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Kieferorthopädie 13.08.2018

Virtuell geplant, exakt umgesetzt

Virtuell geplant, exakt umgesetzt

Der Einsatz kieferorthopädischer Miniimplantate zur Verstärkung der Verankerung hat sich im klinischen Alltag bewährt. Da jeder Kraft im bestehenden System aus Kieferknochen, Zähnen, parodontalem Ligament und kieferorthopädischer Apparatur immer auch eine Gegenkraft gegenübersteht, muss bei der Behandlung darauf geachtet werden, dass keine unerwünschten Nebeneffekte entstehen. Miniimplantate wirken diesen Nebeneffekten entgegen und bieten sich hier aufgrund ihrer geringen Invasivität sowie der vielfältigen Kopplungsmöglichkeiten optimal an.

In der Literatur wurden verschiedene mögliche Lokalisa­tionen zur Insertion beschrieben. So weist gerade der anteriore Gaumen eine ausreichende Knochenhöhe und -dichte auf, die eine Insertion entweder 
median in der Raphe palatina mediana oder paramedian auf Höhe des dritten Gaumenfaltenpaares problemlos realisierbar macht. Jedoch ist bei der Insertion in diesem Bereich insbesondere auf die Achsenstellung der Frontzähne zu achten, damit es beim Einbringen der Pins zu keiner Wurzelverletzung kommt.

Je nach Behandlungsaufgabe können an die inserierten Minipins kieferorthopädische Apparaturen zur Mesialisation, Distalisation, Intrusion oder zur transversalen Erweiterung als Hybrid-GNE gekoppelt werden (Abb. 1 und 2). Um diese Behandlungsgeräte herzustellen, wurde früher nach erfolgter Insertion der Pins mittels Übertragungskäppchen eine Abformung gemacht. Diese ermöglichte die Herstellung eines Gipsmodells mit Laboranalogen. Auf diesem Montagemodell wurde dann vom Zahntechniker die jeweils benötigte Apparatur gefertigt.

Heutzutage eröffnen sich dem Behandler durch Einsatz von intraoralen 3D-Scannern sowie durch verschiedene zur Verfügung stehende Softwaretools völlig neue Möglichkeiten.

Erstellung einer Insertionshilfe und des Montagemodells

Der Einsatz einer Bohrschablone als Insertionshilfe bringt für die Umsetzung einer sicheren und präzisen Implantation große Vorteile. Ludwig et al.1 zeigten die Möglichkeit, eine digitale Planung mittels OnyxCeph3-Software (Fa. Image Instruments, Chemnitz) durchzuführen. Dabei dienten ein Fernröntgenseitenbild und ein digitales Kiefermodell als Ausgangsbasis für eine Überlagerung. Anschließend wurde mithilfe virtueller Implantate die endgültige Position der Minipins bzw.  TADs (Temporary Anchorage Devices) geplant (Abb. 3). Durch den Einsatz von 3D-Druckverfahren kann ein physisches Modell aus der geplanten virtuellen Situation erzeugt werden. Auf diesem Modell ist anschließend im Tiefziehverfahren oder mittels Silikon eine Insertionshilfe herstellbar (Abb. 4 und 5). Dazu wird eine spezielle Parallelhülse (Fa. Promedia Medizintechnik, Siegen) auf das Positionsmodell aufgesetzt und im Anschluss die entsprechende Schablone gefertigt. Neben der Position wird dadurch nicht nur die Position der Minipins, sondern darüber hinaus auch die Implantationstiefe eindeutig festgelegt.

Nach dem Inserieren der Miniimplantate im anterioren Gaumen müssen im konventionellen Verfahren Abformungen mithilfe spezieller Abformkappen genommen werden. Diese dienen zur Positionierung der Laboranaloge, sodass ein Montagemodell vom Zahntechniker hergestellt werden kann. Im digitalen Workflow wird dieser Schritt durch einen intraoralen 3D-Scan ersetzt. Im anschließend vorliegenden, virtuellen 3D-Modell kann dann die exakte Position der realen Miniimplantate bestimmt und mit virtuellen Implantaten überlagert werden. Durch diese Überlagerung ist es schließlich möglich, ein entsprechendes Montagemodell zu berechnen, welches eine exakte Aufnahme für die Laboranaloge bietet. Anschließend wird das Modell mithilfe eines 3D-Druckers ausgedruckt und die Laborimplantate darin eingeklebt. Danach kann die Apparatur in gewohnt hoher Präzision angefertigt werden.

TADmatch™-Modul

Zur Vereinfachung des Workflows bei der Planung der Miniimplantate und um die Koordinierung der Laborprozesse zu erleichtern, wurde das  TADmatch™-Modul zur OnyxCeph3Software (Fa. Image Instruments, Chemnitz, und Fa. Promedia Medizintechnik, Siegen) entwickelt. Dabei können sowohl ein Positionsmodell zur Herstellung einer Insertionsschablone als auch ein Montagemodell zur Herstellung der Apparatur erzeugt werden. Grundlage für die Arbeit mit TADmatch™ ist immer ein dreidimensionales Modell der Kiefersituation. Dieses ist mittels Modellscan im Labor erzeugbar, sollte für den vollen Umfang der Möglichkeiten jedoch besser mithilfe eines Intraoralscans realisiert werden. Zur Vorbereitung der Planung kann das Modell sowohl mit einem Fernröntgenseitenbild (FRS) als auch mit 3D-Daten von einem DVT oder CT überlagert werden (Abb. 6). Hierzu dient die Modulkomponente Register 3D. Dabei werden frei wählbare Landmarks auf dem Modell und den 2D- oder 3D-Röntgendaten markiert (Abb. 7) und die einzelnen Datensätze mittels Best-Fit entsprechend ausgerichtet. Zur Feinjustierung hat der Behandler die Möglichkeit, die Positionierung auch manuell durchzuführen. Das so erzeugte Kombinationsmodell wird dann als neuer Befund in der OnyxCeph3-Software gespeichert. Nun hat der Kieferorthopäde eine genaue Zuordnung der Position der Zahnwurzeln, der Achsenstellung der Zähne sowie des Knochenangebots am Insertionsort vorliegen.Das vorbereitete 3D-Modell wird jetzt in das eigentliche TADmatch™-Modul geladen. Hier steht dem Kieferorthopäden eine Bibliothek mit virtuellen Miniimplantaten zur Verfügung (Abb. 8). Derzeit sind neben den Implantaten des Ortholox®-Systems auch Benefit®-Schrauben (Fa. PSM Medical Solutions, Tuttlingen) und OrthoEasy®-Pins (Fa. FORESTADENT, Pforzheim) integriert.

Es stehen sowohl Einzelpins als auch bereits parallel ausgerichtete Miniimplantatpaare in verschiedenen Abständen (6 mm bzw. 8 mm) zur Verfügung. Dies erleichtert dem Behandler die genaue Ausrichtung der Schrauben, beispielsweise bei der Planung einer Hybrid-Gaumennaht-Erweiterungsapparatur. Nach Positionierung und Kontrolle der Sicherheitsabstände können nun sowohl das Positions- als auch das Montagemodell berechnet und nach erfolgtem 3D-Druck der Modelle die Insertionsschablone angefertigt werden. Durch die präoperative digitale Planung ist die spätere Implantatposition bereits bekannt, sodass bereits vor Einbringen der Schrauben die endgültige implantatgetragene Apparatur auf dem Montagemodell hergestellt werden kann (Abb. 9). Durch die effiziente Ausnutzung des digitalen Workflows und der Präzision innerhalb der Planung wird eine sichere und gezielte Insertion der Minipins ermöglicht. Für die Implantation stehen dem Anwender zum einen ein in zwei verschiedenen Längen erhältlicher Pilotbohrer mit spezieller Führung in der Insertionsschablone sowie ein spezielles Eindrehinstrument zur Verfügung. Da die kieferorthopädische Apparatur bereits vorab hergestellt werden konnte, hat der Behandler die Möglichkeit, den Patienten in nur einer Sitzung vollständig zu versorgen (Abb. 10).

Die erzeugten Modelle lassen sich auch nutzen, um mit geeigneten und zugelassenen Softwaretools die Bohrschablone direkt zu designen. Mittels biokompatibler Klasse IIa-Materialien ist es möglich, die Schablone dann direkt im 3D-Druck herzustellen. Nach dem Einsetzen der Metallführungshülse kann diese Insertionshilfe für die Implantation verpackt und anschließend sterilisiert werden (Abb. 11 und 12).

Klinisches Fallbeispiel

Im vorliegenden Fall ist der mittlere Inzisivus durch ein Trauma verloren gegangen. Durch Aufwanderung der Seitenzähne mit einhergehender Lückeneinengung war eine prothetische Versorgung nur eingeschränkt möglich. Für die Distalisation und Lückenöffnung regio 11 wurde ein Ortholox Distalizer geplant. Die dafür benötigten Miniimplantate wurden konventionell inseriert (Abb. 13 und 14). Nach einem Intraoralscan der vorliegenden Mundsituation konnte mithilfe des  TADmatch™-Moduls die exakte Position der Pins mittels Überlagerung der virtuellen Implantate rekonstruiert werden (Abb. 15). Auf dem Montagemodell wurde nach Einfügen der Laboranaloge dann die Ortholox-Apparatur hergestellt (Abb. 16). Beim Einsetzen des Ortholox Distalizers (Fa. Promedia Medizintechnik, Siegen) zeigte sich die hohe Präzision bei der Übertragung mittels überlagertem intraoralen 3D-Scan (Abb. 17 und 18).

Zusammenfassung

Die Insertion und Planung kieferorthopädischer Miniimplantate sowie die Herstellung von skelettal verankerten Apparaturen wird durch den digitalen Workflow im OnyxCeph3-System mithilfe des  TADmatch™-Modul für den Behandler erheblich vereinfacht. Der Einsatz von intraoralen 3D-Scannern führt zu einer Vermeidung konventioneller Abdruckfehler, wodurch die Passgenauigkeit der angefertigten Apparatur erhöht wird. Mithilfe der Insertionsschablone kann die vorherige Planung exakt im Patientenmund umgesetzt werden, sodass gerade Kieferorthopäden, welche nicht regelmäßig in hoher Stückzahl implantieren, hier enorm profitieren. Durch die einzeitige Versorgung lässt sich der Einsatz skelettaler Verankerung effektiv in den Praxisablauf integrieren.

1 Ludwig B, Hourfar J, Glasl B. Planung und Herstellung einer im anterioren Gaumen
skelettal verankerten Apparatur. Kieferorthopädie 2017;31:65–69.

Dieser Beitrag ist in den KN Kieferorthopädie Nachrichten 6/18 erschienen.

Foto: Dr. Philipp Eigenwillig
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