CAD/CAM dental in der Zahnmedizin: Ein Wegbereiter der Digitalisierung

1.1 Was ist CAD/CAM in der Zahnmedizin?

Die Begriffe CAD (Computer Aided Design) und CAM (Computer Aided Manufacturing) stehen für das computergestützte Entwerfen und Herstellen von Werkstücken. Ursprünglich entwickelt für Branchen wie die Automobilindustrie und die Luftfahrt, finden diese Technologien zunehmend Anwendung in der Zahnmedizin. In Zahnarztpraxen und Laboren sind CAD und CAM seit den 1980er Jahren im Einsatz und gelten daher nicht als Neuheit. Fortschritte in verwandten Feldern wie der Optik, Informatik, Mechanik und Softwareentwicklung haben die Attraktivität von CAD/CAM für zahnmedizinische Anwendungen weiter erhöht. Besonders durch die Vernetzung von Geräten und Nutzern wird die Zusammenarbeit gefördert, was den digitalen Workflow in der Dentalbranche durch effiziente Nutzung von CAD/CAM-Technologien verstärkt.

1.2 Vorteile von CAD/CAM in der Zahnmedizin

Präzision und Passgenauigkeit: CAD/CAM ermöglicht eine extrem hohe Genauigkeit bei der Prothesenherstellung, was zu einer besseren Passform und höherem Komfort für den Patienten führt.

Schnelligkeit: Während traditionelle Methoden mehrere Tage oder Wochen dauern können, ermöglicht CAD/CAM die Fertigstellung von zahnmedizinischen Prothesen oft innerhalb eines Tages.

Materialvielfalt: Mit CAD/CAM können Zahnärzte aus einer breiten Palette von Materialien wählen, einschließlich Metallen,  Keramik, Zirkonium, und Komposite, die für ihre Ästhetik und Langlebigkeit bekannt sind.

Wiederholbarkeit: Einmal entworfen, können die Daten gespeichert und genau repliziert werden, was besonders bei zukünftigen Erweiterungen/Erneuerungen nützlich ist.
 

1.3 Welche allgemeinen Arbeitsschritte beinhaltet der Dental CAD/CAM-Prozess?

Dental CAD und Dental CAM umfasst alle Arbeitsphasen innerhalb der Fertigung eines Werkstücks: von der digitalen Oberflächenerfassung des beschliffenen Zahnes und des Weichgewebes bis hin zum Ausfräsen des Werkstücks. Eine Intraoralkamera, mit der der Zahnarzt fast ohne Berührung an den Zahnreihen entlangfährt, erfasst über ein schmales Mundstück anfangs einen dreidimensionalen Datensatz. Die so gewonnenen Bilder zeigen die Lagebeziehungen zu den Nachbarzähnen sowie zu den Zähnen des Gegenkiefers. Der Zahnarzt hat die Möglichkeit, die Bildqualität sofort auf dem Bildschirm zu prüfen und bei Bedarf umgehend nachzuarbeiten oder zu ergänzen. Somit bietet dieses Verfahren höchste Präzision bezüglich der Planung und Ausführung und ermöglicht ein minimalinvasives Procedere.

1.4 Technischer Überblick. Wie funktioniert das?

Der CAD/CAM Workflow ist in drei Phasen unterteilt: 

1.    Den Schritt der Datengewinnung (CAI), 
2.    den der Datenverarbeitung (CAD) 
3.    und schließlich den der Fertigung (CAM). 

1.5 Verschiedene Herstellungsverfahren

In der Dental-CAM-Technik werden sowohl additive als auch subtraktive Fertigungsverfahren verwendet. 

Additive Methoden umfassen verschiedene Arten des 3D-Drucks, die zur Herstellung von Modellen, Bohrschablonen, Knirscherschienen aus Kunststoff sowie Metallgerüsten genutzt werden. In der Zahntechnik kommen hierbei insbesondere DLP-, SLM- und SLA-Drucker zum Einsatz.

Bei den subtraktiven Techniken werden Fräs- und Schleifmaschinen verwendet, um Produkte aus unterschiedlichen Materialien wie Metall, Kunststoff, Titan, Keramik oder diversen Gläsern herzustellen. Diese Materialien werden dabei aus Ronden oder Blöcken herausgearbeitet.
 

1.6 Digitale Workflow: In- und Outoffice-Systeme

In der dentalen CAD/CAM-Herstellung gibt es zwei Hauptarten des digitalen Workflows. Die erste Möglichkeit sind die "Outoffice-Systeme", bei denen die Produktion und eventuell auch die Datenbearbeitung extern, in einem Fräszentrum oder Dentallabor, durchgeführt werden.

Die zweite Option sind die "Inoffice-Systeme", bei denen sowohl die Konstruktion als auch die Fertigung direkt im Praxislabor oder in der Zahnarztpraxis stattfinden, bekannt als "Chairside-Fertigung". Diese Inoffice-Systeme bieten Vorteile beim Datenschutz, da keine Datenübertragung an externe Stellen notwendig ist.

Die Zukunft der CAD/CAM-Technologie in der Zahnmedizin sieht vielversprechend aus. Fortschritte in der KI könnten zu noch schnelleren und präziseren Designs führen, während neue Materialien für noch widerstandsfähigere und natürlicher aussehende Prothesen sorgen könnten.
 

1.7 Anwendungsgebiete von CAD/CAM-Zahnersatz

Die Anwendungsbereiche von CAD/CAM in der Zahnmedizin sind vielfältig und revolutionieren die Art und Weise, wie zahnmedizinische Prothesen hergestellt werden. Hier sind einige der wichtigsten Anwendungsgebiete für CAD/CAM-Zahnersatz:

1. Kronen
Die Herstellung von Kronen ist eines der häufigsten Anwendungsgebiete für CAD/CAM-Technologie in der Zahnmedizin. Mit CAD/CAM können Zahnärzte passgenaue, ästhetisch ansprechende Kronen direkt in der Praxis an einem Tag entwerfen und herstellen. Dies ist eine erhebliche Verbesserung gegenüber traditionellen Methoden, die mehrere Wochen dauern können.

2. Brücken
Zahnbrücken, die dazu dienen, eine oder mehrere fehlende Zähne zu ersetzen, können ebenfalls effizient mit CAD/CAM-Technologien hergestellt werden. Die Präzision der digitalen Gestaltung und Fertigung sorgt für eine exzellente Passform und Funktionalität der Brücke.

3. Inlays und Onlays
Inlays und Onlays sind restaurative Behandlungen, die verwendet werden, um beschädigte oder kariöse Zähne zu reparieren. CAD/CAM ermöglicht eine genaue Anpassung und Farbabstimmung, was zu einer nahezu unsichtbaren Restauration führt, die die natürliche Form und Funktion des Zahns wiederherstellt.

4. Veneers
Veneers sind dünne Verblendschalen, die auf die Vorderseite der Zähne aufgebracht werden, um kosmetische Mängel zu verbergen oder auch, um eine mechanische Funktion, z.B. bei Seitwärtsbewegungen des Kiefers, wieder herzustellen. Mit CAD/CAM können Veneers schnell angepasst und gefertigt werden, was die Behandlungszeit verkürzt und sofortige Ergebnisse liefert.

5. Voll- und Teilprothesen
Auch die Herstellung von Voll- und Teilprothesen kann durch CAD/CAM-Systeme optimiert werden. Diese Technologie ermöglicht eine personalisierte Passform und ein natürliches Aussehen, was zu einer verbesserten Funktionalität und Komfort für den Träger führt.

6. Implantataufbauten
CAD/CAM wird ebenfalls verwendet, um individuelle Abutments und andere Implantataufbauten zu fertigen. Diese Teile verbinden das Implantat im Knochen mit der sichtbaren Prothese darüber und sind entscheidend für den langfristigen Erfolg einer implantatgestützten Restauration.
 

1.8 Fazit

Während sich CAD/CAM Dental in den zahntechnischen Laboren in den meisten Fällen bereits etabliert hat, gibt es in den Zahnarztpraxen noch Nachholbedarf. Dabei verschaffen sich Praxen, die das Potenzial der Digitalisierung erkennen und nutzen, einen klaren Wettbewerbsvorteil gegenüber anderer Kollegen. CAD/CAM-Technologien haben die Landschaft der Zahnmedizin verändert, indem sie die Behandlungsdauer verkürzen und das Patientenerlebnis verbessern. Mit fortschreitender Technologie wird dieser Bereich sicherlich weiterhin innovieren und die Effizienz und Qualität zahnmedizinischer Behandlungen weltweit verbessern. Die Vorteile von CAD/CAM Dental liegen klar auf der Hand, da sich Fehlerquellen reduzieren lassen und sich somit die Kommunikation zwischen Zahnarzt und Zahntechniker signifikant verbessert. CAD/CAM-Systeme sowie die Chairside-Fertigung können bei noch zögernden Zahnärzten Abhilfe schaffen. 
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