Kieferorthopädie 24.04.2013
Kein Schleifen und Trimmen mehr
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Dr. Pablo A. Echarri und Dipl.-Ing. Claus Schendell stellen adenta LABTEC vor – eine neue Generation der präzisen und einfachen Modellherstellung.
Einführung
Sowohl in der Kieferorthopädie, der Kieferchirurgie als auch in der Zahnmedizin werden zur Diagnose und Behandlungsplanung exakte Zahnmodelle des Patienten benötigt. Hierzu werden von den Zahnbögen des Patienten Abdrücke genommen, diese dann mit Gips ausgegos-sen und im Allgemeinen eine relativ große Gipsmenge zusätzlich hinzugefügt, um später mithilfe einer Schleifscheibe (Trimmer) die Zahnmodelle mit den entsprechenden Ebenen zu versehen. Dieser Vorgang ist sehr zeit-, schmutz-, personal- und lärmintensiv. Darüber hinaus weisen die bestehenden Hilfssysteme und Prozesse nicht die notwendige Präzision und Standardisierung in der Modellherstellung als auch Modellmodifikation auf, um z.B. exakte dentale oder kieferchirurgische Bewegungen vorzunehmen. Durch die Zusammenarbeit des Kieferorthopäden Dr. Pablo A. Echarri und des Ingenieurs Claus Schendell (Fa. adenta GmbH) wurde die Laborlinie adenta LABTEC entwickelt, um für die Bereiche der kieferorthopädischen, kieferchirurgischen und zahntechnischen Modellherstellung und -modifkation die Laborprozesse durch ein hohes Maß an Effizienz zu verschlanken, zu beschleunigen, zu standardisieren sowie reproduzierbar und wirtschaftlicher zu gestalten. Darüber hinaus bietet die Laborlinie eine bis heute nicht mögliche Präzision und exakte Feineinstellungen.
Die Laborlinie besteht aus vier Laboreinheiten: dem Model Maker (MM) zur exakten Herstellung von Modellen ohne Schleifen und Trimmen, dem Set-up Model Maker (SUM) zur schnellen Herstellung und Duplizierung von Set-up-Arbeits- und Schlussmodellen, der Occlusal-Plane-Reference (OPR) zur optimalen Positionierung der Zähne, sowie dem Surgical Model Accuracy Device (SMAD) zur Erstellung von kieferchirurgischen Bewegungen in exakten mm- und Grad-Schritten in allen Ebenen. Dieser Beitrag stellt den Model-Maker und Set-up Maker im Detail vor.
Vorteile im Praxisalltag
Empirische Untersuchungen in nationalen sowie internationalen Laboren und Praxen haben ergeben, dass der durchschnittliche Arbeitsaufwand für die Erstellung eines diagnostischen Modells im Schnitt 25 bis 30 Minuten beträgt. Die Modellherstellung mithilfe des Model Makers und Set-up Makers machen das Schleifen und Trimmen von grob ausgegossenen Modellen überflüssig. Im Durchschnitt müs-sen mit dem Model Maker nur noch 8 bis 10 Min. pro Modellherstellung aufgewendet werden, sodass ca. 60% der Arbeitszeit eingespart werden können. Darüber hinaus führt die Verwendung des Model Makers nicht nur zu einer deutlichen Reduzierung der Lärm- sowie Staubbelastung im Labor, sondern ermöglicht die Herstellung von exakten, standardisierten, formschönen und präzisen Modellen. Auch Brüche von Modellen oder Korrekturmaßnahmen durch Fehler beim Gießen, Schleifen oder Trimmen können entfallen. Die Einsparungen im Bereich des Materials, vornehmlich Gips und Trimmerscheibe, konnten auf das Jahr hochgerechnet um 10% reduziert werden. Die Zeiteinsparung hinsichtlich Personalkosten in Deutschland beträgt bei einem Modellbedarf von z.B. 25 Stück pro Woche ca. 2.600,– Euro jährlich. Als besonderer Vorteil wurde bei der Befragung der Labore und Praxen vor allem die Kombination von Mitarbeiterentlastung, Kosteneinsparung als auch absolute Präzision und hervorragende Optik der Modelle genannt.
Der Model Maker
Der Model Maker (Abb. 1a) ermöglicht die Herstellung von exakten Modellen entsprechend den internationalen Standards innerhalb von nur 8 bis 10 Minuten ohne Schleifen und Trimmen. Für Praxen und Labore mit einem hohen täglichen Modellbedarf wurde eine 3-er Grundplatte entwickelt (Abb. 1b), die die gleichzeitige Herstellung von drei Modellen ermöglicht. Der 1-er Model Maker (Abb. 1a) besteht aus einer Grundplatte mit zwei vertikalen Führungssäulen, einer Oberplatte zur Befestigung und Positionierung der Zahnkränze sowie einer Aufnahmeform für die Gießformen des Modellsockels. Für die Entwicklung der Gießformen wurden von unterschiedlichen Patientenmodellen aus verschiedenen Ländern die Kiefergrößen vermessen und analysiert. Die daraus errechneten Mittelwerte wurden in drei verschiedenen Sockelgrößen (S/M/L) umgesetzt (Abb. 2a–c), um dadurch eine standardisierte, jedoch optimal passende Sockelgröße für den individuellen Patientenfall zu erhalten. Die passende Gießform wird durch das mittige Positionieren der Oberkieferzahnform anhand der auf der Grundplatte angebrachten Musterlinien ausgewählt. Die drei Linien entsprechen den Größen S, M, L der Gießform (Abb. 3).
Die Erstellung von diagnostischen Modellen
Zunächst werden Gipszahnkränze aus den Abdrücken (Silikon oder Alginat) erstellt. Hierzu wird der Oberkieferabdruck mit flüssigem Gips insoweit ausgefüllt, dass die Lippenbändchen sowie der palatinale Bogen ausgegossen sind. Der Unterkieferabdruck des Patienten wird mit ca. 1cm Gips ausgefüllt und ausgehärtet. Für eine extra starke mechanische Retention können zusätzlich Zahnscheiben (Fa. adenta GmbH) in den noch flüssigen Gips eingeführt werden. Mit diesen lassen sich die Zahnkränze zusätzlich auch einfach herauslösen (Abb. 4a, b). Die ausgewählte Gießform wird in die Aufnahmeform platziert und diese anhand der drei Führungsbohrungen auf der Grundplatte des Model Makers exakt platziert (Abb. 5a, b). Diese exakte Positionierung der Aufnahmeform ermöglicht, ein Modell aus Ober- und Unterkiefer so herzustellen, dass die beiden Außenkonturen und im speziellen die Tuberebenen exakt übereinander positioniert sind. Die Grundplatte besteht aus zwei Seiten (Abb. 6a, b). Auf der Unterseite befindet sich eine Vertiefung ähnlich einer Gebissform (Abb. 6a). In diese Vertiefung wird eine spezielle, wiederverwendbare und selbstklebende Haftmasse (Easy-Ever Stick, Fa. adenta GmbH) eingefügt. Der Oberkieferzahnbogen wird anhand der eingravierten Mittellinie platziert, in die Haftmasse gedrückt und somit fixiert (Abb. 7). Die eingravierte Mittellinie ermöglicht auch bei einer Mittellinienverschiebung eine exakte exzentrische Positionierung des Oberkiefers. Bei einem seitlich offenen/schiefen Biss könnte der Zahnkranz zusätzlich vorab so passgenau getrimmt oder positioniert werden, sodass dies bereits in der Modellherstellung berücksichtigt wird.
Die Oberplatte wird nun mit dem befestigten Zahnkranz nach unten zeigend auf die Führungssäulen aufgesetzt. Mittels der Stellschraube wird der Zahnkranz nun soweit in die Gießform eingeführt, bis die gewünschte Sockelhöhe erreicht ist (Abb. 8). Um das Oberkiefermodell fertig zu stellen, wird nun Gips in die Gießform auf der Grundplatte in flüssiger Form eingefügt und die Oberplatte mit dem Zahnkranz bis zum Anschlag der Stellschraube aufgesetzt (Abb. 9a, b). Dann wird gewartet, bis der Gips ausgehärtet ist, um das Oberkiefermodell aus der Aufnahmeform zu lösen. Dies kann am besten unter Zuhilfenahme von Pressluft geschehen (Abb. 10a, b). Nun wird der fertige Oberkiefer in die Oberseite der Oberplatte mithilfe der Stellschraube an den beiden Anschlägen positioniert und fixiert. Anschließend wird der Unterkieferzahnkranz entweder mittels eines Wachsbisses oder anderer Positionierhilfen auf dem Oberkiefermodell fixiert (Abb. 11a, b).
Die Abstandsbuchse wird nun über die Höhenstellschraube geführt, um die passende Höhe des Unterkiefermodellsockels zu erreichen bzw. kann diese auch über Drehen der Höhenstellschraube zusätzlich modifiziert werden (Abb. 12). Für die Unterkieferaußenkontur benötigt man nun die passende Gießform, die wiederum in der Aufnahmeform auf der Grundplatte positioniert wird. Danach wird nun die Unterkiefergießform mit flüssigem Gips gefüllt und die fixierten Zahnkränze in die Unterkieferform eingeführt (Abb. 13). Nach dem Aushärten erhält man somit ein komplettes Zahnmodell, das den internationalen Richtlinien und Standards entspricht (Abb. 14). Das Besondere dieser Art der Modellerstellung ist die exakte parallele und höhenmäßige Übereinstimmung der Tuberebenen und der beiden Seitenwinkel von Unter- und Oberkiefer (Abb. 15a–e).
Der Set-up Model Maker
Der Set-up Model Maker (Abb. 16) besitzt die gleiche Grundplatte wie der Model Maker und dient zur exakten Registrierung, Duplizierung und Erstellung von Set-up-Modellen. Zunächst werden die Malokklusionszahnkränze auf einer Montageplatte (herstellerunabhängig) aufgesockelt und mit den entsprechenden Linien für die spätere Schnittführung versehen. Auf der Grundplatte wird der Gebissträger in den drei Aussparungen montiert und das Malokklusionsmodell durch die Verstellschraube fixiert (Abb. 16b). Die Oberplatte hat auf der Unterseite eine gebissähnliche, jedoch tiefere Aussparung als die Oberplatte des Model Makers. Sie dient dazu, einen vollständigen Gebisszahnbogen in die Silikonmasse einzubetten und somit eine exakte Verschlüsselung der gesamten Zahnkronen (Malokklusion oder optimale Okklusion) zu erhalten (Abb. 17a, b; 18a). Nach erfolgtem Abdruck und Aushärten des Silikons wird der Malokklusions-Zahnbogen oder das Malokklusionsmodell aus dem Gips herausgelöst und vereinzelt, d.h. die Zähne werden in einzelne Zähne mit Zahnstumpf segmentiert. Diese werden dann nacheinander in den jeweiligen Malokklusions-Silikonschlüssel eingesetzt (Abb. 18b). Dann werden die im Silikonschlüssel fixierten Zähne mithilfe der Oberplatte des Set-up Makers in das Wachs geführt und fixiert (Abb. 18c, d). Dieser Arbeitsschritt erfolgt sowohl für den Ober- als auch Unterkiefer. Nach Erkalten des Wachses werden nun durch Erwärmung einzelner Wachssegmente die Zähne neu positioniert und in einer optimalen Zahnbogenform und Okklusion gebracht. Für die Modifizierung der Malokklusion im Rahmen der Set-up-Erstellung kann die Occlusal-Plane-Reference aus der LABTEC Linie verwendet werden. Diese ermöglicht u.a. die gleichzeitige mm- sowie gradgenaue Einstellung der okklusalen Ebene, der Rotationen sowie der transversalen Inklination. Es können alle Artikulatoren-Montageplatten verwendet werden, da die Aufnahmeform der LABTEC Grundplatte herstellerunabhängig ist (Abb. 19a, b). Die optimale Position der Zähne kann nun aus dem Wachsmodell in ein hartes und deformationsfreies Set-up-Modell übertragen werden. Dafür wird ein neuer Silikonschlüssel je Kiefer, wie zuvor beschrieben, erstellt (Set-up-Silikonschlüssel). Anhand der Abdrücke können nun weitere Artikulatorenmodelle erstellt oder mithilfe der Model Maker Sockelelemente Gipsmodelle gefertigt werden. Hierbei bleiben sämtliche 3-D-Relationen erhalten. Die deformationsfreien Set-up-Modelle können nun z.B. zur Erstellung von prä-chirurgischen Splints verwendet werden, das Wachs-Set-up-Modell bleibt für weitere Modifikationen erhalten.
Zusammenfassung
Sowohl der Model Maker als auch der Set-up Maker haben in der Praxis gezeigt, dass sie ein kosteneffizientes, zeitsparendes als auch höchst präzises Hilfsinstrument für den täglichen Einsatz in jeder kieferorthopädischen Praxis oder jedem zahntechnischen Labor sind. Das Erstellen von ästhetischen diagnostischen Modellen ohne Schleifen und Trimmen oder die Duplizierung von Modellen in kürzester Zeit und unter exakter Einhaltung aller Standards, Richtlinien und Relationen bringt neben den wirtschaftlichen Vorteilen auch das benötigte Maß an Präzision in die Praxis, die eine genaue und exakte Behandlungsplanung sowie optisch ansprechende Präsentation im Patientengespräch sicherstellen.