CEREC AC step-by-step - Dr. Jürgen Tobias

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Anwenderbericht
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CEREC AC step-by-step
Der Chairside-Einsatz von CAD/CAM-
Technologie und mit ihr das Verfahren
der digitalen Abdrucknahme hat sich als
Bestandteil der modernen Zahnmedizin
in der Praxis fest etabliert. Die Probleme
klassischer Abformungstechniken entfallen
hierbei: Aus Perspektive des Patienten
gehört zu diesen u. a. die Notwendigkeit,
den Mund oft über einen langen Zeitraum
bewegungsfrei weit geöffnet zu halten und
dabei ggf. unter Würgereiz zu leiden. Aus
Sicht des behandelnden Zahnarztes sind die
Hauptproblematiken materialbedingte unerwünschte
Veränderungen des Abformmaterials
sowie die fehlende Möglichkeit
zu einer sofortigen exakten Randkontrolle
– insbesondere bei tieferen subgingivalen
Präparationen oder auch bei dünnen Materialstärken
– und Pressfahnen.
Entwurf
Häufig erkennt der Zahnarzt oder Zahntechniker
erst nach Modellherstellung Verziehungen und /
oder Randungenauigkeiten. Die Anzahl der möglichen
Fehlerrisiken sind im Vergleich zu dem Prozess der
konventionellen Abdrucknahme und Modellherstellung
bei computergestütztem Vorgehen mit digitaler
Abformung deutlich reduziert.
Die direkte Versorgung innerhalb einer Sitzung
ist für Zahnarzt und Patient von Vorteil, da hierbei
optimierte Arbeitsabläufe erfolgen und – dies ist vor
allem für den Patienten ein attraktiver Aspekt – zeitaufwendige
Provisorienfertigung und Folgesitzungen
entfallen.
Fotoscanner wie die CEREC Bluecam des CEREC
AC (Aquisition Center) von Sirona Dental Systems
(D-Bensheim) setzen auf eine rechnerische Zusammensetzung
von wenigen Einzelbildern. Vorausset-
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zung hierfür sind eine hohe Tiefenschärfe, eine erhöhte
Abbildungstreue am Präparationsrand und eine
automatische Bildauslösung für verwacklungsfreie
Aufnahmen, welche die CEREC Bluecam bietet. Der
Scanvorgang kann zudem in mehrere Abschnitte unterteilt
durchgeführt werden, da die einzelnen Scans
gespeichert und bei Fehlern eliminiert werden können.
Die Handhabung der Aufnahmeeinheit und die
Vorgehensweise bei Scan und Konstruktion werden
im Folgenden am Beispiel der Herstellung eines Inlays
demonstriert, das eine insuffiziente Füllung im Unterkieferseitenzahnbereich
ersetzen sollte (Abb. 1).
Abb. 1: Ausgangssituation mit insuffizienter Kunststofffüllung
in regio 47.
Dateneingabe
Zunächst erfolgt die Eingabe der Patientendaten
mithilfe des Tastaturfeldes am CEREC AC in schrittweise
vorgegebenem Dialog. Der Patientenfall wird
als neuer Scan über das Icon „New“ angelegt. Mit der
Maus werden die benötigte Art der Restauration –
Inlay / Teilkrone, Krone oder Brücke – und das gewünschte
Konstruktionsverfahren – Zahndatenbank,
Korrelation einer vorhandenen Zahnform oder biogenerische
Rekonstruktion – ausgewählt. Die Positi-
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on der zu versorgenden Zähne wird durch Anklicken
und Bestätigen an einem Zahnschema vorgegeben. In
diesem Fall fiel die Wahl auf die Fertigung von Inlay /
Teilkrone über den Konstruktionsmodus „Korrelation“
für Zahn 47.
Oberflächenmattierung
Wichtig für eine gute Aufnahme ist eine dichte,
gleichmäßige Bepuderung der Zahnoberflächen. Vor
der Aufnahme wurde die Oberfläche zunächst mit einer
wasserfreien Glycerinlösung benetzt. Die sorgfältige
und homogene Bepuderung in regio 43 bis 47 erfolgte
unter Nutzung des Adapters Sprayvit (Sirona)
für CEREC Optispray (Sirona) und VITA CEREC
POWDER (VITA Zahnfabrik, D-Bad Säckingen) mit
Pressluft aus der Behandlungseinheit. Anstatt einer
womöglich zu dicken Schicht werden in einer fließenden
Bewegung besser vier bis fünf dünne Puderschichten
aufgebracht.
Zur Unterstützung der Kieferöffnung beziehungsweise
Trockenlegung können klinische Hilfsmittel
wie Kofferdam, Dry-Angles beziehungsweise Watterollen,
OptraGate (Ivoclar Vivadent, FL-Schaan) u. ä.
verwendet werden. Mundspiegel oder Wangenhalter
können die Freilegung des Aufnahmefeldes zusätzlich
unterstützen.
Okklusionsscan
Die Aufnahmesteuerung der CEREC Bluecam
erfolgt wahlweise manuell oder automatisch. Hierzu
wird der Cursor auf das Aufnahme-Icon „Okklusion
aufnehmen“ bewegt. Bei manueller Steuerung werden
die Bilder einzeln über den nach oben gehaltenen Fußschalter
eingestellt und durch loslassen ausgelöst. Im
Automatik-Modus wird der Fußschalter nur kurz nach
oben gedrückt, um die Kamera zu aktivieren. Die Kamera
löst daraufhin eigenständig aus, sobald das System
Zahnstrukturen erkennt und keine Bewegung erfolgt.
Zum Deaktivieren wird der Fußschalter erneut kurz
nach oben gedrückt oder mit der linken Maustaste
auf das Aufnahme-Icon geklickt. Sämtliche Aufnahmen
werden nummeriert und sowohl als Miniaturbilder als
auch als 3D-Modell angezeigt. Mit dem Cursor kann
über das Miniaturbild gefahren werden, welches dann
als Großbild angezeigt wird, während dabei gleichzei-
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tig in der 3D-Gesamtdarstellung der Bildbereich weiß
statt beige eingefärbt hervorgehoben wird (Abb. 2).
Abb. 2: Der auf der linken Bildschirmseite vergrößert
dargestellte optische Abdruck entspricht dem weiß
gefärbten Bereich im rechten oberen Fenster.
Vor dem Scan des IV. Quadranten erfolgte zunächst
eine Anästhesie des Präparationsbereiches, um
anschließend umgehend mit der okklusalen Aufnahme
zu beginnen. Hierzu wurde der Automatik-Modus
auf dem Icon „Okklusion aufnehmen“ aktiviert. Beginnend
bei Zahn 47 wurden mehrere Einzelbilder bis
hin zu Zahn 43 aufgenommen. Im Feld „Okklusion“
des Bildkatalogfensters, rechts mittig am Bildschirm,
wurden die zusammengesetzten Aufnahmen kontrolliert
und bewertet. Anschließend wurde die Aufnahmesequenz
gespeichert.
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Präparation
Empfohlene Präparationsformen für eine digitale
Abformung im Rahmen der Versorgung mit einer
vollkeramischen Restauration sind die Hohlkehl- und
Stufenpräparation. Bei 90°-Stufenpräparation kann die
Passung der Restauration jedoch beeinträchtigt sein,
da abgeschrägte Ränder eine exakte schleiftechnische
Umsetzung erschweren. Hinzu kommt, dass bei vertiefter
Stufenpräparation mit einer beeinträchtigten
Randerkennung zu rechnen ist. Supragingivale Ränder
sind grundsätzlich zu bevorzugen. Subgingivale Ränder
sollten nicht tiefer als 1 mm verlaufen und nach Retraktionsmaßnahmen
deutlich sichtbar sein. Als Kontraindikationen
gelten Tangentialpräparationen, da ihr
Verlauf nicht eindeutig ist und unter sich gehende Bereiche
entstehen, die möglicherweise von der Kamera
nicht erfasst werden können.
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Bei der Präparation sind folgende Aspekte zu berücksichtigen,
um den spezifischen Merkmalen von
CAD/CAM-technisch eingesetzten Werkzeugen und
den Werkstoffeigenschaften von Keramiken zu entsprechen:
n ggf. zunächst Aufbaufüllung
n Schaffung horizontaler Flächen
n gleichmäßige Substanzreduktion axial
n anatoforme Reduktion
n Abrundung von Ecken und Kanten
n Finieren mit Feinkorn für einen optimalen
Kom promiss zwischen Passgenauigkeit und Rautiefe.
Nach Entfernung der insuffizienten Füllung wurde
Zahn 47 präpariert und mit Kariesdetektor überprüft,
ob die Karies komplett entfernt wurde (Abb. 3
und 4).
Abb. 3: Nach Entfernung der insuffizienten Füllung.
Abb. 4: Anwendung von Kariesdetector.
Vorbereitung des Präparationsscan
Vor der Aufnahme des präparierten Stumpfes erfolgt
eine vollständige Trockenlegung und Freilegung
der Präparationsränder mittels Vasokonstringens,
Doppelfadentechnik oder auch Elektrochirurgie. In
diesem Fall wurde eine elektrochirurgische Randfreilegung
der mesialen Kante vorgenommen.
Die Bepuderung sollte nicht zu massiv sein, damit
die Ränder nicht überlagert und so exakt erhalten
werden (Abb. 5). Für eine hohe Aufnahmequalität
muss jedoch nicht nur darauf geachtet werden, dass
der Puder gleichmäßig und dünn verteilt ist. Neben
Puderinseln können auch Fäden, Gewebe, Blut sowie
Speichel Hindernisse für eine präzise Erfassung der
Präparationsgrenzen darstellen. Und auch ein Beschlagen
der Kameralinse kann zu Artefakten führen.
Präparationsscan
Entwurf
Abb. 5: Für die Aufnahme bepuderte Zahnoberflächen.
Die Aufnahme des präparierten Stumpfes im
Automatik-Modus wurde mit Klick auf das Icon „Preparation“
eingeleitet. Die angrenzenden Gebiete
wurden bis Zahn 43 gescannt, um den Kontaktpunkt
sicher zu erfassen und alle für eine Korrelation erforderlichen
Einzelaufnahmen zu erhalten. Es müssen
ausreichend überlappende Gebiete bei den verschiedenen
Aufnahmen vorliegen, damit das System diese
korrekt zusammenrechnen kann. Die Aufnahmerichtung
sollte sich mit der Einschubachse decken.
Wird die CEREC Bluecam schräg zur präparierten
Einschubachse gehalten, wird die objektivnahe Wand
mit Unterschnitt aufgenommen, die objektivferne
Wand jedoch voll eingesehen – dies kann zu Verzerrungen
führen und die automatische Kantenfindung
erschweren. Der Arbeitsbereich wurde im Bildkatalog
„Präparation“ kontrolliert, um zu prüfen, ob die
Präparationsgrenze durch das Pulver verdeckt oder
der Sulcus gefüllt wurde (Abb. 6).
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Abb. 6: Die Qualität der Präparation und des Scans wurde
bei Durchsicht des Bildkatalogs „Präparation“ geprüft.
Mit Klick auf das grüne Icon „Next“ wurde die
Berechnung des Modell gestartet (Abb. 7).
Abb. 7: Berechnung des 3D-Modells.
Konstruktion
Zunächst wurde der Stumpf im Vergrößerungsmodus
von allen Seiten kontrolliert. Mit einem
weiteren Klick auf „Next“ wurde anschließend der
Trimm-Modus aktiviert, um Bildbereiche später
ausblenden und den Kontakt bearbeiten zu können
(Abb. 8). Durch Einzeichnen einer mesialen Trimmlinie
wurden die Zähne ab regio 46 mesial ausgeblendet.
Im nächsten Schritt wurde der Präparationsrand
definiert. Dieser wurde mithilfe des automatischen
Kantenfinders festgelegt und durch Umschalten mit
der Leertaste auf die sogenannte Spline-Funktion (ein
interpolierendes Verfahren in Schwarz-Weiß-Dar-
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stellung) nochmals exakt überprüft (Abb. 9 bis 12).
Besteht Unsicherheit können die Präparationsränder
für eine vereinfachte Überprüfung nochmals vergrößert
werden. Bei Bedarf sind Korrekturen sofort
über exakt und engstehend auf die Kante setzbare
Punkte durchführbar.
Abb. 8: Trimmen des virtuellen Modells.
Entwurf
Abb. 9: Eingabe der Präparationsgrenze ...
Abb. 10: ... mithilfe des Kantenfinders.
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Abb. 11: Bei Auswahl der Spline-Funktion ...
Abb. 12: ... erfolgt durch ein interpolierendes Verfahren
eine Schwarz-Weiß-Darstellung.
Es folgte die Festlegung der Einschubrichtung. In
diesem Prozessabschnitt werden unter sich gehende
Bereiche in der Farbe Gelb dargestellt und können
durch Rotation mittels der Mauskugel minimiert beziehungsweise
eliminiert werden (Abb. 13 und 14).
Es sollte darauf geachtet werden, dass markierte
Hinterschnitte möglichst weit vom Präparationsrand
entfernt sind. Für die Festlegung einer optimalen
Einschubachse ist es auch möglich, Überhänge
von Nachbarzähnen zu berücksichtigen. Im Modus
„Korrelation“ wurde anschließend die Editierung des
Äquatorvorschlages beziehungsweise des äußeren
Umfangs der Präparation durchgeführt. Die Ebene
des violetten Linienverlaufs wurde hierbei mithilfe
des View-Feldes von mesial und bukkal bestimmt
und nacheditiert (Abb. 15). Nach Bestätigung durch
einen Klick auf „Next“ generierte die Software einen
Vorschlag für die grüne Kopierlinie, mit der die Ausgangsform
des Zahnes festgelegt wurde.
Abb. 13: Beim Festlegen der Einschubachse ...
Entwurf
Abb. 14: ... sind die gelb markierten Hinterschnitte optimierbar.
Abb. 15: Editieren des von der Software vorgeschlagenen
Äquators.
Bei der Editierung ist darauf zu achten, dass die
grüne Linie innerhalb der violetten liegt und im Inlay-
Modus die roten Randmarkierungspunkte zu erkennen
sind. Um die Linienstruktur besser erkennen zu
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können, ist über den Menüpunkt Fenster-Anzeigeoptionen
eine transparente Darstellung des Objekts
wählbar.
Nach der Berechnung des Inlays (Abb. 16) und
Prüfung der Konstruktion, wurde der Kontaktpunkt
korrigiert. Das Fenster „Design“ stellt außerdem
Form- und Drop-Werkzeuge zur Modifizierung der
okklusalen Strukturen zur Verfügung. Durch Auswahl
von „Okklusion“ im Fenster „View“ kann die
Konstruktion mit der ursprünglichen, korrelierten
Form verglichen werden. Schließlich wurde der Kontaktpunkt
mit den Werkzeugen „Scale“ und „Form“
endgültig festgelegt. Bei der Bearbeitung des Kontaktpunktes
empfiehlt es sich, nicht nur grüne Bereiche
(0-50 µm Durchdringung), sondern auch gelbe
Bereiche (50-100 µm Durchdringung) punktweise zu
erstellen, da durch Ausarbeitung und Politur noch geringe
Abtragungen stattfinden.
Abb. 16: Berechnete Konstruktion.
Durch Beenden des Konstruktionsmodus wurde
die Schleifvorschau aktiviert. Der Schleifzapfen kann
hier über den Button „Trennstelle“ in einen unkritischen
Bereich gelegt werden, von dem der Kontaktpunkt
nicht beeinträchtigt wird (Abb. 17). Bei
Nutzung polychromatischer Blöcke lässt sich die Restauration
flexibel in der Blockdarstellung positionieren,
um den Farbverlauf für eine patientenindividuelle
Anpassung zu nutzen.
Schleifprozess
Über den Button „Mill“ wurde die Schleifmaschine
aktiviert und im Fenster „Block-Auswahl“ erfolgte die
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Abb. 17: Die Position des Schleifzapfens kann individuell
gewählt werden.
Markierung von Hersteller, Keramikart sowie Größe
des Blocks (Abb. 18). Danach wurde der ausgewählte
Rohling – IPS Empress CAD, HT, A2 (Ivoclar Vivadent,
FL-Schaan) – in der Schleifmaschine sicher arretiert
(Abb. 19) und der Fräsvorgang über die Start-Taste
an der Maschine gestartet. Nach siebenminütiger
Entwurf
Abb. 18: Block-Auswahl
Abb. 19: Einspannen des ausgewählten Blocks in die
Schleifmaschine.
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Schleifzeit konnte die Restauration entnommen und
der Schleifzapfen mit einem groben Diamantwerkzeug
unter Wasserkühlung abgetrennt werden (Abb. 20).
Abb. 20: Inlay nach Abtrennen vom Rohling.
Eingliederung
Am Patient wurde für eine sichere Trockenlegung
und Freilegung des präparierten Zahnes Kofferdam
gelegt und der Stumpf nach Benetzung erneut bepudert.
Die Ersteinprobe zeigte eine perfekte Passung der
Ränder, aber auch eine leichte Spannung im Kontaktbereich
(Abb. 21). Nach Politur der Approximalfläche mit
Sof-Lex Ausarbeitungs- und Polierscheiben (3M ESPE,
D-Seefeld) in den Stufen grob, mittel, fein und sehr fein
wurde eine hochglänzende Approximalfläche erzielt.
Die erneute Einpassung und Kontrolle mit Zahnseide
zeigten einen strammen, gut gängigen Kontaktpunkt.
Abb. 21: Einprobe nach Abtrennen des Schleifzapfens.
Anschließend wurde das Inlay im UItraschallbad
gereinigt, mit Bond auf einen Rosenbohrer gepinnt, mit
Alkohol gesäubert und mit Flusssäure zwei Minuten geätzt
(Abb. 22). Nach gründlichem Abspülen und sorgfältiger
Trocknung erfolgte eine Minute lang die Silanisierung
mit Monobond-S (Ivoclar Vivadent) (Abb. 23).
Abb. 22: Zum Ätzen gepinntes Inlay.
Abb. 23: Silanisierung der Restauration.
Entwurf
Parallel zur Vorbereitung des Inlays wurde der
Stumpf mit Bims und kleinem Bürstchen gesäubert
und nach Wasserspülung sowie leichter Trocknung
die Kavität 15 Sekunden mit 35-prozentiger
Phosphorsäure geätzt (Abb. 24). Nach gründlicher
Sprayspülung wurde gemäß Total Bonding-Technik
der präparierte Bereich 40 Sekunden mit Primer
(Abb. 25) und nach anschließender Trocknung mit
Bond benetzt. Das Bond wurde 30 Sekunden mit einer
LED-Lampe polymerisiert (Abb. 26).
Abb. 24: Ätzung der Kavität mit Phosphorsäure.
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Abb. 25: Benetzung mit Primer.
Abb. 26: Belichtung nach Bonding.
Um die Kavität sicher mit Composite zu bedecken,
verwendeten wir ein unter Ultraschall fließfähiges Material,
das mit titannitritbeschichteten Instrumenten
vollständig auf alle Kavitätenflächen aufgebracht wurde.
Nach Einbringen des Inlays wurde mit einem Ultraschallansatz
die Restauration exakt adaptiert und
es folgte die vollständige Entfernung der Überschüsse
mit Sonde und Zahnseide. Zur sicheren Aushärtung
der Compositeoberfläche benetzten wir nun die Restauration
vollständig mit Glycerin. Nach Aushärtung,
die mindestens 40 Sekunden pro Fläche erfolgen sollte
(Abb. 27), wurde der Kofferdam entfernt und die
Abb. 27: Schlussbelichtung
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Höhe der Restauration feinjustiert. Um einen guten
Hochglanz zu erreichen wurde das Inlay abschließend
mit Brownies und Greenies endgeglättet und poliert.
Der Patient war mit dem erzielten Ergebnis
hochzufrieden (Abb. 28 und 29).
Abb. 28: Eingegliederte Versorgung in situ.
Entwurf
Abb. 29: Okklusalansicht des chairside gefertigten Inlays.
Zusammenfassung
Die digitale Abdrucknahme als Teil der computergestützten
Chairside-Fertigung keramischer Restaurationen
hat sich zu Recht in der Praxis bewährt.
Bei Nutzung eines Intraoralscanners wie der CEREC
Bluecam samt der zugehörigen Software lässt sich die
Qualität der Präparation und der Aufzeichnung unmittelbar
beurteilen, sodass in der Folge die Genauigkeit
der Restaurationen deutlich verbessert wird. Hierdurch
wiederum reduzieren sich die Nacharbeiten,
die an der im Patientenmund befindlichen Versorgung
notwendig sind. Insgesamt verringert das Chairside-
Verfahren den zeitlichen Aufwand für den Patienten
und lässt ihn den Aufwand der Planung und Umsetzung
einer keramischen Rekonstruktion sowie deren
exakte ästhetische Ausführung wertschätzen. n
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Dr. med. dent. Jürgen Tobias
Schwäbisch Gmünd, Deutschland
n 1986 Examen (FU Berlin Zahnklinik Nord)
n 1989 Gründung der eigenen Zahnarztpraxis in Schwäbisch Gmünd
n seit 1993 Vorsitzender des DRK-Ortsvereins Strassdorf
n seit 1995 CEREC-Anwender
n seit 2008 Lava C.O.S.-Anwender
n Weiterbildung in den Bereichen Parodontologie, Funktionsdiagnostik, Implantologie
n Geschäftsführer der Dentimed Ostalb GbR
n Referent für Composite- und Keramiktechniken in Praxis und Labor
n Veröffentlichungen in verschiedenen Fachzeitschriften zu den Themen Kunststoff- und Keramiktechnik
n Mitglied zahlreicher Fachverbände
Kontakt: praxis@zahnarzt-tobias.de
Auch online unter: www.ddn-online.net
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