Das Zahnlabor wird von Josef Schweiger geleitet. Er ist Autor von über 50 internationalen und 300 nationalen Publikationen, darunter ein Bericht aus dem Jahr 2022 zur Nutzung von 3D-gedruckten Farbmodellen für die Fertigung von Vollkeramikprothesen mit der PolyJet-Technologie von Stratasys. Schweiger interessiert sich seit über 20 Jahren für die additive Fertigung. Als zertifizierter Zahntechniker (CDT) konzentriert er sich auf Keramik- und Implantatprothesen und seit 1999 leitet er das Zahnlabor des Universitätskrankenhauses der LMU in München.
2013 begann Schweiger mit der Nutzung der Technologie von Stratasys. Mit Unterstützung des Ingenieurs Gerhard Kräutner produzierte sein Team an der LMU erstmals einen mehrschichtigen Zahn mithilfe von Multimaterial-3D-Druck.
Inzwischen bietet der neue 3Shape Color Workflow laut Schweiger zahlreiche Möglichkeiten für die Produktion ästhetisch angenehmer, natürlich aussehender Zahnprothesen, weil man mit intraoralen 3D-Scannern geometrische Farbinformationen einzelner Punkte aufzeichnen kann.
„Mithilfe von Farbmodellen können Zahntechniker neben den dreidimensionalen Informationen intraorale, geometrische Farbdaten zum Kiefer bereitstellen“, sagt Schweiger. „Es handelt sich um eine so genannte Killerapplikation, mit einem herkömmlichen Abformung eines Gipsmodells ist dies nicht möglich.“
Herkömmliche Gipsmodelle werden mithilfe eines analogen Kieferabdrucks erstellt und enthalten keine Farbinformationen. Der Hersteller gibt die Farbe vor, sie ist völlig unabhängig von anderen Konditionen im Mund, etwa in den Bereichen des Zahnfleischs, so Schweiger. Er wies auch auf weitere mögliche Fehler beim herkömmlichen, analogen Arbeitsablauf hin, der anders als das 3D-Druckverfahren damit beginnt, eine Abformung des Patientenmunds zu erstellen.
„Wenn Bereiche des Abdrucks nicht richtig geformt oder Blasen und Risse zu sehen sind, muss man den Abdruck wiederholen“, so Schweiger. „Für den Patienten ist das unbequem und es kostet Zeit und Geld, einen Abdruck zu wiederholen. Oft müssen mehrere Abformungen gemacht werden.“
Schweiger und die Mitglieder seines Teams nutzen den Arbeitsablauf für die Farbgestaltung von 3Shape und die PolyJet-Drucker von Stratasys bei der Fertigung von Zahnprothesen wie Kronen, Einlagefüllungen, Kuppelfüllungen, Verblendungen und Brücken, um farbechte, realistische 3D-Modelle zu erstellen, bei denen die Farbe wichtig ist. Nutzer können bei diesem Arbeitsablauf jeden Teil des Patientenmunds scannen und erfassen.
„Der Arbeitsablauf für die Farbgestaltung von 3Shape bietet Laboren und Patienten einen beispiellosen zusätzlichen Nutzen“, sagt Schweiger. „Die Farbe von Zahnprothesen sollte der tatsächlichen Farbe der Zähne des Patienten entsprechen, damit sie sich auf natürliche Weise in die Mundhöhle einfügen. Patienten wollen nicht, dass ihre Zähne „künstlich“ aussehen. Daher müssen Zahnärzte und Zahntechniker Zahnprothesen mit äußerst präzisen Farben erstellen. 3D-gedruckte Farbmodelle bieten neuartige Möglichkeiten für natürlich aussehende Zahnprothesen.“
Der Nutzen von Farbe in der digitalen Zahnmedizin der Zukunft
Laut Schweiger wird es zunehmend einfacher, fotorealistische Informationen zur Farbe der Zähne und des Zahnfleischs zu übermitteln. Deshalb kann man bei Zahnprothesen auch weitere Aspekte berücksichtigen, die verbessert werden können.
„Mithilfe von Technologien zur optischen Abtastung kann man die Zahnschichten in Zukunft dreidimensional aufzeichnen – etwa den Dentinbereich und die Zahnschmelzoberfläche – und dann die Daten bereitstellen, um mehrschichtige Zahnprothesen per 3D-Druck zu fertigen“, sagt Schweiger. „Neben der Herstellung äußerst ästhetischer Kronen und Brücken sind etwa auch im Bereich der Voll- und Teilprothesen hervorragende Lösungen möglich.“
Nahtloser Arbeitsablauf zur Farbgestaltung 3D-gedruckter Zahnmodelle
Gemeinsam mit 3Shape, dem marktführenden Entwickler und Hersteller von 3D-Scannern und CAD/CAM-Softwarelösungen für die Zahnmedizin, hat Stratasys einen umfassenden Arbeitsablauf für die Farbgestaltung von Zahnmodellen entwickelt. Dank dieser neuen Benutzeroberfläche und dem leistungsfähigen PolyJet-Druck können Nutzer die Farbe von Zahnprothesen nun leicht an die Zähne des Patienten anpassen und die Farbtöne der Zähne, des Stumpfs und des Zahnfleischs anhand eines intraoralen Scans präzise reproduzieren.
Vollautomatische Komplettlösung: Nutzer können ihre Drucker so programmieren, dass sie nach Erhalt der Scans im Labor automatisch Farbmodelle produzieren. Sie müssen keine zusätzliche Zeit mit manueller Arbeit am Drucker verbringen.
Patientenspezifische Modelle: Dieser neue Arbeitsablauf passt Farben automatisch an intraorale Scans an und produziert äußerst realistische, patientenspezifische Modelle.
Bessere Kommunikation: Farbmodelle unterstützen die Kommunikation zwischen Zahnlaboren, Zahnärzten und Patienten und erleichtern es Zahntechnikern, Zahnprothesen wie Kronen und Brücken mit hohen ästhetischen Standards fertigzustellen.
