Artikel erschienen am 18.07.2016
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Lebensqualität: Prothesen aus dem 3-D-Drucker

Eine technologische Revolution erobert die Medizintechnik

Von Katharina Kleinschmidt

Bei einer Teilzahnlosigkeit oder bei völligem Zahnverlust bringt ein implantatgetragener Zahnersatz neue Lebensqualität. Sowohl bei festsitzenden Brücken als auch bei den herausnehmbaren Deckprothesen werden sog. Suprastrukturen eingesetzt, deren Passgenauigkeit entscheidend für den Erfolg ist. Eine technologische Innovation erlaubt jetzt die patientenindividuelle Produktion der Metallgerüste in einem Schichtverfahren, das wie ein 3-D-Drucker funktioniert.

Eine dreidimensionale Geometrie kann auf verschiedenen Wegen hergestellt werden. Es ist möglich, die Form zu gießen, zu fräsen oder seit Neuestem auch zu „drucken“. Hat sich der 3-D-Druck im privaten Gebrauch noch nicht durchgesetzt, ist er aus der industriellen Fertigung nicht mehr wegzudenken. Zunächst in der Luft- und Raumfahrttechnik eingesetzt, nutzt nun auch die Medizintechnik das Verfahren.

Auf Basis von computergenerierten Daten werden die Formen Schicht für Schicht aus Kunststoff, Keramik oder Metall aufgebaut. Die Metalllegierungen, die in der dentalen Implantologie eingesetzt werden, entstehen im sog. Laser-Melting-Prozess. Jede Schicht wird von einem Laser in einem Pulverbett nachgezeichnet und durch die Wärmeenergie des Laserstrahls verschmolzen. Vor jedem Durchgang fügt die Maschine eine weitere Pulverschicht hinzu. Es entsteht eine detaillierte Suprastruktur nach der Vorlage, die die Software im Vorfeld berechnet hat. Durch eine präzise abgestimmte Temperatur beim Herstellungsprozess werden innere Spannungen im Material beseitigt, gleichzeitig bleiben die Eigenschaften des Ausgangsmaterials erhalten. Für die Suprastrukturen, die im Additive Manufacturing gefertigt werden, wird heute Kobalt-Chrom eingesetzt, eine edelmetallfreie Legierung mit hoher Biokompatibilität.

Für jede Mundsituation ideal

Das Schichtverfahren bringt für die dentalen Suprastrukturen eine Reihe von entscheidenden Vorteilen. Durch das Verfahren entstehen Formen mit minimalsten Fehlertoleranzen und einer homogenen, poren- und rissfreien Struktur. Gleichzeitig kann eine außergewöhnliche Stabilität bei geringem Materialverbrauch erreicht werden. Die raue Oberfläche wird bereits in der Produktion optimal gestaltet und erlaubt einen idealen Haftverbund mit der dann sichtbaren neuen Zahnreihe aus Keramik oder Komposit. Und nicht zuletzt: Auch hochkomplexe Geometrien sind für den 3-D-Druck kaum ein Problem. Es entsteht genau die Suprastruktur, die perfekt auf die jeweilige Mundsituation angepasst ist. Die Passgenauigkeit ist notwendig, um einen völlig spannungsfreien Sitz zu erreichen. Neben dem erhöhten Tragekomfort minimiert der optimale Sitz auch das Risiko einer Entzündung des Implantatbetts (Periimplantitis).

Eine prothetische Fehlpassung oder Mikrobewegungen der Suprastruktur im Implantat würden das Weichgewebe nicht genügend unterstützen. Ein intaktes Weichgewebe ist aber als Infektionsabwehr notwendig, um das Eindringen von Keimen zu verhindern.

Bild: Dentsply Sirona Implants

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