Der digitale Ablauf
bei der Herstellung von Organical Alignern

Digitaler Ablauf bei der Herstellung
von Organical Alignern

Dr. Alma García schildert hier den Ablauf in Zusammenarbeit mit dem Labor.

Der CAD/CAM-gestützte Ablauf der Organical Aligner-Therapie erweist sich als sehr effizient und besonders einfach. Ursprünglich wurden Aligner handwerklich im zahntech- nischen Labor hergestellt, indem man an Kiefermodellen der Patienten die Zähne aussägte und in begradigter Position wieder zusammenfügte (manuelles
Set-up). Auf diesen Set-up-Gipsmodellen wurden dann thermoplastische Folien in Form gebracht und Aligner ausgearbeitet.

Organical Aligner

Durch den Einsatz von Konstruktionssoftware sind nun virtuelle Set-ups auf dem Computerbildschirm möglich. Diese bilden den Ausgangspunkt, um Kunststoff- Set-up-Modelle maschinell herzustellen. Der Vorteil eines solchen Modells aus dem CAD/CAM liegt neben dem geringeren Arbeitsaufwand und dem deutlich saubereren Arbeiten in der Stabilität des Modellkunststoffes. Ein Schaden der Modelle während der Fertigung der Aligner kann vermieden werden. Die definitiven Aligner-Schienen werden auf den Kunststoff-Set-ups im Tiefziehverfahren hergestellt. Der Workflow der Aligner-Technik, gezeigt am Beispiel von  R+K CAD/CAM Technologieim Zusammenspiel mit Zahnarzt und Zahntechniker, ist individuell, innovativ und besteht aus folgenden Schritten:

1. Vorgespräch/Beratung


Der Patient informiert sich anhand eines Info-Flyers vor. Der Zahnarzt erklärt die Möglichkeiten der Organical Aligner-Therapie und stellt das Therapiekonzept vor.

2. Abformung und Modellerstellung


Die Erfassung der Patientensituation für das Aligner-Verfahren erfolgt üblicherweise über konventionelle Abformungen des zu behandelnden Kiefers sowie Gegenkiefers und die Übergabe an das Labor mit dort folgendem Gießen von Gipsmodellen. Entweder schickt der Techniker seine Modelle nach Berlin oder er scannt sie ein und übermittelt die STL-Daten. Formt der Zahnarzt mittels Intraoralscanner ab, spart der Techniker den Gipsschritt.

3. Herstellung der 3D-Modelle und Therapievorplanung


R+K CAD/CAM übernimmt entweder die Gipsmodelle und scannt sie ein oder arbeitet sofort mit dem erhaltenen STL-Datensatz weiter. In Berlin steht der offene
Labor-Scanner E3 (3Shape, Kopenhagen/Dänemark) zur Verfügung (Abb.1), außerdem die 3Shape Orthodontics™-Software.

Abb1. Laborscanner E3 (3Shape) zum digitalisieren von Gipsmodellen

Diese Ausstattung eröffnet die Möglichkeit für digitale Komplettlösungen im Workflow der Aligner-Technik. 3Shape ist mit seinen innovativen Scanlösungen einer der Vorreiter der dentalen 3D-Technologie. Als weltweit erster Dentalanwender sowie Technologie- und Vertriebspartner von 3Shape implemen-
tieren die Spezialisten von R+K CAD/CAM ihr Wissen in die stete Weiterentwicklung der dentalen 3D-Technologien und digitalen Fertigungs- verfahren beider Unternehmen. Sobald alle benötigten Daten digital vorliegen, importiert die Software sie direkt in den OrthoAnalyzer™ (3Shape) und die Spezialisten erarbeiten am Bildschirm Set-ups. Nach der Feststellung der mesialen und distalen Flächen erkennt die Software automatisch die Präparationsgrenzen und segmentiert die Zähne (Abb. 2).

Abb.2: Segmentierung und Vorbereitung des Modells mit der OrthoAnalyzer™-Software von 3Shape

Dadurch lassen sich diese einfach aus dem virtuellen Modell heraustrennen und an gewünschter Position einfügen. Die Zahnbewegungen werden nach den klinischen Vorgaben und unter Einhaltung der maximalen Bewegungs- grenzen des Konzepts von Dr. Echarri durchgeführt. Mit der OrthoAnalyzer™-Software stehen verschiedene Tools zur Verfügung, um Rotation, Extrusion/ Intrusion, Mesial/Distal-, Torque- und Labial/ Lingual-Bewegungen zu simulieren. Es sind qualifizierte zahnärzt- liche Mitarbeiter von R+K CAD/CAM mit KFO-Schwerpunkt, die eine präzise digitale Therapievorplanung erstellen

4. Bestätigung des Falls


Wird die Therapievorplanung vom Zahnarzt/Kieferorthopäden akzeptiert, sendet dieser die Bestätigung des Falls. Es folgen die Ermittlung der erforderlichen Set-up-Schritte für das gewünschte kieferorthopädische Ergebnis sowie die Erstellung eines Kostenvorschlags. Der Zahnarzt/Kieferorthopäde kontrolliert das virtuelle Set-up und gibt ggf. Änderungswünsche weiter. Außerdem setzt er einen Termin für das Aufklärungs- und Beratungsgespräch mit dem Patienten an. Dabei werden der Ablauf, die Dauer und die Kosten der Behandlung geklärt.

5. Rapid Prototyping des Set-ups


Nach der Bestätigung der Planung durch den Behandler wird in Berlin das erste Set-up-Modell hergestellt: per 3D-Druck im SLA-Verfahren . Hierzu kommen spezielle Hochgenauigkeits-Drucker zum Einsatz (Formlabs Form 2, Asiga MAX DLP).  Je Druckverfahren können zwischen 6 und 7 Modelle entstehen, wobei dieser Vorgang etwa 7 Stunden dauert. Das generative Verfahren des Rapid Prototyping erlaubt, auf einfache Weise Unterschnitte anzulegen. Wenn das Labor mit 3D-Drucker oder Fräsgerät ausgestattet ist, kann es selbst die Fertigung des Set-up-Modells übernehmen.

 

6. Herstellung der Aligner bis zum Behandlungsabschluss


Ist das erste Kunststoff-Set-up erstellt, wird das Labor wieder aktiv: Im Tiefziehverfahren fertigt es die ersten drei Aligner aus weicher, mittlerer und harter Folie, die der Patient in dieser Reihenfolge in drei aufeinanderfolgenden Wochen trägt. Der Behandler kontrolliert jeweils. In der vierten Woche wird eine neue Abformung für den nächsten Behandlungsschritt, das heißt für das nächste Set-up, genommen. Mit jeder neuen Abformung ist der vorherige Behandlungsschritt der  Aligner-Technik beendet. Meist besteht die Therapie aus sieben Set-ups – der Behandlungsdurchschnitt liegt insgesamt zwischen fünf und neun Monaten –, bevor das Zielergebnis erreicht ist. Je nach Ausgangssituation sind auch mehr Schritte möglich. Mit Abschluss der Zahnkorrektur erhält der Patient eine Retainer-Schiene für die Nacht, um die Zähne zu stabilisieren. Sechs Monate sind das Minimum – hier hat es sich jedoch gezeigt, dass jahrelanges Tragen günstiger zum Erhalt der neuen Zahnposition ist.

 

Die Vorteile auf einen Blick


Das hier beschriebene Aligner-System ist wissenschaftlich und klinisch von Dr. Tae Weon Kim und Dr. Pablo Echarri untersucht und dokumentiert worden. Nicht nur die CAD/CAM-Methode, sondern auch die Materialeigenschaften der thermoplastischen Kunststoffe spielen bei den Behandlungen eine sehr große Rolle. Die Schienen bestehen, ähnlich einer PET-Trinkflasche, aus PET-G, einem elastischen, klarsichtfolienartigen, nicht toxischen und biologisch verträglichen Material.

Vorteile des Konzepts:

Die Analyse, Therapieplanung und Berechnung der virtuellen Set-ups werden bei R+K CAD/CAM von zertifizierten Zahnärzten und Zahntechnikernin Einklang mit der „Kosmetischen Kurzzeit-Zahnregulierung“ (KKZ) durchgeführt. Die Zahnumstellungen werden auf Basis der klinischen Protokolle von Dr. Pablo Echarri realisiert. Die moderne digitale Set-up-Technologie ermöglicht die genaueste Berechnung des Behandlungsverlaufs und Ausgabe in 3D-Darstellung. Analyse, Behandlungsplanung und 3D-Druck basieren auf den jeweils aktuellsten Erkenntnissen und Daten.

Die Diagnosedaten werden den Zahnärzten für ihre Therapie zur Verfügung gestellt. Auf diese Weise kann bei Therapieunterbrechungen die Behandlung jederzeit wieder aufgenommen werden. Die Zahnärzte behalten im gesamten Therapieverlauf jederzeit die vollständige Behandlungskontrolle.

Abb.5 Set-up Modell mit Aligner-Set aus Soft-, Medium- und Hard-Folie

Die Aligner können im Labor hergestellt werden. Das steigert die Wertschöpfung und Wirtschaftlichkeit inhouse. Der Techniker erhält dazu 3D-gedruckte Modelle, auf welchen die Aligner nach dem CLEAR ALIGNER-System tiefgezogen werden (Abb. 5). Das Aligner-Konzept ist so flexibel, dass der Zahntechniker auch schon die Herstellung der Set-ups übernehmen kann (drucken oder fräsen).

Mit der Aligner-Technik können die Zähne im Frontzahnbereich vorhersagbar und schnell bewegt werden. Der Aligner erzielt optimale Resultate bei geringem Aufwand, niedrigen Kosten und kurzer Behandlungsdauer.

 

Fazit


Mittels Organical Aligner-Therapie lassen sich leichte Lückenbildungen oder Engstände im Frontzahnbereich beheben. Darüber hinaus gibt es sozusagen in jeder Zahnarztpraxis Patienten, die ähnliche Wünsche haben wie im beschriebenen Fallbeispiel. Für die meisten erwachsenen Patienten ist aber eine Behandlung mit Brackets nicht vorstell- oder finanzierbar. Die Aligner-Therapie ist eine schnelle und kostengünstige Lösung, wobei die Dauer der Behandlung vom Grad der Zahnfehlstellung abhängt. Für das Erreichen des geplanten Behandlungsziels ist die Compliance des Patienten beim Tragen der Aligner die wichtigste Voraussetzung. Der Erfolg der Behandlung wird über den Behandler gesteuert und überwacht. Im Zusammenspiel handhabt der Zahntechniker die Ablaufgestaltung und stellt die Aligner her, ggf. auch vorher Gipsmodelle und Set-up-Modelle. Bei allen Vereinfachungen, die die Aligner-Therapie bringt, bleibt es immer relevant einzuschätzen, welcher Befund durch den Zahnarzt behandelbar ist und welcher Patient zu einer Spezialpraxis überwiesen werden muss.

Dr. Alma Garcia I Kundenbetreuung Organical Aligner Therapie