72 DIGITAL_DENTAL.NEWS • 4. Jahrgang • März 2010

1. Cyrtina PRIMERO Symposium am Ijsselmeer

Redaktion

Am Montag, den 25. Januar 2010, lud die niederländische CAD/CAM-Koryphäe Prof. Dr. Jef van der Zel an seinen Geburtsort Hoorn zum 1. Cyrtina PRIMERO Symposium. Als Veranstaltungslocation diente das ört-liche Kongresszentrum mit spektakulärem Blick auf die silbrig-klirrende Winteridylle des Ijsselmeers. Die rund 80 Teilnehmer, die zum größten Teil am Vormittag die Gele-genheit einer Unternehmensbesichtigung des Fräsdienstleisters Oratio (NL-Zwaag) genutzt hatten, erwarteten nach der Begrüßung durch Albert Leene (Vertriebs-leiter Benelux bei Oratio) insgesamt vier spannende Vorträge (Abb. 1 und 2).

Individuelle Implantatabut-ments

Den Anfang machte Dipl.-Ing. Siebe van der Zel (COO bei Oratio) (Abb. 3) mit dem Thema UNICORE Abutments. Hierbei handelt es sich um individuelle Implantatabutments, die mit der Soft-ware Cyrtina CAD31 konstruiert und von Oratio aus Zirkoniumdioxid gefertigt werden. Für die digi-tale Erfassung der Implantatpositionen und -achsen

werden UNICORE ScanMarker aus Polyurethan zur Verfügung gestellt, die auch direkt im Mund gescannt werden können. Die Vorteile der computergestützt gefertigten Abutments liegen u. a. darin, dass der Zeitaufwand für die manuelle Nachbearbeitung und gleichzeitig das Risiko einer hierdurch verursachten Festigkeitsminderung sowie die Lagervorhaltung von Standardabutments und der damit verbundene orga-nisatorische Aufwand entfallen.

In diesem Zusammenhang informierte Dipl.-Ing. van der Zel auch über einige Studien: Glauser et al. beispielsweise veröffentlichten bereits im Jahr 2004 die Ergebnisse einer prospektiven klinischen Studie, im Rahmen derer auch nach vier Jahren keine Fraktur

Abb. 1: Rund 80 Teilnehmer besuchten das 1. Cyrtina PRIMERO Symposium.

Abb. 2: Albert Leene

Abb. 3: Dipl.-Ing. Siebe van der Zel

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an konfektionierten Zirkoniumdioxid-Abutments auf Einzelzahnimplantaten festgestellt wurde. Die Auto-ren kamen zu dem Schluss, dass Keramik-Abutments eine spannende Schnittstelle zur Implantologie bilden, da sie einer hohen Belastungssituation ausgesetzt sind. Die Biokompatibilität und hohe Biegefestigkeit sprächen jedoch für ihren Einsatz.1 2004 publizierten Sailer et al., dass die 5-Jahres-Überlebensraten von keramischen und metallischen Abutments einander zu gleichen scheinen.2

Das verschraubbare UNICORE Abutment von Oratio wird mit Titanbasis geliefert. Hinsichtlich kom-plett aus Zirkoniumdioxid bestehender Abutments wurde vom Referenten als Nachteil geäußert, dass diese aufgrund ihrer komplexen Geometrie weniger gut in CAD/CAM-Technik realisiert werden können. Zudem könnten Spannungen im Bereich der internen Verbindung zum Implantat auftreten. In einer Studie sei nachgewiesen worden, dass Zirkoniumdioxidabut-ments mit Titanbasis bei einer Finite-Elemente-Analyse niedrigere Spannungen aufweisen (Abb. 4).3 Bei zemen-tierbaren Abutments bildet die Zementfuge laut Dipl.-Ing. van der Zel eine maßgebliche Schwachstelle.

Kombinierbar sind die UNICORE Abutments mit gängigen Implantatsystemen verschiedener Herstel-ler wie z. B. Astra Tech (D-Elz), Camlog (CH-Basel), Dyna Dental (NL-Bergen op Zoom), Nobel Biocare (D-Köln) und Straumann (CH-Basel). Die Auswahl soll künftig noch erweitert werden. Für eine einfache Zuordnung sind die Titanbasen (Grade 5) mit einer Farbkodierung versehen, die den Vorgaben der Im-

plantathersteller folgt. Ihre Passgenauigkeit liegt laut Dipl.-Ing. van der Zel bei 5 - 7 µm.

Noch im Frühjahr 2010 werden u. a. komplett aus Titan gefertigte Abutments und anatomisch re-duzierte Abutmentkronen erhältlich sein. Abutment-brücken und Stegkonstruktionen sollen folgen.

Computergestützte Dentin-schichtung

Prof. Dr. Jef van der Zel (Abb. 5) präsentierte mit seinem Vortrag ein innovatives neues Projekt: Die Entwicklung des PRIMERO CADVeneers, einem Zirkoniumdioxidelement, das gleichzeitig Gerüst und Dentinschicht repräsentiert. Bestehende Alternative hierzu seien das Überpressen gefräster Gerüste und das Verbinden von Gerüsten mit ebenfalls ausgefräs-ten Verblendschichten durch einen Sinterprozess. Die se Methoden seien in ihrer Anwendung jedoch auf Kronen beschränkt und die Ergebnisse ließen in ästhetischer Hinsicht zu wünschen übrig, was den Ein-satz der Cut-back-Technik bedinge. Zudem könnten

Abb. 4: Finite-Elemente-Analyse von komplett aus Zirkoniumdioxid gefertigtem Abutment und verschraub-barem Zirkoniumdioxid-Abutment mit Titanbasis.

Abb. 5: Prof. Dr. Jef van der Zel

1 Glauser, R.; Sailer, I.; Wohlwend, A. et al.: Ex-perimental zirconia abut-ments for implant-support ed single-tooth restora-tions in esthetically deman-ding regions: 4-year results of a prospective clinical study. In: Int J Prosthodont, 17 (2004), S. 285-290.

2 Sailer, I.; Philipp, A.; Zem-bic, A.; Pjetursson, B.E. et al.: A systematic review of the performance of ce-ramic and metal implant abutments supporting fi xed implant reconstructions. In: Clin Oral Implants Res., 20 (2009) Suppl. 4, S. 4-31.

3 Sailer, I.; Sailer, T,; Star-warczyk, B.; Jung, R.E.; Hammerle, C.H.: In vitro study of the infl uence of the type of connection on the fracture load of zirco-nia abutments with internal and external implant-abut-ment connection. In: Int J Oral Maxillofac Implants, 24 (2009), S. 850-858.

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beim Sinterverbund Porositäten, welche die Restau-ration in ihrer Gesamtheit schwächen, auftreten.

Als Basis für die Herstellung des PRIMERO CAD-Veneers konstruiert der Zahntechniker zunächst eine vollanatomische Krone. Die Außenkontur wird anschließend semitransparent eingeblendet und auf dem Stumpf die Gerüst- / Dentinschicht aufgebaut. Individuelle Charakteristika wie Marmelons können bei der Konstruktion gleich eingearbeitet werden. Eine entsprechende Bibliothek mit Grundformen, die individuell erweiterbar ist, wurde in die Software integriert (Abb. 6). Zur Außenkontur hin wird ein Abstand von etwa 0,5 mm eingehalten, um später konventionell Schneidemasse aufzutragen. Nachdem die gesinterte Zirkoniumdioxid-Struktur auf einer gefrästen Stumpfbasis repositioniert wurde, wird sie mit transluzenter Keramik überpresst, sodass an-schließend die Außenkontur samt Okklusion gefräst werden kann. Nach dem Abstrahlen kann die Restau-ration bemalt und glasiert werden.

BioZyram steht in den 16 Farben des Systems VITAPAN Classical A1-D4 zur Verfügung und zeich-net sich durch eine außergewöhnlich hohe Translu-zenz aus, die der Lichtdurchlässigkeit von Dentinmas-sen entspricht.

Prof. Dr. van der Zel erläuterte, dass die Farb-nahme für die Versorgung klassisch mit einer Farb-skala oder idealerweise mit einem Spektrofotometer wie Crystaleye (Olympus Europa, D-Hamburg) erfol-gen kann. Letzteres bietet den Vorzug, nicht nur die Grundfarbe an drei Zahnbereichen zu messen, son-dern auch Digitalbilder des Patientenkiefers sowie

-gesichts zu dokumentieren und die Darstellung einer ausführlichen Farbkarte des Zahns zu erhalten. Diese Informationen unterstützen den Zahntechniker bei der virtuellen Konstruktion der Dentinschicht und einer sicheren Farbauswahl. Der farbliche Gesamt-eindruck der fertiggestellten Restauration wird vor-rangig durch das BioZyram bestimmt. Dessen Farbe wird durch die speziell hierfür entwickelte Schnei-demasse Cyrtina ENAMEL perfekt reproduziert. Bei Verwendung von Schneidemassen anderer Hersteller müssen diese laut Referent mit Transparent Clear verdünnt werden, da sie das gewünschte Farbergeb-nis anderenfalls verfälschen.

ACTA (Akademisch Centrum Tandheelkunde Amsterdam) führt aktuell klinische Untersuchungen mit dem PRIMERO-System durch und wird diese vo-raussichtlich im Juli 2010 abschließen.

Generative Verfahren in der Zahntechnik

ZTM Jan Schünemann (Abb. 7), der zwei Den-tallabore – eines in Bielefeld und eines auf Mallor-ca – leitet, bot dem Auditorium einen Überblick zu generativen Fertigungsverfahren, die in der Zahn-technik Anwendung finden (Tabelle 1). Einleitend wies er auf die starke Wachstumsrate des Trends Digitalisierung in Deutschland hin, die auch durch die enorm wachsende Anzahl von Anbietern für CAD/CAM-Systeme wiedergespiegelt werde. Hier-zu gehören mittlerweile auch zahlreiche Herstel-ler, die einen langjährigen Erfahrungsschatz mit der CAD/CAM-Technologie aus anderen Industriezwei-gen aufweisen und nun zusätzlich den Dentalmarkt für sich entdeckt haben.

Abb. 6: Bei der virtuellen Konstruktion kann die Ausfor-mung der Dentinschicht individuell geplant werden.

Abb. 7: ZTM Jan Schünemann

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Hinsichtlich des Fertigungsverfahrens Rapid Proto-typing, das ZTM Schünemann als schnelle Herstellung von Prototypen defi nierte, wurde erläutert, dass dessen Entwicklung auf der Verbindung von Laser- und Com-putertechnik basiere. Erste Veröffentlichungen und Patente zum gesteuerten, schichtweisen Aufbau eines dreidimensionalen Modells seien in den frühen Jahren der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts entstanden. Die sinnvolle industrielle Nutzung wurde erst mit der Entstehung leistungsfähiger CAD-Systeme möglich.

Zum generellen Ablauf der Datenaufbereitung bei generativen Verfahren erklärte der Referent, dass zu-nächst ein Volumen- beziehungsweise Oberfl ächenmo-dell erstellt wird. Es folgen die Triangulation des Modells im STL-Format sowie das Slicen, d. h. das horizontale Zerschneiden des Modells in einzelne Schichten. Ent-sprechend der Prozessparameter des gewünschten Rapid Prototyping-Verfahrens müssen die Slice-Daten anschließend noch aufbereitet werden, bevor Schicht für Schicht die generative Fertigung erfolgt.

Bei der Stereolithografi e beispielsweise wird ein Laserstrahl mittels Spiegel über Harzmaterial gelenkt, das so ausgehärtet wird. Prinzipiell ist diese Methode mit einer Genauigkeit von < 30 µm laut Referent sehr präzise, nachteilig wäre jedoch die Notwendigkeit von Supportstiften. Zudem wurde angemerkt, dass bei der Produktion von 60 % aller Hörgeräte welt-weit die Stereolithografi e zum Einsatz kommt. Auch Bohrschablonen für dentale Implantationen werden mit dieser Methode gefertigt.

Das Fazit von ZTM Jan Schünemann lautete: „Die herkömmliche Prozesskette wird sich dahingehend

ändern, dass der Anteil der Digitalisierung schon ab der Abformung grei-fen wird. Bestrebungen nach intraoralen Scannern laufen auf Hochtouren. ... Eine grundlegende Verän-derung der Prozesskette wird sich schon in naher Zukunft ergeben. Gene-rative Verfahren werden dabei eine stärkere Rolle spielen und mittels neuer

generativer Verfahren und Materialentwicklungen werden neue Applikationen erschlossen.“

Konstruktionssoftware

„Der Zahntechniker sollte sich nicht der Kons-truktionssoftware anpassen müssen, sondern die Soft-ware muss an die Arbeitsweise des Zahntechnikers angepasst sein“, so CDT Nello Paloni (Abb. 8), der für Oratio tätig ist. Die Software CyrtinaCAD erleichtere

Stereolithografi e Fused Deposition Modeling

Lasersintern 3D-Printing

Bedienereingriff sehr hoch hoch gering gering

Oberfl ächengüte sehr gut gering mittel gering

Bauteilfestigkeit mittel Mittel hoch gering

Genauigkeit / Aufl ösung hoch mittel gering gering

Support notwendig notwendig nein nein

Investitionskosten hoch hoch sehr hoch gering

Betriebskosten sehr hoch mittel mittel gering

Bauteilgröße groß mittel sehr groß klein

Tabelle 1: Vergleich verschiedener Rapid Protyping-Verfahren.

Abb. 8: CDT Nello Paloni

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die virtuelle Konstruktion, da viele Vorgänge im Hin-tergrund ablaufen, ohne dass der Anwender eingreifen muss. Basis hierfür sind vorab eingegebene Parame-ter, die individuell veränderbar sind. Besonders ein-fach macht es dem Zahntechniker die 3Click Cyrtina Software: Mit dem ersten Klick wird die Umwandlung von der Punktewolke, die mit dem Scanner generiert wurde, in eine digitale Oberfläche gestartet. Dabei er-folgen sowohl die Erkennung der Präparationsgrenze als auch die Festlegung der optimalen Einschubrichtung automatisch. Mit dem zweiten Klick wird die Berech-nung der Kappe initiiert, wobei die Dicke der Kappe von der Zahnposition abhängig ist, und mit dem drit-ten Klick erfolgt der Versand der Konstruktionsdaten an ein Produktionszentrum.

Durch das in 2009 eingeführte Konzept Cyrtina Satellite besteht auch die Möglichkeit, lediglich das Scannen selber zu übernehmen und die Scandaten für die Konstruktion an ein anderes Labor zu übermitteln.

Aussicht

Im Anschluss an das Vortragsprogramm fanden sich Teilnehmer und Referenten in geselliger Runde

zu angeregten Gesprächen zusammen (Abb. 9) und Prof. Dr. van der Zel kündigte an, das Symposium fortan jährlich zu wiederholen. n

Mehr Impressionen der Veranstaltung stehen in der DDN.fotowelt unter www.ddn-online.net zur Verfügung.

Abb. 9: Geselliges Beisammensein im Anschluss an das Vortragsprogramm.

Auch online unter: www.ddn-online.net

CAD/CAM und Rapid Prototyping in der Zahntechnik

Bereits zum zweiten Mal findet im Rahmen der Fachmesse und Anwendertagung Rapid.Tech am 18. und 19. Mai 2010 in Erfurt der Fachkongress „CAD/CAM und Rapid Prototyping in der Zahn-technik“ statt. Nach dem großen Erfolg der Auf-taktveranstaltung (siehe auch Ausgabe Juni 2009 der DIGITAL_DENTAL.NEWS, S. 50-56 / DDN.fotowelt unter www.ddn-online.net) wird erneut ein kritisch-informativer Überblick über aktuelle und zukünftige Trends der computergestützten Fertigung von Zahn-ersatz geboten. Erläutert werden u. a. 3D-Drucken und Lasermelting, CT-Scannen sowie neue Material-entwicklungen. Fachlicher Berater und Initiator des Fachkongresses ist der anerkannte CAD/CAM- und Rapid Prototyping-Experte Antonius Köster.

Die Teilnahmegebühr beträgt 490,- Euro inkl. MwSt. für beide Veranstaltungstage und 290,- Euro inkl. MwSt. für eine Tageskarte – für Studierende / Dokto-randen 50,- Euro beziehungsweise 30,- Euro inkl. MwSt. ohne Pausenversorgung und Abendveranstaltung. Kon-gressprogramm und Anmeldeformular stehen unter www.rapidtech.de zum Download bereit.

Messe Erfurt, www.messe-erfurt.de, Tel. +49 (0) 3 61 / 4 00 17 50