Voraussetzungen insbesondere die Präparation unterscheidet sich nicht von vergleichbaren
Verfahren mit Vollkeramik. Durch das weitgehend
automatisierte Verfahren können hier schnell und
effektiv sehr stabile Keramikrohlinge gewonnen
werden. Durch Bemalung und/oder Nachschichtung sind ästhetisch ansprechende Ergebnisse möglich (Abb. 17 bis 23).
Weiterhin ist bei entsprechender Präparation auch
die Anfertigung von Vollkronen möglich. Für die
Gestaltung ästhetisch ansprechender Veneers ist
diese Software ebenfalls sehr gut geeignet. Allerdings gibt es hier noch keine eigene Zahndatenbank und es muss mit aufgewachsten oder anderweitig gestalteten Vorlagen gearbeitet werden, die
über den bereits beschriebenen Korrelationsmodus
in die virtuelle Restaurationsoberfläche integriert
werden können. Bei schwierigen ästhetischen
Fragen erscheint dieses Verfahren aber ohnehin als
Mittel der Wahl.
Bei den Inlays gelten die für Vollkeramik üblichen
Präparationsrichtlinien. Unter sich gehende Abschnitte sind ganz besonders im Bereich approximaler Kästen auszuschließen. Eine ausreichende
Materialstärke muss gewährleitstet sein. Federränder und andere, sehr dünn auslaufende Bereiche
sollten vermieden werden. Der Präparationsrand
soll im Übergang zur unbehandelten Zahnoberfläche deutlich und scharfkantig sein. Die Grenzen
zwischen Inlay, Onlay und Teilkrone sind wie für
die adhäsiven Befestigungsmethoden üblich eher
fließend.
Natürlich ist es möglich, aus Glaskeramik auch
Vollkronen herzustellen. Diese werden vollformatig
(nur spätere Bemalung und Glasur) oder reduziert
(zusätzliches Nachschichten von Keramik) ausgeschliffen. Bei diesen „kompakten Kronen” müssen
gegenüber den voll geschichteten Gerüstkronen
Zugeständnisse hinsichtlich der Ästhetik gemacht
T E C H N I K dd
Abb. 17 Mit Cerec inLab 3D können die klassischen
Inlayindikationen abgedeckt werden.
Abb. 18 Die Kavität dafür unterscheidet sich nicht von der klassischen Präparation für Keramikinlays.
Abb. 19 Einige wenige Konstruktionsschritte führen zu einem
akzeptablen Ergebnis.
Abb. 20 Kontaktpunkte können mittels einer dreidimensionalen
Abstandsanzeige exakt gestaltet werden.
Abb. 22
… und ausgeschliffenem
Ergebnis demonstriert
die Vorhersehbarkeit
des Ergebnisses.
Abb. 21 Der Vergleich zwischen Schleifvorschau …
Abb. 23
Durch Nachschichtung
und/oder Bemalung lassen
sich ästhetisch einwandfreie
Ergebnisse erzielen.
© 4. JAHRGANG 2003 dental dialogue 817
dd T E C H N I K
Abb. 25 Dazu wird die labiale Zahnsubstanz im Bereich des
Schmelzes reduziert.
Abb. 24 Der Zustand nach einem Sportunfall neben einem
bestehenden Diasthema kann vorzugsweise mit
Verblendschalen versorgt werden.
Abb. 26 und 27 Mittels der CEREC inLab Software können die
charakteristischen Gestaltungsmerkmale bereits am Bildschirm
eingearbeitet und kontrolliert werden.
werden. Im Gegenzug ergibt sich der Vorteil einer
sehr schnellen und wirtschaftlichen Herstellungsweise. Bei der Präparation werden zur Abstützung
der Keramik rechtwinklige Stufen benötigt. Zur
Schonung der Pulpa und der Zahnhartgewebe kann
eine abgerundete Innenkante gestaltet werden. Die
Breite der Stufe an sich sollte 1 mm nicht unterschreiten. Bei einer subgingivalen Lage ist zu
bedenken, dass die ordnungsgemäße Ausführung
der Adhäsivtechnik eher fraglich ist.
Die Gestaltungsmöglichkeiten bei Veneers unterscheiden sich nicht von der konventionellen
Technologie. Es muss berücksichtigt werden, dass
bei Schichtstärken unter 0,3 mm Probleme mit dem
Ausschleifen entstehen. Sind dünnere Schalen notwendig, muss die Restkeramik manuell reduziert
werden. Auch im Bereich der Präparationsgrenze
sollten extrem flach auslaufende Bereiche vermieden werden. Hier führt ansonsten beim Ausschleifen das Chipping-Phänomen zu unsauberen
Ergebnissen. Natürlich ist die Adhäsivtechnik auch
bei Veneers unbedingte Voraussetzung. Allein
durch die Charakterisierung der Oberfläche,
Bemalung, gegebenenfalls das Nachschichten
geringer Mengen und die richtige Einsetztechnik
lassen sich sehr akzeptable Ergebnisse erzielen
(Abb. 24 bis 32).
818 dental dialogue 4. JAHRGANG 2003 ©
Abformung und Modellherstellung unterscheiden
sich nicht von der konventionellen Methodik. Für
die optische Abtastung muss ein optisch aktives
Kontrastmittel oder im Vorfeld ein für dieses
Verfahren geeigneter Spezialgips (zum Beispiel
CAM Base, Dentona) verwendet werden. Die optische Abtastung unterscheidet sich nicht von der bisher bei CEREC inLab üblichen Methodik. Zusätzlich können bereits modellierte Kauflächen
und/oder ein Registrat der Antagonisten (FGP) aufgenommen werden. Bei den auf diesem Wege
gewonnenen virtuellen Modellen kann mit der
Funktion Trimmen eine Separierung wie bei
Sägeschnittmodellen erfolgen. Dies ist zur exakten
Durchführung der weiteren Konstruktionsschritte
sinnvoll. Im Anschluss wird mit Unterstützung eines
halbautomatischen Kantenfinders die Präparationsgrenze festgelegt. Danach berechnet die Software
automatisch einen Restaurationskörper, der jedoch
wegen der unendlichen Formenvielfalt des natürlichen Gebisses noch manuell weiter bearbeitet werden muss. Zunächst lässt sich mit den Funktionen
Rotation und Drehen wie bei einer Zahnaufstellung
in Wachs der gesamte Restaurationskörper ausrichten. Einzelne Zahnbereiche werden mit dem
Skalieren-Tool modifiziert, was in gewisser Weise
mit dem Beschleifen eines Prothesenzahnes verglichen werden kann. Materialauftrag oder -abtrag
T E C H N I K dd
Abb. 28 Das Finish der roh ausgeschliffenen Veneers …
Abb. 29 … erfolgt durch Feinbearbeitung der Oberfläche und
durch Bemalung.
Abb. 30 Wie bei allen Glaskeramiken ist adhäsives Befestigen
unumgänglich.
kann mit den beiden Werkzeugen Scale (großflächig) und Drop (punktförmig) realisiert werden.
Mit Hilfe einer Abstandsanzeige werden die
Kontaktpunkte konturiert. Sind Antagonisten registriert, kann durch deren bildliche Darstellung oder
ebenfalls mit einer Abstandsanzeige eine funktionelle Anpassung der Kaufläche durchgeführt werden.
Nach Abschluss der Konstruktion wird durch das
System der komplette Restaurationskörper berechnet und auf dem Bildschirm dargestellt. Zu diesem
Zeitpunkt werden Bereiche angezeigt, die die vom
Anwender festgelegten Minimalschichtstärken
unterschreiten. Korrekturen können vorgenommen
werden. Danach erfolgt der Schleifprozess, dessen
Zeitdauer sehr stark von der Größe der Restauration
abhängt. Beide Keramikhersteller bieten Blöcke in
unterschiedlichen Farben und Größen an. Sind
mehrere nebeneinander befindliche Restaurationen
zu Erstellen hilft der Modus „Quadrantensanierung”, die noch nicht durch das Ausschleifen materialisierten Kontaktpunktsituationen zu gestalten.
Bereits fertig konstruierte Restaurationen können
dabei virtuell eingesetzt werden.
Die ausgeschliffenen Restaurationen werden auf
die Modellsituation aufgepasst. Im Anschluss wird
die einfarbige Keramik individualisiert. Dazu ste-
Abb. 31 und 32 Ein gelungenes Ergebnis
hen Malfarben und Glasurmassen zur Verfügung.
Sollten diese nicht ausreichen, um das gewünschte
Ergebnis zu erzielen, stehen herstellerspezifisch
keramische Massen zum Nachschichten zur Verfügung. Entsprechende Bereiche können schon
während der Konstruktionsphase am PC reduziert
werden, so dass das nachträgliche Beschleifen der
Keramik eingespart werden kann.
Nach der Fertigstellung der Arbeit kann die
Keramik an den Klebeflächen zur Verbesserung der
Adhäsivtechnik geätzt werden. Mittels Flusssäure
werden Teile der Glasphase herausgelöst und somit
eine mikroretentive Oberfläche erzeugt. Das
Verfahren der adhäsiven Befestigung erfolgt nach
den allgemein üblichen Standards.
© 4. JAHRGANG 2003 dental dialogue 819
dd T E C H N I K
Abb. 33 Für die Erneuerung dieser alten Molarenkrone wurde
nach der Präparation und Abformung …
Abb. 34 … zunächst ein konventionelles Sägeschnittmodell
angefertigt.
Abb. 35 Der für die Krone relevante Bereich
wird dubliert und das Minimodell auf einem
Scanträger befestigt.
Die Framework-Software für
Kronenkappen und Brückengerüste
Hierbei handelt es sich um die 3D-Version der
bereits im System implementierten Kronen- und
Brückensoftware. Damit ist die sehr schnelle und
unkomplizierte Herstellung von Kronenkappen und
Bückengerüsten möglich. Durch die dreidimensionale Darstellungsform gewinnt das Programm
natürlich enorm an Anschaulichkeit. Die Visualisierung des Restaurationskörpers ermöglicht eine
Vorausschaubarkeit für das zu erwartende
Ergebnis. Die bereits im Kapitel VINCRON beschriebenen Werkzeuge können im Rahmen der
Möglichkeiten auch zur Modifizierung der automatisch erzeugten Restaurationsvorschläge verwendet
werden. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, die
Gerüste zur Unterstützung der Verblendkeramik zu
modifizieren. Das ist zum Beispiel bei Kappen auf
Implantatkronen sehr sinnvoll und damit eine
Schwachstelle der alten Software behoben. Auch
die Eingabe des Präparationsrandes profitiert von
den neuen Features.
820 dental dialogue 4. JAHRGANG 2003 ©
Da bei der Anfertigung von Kappen für Verblendkronen nur sehr wenige Arbeitsschritte notwendig
sind, lassen sich diese sehr ökonomisch herstellen.
Durch geeignete Verblendung mit den Keramiksystemen VITA VM 7 (für In-Ceram Alumina,
Zirconia und Spinell) und VM 9 (für ZirkondioxidYZ-Cubes) werden Kronen mit hohem ästhetischem
Potential geschaffen (Abb. 33 bis 41).
Die Gestaltung der Brückengerüste wurde grundlegend überarbeitet. Zwischenglieder und Verbinder
können separat angewählt und positioniert werden.
Im gleichen Zuge wurde nun auch die Möglichkeit
zur Gestaltung mehrerer Zwischenglieder geschaffen. Dies stößt allerdings an zwei Grenzen. Erstens
ist die Größe der Keramikrohlinge limitierend. Dies
wirkt sich besonders bei den VITA In-Ceram YZBlöcken aus. Da es sich hierbei um eine Sinterkeramik handelt, verringert sich die effektive
Gerüstgröße um den Betrag der Sinterschrumpfung
von zirka 25 Prozent. Abhilfe werden hier spezielle
Flip-Blöcke schaffen, die durch die beidseitige Einspannmöglichkeit die Kapazität der Schleifeinheit
Abb. 36
Vor dem Ausschleifen wird
das zu erwartende Ergebnis auf
dem Bildschirm
kontrolliert.
T E C H N I K dd
Abb. 37 In diesem Fall kam als Material Zirkonoxid in Form
der VITA YZ-Cubes zum Einsatz.
Abb. 38 Den Vergrößerungsfaktor zum Ausgleich der
Sinterschwindung kann man sehr gut durch Vergleich mit dem
Originalstumpf darstellen.
Abb. 39
Nach der Sinterung
wird die Krone mit
VITA VM 9
Verblendkeramik
verblendet.
Abb. 40 und 41
Das Ergebnis macht
sowohl extra- als
auch intraoral einen
guten Eindruck.
maximal ausnutzen. Andererseits sind
natürlich die Herstellervorgaben für die
maximale Spannweite der Gerüste zu
beachten. Zur rationellen Anfertigung
von Kronenkappen wurde im Schleifmodus eine neue Serienschleiffunktion
integriert, mit deren Hilfe mehrere zuvor
„auf Vorrat” konstruierte Kappen in
einem Zuge ausgeschliffen werden können.
© 4. JAHRGANG 2003 dental dialogue 821
dd T E C H N I K
Abb. 42 Durch einen Unfall ging bei dieser Patientin der
Zahn 21 in Folge einer Wurzelfraktur verloren. Der ebenfalls frakturierte Zahn 11 konnte erhalten werden.
Abb. 43
Während der Abheilphase wurde ein
Ovate Pontic zur Aufnahme der Basis
des Brückenkörpers geformt.
Abb. 44
Neben der
Abformung mit
Polyethermaterial
(Impregum, 3M
Espe) …
Abb. 45
… wurde ein Foto mit verschiedenen Farbmustern
zur Gestaltung der späteren Verblendung gemacht.
Es stehen weiterhin die bereits bekannten und
bewährten Materialien zur Verfügung. Hierbei handelt es sich um eine Infiltrationskeramik auf Aluminiumoxidbasis und das bereits erwähnte Sintermaterial aus yttriumstabilisiertem Zirkoniumdioxid.
Beide Materialien sind in der vorgesinterten
Blockform relativ weich und daher einfach zu
schleifen. Die Infiltrationskeramik gewinnt ihre
endgültige Festigkeit durch das Infiltrieren von
Lanthanglas während eines Brennprozesses im
Keramikofen. Für dieses Material In-Ceram gibt es
die Modifikationen Spinell, Alumina und Zirconia.
822 dental dialogue 4. JAHRGANG 2003 ©
Spinell ist eine hoch transluzente Keramik für
ästhetische Restaurationen im Frontzahnbereich
und wegen einer relativ geringen mechanischen
Festigkeit Einzelzahnrestaurationen vorbehalten.
Alumina zeigt bei noch guter Transluzenz vertretbare Festigkeitswerte und kann sowohl für
Einzelkronen im Front- und Seitenzahnbereich als
auch für kleine Frontzahnbrücken eingesetzt werden. Das Zirkonia-Material ist optisch relativ dicht
und für Brückengerüste zu verwenden. VITA InCeram YZ ist eine Sinterkeramik. Durch die
Software wird ein vergrößerter Restaurationskörper
T E C H N I K dd
Abb. 46 und 47 Neben der äußeren Form des Gerüstes sind hier am Computermonitor einmal die berechneten Schleifbahnen
zum Ausschleifen der Innenflächen dargestellt.
Abb. 48 Nach der Fertigstellung auf dem Modell …
Abb. 49 … wurde die Brücke eingegliedert.
ausgeschliffen, der die Sinterschrumpfung kompensiert. Informationen zum Ausmaß der Schrumpfung
der aktuellen Charge erhält das System, indem mit
dem Laserscanner vor dem Schleifprozess ein auf
dem Block aufgebrachter Barcode ausgelesen wird.
Nach Abschluss des Ausschleifens und entsprechender Ausarbeitung wird diese Keramik in einem
Spezialofen gesintert. Zirkoniumoxidkeramiken
erreichen sehr hohe Festigkeiten und sind deshalb
als einziges Material für mehrgliedrige Brücken
zugelassen. Dank ihrer hohen Transluzenz können
hoch ästhetische Versorgungen gestaltet werden
(Abb. 42 bis 50).
Abb. 50 Das harmonische Lippenbild der Patientin
Hinsichtlich der klinischen Anforderungen ergeben
sich für die in diesem Kapitel beschriebenen
Gerüstkeramiken nur sehr geringe Unterschiede
zur Metallkeramik. Eine Hohlkehlpräparation ist
ausreichend. Auch der weitere klinische Ablauf
zeigt keine Unterschiede. Je nach Belieben können
die Restaurationen konventionell oder adhäsiv eingegliedert werden.
© 4. JAHRGANG 2003 dental dialogue 823
dd T E C H N I K
Abb. 51 Zum Ersatz dieser 4-gliedrigen Oberkiefer
Seitenzahnbrücke …
Abb. 52 … musste zunächst Zahn 26 mit einem vollkeramischen Stiftaufbau versorgt werden.
Abb. 53
Beim Wax-up-Verfahren wird
zunächst aus einem speziellen,
scanbaren Wachs eine konventionelle Modellation erstellt.
Abb. 54 Diese wird auf einen Halter montiert …
Die CEREC inLab WAX-UP Software
CAD/CAM-Restaurationen können schnell und
effektiv mit den vorgestellten Softwarelösungen
erstellt werden. Den gewünschten Restaurationskörper zunächst als „Vorlage” in Wachs zu modellieren scheint prinzipell wenig sinnvoll. Ist einmal
eine Wachsmodellation erstellt, kann sie auch
gepresst oder gegossen werden. Die Möglichkeiten
Materialstärken und Verbinderquerschnitte computerexakt an die vom Hersteller vorgegebenen Werte
anzupassen, ist vergeben. Trotzdem gibt es Situationen, die sich momentan gar nicht oder sehr
schwer mit CAD-Programmen erzeugen lassen. So
wurde durch die Wax-up-Software eine schnelle
Lösung für dieses Problem geschaffen. Auch für
„Computermuffel” ist diese Variante nicht uninteressant, weil nur sehr wenige Arbeitsschritte am PC
anfallen. Letztlich erscheint diese Software als
Alternative zu Kopierstationen für Wachsobjekte
anderer Hersteller.
Die Wachsmodellation wird ganz konventionell hergestellt. Allerdings ist es sinnvoll, direkt das
Original CEREC Scanwachs (Sirona) zu verwenden,
824 dental dialogue 4. JAHRGANG 2003 ©
da dies direkt optisch mit dem Laserstrahl abgetastet werden kann und kein weiteres Kontrastmittel
(welches Oberflächendetails verfälschen könnte)
aufgebracht werden muss. Sind diese Arbeiten
abgeschlossen, wird die Modellation an einem speziellen Halter fest gewachst, um sie dann in der
CEREC inLab Schleifeinheit zu montieren und dann
dem Scanprozess zu unterziehen. Im Gegensatz
zum Verfahren des Mitbewerbers sind allerdings in
der Software noch Modifikationen möglich. In
jedem Fall wird automatisch eine voreingestellte
Mindeststärke garantiert. Dies hilft bei der Vermeidung von Fehlschliffen, bei denen in Folge zu dünner Schichten Löcher entstehen. Der Schleifprozess
erfolgt analog den anderen Programmvarianten.
Grundsätzlich lassen sich alle Restaurationsarten
mit dem Wax-up-Programm erstellen. Sinnvoll
scheint der Einsatz für Formen, die zur Zeit mit den
CEREC inLab nicht zu realisieren sind. Teilungsgeschiebe in Brückenverbänden zum Ausgleich
unterschiedlicher Einschubrichtungen oder Suprakonstruktionen auf Implantaten sind mögliche Varianten. Ein klinisches Beispiel ist in den Abbildungen 51 bis 60 dargestellt.
dd T E C H N I K
Abb. 56 Die auf dem Bildschirm dargestellte Restauration …
Abb. 55 … und im CEREC inLab Gerät mittels Laser abgetastet.
Abb. 57 … wird ausgeschliffen.
Abb. 58 und 59 Die fertige Arbeit auf dem Modell …
Abb. 60
… und im Mund
826 dental dialogue 4. JAHRGANG 2003 ©
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Hilfsmittel zur Produktivitätssteigerung
Werden mehrere Restaurationen nebeneinander
gefertigt, ist die Gestaltung der Kontaktbereiche
problematisch, weil theoretisch jedes Teil erst ausgeschliffen, auf das Modell aufgesetzt und neu gescannt werden müsste. Dies entfällt durch die
Möglichkeit der so genannten Quadrantensanierung. Dabei kann ein fertig konstruiertes Objekt
zunächst virtuell eingesetzt werden. Es wird dabei
in die Modelloberfläche integriert, die Gestaltung
exakter approximaler Kontaktbereiche ist möglich.
Zum besseren Handling kann vor dem Beginn einer
neuen Restauration das Modell neu zentriert und
die Einschubachse neu bestimmt werden.
Fallen größere Stückzahlen an, ist es hinsichtlich
der Organisation des Arbeitsablaufes sinnvoll, zu
nächst „auf Vorrat” zu konstruieren und dann in
Serie auszuschleifen.
Maschinelles Ausschleifen
Wie bereits beschrieben, existieren mittlerweile
eine ganze Menge keramischer Materialien, die in
der CEREC inLab Schleifeinheit ausgeschliffen
werden können. Diese liegen grundsätzlich in Form
von Blöcken vor, die mittels eines an ihnen befindlichen Halters in die Maschine eingespannt werden
können. Die Art und Größe der Blöcke kann in der
Software vorgewählt werden. Mit Hilfe einer
Tandem-Schleifmaschine (zwei synchron arbeitende Fräsmotoren) wird die Restauration zügig und
präzise unter permanenter Wasserkühlung ausgeschliffen. Dazu stehen zylindrische und konische
Diamantschleifer in unterschiedlichen Größen zur
Verfügung.
Schlussfolgerungen
Ähnlich wie bei der Einführung des 3D-Programms
für den zahnärztlichen CEREC-Bereich stellt die
neue Softwareerweiterung für CEREC inLab einen
Quantensprung dar. Das System wird einfacher und
dabei trotzdem genauer. Es werden vorherschaubare Resultate erzielt. Mit den vorgestellten neuen
Softwareprodukten kann man eine deutliche
Steigerung der Qualität zahntechnischer Produkte
erreichen, welche mit dem CEREC inLab System
gefertigt werden. Zusammen mit einem deutlich
erweiterten Indikationsspektrum erhöht sich damit
der Nutzen des Systems für das Dentallabor.
828 dental dialogue 4. JAHRGANG 2003 ©
Der hohe Visualisierungsgrad macht die Softwareanwendungen für den Benutzer leichter verständlich. Die Bedienung solcher Programme kann in
weiten Strecken intuitiv erfolgen. Zur Erzielung
erster Ergebnisse ist daher ein geringerer
Schulungsaufwand erforderlich. Die Wahrscheinlichkeit von Bedienungsfehlern wird geringer und
rein emotional macht die Arbeit mit einem solchen
Programm einfach mehr Spaß.
Durch die dreidimensionale Darstellung der Restauration können Fehler bei der Digitalisierung der
Modelloberfläche schneller erkannt werden. Für
kleinere Störungen besteht sogar eine Korrekturmöglichkeit. Durch das Werkzeug Trimmen, welches in Analogie zum Sägen eines Modells funktioniert, kann eine bessere Einsehbarkeit der Restaurationen erreicht werden. Die Eingabe des Präparationsrandes wird durch einen Automatisierungsprozess der Software unterstützt. Es wird dadurch ein
Qualitäts- und Zeitvorteil erreicht. Die Lage der
Präparationsgrenze kann visuell geprüft und fehlerhafte Bereiche können mühelos korrigiert werden.
Die Restauration wird von der Software automatisch
berechnet und kann vom Benutzer korrigiert und
individualisiert werden. Durch die anschauliche
Darstellung des Restaurationskörpers kann des spätere Ergebnis im Sinne von „what you see, is what
you get” sehr genau beurteilt werden. Auch die
Korrekturen sind dementsprechend intuitiv möglich. Das Ergebnis einer Maßnahme ist sofort am
Bildschirm zu erkennen. Für Änderungen stehen
effektive Werkzeuge zur Verfügung. Es können
sehr umfangreiche bis geringfügige Änderungen
vorgenommen werden. Die Werkzeuge funktionieren ähnlich wie bei der manuellen Anfertigung
einer Arbeit und sind daher relativ einfach zu
bedienen.
Das berechnete, virtuelle Schleifobjekt kann ebenfalls noch einmal visuell beurteilt werden. Dies
dient zur nochmaligen Steigerung der Vorhersehbarkeit des Ergebnisses. Bereiche mit kritischen
Materialstärken können angezeigt und damit die
Einhaltung der herstellerspezifischen Vorgaben
sichergestellt werden. Ein weiter verbesserter
Schleifprozess führt letztlich zu Ergebnissen, deren
Qualität und Passgenauigkeit Maßstäbe im dentalen CAD/CAM-Bereich setzen.
T E C H N I K dd
Mit den vorgestellten neuen Softwareprodukten
kann man eine deutliche Steigerung der Qualität
zahntechnischer Produkte erreichen, welche mit
dem CEREC inLab System gefertigt werden.
Zusammen mit einem deutlich erweiterten Indikationsspektrum erhöht sich damit der Nutzen des
Systems für das Dentallabor. Wichtig für eine
Maschine ist ihre Alltagstauglichkeit. Dies war
beim CEREC inLab sicherlich schon ohne die neuen
Programme vorhanden, kann mit ihnen aber noch
einmal deutlich verbessert werden. Es zeigt sich
damit eindrucksvoll die stürmische Entwicklung der
CAD/CAM Systeme für den Laborbereich, deren
immer weitere Verbreitung mit Sicherheit nicht aufzuhalten ist.
K
Zu den Personen
Dr. Andreas Kurbad absolvierte sein Zahnmedizin-Studium
von 1978 bis 1983 und promovierte 1987. Von 1983 bis
1989 arbeitete er als Assistenzzahnarzt an der
Medizinischen Akademie Erfurt. Seit 1990 betreibt er eine
eigene Praxis. Dr. Andreas Kurbad ist seit 1995 CerecAnwender und Cerec-Trainer in seiner eigenen
Weiterbildungseinrichtung. Er gründete den CerecArbeitskreis Nordrhein (CAN) und ist Mentor der
Studiengruppe „Dentale CAD/CAM-Systeme” am KarlHäupl-Institut in Düsseldorf. Er leitet den Arbeitskreis Zahntechnik der Deutschen
Gesellschaft für Computergestützte Zahnheilkunde, ist Vorstandsmitglied der
Deutschen Gesellschaft für Computergestützte Zahnheilkunde (DGCZ) und Erprober
von CEREC Scan und CEREC inlab. Dr. Andreas Kurbad ist Autor zahlreicher
Veröffentlichungen zu den Themen Kariologie, Parodontologie, Epidemiologie und
CAD/CAM-Systeme in der Zahnheilkunde.
Ztm. Kurt Reichel absolvierte seine Ausbildung zum
Zahntechniker von 1969 bis 1972. Die folgenden fünf
Jahre arbeitete er als Zahntechniker in einem gewerblichen
Labor. Von 1977 bis 1984 war er als Praxistechniker tätig.
Seine Meisterprüfung legte er 1984 in Trier als
Jahrgangsbester ab. 1985 gründete er sein eigenes
Dentallabor in Hermeskeil/Hunsrück. Seit 1990 betreibt er
zusätzlich das Fortbildungslabor Ästhetik-Line. Das Cerec
inLab-System wendet er seit dem Jahr 2001 an. Sein
Schwerpunkt liegt auf ästhetischem und funktionellem
Zahnersatz. Er arbeit mit der Dentalindustrie im Bereich
Forschung und Entwicklung zusammen und ist als Testlabor
für die Vita Zahnfabrik tätig. Kurt Reichel publizierte in Deutschland, Niederlande,
Australien, Japan und USA und referierte auf internationalen Symposien für
Zahnärzte und Zahntechniker.
Kontaktadressen
Dr. Andreas Kurbad
Viersener Str. 15 • D - 41751 Viersen-Dülken
Fon +49 (0) 21 62. 9 54 84 12 • E-mail [email protected]
Ztm. Kurt Reichel • Reichel Zahntechnik
Borwiesenstr. 43 • D - 54411 Hermeskeil
Fon +49 (0) 65 03. 20 41 • E-mail [email protected]
© 4. JAHRGANG 2003 dental dialogue 829