Technischer Stand und klinische Bewährung

CEREC fertigt keramische Restaurationen in der Praxis derart, dass der Patient in einer Sitzung definitiv keramisch versorgt werden kann [Mörmann und Brandestini]. Für Patienten ist das attraktiv.

1.Die Präparation wird entweder direkt im Mund mit der 3D Mundkamera oder im Labor mit dem extraoralen Scanner „inEOS“ in Sekundenbruchteilen aufgenommen.

2.Der Computer stellt auf dem Monitor ein dreidimensionales digitales Modell der Präparation, der Nachbarzähne und des zentrischen Registrates her.

3.Der Zahntechniker arbeitet ohne Wachsmodellation, Einbettung, Gießen oder Heißpressen. Das System schlägt aus der Zahndatenbank oder Zahnbibliothek das fertige Inlay, Onlay, Overlay (Teilkrone), Veneerschale, Vollkrone, Coping oder Brückengerüst vor.

4.Der Computer steuert das Formschleifen der Restauration aus der gewählten Blockkeramik .

5.Der Zahnarzt setzt die Restauration adhäsiv ein, um den Zahn und die Keramik zu schienen.

Dr. Rella Christensen PhD und Dr. Gordon Christensen PhD, Provo, Utah, USA, weisen darauf hin, dass die CEREC chairside Fertigung keramischer Restaurationen in einem wachsenden Anteil der Routinepraxen in den USA angewendet wird. Entscheidend für die Patienten und die Zahnärzte ist die Fertigstellung der keramischen Restaurationen in einer Sitzung. Das Wegfallen der Laborkosten ermöglicht eine hohe Wertschöpfung und versetzt den Zahnarzt in die Lage, den Patienten bei den Kosten flexibel entgegenzukommen. Allerdings wird auch darauf hingewiesen, dass der erfolgreiche Einsatz der chairside Methode eine Anwendungsroutine ohne Berührungsangst gegenüber dem Computer erfordert. Die computergestützte Menüsteuerung ist jedoch inzwischen als Allgemeingut bei der Bedienung technischer Geräte zu betrachten und stellt bei Zahnärzten und Zahntechnikern kein Problem dar. Die erfolgreiche Anwendung der CEREC chairside Fertigung keramischer Restaurationen fasziniert die Patienten und den Zahnarzt [R. Christensen].

Die Bedienung von CEREC wird durch die anschauliche, intuitiv anwendbare 3D Software leicht gemacht, CEREC ist eine typische Methode unserer Zeit. Speziell in den USA steht die Zahntechnik im Wettbewerb mit off-shore Billigangeboten [G. Christensen]. Dadurch entsteht ein Druck zur Rationalisierung und Standardisierung von Produktionsprozessen, in der Praxis wie auch im Labor, zum Beispiel zur Auslagerung der Gerüstproduktion in zentrale industrielle Fertigungszentren. Die Investitionskosten der High-Technology verlangen zur Amortisation eine genügende Auslastung. Dies ist in beiden Bereichen, chairside und labside möglich und ökonomisch vorteilhaft. Bei der chairside Anwendung durch den Zahnarzt spielen die Faktoren „Spaß an der Beherrschung modernster Technik“ und positives Praxismarketing eine Rolle [G. Christensen].

Die ermittelten Langzeitergebnisse der mit Pioniergeräten (CEREC 1 und 2) noch ohne Dentinadhäsion erstellten Restaurationen sind mit denen konventioneller Keramikrestaurationen vergleichbar [R. Christensen], bleiben aber hinter den positiven europäischen Resultaten mit Dentinadhäsion zurück [Reiss, Arnetzl]. CEREC CAD/CAM Restaurationen sind in den USA als etablierte Methode anerkannt [G. Christensen].

Fabrikgefertigte Blockkeramiken erzielen generell eine höhere Qualität als laborgefertigte Keramiken der gleichen Art [Kelly]. Im Labor gebrannte Keramiken haben sich nicht bewährt [Kelly]. Keine der bekannten Verblendkeramiken erreicht die Qualität der Mark II Blockkeramik [Kelly]. Die Blockkeramiken Mark II (Vita), ProCAD (Ivoclar Vivadent) und von 3M-Espe werden als ästhetische, hoch glashaltige Keramiken, aus feldspathischen oder synthetischen Aluminosilikatgläsern als Matrix, mit unterschiedlichen, hoch schmelzenden Glasfüllerzusätzen (Nephelin, Albit beziehungsweise Leuzit), charakterisiert [Kelly] (Abbildung 1). Im Gegensatz dazu haben die Strukturkeramiken einen niedrigen Glasanteil als Matrix (Lithiumdisilikat) oder als Infiltrat (Lanthanglas) bei klassischem In- Ceram (Gerüstkeramik) beziehungsweise überhaupt keinen Glasgehalt bei polykristalliner Aluminiumoxid- und Zirkonoxidkeramik (Oxid-Gerüstkeramiken). Die Festigkeit der mit CEREC maschinell bearbeiteten ästhetischen Keramiken ist mindestens so hoch wie die von Presskeramik [Kelly]. CEREC Blockkeramiken repräsentieren die höchste Qualitätsstufe in jeder Mikrostrukturkategorie [Kelly]. Sie sind zahnschmelzähnlich in ihrem Aussehen (Transluzenz), in ihrer Beständigkeit, und sie bieten durch ihre Ätzbarkeit gute Voraussetzungen für die adhäsive Befestigung. Als Restauration gewinnen diese Keramiken ihre klinische dauerhafte Qualität durch die adhäsive Befestigung an der Zahnhartsubstanz, und zwar durch Adhäsion am Schmelz und am Dentin.

Die adhäsive Befestigung ästhetischer Keramik ermöglicht die moderne, defektorientierte, die Zahnhartsubstanz schonende restaurative Zahnheilkunde (Abbildung 2) [Krejci]. Das adhäsive Befestigen ästhetischer Keramik (CEREC Vita Mk II, ProCAD) ist als qualitativ hoch stehende „HighTech“ Maßnahme zu betrachten. Sie geht an Zahnschmelz und Dentin bezüglich sorgfältiger Ausführung und Zeitaufwand über das konventionelle Zementieren mit nicht adhäsiven Zinkphosphat- und Glasionomerzementen sowie „selbstadhäsiven“ Zementen hinaus. Sie stellt einen dichten, dauerhaften Verbund zwischen Schmelz und Dentin einerseits und der Keramik andererseits her. Die Keramik gewinnt dadurch die notwendige Bruchfestigkeit. Nicht adhäsives oder teiladhäsives Zementieren von Restaurationen aus ästhetischer Keramik ist deshalb mit den Regeln der Kunst nicht vereinbar. Das Befestigungscomposite verblendet den Zahn und die Keramik an den Rändern ästhetisch unsichtbar, zervikale Kronenränder können daher epigingival gelegt werden. Die keramischen Restaurationen repräsentieren in dieser Anwendung die höchste Qualtität der dentalen Restaurationstechnik [Krejci] und werden auch so honoriert. Die dentale Adhäsivtechnik folgt einfachen Prinzipien. An Zahnschmelz und Dentin sind dies:

1.das „Konditionieren“ (Ätzen),

2.das „Priming“ (chemisch vorbehandeln, benetzen) und

3.das „Bonding“ („Bond“, adhäsives Harz auftragen) [Krejci].

Der anorganische Zahnschmelz kann nach dem Konditionieren problemlos getrocket und direkt mit dem („hydrophoben“) Bond benetzt werden. Das vitale Dentin bietet als lebendes Gewebe eine feuchte Basis und wird mit feuchtigkeitsfreundlichen („hydrophilen“) oder mit zugleich feuchtigkeitsund „bond“-freundlichen („amphiphilen“) Primern vorbehandelt. Die adhäsiven Schritte erfolgen auf Dentin zweistufig [Krejci] oder dreistufig wie dies an unserer Klinik geübt wird.

Folgende Agentien sind beteiligt:

(1)Das Phosphorsäureätzgel für den Schmelz,

(1 & 2)der selbstkonditionierende Primer beziehungsweise dieser und zusätzlich der

(2b)amphiphile Primer für das Dentin – der amphiphile Primer kann auch mit dem

(3)Bond als amphiphiles Bond (2b & 3) kombiniert sein.

(4)Das Flusssäureätzgel dient für die Keramik als „Conditioner“,

(5)das organische Silan dient als Haftvermittler,

(6)das Bonding benetzt Dentin, Schmelz und Keramik und

(7)das Befestigungscomposite ist das physikalische und ästhetisch optimale Zwischenmedium.

Es bewährt sich, das Bonding in der Kavität dünn auszublasen, es mindestens 20 Sekunden lang in das vorbehandelte Dentin eindringen zu lassen und sorgfältig separat mit Licht zu härten. Es trägt dann keine Schicht auf, welche die Passgenauigkeit der Restauration stören könnte. Diese separate Aushärtung des „Bond“ versiegelt Schmelz und Dentin und sichert die Haftung durch die mikroretentive Verankerung (Abbildung 3). Eine zusätzliche Unterfüllung wird dadurch, abgesehen von pulpanahen Stellen, überflüssig. Das an der Oberfläche verbleibende unpolymerisierte „Bond“ (Inhibition der Polymerisation durch Luftsauerstoff) härtet zusammen mit dem Befestigungskomposit aus und verbindet sich mit diesem nahtlos.

Das Vorgehen, den Zahnschmelz und das Dentin in einem Gang mit Phosphorsäure zu konditionieren („total etch“) und auch die gemeinsame „Härtung“ von Bond und Befestigungscomposite führen zu schwer kontrollierbaren Ergebnissen [Krejci]. Versuche, das „Conditioning“, „Priming“ und „Bonding“ von Zahnschmelz und Dentin in einem einzigen Agens zu vereinen, um das Prozedere zu vereinfachen, sind mit Qualitätseinbußen verbunden [Krejci]. Die optimal erzielbaren Ergebnisse werden mit dem sorgfältigen stufenweisen Vorgehen erzielt (Abbildung 3).

Während für keramische Inlays, Onlays, Teilkronen, Front- und Seitenzahnkronen sowie Frontzahnbrücken genügend klinische Langzeiterfahrungen vorliegen, um deren klinischen Einsatz als Alternative zu konventionellen metallgetragenen Restaurationen empfehlen zu können, erscheint die klinische Langzeiterfahrung für vollkeramische Gerüstbrücken im Seitenzahnbereich (Abbildung 4) und für vollkeramische Superkonstruktionen von Implantaten noch nicht genügend, um diese als erprobte Alternativen zu metallgetragenen Konstruktionen empfehlen zu können [Kern]. Für CEREC 1 Inlays und Onlays, die von Juni 1987 bis September 1990 gelegt wurden, betrug die Überlebensrate in einer süddeutschen Praxis nach 16,7 Jahren 84,4 Prozent, wobei die Resultate bei Prämolaren besser waren als bei Molaren und die Keramikrestaurationen sich bei vitalen Zähnen besser bewährten als auf devitalen [Reiss]. Über 15 Jahre unterschied sich die Überlebensrate von CEREC Inlays mit 93 Prozent nicht von der Überlebensrate von Goldinlays und war signifikant besser als die Überlebensrate von im zahntechnischen Labor gebrannten Keramikinlays (68 Prozent) [Arnetzl]. Die Überlebensrate von CEREC Inlays in devitalen Zähnen sank in beiden Studien nach 15 beziehungsweise 16,7 Jahren auf 50 Prozent. Dies kann Anlass sein, die Höcker von devitalen Zähnen bei der Versorgung mit CEREC bei horizontaler Kürzung mit zwei Millimeter dicker Keramik zu überdecken. Eine Analyse der Langzeitbewährung und Kosteneffektivität von keramischen Labor-, Gold- und CEREC Inlays zeigte, dass die keramischen Laborinlays weniger kosteneffektiv waren als Goldinlays und chairside CEREC Inlays [Kerschbaum]. CEREC Veneers können je nach Indikation durch manuelles Einarbeiten von Oberflächenstrukturen mit Diamantinstrumenten und Politur (Abbildung 5), durch Hinterlegung mit Compositefarben („Internal shading“, durch keramisches externes Charakterisieren und Glasieren („External shading“), durch manuelle inzisale Reduktion und Aufschichten keramischer Farbmassen und Nachbrennen, ästhetisch jedem Anspruch angepasst werden [Wiedhahn]. Die Nachuntersuchung von 617 CEREC Veneers nach neunjähriger Tragzeit ergab eine Überlebensrate von 94 Prozent [Wiedhahn].

Die Ausbildung der Studierenden in der CEREC Methode an den Universitäten ist auf ein Kennenlernen der prinzipiellen Funktionsweise und einmalige praktische Übungen am Phantom beschränkt (UniKonzept). CEREC Ausbildungskurse für praktische Zahnärzte, die diese Methode zur Anwendung in ihrer Praxis von Grund auf erlernen wollen, werden nur an wenigen Universitäten, etwa am Zahnmedizinischen Zentrum der Universität Zürich, angeboten. Die Ausbildung liegt deshalb in den Händen von in der Methode erfahrenen praktischen Zahnärzten, die in Trainingskursen der International Society of Computerized Dentistry (ISCD) ausgebildet werden, und die diese Ausbildung in zertifizierten privaten Kursen anbieten. Obwohl die Gerätebedienung durch die intuitive Führung der 3D Software einfach ist, muss die Anwendungsroutine des Gerätes in der Praxis schrittweise aufgebaut werden. Man wird sich wie bei anderen zahnmedizinischen Methoden mit einfachen Fällen und genügender Zeitzuteilung langsam „einschleichen“ und die Anwendungserfahrung zusammen mit dem zahnärztlichen Team aufbauen. Die professionellen (ISCD) CEREC Trainer haben dazu Konzepte entwickelt, zum Beispiel ein Fünf-Punkte-Programm [Sharma].

Punkt 1besteht im Üben der Präparation, Lernen der Adhäsivtechnik, Kennenlernen der Funktionen des Gerätes (Hardware) und des 3D Programmes (Software) wofür man sich ein bis zwei Tage Zeit nehmen sollte und dann das Durchführen einfacher Fälle ohne Zeitdruck in der Praxis.

Punkt 2:Anwenden des Bissregistrates und des Korrelationsmodus. Lernen, die CEREC Restaurationen in etwa einer Stunde so fertigzustellen, dass sie so „aussehen, sich anfühlen und funktionieren wie ein natürlicher Zahn“.

Punkt 3: Lernen, zwei oder mehrere Restaurationen in einer Sitzung direkt am Patienten oder indirekt über das Modell herzustellen, um die Produktivität und die Zeiteffizienz zu verbessern und die Kosten zu reduzieren.

Punkt 4:Lernen, Modifikationen der Oberflächenstruktur, der Farbe und Helligkeit vorzunehmen, um die ästhetischen Ansprüche des Patienten befriedigen zu können. Lernen, einen Fall aufzuwachsen oder direkt im Munde mit Composite aufzubauen, die Umsetzung in CEREC detailliert zu planen und den Fall dann in einem Tage durchzuziehen.

Punkt 5:Die volle dentale Rekonstruktion des Gebisses mit CEREC. Dies benötigt die vollständige Beherrschung der Gestaltung der Okklusion, der Funktion und der Ästhetik, der vollen Gestaltungskapazität der CEREC Hardware und Software sowie der zur Verfügung stehenden Material- und Adhäsivtechnik [Sharma]. Das Praxisteam soll die Arbeitsabläufe auf einem hohen Niveau kennen. Auf der Berliner Tagung präsentierten die Referenten Dr. Steve B. Sharma, London, UK, und Rich Masek, DDS, San Diego, USA, Arbeiten auf Niveau 5, während ein anderer Trainer die schnelle und einfache Anwendung und Herstellung von Einzelrestaurationen vorstellte [Morin].

Die Einstellung der Okklusion von Seitenzahnkronen wird durch das zentrische Okklusionsregistrat und die automatische Anpassung der Kronenokklusion an den Antagonisten in der 3D Software entscheidend verbessert [Fasbinder]. Dies gilt auch bei Verwendung des „Schnellschleifmodus“ des Gerätes [Fasbinder]. Zur Konstruktion von Kronen bietet das CEREC System eine Reihe von Zahndatenbanken an. Der Zahnarzt oder Zahntechniker kann die am besten passende Morphologie auswählen und das System passt dann diese Krone automatisch an die individuelle Präparation, die Nachbarzähne und an das Okklusionsregistrat an. Manuelle Korrekturen sind möglich. Die „biogenerische Rekonstruktion der okklusalen Zahnmorphologie“ basiert auf einem mathematischen Verfahren [Mehl & Blanz]. Sie erlaubt es, die eigene individuelle Zahnmorphologie eines Patienten, für Inlays und Teilkronen, ausgehend von der noch vorhandenen okklusalen Restmorphologie oder für Kronen ausgehend vom Antagonistenregistrat, automatisch zu rekonstruieren [Mehl & Blanz]. Dieses Verfahren der „biogenerischen Zahnrekonstruktion“ ist äußerst vielversprechend und faszinierend. Dagegen führen die Ergebnisse der Untersuchungen von CEREC Inlaybrücken noch nicht direkt zu praktisch anwendbaren Erkenntnissen [Bortolotto et al.].

Die spektrophotometrische Farbmessung liefert in Kooperation mit dem Zahntechniker zuverlässige Farbbestimmungen [Paul et al.].

CAD/CAM Zirkonoxidgerüstbrücken und Implantatsuprastrukturen wie auch solche aus Titan stehen im Zentrum des Interesses der restaurativen und rekonstruktiven Techniken [Tinschert]. Dies weil qualitativ zuverlässige, biokompatible, neue Hochleistungsmaterialien speziell durch diese Techniken für die dentale Restauration einsetzbar werden. Keineswegs wird die CAD/CAM Technologie den Zahntechniker verdrängen, sondern sie wird den gegenüber CAD/CAM Methoden aufgeschlossenen Zahntechnikern helfen, qualitativ hoch stehende Restaurationen herzustellen [Tinschert].

Standardisierte Zirkonoxidabutments können in situ durch manuelles Beschleifen individuell angepasst und direkt chairside mit CEREC Kronen versorgt werden [Bindl & Mörmann]. Experimentell wird die direkte Herstellung einer CEREC Seitenzahnkrone aus einem „Abutmentblock“ angestrebt, welcher den Abutmentanschlussteil und einen Schraubenkanal bereits vorgefertigt enthält, womit die manuelle Anpassung des Abutments entfällt (Abbildung 6) [Bindl & Mörmann]. Dieses Vorgehen verlangt eine spezielle Konstruktionssoftware, die in Vorbereitung steht.

Laboruntersuchungen zeigen, dass CEREC Kronen mit adhäsiv verschlossenem Schraubenkanal eine genügende Belastungsresistenz aufweisen [Wolf et al.]. Die Versorgung mehrerer Implantatabutments erfordert das indirekte Vorgehen über das Modell. Der Zeitpunkt der Implantation, Zeitpunkt und Art der Belastung und die Versorgung mit CEREC Kronen im Frontund Seitenzahnbereich werden dargestellt [Hansen].

Im Frontzahnbereich können individuell angepasste Abutments aus dichtgesintertem Zirkon- oder Aluminiumoxid mithilfe der CEREC Kronensoftware (Sirona) konstruiert und per E-Mail über den „Computer Assistierten REstaurations Service“ (CARES, Straumann) auf industriellen Präzisionsmaschinen gefertigt werden. Präzision, Ästhetik, Biokompatibilität und optimale mechanische Eigenschaften sind die Kennzeichen dieser Technik [Zöllner und Benthaus].

Die CAD/CAM Technologie ist heute in der täglichen Arbeit von zahntechnischen Labors jeder Größe fest verankert, der Schritt vom Wachsmesser zur Computermaus bedeutet größere Effizienz und höhere Qualität [Brosch]. Arbeiten mit CEREC inLab 3D zeigen perfekt passende Zirkonoxidkappen und Kronen [Brosch]. Monokeramsiche teilverblendete CEREC Kronen („Kompaktkronen“) sind kosteneffizient und erfüllen alle ästhetischen Ansprüche (Abbildung 7) [Kurbad & Reichel]. Die beliebteste Zahnmorphologie, die in der CEREC Zahndatenbank zur Wahl steht, ist die des amerikanischen Zahntechnikers Lee Culp, CDT, Bradenton, Florida, USA. Er sieht in der CEREC inEOS/inLab Technologie effiziente Werkzeuge der Kommunikation zwischen Zahnarzt und Zahntechniker, bei der die individuelle Kreativität und Kunst des Zahntechnikers sich voll entfalten kann [Culp]. Dies bestätigen auch ästhetisch perfekte und komplexe keramische Kronen- und Brückenarbeiten von Marc Cristou, Paris, Frankreich (Abbildung 8) [Cristou]. Abgesehen von Brückengerüsten aus Hochleistungskeramik, die direkt konstruiert und mit inLab formgeschliffen werden, können Brückengerüste für die Metallgusstechnik mit der inLab 3D Software konstruiert und aus einem einbettbaren und rückstandsfrei verbrennenden Kunststoffblock („CADWaxx“) formgeschliffen werden [Baltzer & Kaufmann]. Diese Technik spart offenbar Stunden gegenüber der traditionellen Wachsmodellation [Baltzer & Kaufmann]. Alle 58 elektronischen Posterpräsentationen von Universitäten, Zahnärzten und Zahntechnikern sind auf einer CD dem Quintessenzbuch beigeheftet und stellen eine lohnenswerte Fundgrube für Anwendungserfahrungen und experimentelle Studien mit der CEREC Technologie und den verwendeten Materialien dar.

Prof. Dr. med. dent. Werner H. MörmannZZMK, Universität ZürichPlattenstrasse 11CH-8032 Zürichwerner.moermann@zzmk.unizh.ch

Die Beiträge erscheinen im Symposiumsbuch „State of the Art of CAD/CAM Restorations, 20 Years of CEREC“, Quintessenz 2006 in englischer Sprache.