Die Herstellung von Totalprothesen aus dem 3D-Drucker

Die moderne Zahntechnik befindet sich in einer spannenden Umbruchphase: Technologien wie der 3D-Druck eröffnen völlig neue Möglichkeiten, die traditionelle Fertigungsverfahren verändern könnten. Besonders im Bereich der Totalprothetik, also dem Ersatz kompletter Zahnreihen, rücken additive Fertigungsverfahren immer stärker in den Fokus. Der Gedanke, individuell angepasste Prothesen in kürzester Zeit via 3D-Druck zu erstellen, klingt vielversprechend und könnte traditionelle Verfahren grundlegend verändern. Denn neben der Zeitersparnis bietet der 3D-Druck auch den Vorteil einer effizienteren Ressourcennutzung. 

Doch in welchem Entwicklungsstadium befindet sich die Technologie tatsächlich? Können Totalprothesen aus dem 3D-Drucker bereits mit herkömmlich gefertigten Modellen mithalten – sowohl in funktionaler als auch ästhetischer Hinsicht? 

In diesem Blogbeitrag werfen wir einen genaueren Blick auf die aktuellen Entwicklungen und Herausforderungen der 3D-Druck-Technologie in der Totalprothetik. Erfahren Sie, ob die Herstellung von Totalprothesen bereits praxisreif ist oder weiterhin eine Zukunftsperspektive darstellt. 

Was ist eine Totalprothese? 

Eine Totalprothese, auch als Vollprothese oder umgangssprachlich als Gebiss bezeichnet, ist ein herausnehmbarer Zahnersatz, der sämtliche Zähne sowie den Alveolarknochen – den Knochen, der die Zähne stützt – eines oder beider Kiefer vollständig ersetzt. 

Dieser Zahnersatz wird speziell für Patienten angefertigt, die keine natürlichen Zähne mehr im Ober- oder Unterkiefer besitzen. Die Prothese ruht direkt auf der Schleimhaut und dem darunterliegenden Kieferknochen. Ihre Stabilität im Mund wird durch eine Kombination aus verschiedenen Faktoren gewährleistet: 

  • Saugwirkung: Durch den engen Kontakt zwischen der Prothesenbasis und der Mundschleimhaut entsteht ein Unterdruck, der die Prothese an ihrem Platz hält. 
  • Adhäsions- und Kohäsionskräfte: Speichel bildet eine dünne Schicht zwischen Prothese und Mundschleimhaut, die durch Anziehungskräfte zusätzliche Haftung erzeugt. 
  • Muskuläres Zusammenspiel: Die Gesichtsmuskeln und die Zunge tragen dazu bei, die Prothese in der richtigen Position zu halten, indem sie ihre Bewegungen anpassen. 

Totalprothesen sind eine bewährte Lösung, um Kau-, Sprech- und Ästhetikfunktionen bei Patienten wiederherzustellen und ihre Lebensqualität dadurch zu verbessern. 

Die Herstellung einer Totalprothese erfordert in der Regel etwa sechs Behandlungssitzungen, die sich über einen Zeitraum von vier bis sechs Wochen verteilen. Anschließend folgen mehrere Nachbehandlungstermine, die je nach Bedarf weitere zwei bis acht Wochen in Anspruch nehmen können. 

Dieser Prozess basiert auf einer engen Zusammenarbeit zwischen Zahnarzt und Zahntechniker. Eine der zentralen Herausforderungen liegt in der präzisen Anpassung der Prothese an die individuellen anatomischen Gegebenheiten des Patienten. Für einen erfolgreichen Behandlungsverlauf sind daher umfangreiche Fachkenntnisse und langjährige Erfahrung entscheidend. Aus diesem Grund wir die Totalprothetik häufig als die Königsdisziplin der Zahnmedizin bezeichnet. 

Die traditionelle Totalprothese  

Die traditionelle Herstellung ist ein mehrstufiger Prozess. Zunächst nimmt der Zahnarzt eine Abformung des zahnlosen Kiefers, um ein Gipsmodell der Mundstruktur zu erstellen. Darauf folgt eine Funktionsabformung, bei der mit speziellen Materialien eine noch präzisere Passform ermittelt wird. Darauf aufbauend wird im nächsten Schritt die Kieferrelation bestimmt. Hierbei handelt es sich um die exakte Positionierung des Unterkiefers zum Oberkiefer, die durch eine präzise Bissregistrierung erfasst wird. Auf Basis dieser Daten wird eine Wachsaufstellung angefertigt, bei der die künstlichen Zähne im Wachs positioniert werden. Diese Aufstellung dient dazu, die Ästhetik und Funktion gemeinsam mit dem Patienten zu überprüfen und bei Bedarf Anpassungen vorzunehmen. Nach Freigabe der Wachsaufstellung wird die Prothese endgültig angefertigt. Totalprothesenbasen bestehen aus einem rosafarbenen Spezialkunstoff namens Polymethylmethacrylat (PMMA), der in der Medizin weit verbreitet ist. Im Anschluss werden üblicherweise Keramikzähne auf der Kunststoffbasis befestigt, um eine funktionale und ästhetische Lösung zu gewährleisten. 

Die digitale Totalprothese  

Der Wunsch nach digital gefertigten Totalprothesen wächst stetig, angetrieben durch verschieden Faktoren. Dazu zählen wirtschaftliche Überlegungen, der zunehmende Fachkräftemangel, die Möglichkeit der Speicherung und Wiederverwendung digitaler Datensätze sowie weitere technologische und organisatorische Vorteile. 

Sorgen und Bedenken 

Mit der Einführung digitaler Technologien in die Totalprothetik stellen sich Laborinhaber und Mitarbeiter oft zentrale Fragen und äußern Bedenken: Müssen bestehende Abläufe im Labor vollständig umgestellt werden? Wie wirkt sich Digitalisierung auf die Qualität der Ergebnisse aus? Diese und ähnliche Überlegungen prägen die Diskussion um den Einstieg und die digitale Prothesenfertigung. 

Trotz anfänglicher Unsicherheiten zeigt sich, dass viele digitale Verfahren keine komplette Neustrukturierung der Arbeitsprozesse erfordern. Stattdessen bleibt ein Großteil der Abläufe teilanalog, was eine schrittweise Integration neuer Technologien ermöglicht. Auch die klinischen Arbeitsprozesse beim Zahnarzt bleiben weitgehend unverändert, wodurch die Umstellung weniger disruptiv ist, als häufig befürchtet. 

Zusätzlich rückt eine weitere Kernfrage in den Fokus: Wie schneidet die digitale Totalprothetik im Vergleich zu konventionellen Verfahren ab? Aktuelle Technologien liefern nicht nur vergleichbare, sondern oft auch überlegene Ergebnisse hinsichtlich Präzision, Reproduzierbarkeit und Ästhetik – abhängig von den verwendeten Systemen und Materialien. 

Herstellung der digitalen Prothese 

Die Herstellung digitaler Totalprothesen eröffnet viele Möglichkeiten, wobei insbesondere zwischen gefrästen und gedruckten Prothesen unterschieden wird. In diesem Beitrag liegt der Fokus auf der Fertigung von Totalprothesen mittels 3D-Druck. 

Der 3D-Druck einer Totalprothese beginnt mit der Abformung der Kiefer des Patienten entweder klassisch mit Abdruckmaterial oder modern mittels eines Schleimhautscans. Die Abformungen werden anschließend digitalisiert, indem sie in eine spezielle Software eingescannt werden. Dadurch entstehen virtuelle Darstellungen der zahnlosen Kiefer, die als Grundlage für die weitere Planung dienen.  

In der Software erfolgt die sogenannte virtuelle Prothesenaufstellung: Die Position der künstlichen Zähne wird bestimmt und die Prothesenbasis wird digital modelliert. Diese virtuellen Entwürfe werden anschließend an einen 3D-Drucker übertragen, der auf Grundlage dieser Daten zunächst Testprothesen aus einem provisorischen Material fertigt. Die gedruckten Testprothesen dienen der Überprüfung von Passform, Funktion und Ästhetik im Mund des Patienten. Nach der Freigabe durch Zahnarzt und Patient werden die Entwürfe final angepasst, erneut gedruckt und poliert, bevor die fertige Prothese übergeben wird. 

Für den 3D-Druck von Prothesenbasen stehen verschiedene Druckerharze zur Verfügung. Durch spezielle Validierungsprozesse optimieren Materialpartner die Qualität der gedruckten Basen kontinuierlich. Zu den großen Vorteilen dieser Technologie zählen die kurzen Produktionszeiten und der vergleichsweise geringe Materialverbrauch, was den 3D-Druck besonders effizient und nachhaltig macht. 

Die Auswahl an geeigneten Werkstoffen für den 3D-Druck von Prothesenbasen ist derzeit noch begrenzt, bietet jedoch Potenzial für zukünftige Entwicklungen. Durch kontinuierliche Fortschritte in der Materialforschung ist zu erwarten, dass diese Technologie bald noch vielseitiger einsetzbar sein wird. Angesichts dieser derzeitigen Entwicklungen wird der 3D-Druck von Prothesenbasen voraussichtlich schon bald zu einem wichtigen Bestandteil der modernen Zahntechnik. 

Fazit 

Die digitale Totalprothetik ermöglicht eine effiziente und präzise Fertigung von Prothesen. Jede der verfügbaren Methoden bringt spezifische Vor- und Nachteile mit sich und eignet sich daher für unterschiedliche Anwendungsfälle. Der Einstieg in diese Technologie hängt maßgeblich von den individuellen Anforderungen und den Ressourcen des jeweiligen Dentallabors ab. 

Die kontinuierliche Beobachtung der Entwicklungen in der digitalen Prothetik und das Aneignen von Wissen über neuste Technologien und Fertigungsmethoden sind besonders wichtig, um wettbewerbsfähig zu bleiben und die bestmögliche Versorgung für Patienten zu gewährleisten. Nur durch den Einsatz von aktuellen Technologien können Präzision, Effizienz und Qualität in der Herstellung von Prothesen stetig verbessert und gleichzeitig die Anforderungen modernen Zahntechnik erfüllt werden. 

Aktuell befindet sich die digitale Totalprothetik in einer Phase der stetigen Optimierung. Dennoch sind einige Fragen zur vollständigen Integration digitaler Prozesse weiterhin offen, wie etwa zur Digitalisierung der Mundsituation. Dabei gibt es verschiedene Ansätze wie den Scan eines Modells aus einer konventionellen Abformung, den Schleimhautscan oder den Scan einer unterfütterten Referenzprothese.  

Trotz dieser Herausforderungen ist die Richtung eindeutig: Die Zukunft der Zahntechnik – und damit auch der Totalprothetik – wird zunehmend von der Digitalisierung geprägt sein. Um diese Entwicklungen optimal zu nutzen, ist es wichtig, auf starke Partner und moderne Technologien zu setzen. Puhlmann Printing Dental bietet Ihnen eine informative Beratung zu den neuesten 3D-Drucktechnik für Ihre Praxis oder Ihr Labor. Bleiben Sie auf den aktuellen Stand und kontaktieren Sie uns gerne.

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Author: Robin Puhlmann, VDI zertifizierter Ingenieur für die additive Fertigung, Geschäftsführer Puhlmann Printing GmbH

02.12.2024