En översikt av olika CAD/CAM-system inom fast protetik, 2012.

Transkript

1 1 En översikt av olika CAD/CAM-system inom fast protetik, Emelie Eliasson Jenny Andersson Handledare Madeleine Jansson Pamenius

2 2 Sammanfattning Denna litteraturstudie och inventering av marknaden inom dentala CAD/CAM-system och dess material gjordes för att öka kunskapen inom ämnet, samt att göra det mer överskådligt för tandläkare och lättare att sätta sig in i ämnet och därmed följa den hastiga utvecklingen av CAD/CAM nu och i framtiden. CAD/CAM (Computer-Aided Design/Computer-Aided Manufacturing), betyder datorstödd design och -tillverkning. Dentala CAD/CAM-system kan delas in i flera olika grupper; chairside, digital avtryckstagning, laboratoriebaserade system, fräsningscentrasystem samt CAD/CAM inom implantatbehandling. Fördelar med CAD/CAM i jämförelse med konventionell avtryckstagning är faktorer såsom högre precision, möjlighet till direkt feedback på preparationerna, enklare kommunikation med tandteknikern, ett effektivare arbetssätt, som är både mer tids- och kostnadseffektivt, och mindre besvär för patienten under avtryckstagning. Vid chairside slipper patienten dessutom temporära ersättningar. CAD/CAM inom tandvården är utbrett inom tandteknologin, dock har inte användandet nått lika långt hos tandläkare. Användningen av CAD/CAM inom implantatstödd protetik har ökat och är ett vedertaget arbetssätt hos främst tandtekniker i dagsläget. CAD/CAM inom implantatprotetiken skiljer sig från övrig CAD/CAM inom tandvården. Främst används CAD/CAM för planering vid behandling med implantatprotetik.

3 3 Då ett flertal olika material finns att välja bland vid användning av CAD/CAM inom tandvården är kunskaperna om olika material och dess egenskaper en förutsättning för användning av CAD/CAM teknik. Förmågan att kunna välja rätt material vid rätt tillfälle kräver kunskaper om faktorer som bland annat typ av patient, indikation, krafter i bettet, estetiska krav, materialets egenskaper och risker för eventuella komplikationer. CAD/CAM inom tandvården är ett omfattande område med otaligt många olika CAD/CAM-system. Systemen och materialen utvecklas kontinuerligt och med hög fart. Det är av stor vikt att tandläkare och tandtekniker följer utvecklingen, i slutänden för patienternas bästa.

4 4 Summary This study and inventory of the market in the dental CAD/CAM system and its material, was done to gain more knowledge on the subject, making it more transparent for dentists to easier keep up with developments in the future. CAD/CAM (Computer-Aided Design / Computer-Aided Manufacturing) systems can be divided into several different groups: "chair side", digital impression taking, laboratory based systems, milling centers and CAD/CAM in implant dentistry. Some benefits of CAD/CAM, compared with conventional impression taking, is higher accuracy, the possibility of direct feedback on the preparations, easier communication with the dental technician, more efficient approach considering both time and costs and less discomfort for the patient during an impression taking. With the chair side technique temporary replacements is not needed. CAD/CAM in dentistry is widely used in dental technology, but not among dentists. It is important to have good knowledge about the materials to know how to treat the patients the best way. CAD/CAM in dentistry is a vast area with many different CAD/CAM systems. The systems and materials are being developed continuously and at high speed. As a dentist or a dental technician you have to keep up with developments, in the end for our patients' good sake.

5 5 Författarnas bidrag Samarbetet har löpt på bra under arbetets gång och båda har känt ett brinnande engagemang för ämnet. Då syftet med arbetet bland annat var att vi ville fördjupa oss i ämnet inför framtiden för att lära så mycket som möjligt har båda försökt att vara delaktiga i varje delområde. En viss arbetsfördelning har dock förekommit vilken redovisas nedan. Arbetet är i stor del baserat på information som vi funnit i reviewartiklar. När vi har läst en reviewartikel har relevant information inhämtats och behandlats under motsvarande underrubriker. Exempelvis när vi har skrivit om CEREC och dess chairside -enhet i arbetet har vi båda läst artiklar som har berört ämnet och därav har texten under denna rubrik blivit en sammanställning av vad båda har läst och skrivit. Jenny Andersson har skrivit den utgörande delen av chairsidesystemen samt har haft det övergripande ansvaret vad gäller bildhantering och layout. Emelie Eliasson har skrivit den utgörande delen av CAD/CAM inom implantatbehandlingar och materialavsnittet. Båda har deltagit vid samtliga tillfällen som funnits för demonstrationer med företag och hands-on-kurser av CEREC, itero, Lava C.O.S. och E4D. Samtliga referenser är inhämtade från PubMed, läroböcker, broschyrer, demonstrationer och Internet.

6 6 Innehållsförteckning 1 Introduktion Syfte Material & Metoder Resultat Olika CAD/CAM-system Chairside/ In-office Digital avtryckstagning Laboratoriebaserade CAD/CAM-system Milling-/fräsningscentra CAD/CAM-teknik för planering och behandling med implantat Undersökning som föregår behandlingen Orsaker till utvecklandet av CAD/CAM teknik Restaurativt inriktad implantatplanering Arbetsflöde vid singelimplantat: Material Bakgrund Helkeramer Temporära material Cement Diskussion Slutsats

7 7 6 Tacksägelser Referenser

8 8 1 Introduktion CAD/CAM (Computer-Aided Design/Computer-Aided Manufacturing), betyder datorstödd design och -tillverkning. CAD/CAM-systemen kan delas in i flera olika grupper; in-office / chairside, digital avtryckstagning, laboratoriebaserade- och milling/fräsningscentrasystem (1). Klinikanvända CAD/CAM-system (på engelska chairside eller in-office ) har utvecklats under 25 års tid och har därför blivit allt mer utbrett, och därmed haft tid att processas och erhållit högre noggrannhet och effektivitet (2). Den digitala tandvården är långt utvecklad, trots detta har inte tekniken nått fram i arbetet hos den utgörande delen av allmäntandläkarna ännu (3) förvånar Dr Francois Duret den odontologiska världen med detta banbrytande arbetssätt. Genom ett utkast på en kopplad digital sensor som kunde fånga tandpreparationen optiskt och sedan maskinellt framställa restaurationen med skärande instrument startade den dentala CAD/CAM teknikens historia (4, 5). Även andra CAD/CAM-system utöver in-office finns tillgängliga på marknaden. Till exempel de laboratoriebaserade- och milling/fräsningscentrasystemen. Metoden används för att minimera felaktigheter vad gäller teknik och faror som smittspridning, vilken konventionell framställning kan medföra. Metoden medför även tidsmässiga och ekonomiska fördelar (1, 6). Framställandet av en krona sker vanligtvis genom att efter preparationen av ingående tänder tas ett konventionellt avtryck med avtrycksmassa, som sedan skickas till tandteknikern. Tandteknikern framställer en gipsmodell som socklas, stiftas, sågas och slås in i en artikulator. Därefter kan kronan

9 9 vaxas upp och sedan gjutas. Vid användandet av CAD/CAM-teknik kan hela framställningsprocessen göras digitalt från det att tandläkaren tar ett intraoralt digitalt avtryck och gör en digital käkregistrering, i stället för ett konventionellt avtryck. Restaurationen designas sedan i en dator, likt en virtuell uppvaxning, och tillverkas sedan direkt av en datorstyrd fräsmaskin på plats eller så skickas den virtuella modellen till laboratoriealternativt till ett fräscentrum där restaurationen fräses ut (3, 6, 7). Första restaurationen som framställdes med ett chairside CAD/CAM-system var en singelkrona utförd av CEREC 1985 (2, 3). I dag finns det främst två chairside CAD/CAM-system på marknaden. Båda systemen utgörs av bildhantering, design och tillverkning av keramiska restaurationer på kliniken (2). Det framtida användandet av dentala CAD/CAM-system ser lovande ut (6, 7, 8). Det sker kontinuerligt en ökning av användandet av CAD/CAM inom tandvården (3, 6). Användningen av CAD/CAM inom implantatstödd protetik har ökat och är ett vedertaget arbetssätt hos främst tandtekniker i dagsläget. CAD/CAM inom implantatprotetiken skiljer sig från övrig CAD/CAM inom tandvården. Främst används CAD/CAM för planering vid behandling med implantatprotetik (9). Digitalisering gör det möjligt att bearbeta restaurationen virtuellt, spara tid och förbättra kvalitén. Då tid är värdefullt för tandläkare kan ett ökat användande antas ske i framtiden med en efterfrågan på ökad effektivitet generellt i samhället (4, 6). CAD/CAM är under ständig utveckling (6, 8) och marknadsförs mer och mer. Systemen och materialen utvecklas kontinuerligt och med hög

10 10 hastighet. Kontinuerlig uppdatering av kunskap krävs för att i slutänden kunna ge våra patienter god vård. Till en början var det restaurativa materialutbudet för chairside CAD/CAMsystem begränsat till keramiska block. Nu har valmöjligheterna mångdubblats och inkluderar både keramer, högestetiska keramer, förstärkta keramer, kompositer för både temporära och definitiva restaurationer samt titan och koboltkrom. CAD/CAM säger alltså mer om själva tillverkningen än om restaurationen, eftersom det finns väldigt många material att välja bland (10) CAD/CAM används även av tandtekniker vid framställning av delproteser och utformning av system för helprotesframställning har påbörjats. CAD/CAM används också inom ortodontin. System för avtagbar protetik och ortodonti kommer dock ej att beröras i denna litteraturstudie (9, 11, 12).

11 11 2 Syfte Syftet med denna litteraturstudie var att öka kunskapen om CAD/CAM inom tandvården och undersöka vilka system som finns på marknaden. Eftersom detta är något vi troligtvis kommer att få se mer utav i framtiden tyckte författarna att det var ett viktigt område att fördjupa sig i. Målgruppen som arbetet främst har riktat sig mot är tandläkare som önskar lära sig mer om CAD/CAM inom tandvården och få en inblick i dagens marknad med olika system och användningsområden för de olika systemen. En förutsättning för att kunna undersöka användningsområdena för de olika systemen krävdes en fördjupning i materiallära som utgör grunden för all protetisk behandling.

12 12 3 Material & Metoder Arbetet har främst baserats på litterär informationssökning med viss komplettering av hands-on-erfarenheter. De flesta sökningarna har gjorts på PubMed och vid avsaknad och brist på information har kompletteringar gjorts med webbaserad information från Google. Vid sökning på PubMed har artiklar med publikationsår tidigare än 2008 uteslutits på grund av den höga utvecklingshastigheten av CAD/CAM-området. Vissa avsteg har gjorts i historiskt syfte. Inga sökord var definierade till en början och inga sökord var heller exkluderade. De flesta sökorden som har använts har baserats på de olika företagen samt dess system och mer vida sökord som till exempel cad cam in dentisry har också använts.

13 13 4 Resultat 4.1 Olika CAD/CAM-system CAD/CAM-systemen kan indelas i undergrupper såsom; in-office / chairside, digital avtryckstagning, laboratoriebaserad och milling/fräsningscentrasystem (Figur 1) (1). Ett flertal olika sätt förekommer vid användandet av CAD/CAM och variationsmöjligheterna är otaliga. Klinikern kan till exempel välja: att endast ta ett digitalt avtryck, att ta ett konventionellt avtryck där tandteknikerlaboratoriet läser av avtrycket med en scanner för att skapa en virtuell modell, eller att med ett chairsidealternativ både ta ett digitalt avtryck och producera själva restaurationen (Figur 2) med hjälp av en fräs på kliniken (8). Figur 1. En överblick över olika CAD/CAM-system för framställning av kronor och broar (7).

14 14 Digital avtrycksteknik tillhandahålls från flera olika producenter. De största och mest använda system utgörs i dagsläget av fyra stora system, CEREC (Sirona Dental Systems), E4D (D4D), itero (Cadent: Align Technology), och LAVA C.O.S. (3M ESPE). Kostnaden för varje enskild apparat utgörs av $ till $ (6), vilket motsvarar cirka kronor (13). Betydligt fler system finns på marknaden, dock har användandet av dessa inte nått lika långt ännu. Investeringskostnaden av ett digitalt avtryckssystem kan bland annat ställas emot kostnaderna för konventionella avtrycksmaterial samt eventuell tidsförlust (6). Figur 2. Exempel på frästa konstruktioner (6). Ett flertal studier har visat att precisionen av de digitala avtrycken, där avtryck för samtidiga restaurationer omfattande en till tre enheter undersökts, är lika bra eller till och med bättre än de konventionella metoderna (6). Ender & Mehls jämför i en in vitro-studie precisionen mellan konventionell avtryckstagning, utgörande av Impregum, med två olika typer av digital avtryckstagning, Cerec Bluecam och Lava C.O.S. Studien visade att precisionen för digital avtryckstagning är likartad den med konventionell. Precisionen för konventionella avtryck med Impregum var / µm. Avtrycken med Cerec Bluecam hade en precision på /- 7.1 µm och Lava C.O.S. en exakthet motsvarande / µm (14).

15 15 Det finns i dag ingen scanner som kan läsa igenom mjukvävnaden, därav krävs att gingivan även med digital teknik fortfarande måste friläggas. Det är nödvändigt att tandläkaren ser preparationsgränsen kliniskt för att scannern sedan ska klara av att läsa av denna (2). Många tandläkare använder elektrokirurgi eller mjukvävnadslaser för att ta bort gingivan (2, 6). Friläggningstråd fungerar i många fall, precis som vid konventionell avtryckstagning. Saliv och blod som stör konventionell avtryckstagning stör även digitala avtryck. Saliv och blod behöver hållas borta från preparationerna och tandbågen när den delen av tanden avscannas. Den tid är oftast mycket kort, i motsats till konventionell avtryckstagning där alla preparationer, inklusive alla delar av dem, måste vara torrlagda samtidigt. Då problematik med fuktkontroll föreligger tros den digitala metoden underlätta avtryckstagningen (2). Viktigt att notera är att en riktigt god hantering av mjukvävnaden med friläggning är nödvändig både för konventionella och digitala avtryck (2, 6). Digital avtryckstagning ses ha fördelar hos patienter med kräkreflexer eller hos patienter som har svårigheter att gapa upp stort. Användandet av en intraoral scanner, i stället för en avtryckssked med avtrycksmassa i, tycks inte vara lika obehagligt för patienterna. Scannern har till skillnad från avtrycksmassa ingen verkningstid och kräver därmed ej lika lång tid intraoralt. Möjlighet för patienten att vila under scanningen mellan bilderna blir därmed möjlig. Intraorala scannern vidrör inte mjuka gommen, vilket främst kan vara till fördel för patienter med kräkreflexer (2). Vid digital avtryckstagning får tandläkaren direkt feedback på sin preparation och dess utformning (Figur 3). Avtrycket kan studeras på datorskärm i stor förstoring och från olika vinklar (Figur 4). Om avvikelse upptäcks hos preparationen som behöver korrigeras kan detta utföras direkt

16 16 och en ny scanning genomförs efteråt. Därmed skulle frekvensen av omgörningar kunna minskas då bristfälliga preparationer kan upptäckas direkt på kliniken medan patienten fortfarande är kvar. Studier visar att tandläkare har i och med denna möjlighet utvecklat sin förmåga att preparera optimalt (2, 6). Figur 3. Hoppbackspreparation (15, 16). Figur 4. Direkt feedback på sin preparation (15). Provisorier är nödvändiga även med digitala avtryck om man inte har en chairsideenhet och fräs på kliniken. Det kan även krävas när det gäller mer komplicerade restaurationer, trots att kliniken har en fräs. Olika fräsar har möjlighet att fräsa olika antal restaurationer från olika stora block av det restaurativa materialet, alla fabrikanter har dock en viss maximal längd hos restaurationen. De flesta digitala avtryckssystem ger i dag en möjlighet att fräsa ut en stereolitografisk modell hos en centralt belägen enhet för fabrikanten. Modellen kan sedan användas på samma sätt som en gipsmodell hos tandteknikern. Tidigare studier har visat att dessa modeller är likvärdiga eller till och med noggrannare är vanliga gipsmodeller (6).

17 17 Stereolitografi är en tillverkningsprocess där en laserhärdning av polymer sker. UV-ljus tillförs med hjälp av en laser mot en plattform i ett bad av flytande plast. Plasten härdas av UV-ljuset i skikt (17) CHAIRSIDE/ IN-OFFICE Användningen av chairsideteknik omfattas främst av två system, CEREC 3D och E4D Dentist (1). I dag finns det cirka chairside CAD/CAManvändare i världen och över av dem är CEREC-användare, varav finns i USA (6, 18). Majoriteten utgörs av CEREC medan E4D inte utgör lika stor del av användarna. Dock ökar användandet av detta system. Båda systemen har liknande användningsområde samt egenskaper och står under ständig utveckling (6). Figur 5. De två stora chairside CAD/CAM-systemen (6). Vid användning av ovan nämnda system behöver patienten ingen temporär ersättning och behöver bara komma till kliniken vid ett besök, eftersom tandläkaren kan tillverka restaurationen på plats (3, 6).

18 18 Arbetsgång vid chairside-teknik: Steg 1. Patient sätter sig i stolen för färgtagning och anestesi (Figur 6). Figur 6. Tänder innan preparation (2). 2. Preparation (Figur 7). Figur 7. Fullständigt preparerade och frilagda tänder (2). 3. Ett tunt lager kontrastmedel sprayas på preparationen, användning av detta varierar mellan systemen (Figur 8). Figur 8. Kontrastbelagda preparationer (2). 4. Digitalt avtryck (Figur 9). Figur 9. Virtuell modell (2).

19 19 5. Design av restauration i mjukvaran (Figur 10). Figur 10. Virtuell design av restaurationer (2). 6. Restaurationen fräses ut i standardiserade materialblock (Figur 11). Figur 11. För patienten individuellt utvalt materialblock (18). 7. Justera restaurationen kliniskt (Figur 12). Figur 12. Provning av färdig konstruktion (15).

20 20 8. Karaktärisering (Figur 13). Figur 13. Glacening och staining för individualiserad estetik (15). 9. Sintring i ugn (Figur 14). Figur 14. Porslinsugn från Ivoclar Vivadent (6). 10. Cementering av restaurationen (Figur 15). Figur 15. Cementerad restauration (2). 11. Kontrollera och justera ocklusion och artikulation (Figur 16). Figur 16. Kontroll av bettfunktion (2). 12. Avsluta och finishera med diamantpasta (6).

21 CEREC CEREC står för computer-assisted CEramic REConstruction (18). Dr Werner Mörmann var först med att utveckla det första kommersiella CAD/CAM-systemet. Tillsammans med en ingenjör inom elektronik, Dr Marco Brandestini, uppkom idén att använda optik för att scanna av tänder. Werner H Mörmann förutsåg under sin tid som klinisk lärare på Zurichs tandläkarhögskola intresset för att kunna restaurera posteriora tänder med tandliknande material. Vid den tiden kunde inte komposit användas på grund av graden av krympning vid polymerisation. Kompositen ledde till en icke acceptabel spalta. Dessutom saknade den tidens plaster motstånd mot abrasion. Senare visade sig keramer vara mer estetiska och mer långvariga än resinbaserade kompositer. Mörmanns och Brandestinis vision var att kunna restaurera tänder på ett enda besök med utmärkt funktion, form och estetik. Trots att datorer och dess mjukvaror ej var utvecklade som i dag utvecklade en ung fransmann Alain Ferru, dataingenjör, 1983 mjukvaran för design av konstruktionerna. Dr Duret producerade den första dentala restaurationen med hjälp av CAD/CAM-teknik demonstrerade Dr Duret systemet på French Dental Associations internationella kongress. Detta genom att producera en posterior krona till sin fru på under en timme. Dr Duret utvecklade senare Sophasystemet. År 1985 producerar Mörmann och Brandestini det första inlayet, vilket framställts med hjälp av deras chairsidekoncept. Detta genomfördes genom användandet av en numerisk kontrollerad fräsmaskin. Avbildningen av preparationen hade gjorts med en optisk scanner och restaurationen hade frästs fram med deras fräsmaskin. Systemet har sedan dess utvecklats och går under namnet CEREC (4, 5, 8 11, 19).

22 22 Bland olika CAD/CAM-system erbjuder Sirona:s CEREC både ett inoffice och ett laboratoriebaserat system (1). Figur 17. CEREC:s scanningsenhet (18). Med in-officesystemet använder operatören sig av scanningsenheten (Figur 17) och gör en optisk scanning av preparationen med en CCD-kamera (Figur 18) (1). Den digitala CCD-sensorn (CCD = Charge-Coupled Device) har en detektor som består av en stor mängd små halvledarelement med mycket hög ljuskänslighet. En pixel är ofta inte större än 10 mikrometer och kan fånga upp till 90 % av de fotoner som faller på den (20). Figur 18. Scanning med CEREC i kliniken (21).

23 23 CEREC AC, scannern, har en blå LED-lampa, till skillnad från de röda laserstrålar som finns hos CEREC:s tidigare scannrar. Detta ökar dess precision och resulterar i bättre bilder. (2). Innan scanningen påbörjas ska preparationen torrläggas och ett kontrastmedel innehållande titandioxid sprayas i ett tunt lager över preparationen och granntänderna (16). När den första bilden hos preparationen ska scannas hålls scannern rakt över preparationen med ett fokalavstånd på 14 mm. När scannern hålls stilla tas en bild automatiskt (2). Möjlighet till manuell styrning med en fotpedal finns också. Med CEREC AC kan en halv käke scannas på cirka 40 sekunder och en hel käke på två minuter (18). För framställning av ett inlay kan avscanningen utgörs utav endast en bild (21). För att erhålla ett bettindex tas en bild buccalt ifrån i sammanbitningsläge, en så kallad buccal bite och därigenom fås den ocklusala relationen (16). Systemets mjukvara sammanfogar de scannade bilderna till en tredimensionell modell. I CAD-programmet färdigställer användaren indexet genom att klicka och dra den buccala bilden till rätt plats på modellen (Figur 19). Därefter markeras preparationsgränsen med en linje, och CAD-programmet känner automatiskt av och lägger linjen precis på preparationsgränsen. Möjlighet till manuell ändring finns vid behov (16, 21). Figur 19. Digitalt index av motbitning (21).

24 24 När operatören är nöjd med utmarkerad preparationsgränsen kommer automatiskt ett förslag på utformning av restaurationen. CEREC Biogeneric är ett system som känner av och analyserar patientens övriga tandstatus för att ta fram individuellt anpassade ocklusalytor på de preparerade tänderna (Figur 20). CEREC var först på marknaden med tekniken CEREC Biogeneric och har därav även tagit patent på tekniken. Systemet har även funktioner såsom Clone och Reference, vars syfte är att efterlikna en befintlig krona eller den naturliga tanden på bästa sätt. Med funktionen Clone scannas först den befintliga kronan, som patienten och tandläkaren är nöjd med och där formen önskas överföras till den nya kronan. Med funktionen Reference scannas först en annan tand i bettet som referens till den planerade restaurationen, till exempel ipsilateralen i fronten, som blir som en spegelbild till den nya restaurationen (16, 21). Figur 20. Naturliga fissursystem med CEREC Biogeneric (21). Restaurationen designas sedan virtuellt i mjukvaran med hjälp av olika digitala verktyg. När restaurationens design är optimal måste operatören välja placering av gjutkanalen, samt vilket material som ska användas. Restaurationen är därefter klar för att fräsas (1, 16, 21). 1 september 2011 lanserade Sirona en ny version av mjukvaran, CEREC 4.0. Skillnaderna mellan den tidigare mjukvaran, CEREC 3.8, och den nya,

25 25 CEREC 4.0, utgörs av teknik för positionerings-, rotations- och formfunktion. Möjlighet att se en förhandsgranskning av restaurationen i sitt block virtuellt innan fräsningen förekommer (Figur 21) samt möjlighet att designa flera kronor samtidigt (16). Figur 21. CEREC 4.0 har bland annat positionerings-, rotations- och formfunktion (21). Sirona tillhandahåller två olika fräsmaskiner, CEREC 3 och CEREC 3 MC XL. CEREC 3 är kompakt och kan fräsa inlays, onlays, kronor och skalfasader, samt kronor av lithiumdisilikat. CEREC 3 MC XL (Figur 22) kan även fräsa broar inklusive långtidstemporära broar. Efter avslutad fräsning kan operatören avläsa på fräsens display slitage av borren (21). Figur 22. Sironas olika fräsmaskiner (18). Systemet, som har över 20 års klinisk användning, bearbetas och förbättras kontinuerligt. Förbättringar vad gäller precisionen på den marginala adaptationen har gjorts från CEREC 2 till CEREC 3D från 97 µm ±33,8 µm till 47,5 µm ±19,5 µm. Uppföljningar på 17-åriga CEREC 1 inlays och onlays visar en 88,7 % lyckandefrekvens. Misslyckandena berodde till största delen (62 %) av porslinsfrakturer, men även av karies (19 %), frakturerade tänder (14 %) och på grund av endodontiska orsaker (5 %) (1).

26 26 Materialen som CEREC använder sig av är biokompatibla och metallfria keramer och kompositer (Figur 23). Keramerna cementeras adhesivt om inte restaurationens innersta del utgörs av en oxidkeram. Glaskeramblocken används till kronor. För temporära ersättningar i fronten, efter till exempel en implantatoperation, finns det ett estetiskt polymermaterial som går att anpassa till distansen eller preparationen. CEREC använder även kompositmaterial, som kan individualiseras, till temporära broar upp till fyra led. Dessa kan framställas chairside (21). Figur 23. Exempel på materialblock (21) E4D Systemet E4D är en förkortning av Evolution for Dentistry och tillverkas av D4D Technologies i Richardson i Texas. D4D startades år senare investerar Henry Schein tillsammans med två andra parter, 3M ESPE och Ivoclar, i företaget och ingick därmed partnerskap (8). Systemet består av en chairsideenhet med en dataskärm, en scanner och en fräs med ett elektroniskt nätverk som möjliggör en kommunikation mellan de olika enheterna (Figur 24) (22).

27 27 Figur 24. E4D (22, 24). E4D gör det möjligt för en kliniker att välja mellan att fräsa ut restaurationen chairside eller genom att skicka filen via E4D Sky Network och Internet till ett tandtekniskt laboratorium (22). E4D och CEREC påminner om varandra och har ungefär samma användningsområden (8, 23). Optiskt avtryck tas från ett flertal olika vinklar med en intraoral laserscanner, kallad E4D Dentist IntraOral Digitizer, som utgörs av ett rött laserljus (1, 2, 8). Både E4D och itero använder sig av en direkt laseravscanning av tandpreparationen utan användning av kontrastmedel. Båda teknikerna kräver noggrann isolering och gingival retraktion (23). Kontrastmedel är inte nödvändigt vid användandet av en E4D scanner, om det inte är metall på tänderna som ska scannas. Under scanningen kan operatören välja mellan att jobba med en manuell scanningsteknik, där en

28 28 pedal används för att ta bilder, eller en snabbscanningsteknik, där kameran automatiskt tar en bild när den har rätt fokalavstånd. Det går att ställa in hur snabbt kameran tar bilderna efter varandra. Det är även möjligt att kombinera de två olika teknikerna. Den intraorala scanningskameran, staven, har längst ut en autoklaverbar gummipropp som ett stöd (8, 24). Staven med dess laserscanner har ett relativt litet vertikalt avstånd längst ut på staven på 8 mm, vilket gör att patienten inte behöver gapa så stort även vid posteriora bilder (2). Det är förutom intraoral scanning även möjligt att scanna direkt från ett konventionellt avtryck eller en studiemodell. Detta kan vara bra då patienten till exempel har ett rikligt salivflöde eller då preparationsgränsen ligger subgingivalt på ett sätt där endast ett avtrycksmaterial kan komma åt (8). Efter scanningen använder mjukvaran de olika bilderna och skapar ett tredimensionellt avtryck och bygger utifrån denna upp en restauration (1). Det går i datorprogrammet att rotera och vända på modellen för att se om det saknas information från något område. Saknad information visas med en annan färg. E4D kan bearbeta 16 restaurationer samtidigt i programmet. Detta kan vara till fördel när arbete i den estetiska zonen förekommer, eftersom fler alternativ att välja mellan föreligger. Tidigare skiljde sig E4D från CEREC vad gäller den möjligheten då det endast var möjligt att jobba med en restauration åt gången (8). Systemet har likt CEREC även en klonfunktion, E4D Clone, vilken gör att en befintlig krona eller ett provisorium kan scannas av och en till formen likadan restauration kan framställas. Detta är användbart i de fall där patienten är nöjd med befintlig restaurations utseende men annan indikation än estetik finns för omgörning (8, 22).

29 29 Med detta system kan keramiska inlays, onlays, fasader och fullkronor fräsas ut (1, 22). Porslinet erhålls från 3M ESPE och Ivoclar Vivadent, Inc (1) DIGITAL AVTRYCKSTAGNING För tandläkare som vill ersätta den konventionella avtryckstagningen med digital avtryckstagning kan klinisk scanning kombinerat med laboratoriebaserade CAD/CAM-tekniker vara ett bra alternativ. Metoden kan vara användbar för kliniker som önskar att ta digitala avtryck, men som inte vill producera och designa restaurationerna på kliniken, alternativt vid de fall då stöd från en tandtekniker är nödvändig (4). Kliniker som har ett chairsidesystem kan vid önskat tillfälle endast ägna sig åt den digitala avtryckstagningen. Det digitala avtrycket gör det möjligt att ta ett avtryck med bra precision utan avtrycksmassa. Avtrycksmassa upplevs ofta som obehagligt för patienten. Samtidigt sparar tandläkaren tid och undkommer utgifterna för olika avtrycksmaterial (2). Precisionen på definitivavtryck utgör grunden för precisionen hos den färdiga protetiska konstruktionen. De flesta diskrepanser som kan ses beror oftast på bristande vävnadshantering såsom retaraktion av mjukvävnad och hemostas. Dessa faktorer måste hållas under kontroll även vid digital avtryckstagning men inte under lika lång tid och inte av hela det preparerade området samtidigt. Den digitala avtryckstekniken tros inte kunna eliminera problematiken kring avtryckstagning av subgingivala preparationsgränser. Essen menar att den digitala tekniken eliminerar röran kring traditionella avtryck och är mer bekväm för patienten, eftersom den eliminerar intraoral stelningstid av konventionella avtrycksmaterial (23).

30 itero Cadent introducerade itero 2007 på den dentala marknaden och erbjöd därmed en digital avtrycksmetod (23). Cadents itero är ett laboratoriebaserat system, ursprungligen från Israel, och som ersätter den konventionella avtryckstagningen med digitala avtryck (8, 25). Figur 25. iteros scanningsenhet (6). Den intraorala digitala scanningsenheten (Figur 25) har den största scannerstaven av liknande scannrar på marknaden och kräver därmed mer utrymme intraoralt än andra scannrar (Figur 26) (2). Den utgörs av en parallell konfokal laserscanner som skickar ut rött laserljus (660 nm, klass I) samt flerfärgat ljus (25). Figur 26. itero (25).

31 31 Innan den digitala bildtagningen kan påbörjas måste den elektroniska laborationssedeln fyllas i. Där markeras till exempel vilken typ av restauration som önskas och vilken preparationstyp som använts (8). Det är möjligt att göra konstruktioner i form av singelkronor, helbroar, onlays, inlays, skalfasader samt kronor till implantat (25, 26). Operatören kan innan scanning välja hur stort område som ska scannas, såsom en kvadrant, en utökad kvadrant, som inkluderar de kontralaterla caninerna, eller scanning av en hel käke. Scanningstiden ökar desto större område som ska scannas av. iteros system tillåter scanningen på ett avstånd mellan 13 och 15 mm och scanningen kräver inget kontrastförhöjande medel eller pulver för att erhålla intraorala bilder. För att erhålla en god avbildning av en preparation krävs att operatören tar bilder från fem olika vinklar. Dessutom behövs vinklade bilder buccalt och lingualt ifrån av resterande tandbåge och från motstående käke (2, 8). Operatören använder en sladdlös fotpedal för att ta bilderna och scannern bör hållas stilla innan denne kan ta en bild som manövreras med fotpedalen (2, 25). Efter det att operatören erhållit en bild kan denna raderas om operatören inte är nöjd. Systemet uppmanar operatören att ta en ny bild om den tidigare är helt feltagen, detta i syfte att felaktigheter ej ska inlagras i den virtuella modellen. Under scanningen sammanfogas automatsikt alla bilder och möjlighet för komplettering med ytterligare bilder kan göras vid eventuella tomrum i den digitala modellen. När användaren är nöjd med det digitala avtrycket skickas filen till Cadent för tillverkning av fysiska modeller (8). Cadent kan fräsa ut modellerna först då en tandtekniker, som arbetar med etkonfräsen, erhållit det digitala avtrycket och som har godkänt dess utformning timmar efter det att tandteknikern har godkänt avtrycket erhåller tandteknikern de av Cadent frästa modellerna (26). Tandläkaren betalar en scanningsavgift för varje

32 32 avtryck. Dess kostnad beror på det avscannade områdets omfattning. Kostnaden utgörs vanligtvis av ca svenska kronor. En licens krävs av varje tandläkare som skickar digitala avtryck till itero. I Sverige innehar Straumann distribueringsrätten för itero. Tidigare, innan januari 2012, var itero ett slutet system där filer endast kunde skickas till de laboratorier som investerat i Straumanns Etkon Visual. Numera kan de digitala avtrycken skickas som STL-filer (Standard Template Library), för att kunna skicka till fler dentala laboratorium. itero har inlett ett samarbete med bland annat Dental Wings, CEREC inlab och 3Shape (25, 26, 27) Lava C.O.S. Systemet Lava C.O.S. produceras av 3M ESPE (Figur 27). Produktnamnet Lava C.O.S. står för Lava Chairside Oral Scanner. Systemet är det enda på marknaden som tar det digitala avtrycket med hjälp av en videokamera i stället för enskilda foton. Detta gör att scannern kan inhämta information ur ett tredimensionellt perspektiv med en gång. Scannerns fotoyta är 10 x 13,5 mm och arbetsdjupet mellan tand och scanner bör vara 5-15 mm. Om scannern hamnar utanför detta intervall, slutar systemet att ta bilden tills användaren hittar tillbaka till rätt arbetsdjup. Detta är en inbyggd säkerhetsfunktion hos systemet i syfte att inte felaktig data ska integrera med den virtuella modellen (2, 8). Figur 27. Lava C.O.S. (6). Lava C.O.S:s teknik kallas 3-D-in-motion och skapar en modell av en kvadrant eller en tandbåge i realtid direkt på datorskärmen.

33 33 Kameran tar 20 st 3D-bilder per sekund (2, 5). Dess scanner skiljer sig från övriga system, som har point-and-click -teknik i stället (4). I enlighet med andra system kräver Lava C.O.S. att mjukvävnad kring preparationen är tillräckligt frilagd inför scanningen. Scannern bygger på blå LED-teknologi och detta kräver en ljus bepudring av alla tandytor som ska scannas av, med titandioxidpulver. Efter scanningen ser användaren om och i så fall vilka områden där information saknas. Dessa framstår rödaktigt färgad på den virtuella modellen. De områden som har tillräcklig information för att utgöra grund för en modellhar gråvit färg. Användaren kan komplettera med ytterligare scanning om så behövs. En buccal bild för bettregistreringen bör tas liknande den som görs med systemet itero av patientens tandbåge i maximalt interkuspidationsläge. I CAD-programmet går den digitala bilden att rotera fritt. Till skillnad från alla andra system på marknaden kan användaren titta på den digitala bilden i 3D-rendering genom att ta på sig ett par 3D-glasögon. Efter detta fyller operatören i en beställningssedel och det digitala avtrycket skickas till laboratoriet via Internet (8). Systemet har en öppen konstruktion, vilket gör det möjligt att samarbeta med en mängd olika användare. Tandläkaren skapar en elektronisk beställning som skickas till laboratoriet för en metallfri zirkoniabro eller - krona. I detta system kan tandteknikern välja att jobba konventionellt med modeller eller virtuellt utan modeller (4). Möjlighet till att fräsa ut mastermodeller finns (Figur 28) (8).

34 34 Figur 28. Mastermodell (8) Shape TRIOS Plandents system 3Shape TRIOS lanserades mars 2011 (Figur 29). Systemet består av en 3D-scanner som finns hos tandläkaren, som efter scanningen skickar en digital fil för design och produktion hos ett tandtekniskt laboratorium (Figur 30) (8, 28). Scannerstaven har ett vertikalt handtag. Den tar mer än D-bilder per sekund och kan användas för intraoral avtryckstagning utan användandet av kontrastspray. Inget specifikt fokalavstånd eller någon speciell vinkling krävs för bildtagningen och det går att scanna med staven vilandes på tandraden. Spetsen på staven byts ut mellan varje patient och denna är autoklaverbar. Den tredimensionella bilden byggs upp på touch-screen -skärmen under tiden som tandläkaren scannar. Den inscannade datafilen kan sedan skickas till ett laboratorium som använder sig av antingen 3Shapes mjukvara eller ett annat kompatibelt CAD/CAM-system. Tandteknikern kan sedan börja designa restaurationen direkt (28). Figur 29. 3Shapes scanningsenhet (28).

35 35 Figur 30. Digital kommunikation mellan tandläkare och tandtekniker (28) LABORATORIEBASERADE CAD/CAM-SYSTEM Figur 31. Komplett laboratoriebaserat system, Everest (29). Med laboratoriebaserade system (Figur 31) kan tandläkare samarbeta med laboratorium som använder sig av CAD/CAM-system. Med vissa av dessa system kan filer skickas elektroniskt via Internet mellan tandläkare och laboratorium. Modeller kan göras av både digitala och konventionella avtryck på laboratoriet om där finns en fräs eller på ett fräscentra. Användandet av dessa system minskar produktionstiden, samt att kostnaderna blir lägre (4). I de flesta fall tar tandläkaren ett konventionellt avtryck och skickar detta därefter till tandteknikern. Tandteknikern slår sedan ut en gipsmodell som scannas för att erhålla en digital modell (Figur 32). Därefter kan restaurationen designas i ett CAD-program. Restaurationen fräses sedan ut på laboratoriet eller skickas elektroniskt till ett fräsningscenter (3).

36 36 Figur 32. Stiftad och sågad virtuell modell (3). Tidigare var systemen låsta till matchande hård- och mjukvara från samma fabrikant som tillverkade scannern, så kallad closed arcitecture, till exempel CEREC. Fler och fler digitala filer går nu att använda till flera olika frässystem, så kallad open arcitecture. Det är partnerskap och upphandlingar mellan olika företag som avgör vilka system som är kompatibla (2, 5). De öppna systemen skapar en större flexibilitet med fler valmöjligheter. Till exempel kan en datafil antingen skickas från en intraoral- eller en laboratoriebaserad scanner eller från en CT eller en MRI, såsom vid implantatbehandlingar. Aktuell mjukvara väljs sedan och kan användas och matchas beroende på vilken konstruktion som ska framställas (5). De laboratoriebaserade CAD/CAM-systemen kan vara ett bra första steg in i den digitala tandvården för tandläkare, eftersom det inte är en lika stor investering som att investera i en chairside CAD/CAM-enhet. Om tandläkaren tror sig vilja investera i ett chairside CAD/CAM-system vid ett senare tillfälle, kan det vara en god idé att välja en scanner av en chairsidetyp, för att sedan komplettera med en fräs av samma märke (8). Laboratoriebaserade CAD/CAM-tekniker kan vara ett bra alternativ för tandläkaren som inte vill producera och designa restaurationerna på

37 37 kliniken, eller då stöd från en tandtekniker är nödvändig, men som ändå vill ersätta den konventionella avtryckstagningen med digital avtryckstagning (4). Tandtekniker som får konventionella avtryck från tandläkaren kan välja att scanna avtrycket eller den utslagna gipsmodellen på laboratoriet CEREC inlab Tandläkare som införskaffat en CEREC in-office kan ta digitala avtryck för restaurationer som framställs både på kliniken med tillhörande fräsmaskin, alternativt att tandläkaren skickar en digital fil, via ett system som kallas CEREC Connect, till ett laboratorium som innehar en CEREC inlab (Figur 33). Figur 33. CEREC Connect (18). CEREC inlab fräs kan användas för framställning av zirkoniahättor och fullkonstruktioner (4, 18). Ytterligare ett alternativ finns då tandläkaren tar ett konventionellt avtryck och sänder detta till ett laboratorium som arbetar med virtuella modeller och design. I dessa fall kan det konventionella avtrycket scannas av med Sironas laboratoriescanner ineos Blue scanner som har ett blått ljus och kallas för Bluecamteknologi (Figur 34) (30).

38 38 Käkregistreringen sker med hjälp av buccal bite. Den scannade datan går att spara i STL-format för att eventuellt kunna processas av en tredje parts mjukvara (30). Figur 34. Sironas ineos Blue scanner (30). CEREC inlab är fullt kompatibel med CEREC:s chairsidemjukvara, vilket tillåter en direkt kommunikation med tandläkaren (30). CEREC Connect är en webbaserad kommunikationsplattform som är designad för tandläkare med CEREC och tandtekniker med Sironas CEREC inlab. Tandläkarna har tillgång till tusentals laboratorier i världen med CEREC inlab via en webportal (30). Dess mjukvara kan analysera övriga scannade tänders utseende i syfte att individanpassa restaurationens ocklusala morfologi och bättre stämma

39 39 överens med bettet. Innan mjukvaran hade produktutvecklats och erhållit denna funktion fanns ett fåtal standardvarianter av en tands anatomiska utseende att välja bland (30). Med fräsenheten inlab MC XL (Figur 35) är fräsprecisionen enligt fabrikanten uppskattad till +/- 25 µm (30). Fräsen utgörs av fyra borrhuvuden med vardera motor. Kapaciteten hos InLab MC XL omfattas av möjligheten Figur 35. Fräsenheten inlab MC XL (2). att fräsa upp till restaurationer varje dag. En fullkrona fräses på sex minuter och ett inlay eller onlay på fyra minuter. Dess användningsområden sträcker sig från möjligheten till att kunna fräsa anteriora estetiska restaurationer till större brokonstruktioner upp emot tioledskonstruktioner. Numera kan inlab MC XL även fräsa fram studiemodeller (Figur 36) (30). Figur 36. Fräsning av modeller med inlab MC XL (21).

40 40 När restaurationerna är utfrästa krävs en efterföljande sintringsprocess, vilken sker i Sironas sintringsugn infire HTC (Figur 37) (30). Figur 37. Sironas sintringsugn infire HTC speed (21) E4D Labworks Likt CEREC finns även en laboratorieenhet tillgänglig för E4D-systemet, E4D Labworks, vilket består av en monitor, mjukvara (DentaLogic Software), laserscanner (RapidScan) samt en fräs (E4D Mill HP, HP=High Production). Scannern kan på några sekunder avläsa modeller eller avtryck och ge upphov till en virtuell 3D-modell (8). Om klinikern, som arbetar med chairsideenheten, eller teknikern, som arbetar med E4D Labworks, inte vill designa restaurationen själva kan filen sändas till E4D Studio. E4D Studio är ett designcenter som kan avlasta både klinikern som använder E4D Dentist, eller teknikern med E4D Labworks. E4D Studio kan kommunicera med vilken E4D scanningsenhet som helst i världen. Klinikern eller det lokala laboratoriet gör avscanningen intraoralt respektive på modellen eller av avtrycket och E4D Studio tillhandahåller designen. Efter att designen är klar kan E4D-studion skicka tillbaka till respektive fräs (22).

41 41 Kliniker som saknar den digitala scannern kan skicka avtryck och modeller till ett laboratorium med E4D Laboratory. Tandteknikern läser av avtrycken och designar restaurationerna virtuellt och fräser därefter ut konstruktionen (22). Då tandteknikern har gjort avscanningen av modellen eller avtrycket kan designen av restaurationen göras i mjukvaran DentaLogic. Systemets fräs, E4D mill, mottar sedan den färdiga designen elektroniskt. På några minuter kan en keramisk- eller kompositrestauration fräsas fram i material som IPS Empress, IPS e.max CAD, Paradigm C och Paradigm MZ100 från materialdistrubutörerna Ivoclar Vivadent respektive 3M ESPE. Därefter återstår en viss slipning, polering och eventuell karakterisering (22) Everest Everest är ett laboratoriebaserat system från KaVo (29). I detta system slås en gipsmodell ut från ett konventionellt avtryck, som sedan scannas av utav en CCD-kamera (Charge-Coupled Device) (Figur 38). En plastbricka placeras först över modellen för att positionera den rätt för korrekt scanning (Figur 39). En tredimensionell modell skapas på skärmen efter det att cirka 15 bilder ur olika vinklar tagits av modellen. Operatören designar restaurationen på den virtuella modellen. Därefter fräses restaurationen ut av en fräs med borr som arbetar i fem olika plan för att erhålla bästa precision. Antingen har laboratoriet införskaffat det kompletta Everestsystemet med scanner, CAD-program och fräs (Figur 40), eller så kan den digitala filen skickas till ett fräscentrum om fräsenheten saknas.

42 42 Figur 38. Everest scan pro (29). Figur 39. Plastbricka för att positionera modellen rätt i scannern (29). Figur 40. Fräsen Everest engine (5).

43 43 Operatören kan välja mellan flera olika material vid användandet av Everest. Material såsom leucitförstärkt glaskeram, halv- och helsintrad zirkoniumdioxid samt titan. Den icke helsintrade zirkoniumdioxiden måste efter fräsning genomgå en sintring, en upphettningsprocess i värmeugn för att materialet ska erhålla sin maximala styrka. Den marginala kantanslutningen för Everestkronor har en precision på 33,72 µm ±6,69 µm (1) etkon Figur 41. etkon es1 scanner (32). Företaget etkon utvecklar, producerar, säljer och hyr ut laserscannersystem som används av laboratorier för att scanna modeller och implantat (31). Det går att framställa inlays, onlays, skalfasader, attachments, distanser, Marylandbroar och upp till 16-ledsbroar (figur 43) (32, 33). Figur 42. etkon es1 digital laserteknologi (32). etkon es1 scanner (Figur 41) scannar den stiftade och sågade modellen med hjälp av en laserscanner (Figur 42). En modell tar cirka 25 sekunder att scanna. Mjukvaran etkon_visual markerar ut preparationsgränsen automatiskt. Därefter designas restaurationen i 3D (Figur 43) och möjlighet att ställa in hur tjockt cementlagret önskas är också möjligt (32).

44 44 Figur 43. CAD-mjukvaran etkon_visual (32). etkon har flest användare i Tyskland, följt av USA. År 2007 förvärvade Straumann företaget etkon som tidigare var privatägt (31). Etkons fräs kan fräsa upp till 16-ledsbroar (Figur 44) (32). Figur 44. etkon center kan fräsa upp till 16-ledsbroar (32) Cercon 2002 lanserades Cercon och utgörs då endast av en CAM-enhet för fräsning av dentala konstruktioner. Tandteknikern vaxar upp restaurationen på modell och därefter scannas denna av och fräses ut ur presintrade zirkoniablock (1) lanserar DENTSPLY Ceramco både en CAD- och en CAM-enhet. Vilken utgörs av en optisk scanner med tre kameror och en laser, Cercon Eye 3D (Figur 45), samt en mjukvara, Cercon Art CAD design (Figur 46) (1, 34). Enligt producenten är scanningstiden mindre än 20 sekunder per

45 45 enhet och precisionen 10 µm eller mindre. Mjukvaran kan behandla upp till 16 restaurationer samtidigt (35). Systemets kapacitet utgörs av möjligheten att framställa singelkronor upp till nioledsbroar i presintrad zirkoniumdioxid. Det finns block upp till 47 mm i anatomisk längd (1, 34, 35). Fräsen Cercon Brain tar emot de digitala filerna elektroniskt (35). Figur 45. Cercon eye scanner (34). Figur 46. Cercon art (34). Det finns flera återförsäljare av Cercon, bland annat dotterbolaget DeguDent (The Cercon smart ceramics system) (34) Shape Systemet består av både en enhet för digital avtryckstagning, intraoral scanner för tandläkare, samt en laboratoriebaserad enhet. CAD/CAMenheten som är anpassad för scanning, design och produktion av restaurationer för laboratorium är den enheten som är mest utvecklad och har flest användare (Figur 47) (8, 28). 3Shape kan tillhandahålla fem olika typer av laboratoriescannrar med olika storlek och modell. Den nya modellen D500 är till för mindre till mellanstora laboratorier (Figur 49) (28). 3Shapes mjukvara, 3Shape DentalDesigner (Figur 48), kan behandla singelkronor upp till 16-ledsbroar (34). 3Shape CAM Software -

46 46 CAMbridge (Figur 50) är ett tilläggsprogram som kan kombineras med 3Shapesystemet eller andra system. Programmet sätter automatiskt upp de färdigdesignade restaurationerna i det valda materialblocket som ska användas och är anpassat till det frässystem som används (28). Figur 47. 3Shape laboratoriebaserade scanner (34). Figur 48. Mjukvaran 3Shape DentalDesigner (34).

47 47 Figur 49. 3Shapes nya D500 3D scanner (28). Figur 50. 3Shape CAM Software - CAMbridge (28). I en studie utförd av Persson et al. 2009, undersöktes skillnaden i precisionen mellan digitaliserade avtryck tagna med 3Shape och scanning av gipsmodellerna med Proceras laboratoriebaserade scanners. Som kontroll scannades originalpreparationerna med 3Shape. Studien visade att det inte är någon signifikant skillnad i precision mellan dessa tillvägagångssätt. De digitala avtrycken minskar risken för felkällor, eftersom de använder sig av färre steg i framställningsprocessen än med konventionella avtryck och gipsmodeller. Exaktheten varierade med formen på preparationerna.

48 48 Molarerna gav inte lika hög precision utifrån de digitala avtrycken som från gipsmodellerna. Båda metoderna kan digitaliseras upprepade gånger med hög tillförlitlighet (36) Maestro 3D Dental Scanner 2007 lanseras den italienska laboratoriebaserade scannern Maestro 3D Dental Scanner (Figur 51). Produkten utvecklades och lanserades 2009 och vidareutvecklades Scannerns mjukvara utgörs av öppna STL-filer, vilket gör det möjligt för att tandteknikern att, då designen av restaurationen är klar, välja produktionscenter. Det är även möjligt att använda CADprogrammet för att designa restaurationer från en tredje part (37). Figur 51. Maestro 3D Dental Scanner (37). Figur 52. Straumann Cares scanner (38).

49 49 Tandteknikern slår ut gipsmodeller av konventionella avtryck och med hjälp av Straumann Cares Scan CS2 (Figur 52) avläses modellen och en virtuell modell skapas. Klinikern kan även välja att ta ett digitalt avtryck på kliniken med hjälp av en intraoral scanner från Cadent itero eller 3M ESPE Lava C.O.S. Vare sig ett digitalt eller konventionellt avtryck tas överförs den resulterande virtuella modellen till mjukvareprogrammet Straumann Cares Visual 6.0 (DWOS inside) för design av restaurationen (Figur 53). Figur 53. Straumann Cares (39). Den av tandteknikern designade restaurationen kan därefter sändas till Straumanns millingcenter eller för fräsning hos någon extern producent. Ett samarbete mellan Straumann och 3M ESPE har gjorts med DentalWings för att få mjukvaran DWOS för deras CAD/CAM-system. Tillsammans med Straumanns scanner Straumann Cares Visual 6.0 och mjukvareprogrammet DWOS kan tredimensionella restaurationer designas virtuellt (39) MILLING-/FRÄSNINGSCENTRA Ett fräsningscentrum gör det möjligt för laboratorierna att framställa konstruktioner med hjälp av CAD/CAM-teknik på annan ort. Antingen skickar laboratorierna det konventionella avtrycket till fräsningscentran som scannar avtrycket och därefter fräser konstruktionen. Alternativt kan

50 50 laboratoriet köpa en scanner och endast skicka en datafil till fräscentrat för fräsning och finishering av restaurationen. I dag finns bland annat fräscentra såsom Procera, Lava, Denzir och Plandent (1) Denzir Figur 54. Denzir-bro (40). Denzirs produkter tillverkas i HIP-Zirconia med hjälp av CAD/CAM-teknik och utgör den starkaste keramiska konstruktionen på markanden. HIP- Zirkonia skiljer sig från presintrad zirkonia då den sintrade zirkonian även har bearbetats under 1400 grader samt och ett högt tryck motsvarande 2000 Bar. HIPpad Y-TZP står för Hot Isostatic Pressed Yttriumoxidstabiliserad Zirkoniumdioxid. Effekten av denna bearbetning av materialet blir ökad böjhållfasthet motsvarande MPa. Denzir har hög böjhållfasthet och brottseghet i jämförelse med andra keramer. Denzirs utveckling startade 1987 som ett forskningsprojekt på Tandläkarhögskolan i Umeå kunde bolaget lansera den första färdiga produkten i form av ett Denzir-inlägg. Företaget fortsatte med stora insatser att utveckla systemet och lanserade några år senare Denzir-kronor och kort därefter Denzir-broar (Figur 54) ändrade företaget sin produktionsstrategi och samlade all tillverkning till huvudkontoret i Skellefteå. Cad.esthetics AB är moderbolag till Denzir Production AB, som sköter tillverkningsprocessen för samtliga protetiska produkter Denzir kan tillverkas i allt från singeltandskonstruktioner till broskelett upp emot 45 mm längd. Materialtjockleken hos dessa innerhättor utgörs av 0,4 mm tjockt zirkoniumdioxidlager. Numera kan de även fräsa innerhättor på endast 0,2 mm samt distanser till implantatkonstruktioner. Indikation för 0,2 mm:s hättor är preparation av incisiver samt i fall där minimalt invasiv

51 51 preparation önskas. Dess tjocklek möjliggör även utformning av mer estetiska konstruktioner i och med mer utrymme för skiktning av ytporslin. Normalt sett skiktas fältspatsporslin ovanpå innerkonstruktionen av HIP- Zirkoniumdioxiden, vid platsbrist kan dock detta uteslutas och zirkoniumdioxiden endast glansbrännas. Dock är det estetiska utfallet av detta inte lika bra. Preparationstekniken för konstruktionerna är motsvarande som för metallbundet porslin. Tandläkaren skickar sitt konventionella avtryck till tandteknikern, som därefter slår ut avtrycket i gips. Modellen ska därefter socklas, sågas och preparationsgränserna manuellt tas fram av teknikern. Därefter kan tandteknikern välja mellan att scanna modellen själv med egen scanner eller skicka iväg modellen till Denzir scanner service (Denzir Center) (Figur 55). Restaurationen designas i ett CAD-program och skickas därefter i form av datafiler till det centrala produktionscentret i Skellefteå (Denzir Production). Där tillverkas Denzir-restaurationen och skickas sedan tillbaka till det lokala laboratoriet. Tandteknikern färdigställer restaurationen genom att skikta på fältspatsporslin och/eller glanspolera Denzir-kärnan, innan tandläkaren slutligen cementerar restaurationen med konventionellt zinkfosfatcement. Figur 55. Arbetsgången (40).

52 52 Denzir är ett öppet system, vilket innebär att de tar emot digitala avtryck från alla typer av scanners under förutsättning att filformatet är kompatibelt med dess mjukvaresystem. Filerna skickas via Internet, vilket möjliggör att beställningar kan tas emot från hela världen (40, 41) NobelProcera NobelProcera är ett CAD/CAM-baserat system som kan tillhandahålla klinikern med både tandstödd och implantatstödda singelkronor, broar, distanser och skelett för overdentures (Figur 56) (42). Figur 56. Overdenture med Procera (43). Dr Mats Andersson utvecklade Proceratekniken 1983, med produktion av kronor med hög precision med hjälp av CAD/CAM. Han var också först med att producera CAD/CAM-tillverkade kompositfasader med hjälp av CAD/CAM-teknik (11). Procerasystemet (Nobel Biocare, Zurich, Schweitz) lanseras 1991 (42). NobelProcera erbjuder en stor variation av material för kron- och broprotetik. Innerhättor av zirkonia kan göras upp till 14 enhetskonstruktioner, och innerhättor av alumina upp till fyra enheter. Även monolitiska kronor i lithiumdisilicat kan produceras med hjälp av denna teknologi. Långtidstemporära kronor och broar kan göras upp mot sex

53 53 enheter och fräsas fram i NobelProceras material Telio. Innerkonstruktioner av såväl koboltkrom och titan kan framställas, med 1-6 enheter respektive 1-14 enhetskonstruktioner (43). För produktion av kronor och broar är framställningen av restaurationerna uppdelade på två enheter. Klinikern sänder sitt konventionella avtryck till en lokal tekniker som införskaffat en Nobel Biocare-scanner. Teknikern scannar av avtrycket eller slår ut avtrycket i gips och scannar sedan av denna i stället med en optisk scanningteknologi för att erhålla hög precision. Därefter designar teknikern restaurationen i mjukvaran och skickar filen elektroniskt till en Procerafräsenhet (44). Procerasystemet var först i världen att praktiskt använda tätsintrade högrena aluminakärnor för helkeramiska kronor. Procera har ett nätverk mellan tandtekniska laboratorier världen över och med två större fräscentra belägna i Sverige och New Jersey i USA, där restaurationer från hela världen fräses fram (7). Systemet består av två olika typer av scannrar, en som kan scanna enstaka restaurationer, Procera Piccolo, och en som kan scanna flera enheter, Procera Forte. Först använde Proceratekniken sig av kontaktscanning, en pinne som den läste av avtrycket eller preparationen på gipsmodellen med. Tekniken har utvecklats och nu använder den sig av laserscanning, en laserstråle som scannar av preparationen på gipsmodellen eller i avtrycket i stället (1). På fräscentrat skapas förstorade gipsmodeller, kompenserade för den krympning som sker vid slutsintringsprocessen av keramen. På dessa pressas hättor av 99,9 % torrt, rent alumina- eller zirkoniapulver. Hättorna slipas till önskad tjocklek och sintras i 2000 grader. Hättorna skickas

54 54 tillbaka till teknikern som därefter skiktar på ytporslin och gör eventuella korrigeringar. Modellerna görs i olika förstoring beroende på om det är zirkonia eller alumina som avses, på grund av att de har olika krympning vid slutsintringsprocessen. Fabrikanten rekommenderar en djup chamfer eller skuldra med avrundade inre hörn som preparationstyp. Precisionen varierar mellan 54 µm till 64 µm. Böjhållfasthet för alumina är 687 Mpa och för zirkonia 1200 Mpa (1). Procera AllCeram har rapporterats klara av ett tryck på 600 Mpa, på denna innerhätta skiktas därefter ett lågbränt fältspatsporslin. Passformen har rapporterats vara 49 µm, vilket anses som god, utifrån vad som brukar skattas som ett acceptabelt mellanrum ( µm). Systemet har ett medelvärde på en femårsöverlevnad på 96,9 %, där det varierar mellan posteriora (91,3 %) och anteriora (96,7 %) kronor (45). Kokubo et al. visade i försök att NobelProceras genomsnittliga diskrepans marginellt var 44,2 µm. Vid mätning av diskrepansen hos olika mätpunkter hos konstruktionerna var den marginella minst. Den avrundade skuldran och ocklusala ytan hade dock störst spalta. Vid produktion av både alumina- och zirkoniainnerhättor med Procerasystemet var den marginella spaltan minst och den ocklusala störst. Dessa resultat är liknande hos andra CAD/CAMsystem. Den genomsnittliga marginella adaptationen var ej annorlunda hos restaurationer för olika tandgrupper. Dock förekom det en större skillnad mellan den interna och marginella diskrepansen hos de enskilda tandgrupperna (anteriora och posteriora). Den genomsnittliga marginala spaltan hos kronor med zirkoniainnerhättor från NobelProcera var 44,2 µm, vilket anses som kliniskt acceptabelt.

55 55 Risken med stor marginell spalta är att den kan leda till upplösning av cement och resultera i plackretention, som därmed kan löpa vidare med marginellt läckage och sekundärkaries som resultat. I värsta fall kan det sluta med förlust av restaurationen (42). 4.2 CAD/CAM-teknik för planering och behandling med implantat. CAD/CAM-teknologi använt vid implantatbehandling utgörs av möjlighet för preoperativ planering, produktion av kirurgiska skenor och av implantatdistanser samt kronor (46). Då titanimplantat började användas för att ersätta förlorade tänder, var det främst helt tandlösa underkäkar som behandlades och titanfixturerna sattes anteriort om foramen mentale. Innan fixturinstalleringen gjordes en enkel röntgenundersökning omfattande en panoramaröntgenbild med eventuell komplettering av intraorala röntgenbilder. Med tiden ökade användandet av dentala implantat och utvidgade indikationer har lett till att kraven på vilken information röntgenundersökningen ska erhålla har ökat. I dag behandlas allt yngre personer med implantatstödd protetik och detta ställer än högre krav på att röntgenundersökningarna utförs utifrån principen ALARA (as low dose as reasonably achieveble). ALARA innebär att stråldosen ska hållas så låg som möjligt utan att viktig information går förlorad för att utföra en säker behandling. Desto högre stråldos desto högre risk att någon patient drabbas av letal cancer (23, 47) Klassisk implantatbehandling är baserad på en tvådimensionell röntgendiagnostik och den visuella inspektionen av den orala kaviteten med relativt hög förutsägbarhet. Vid denna metod kan ingen uppfattning om

56 56 volymen runt tänder eller i tandlösa områden i alveolarbenet erhållas (48). Vid klassisk implantatbehandling fälls en lambå upp för att möjliggöra fullgod insyn. Vid de tekniker där en lambå fälls upp förekommer postoperativ smärta och obehag hos patienten i högre utsträckning än vid de tekniker där en lambå ej fälls upp. Behandlingsalternativ som tillåter kort behandlingstid och minimal invasiv teknik har utvecklats genom användandet av tredimensionell diagnostik och CAD/CAM, även kallad guidad kirurgi (48). Fördelar med implantatbehandling som föregåtts av en CAD-planering anses vara att kirurgen kan visualisera operationen preoperativt, vilket leder till minskad operationstid, mindre påföljande trauma, mindre mängd bedövningsmedel samt mindre blodförluster. Dock medför denna metod extra kostnader och större stråldos vid användning av tredimensionell röntgen i stället för OPG (17) UNDERSÖKNING SOM FÖREGÅR BEHANDLINGEN Den prekirurgiska röntgenundersökningen syftar till att redovisa förutsättningar för eventuell implantatbehandling och om prekirurgiska åtgärder krävs. Dessutom ge information om de anatomiska strukturerna och på så vis ligga till grund för en operation med så låg komplikationsrisk som möjligt. Röntgenundersökningen behöver ofta kombineras med olika typer av bilder. Vid en klinisk undersökning kan alveolarutskottets bredd bedömas och om tillräcklig bredd av kristan finns. I dessa fall kan röntgenundersökningen begränsas till enstaka intraorala bilder för att bedöma den vertikala relationen inför implantatkirurgi. Mängden tillgänglig benvolym i vertikalled bestäms av alveolarutskottets bredd närmast kristatoppen och var fixturens övre punkt kan placeras utifrån tillräcklig benvolym som omger den i buccolingualled. Detta kan vara

57 57 omöjligt att avgöra korrekt vid en klinisk undersökning. Av den anledningen är det i de flesta fall nödvändigt att ta en skiktröntgenbild. Med den typen av bild kan den vertikal benmängd ses samt eventuella invaginationer upptäckas preoperativt. Risken för perforationer minimeras därmed och därmed letala blödningar, i och med fixturinstallationen. Då osäkerhet föreligger om tillräcklig mängd ben finns bör en skiktröntgenundersökning utföras. Exempel på sådant fall är då den intraorala bilden visar avsaknad/bristande bentrabekler i det eventuella operationsområdet. Detta kan tyda på ett tunt alveolarutskott. I de fall då endast panoramaröntgen används som underlag för den preoperativa planeringen bör beaktning tas till förstoringsgrad i panoramabilden vid benhöjdsbedömning. Detta utgör en eventuell riskfaktor då felaktiga mätningar i röntgenbilden kan göras samt att det borr som används innan fixturen förs på plats går lite djupare vertikalt än själva fixturen. Dessutom kan avstånd till andra anatomiska strukturer mätas mer exakt och risker för bestående postoperativa känselbortfall minimeras. Skiktröntgenbilder kan tas med rörelsetomograf, datortomograf (CT) eller med en volymtomograf (CBCT). Användandet av CBCT har ökat och den bedöms ge den lägsta stråldosen och den bästa bildkvalitén (47). Generellt är röntgenstrålningen från en CBCT upp emot 10 % mindre än hos traditionell CT (23). CT-tekniken har använts för tredimensionell dentoalveolär diagnostik i ungefär 20 år. Den tredimensionella röntgenanalysen av kvarvarande tänder och det tillgängliga benet tillåter tandläkaren att uppskatta benkvalité och benvolym innan implantatplaceringen (17, 48, 49). En kirurgisk guide kan senare produceras i enlighet med denna information.

58 58 I samarbete mellan dentalbolag har system utvecklats där CBCT-bilden kan flätas samman med en virtuell modell av den orala miljön där implantatplaneringen kan utföras virtuellt. Ett integrerande system (bland andra Galileos Implant, Galileos and Sirona) finns redan tillgängligt där diagnostik kan göras direkt efter scanning av patienten och där implantatplaneringen inte kräver någon vidare dataöverföring. Detta system tillåter också en direkt produktion av en kirurgisk guide, så att dataöverföringstiden reduceras till ett minimum (48) ORSAKER TILL UTVECKLANDET AV CAD/CAM TEKNIK Guided surgery: Kirurgiska guider baseras på tredimensionell diagnostik och kan användas för all placering av dentala implantat, inkluderande singelimplantat, brokonstruktioner och overdentures (48). Erfarna kirurger använder dock sällan guideskena vid singelimplantatsplacering (50). Detta trots att det estetiska utfallet, speciellt vid fronttandsluckor, till största del beror på implantatets tredimensionella placering. Det innebär att fixturens placering i vertikalled bör vara i samma höjd som intilliggande tänder, att avståndet till närliggande tänder samt det horisontella läget på alveolarutskottet ska vara optimalt (51). Efter det att implantat ofta blivit valet vid protetisk ersättning och fast protetisk behandling vill tandvårdsteam även kunna restaurera implantat med en förutsägbar konstruktion. CAD/CAM-teknik inom implantatprotetik utvecklades därav för att kunna tillfredsställa patientens efterfrågan om lättillgänglighet och tandvårdsteamets önskan om förutsägbar och långtidsöverlevande restaurationer (52). Önskat behandlingsresultat med

59 59 avseende på både estetiska och funktionalitet framhäver nödvändigheten av en ordentlig planering av behandlingen (49). Vid guidad kirurgisk behandling använder sig kirurgen av en, för patienten individuellt utformad, styrskena för att installera implantaten på rätt plats och med rätt vinkel (Figur 57). I skiktröntgenbilden kan patientens anatomi undersökas mer precist och fixturen kan placeras virtuellt i mjukvaran (Figur 58). Operatören får då direkt bekräftelse på om placeringen av fixturen är tänkbar. Korrigeringar kan göras i mjukvaran tills det att operatören finner placeringen av fixturen optimal utifrån patientens anatomi och tillgängliga benvolym (17, 47). Styrskenan utformas utifrån denna planering som gjorts i volymtomografen eller datortomografibilden (47). Den kirurgiska datan sänds elektroniskt till fabrikanter där den kirurgiska guideskenan produceras med hjälp av stereolitografi. Detta sker med hjälp av treaxlade laserstrålar som verkar mot en rörlig behållare innehållande ljushärdande resin, som tillsammans härdar en kirurgisk guideskena (17). Figur 57. Styrskena (39).

60 60 Figur 58. Skiktröntgen (39). En kirurgisk skena är till stor hjälp under fixturoperationen för kirurgen som då kan sätta fixturen i rätt vinkel i buccolingualled, på rätt placering i mesiodistalled samt på rätt höjd i vertikalled. Användandet av kirurgisk skena ger många fördelar och rekommenderas vid en tvåtandslucka som ska ersättas med implantat, där tänderna som ersätts har olika tandbredd (49). Om direktmetoden skall användas måste en röntgenkontrasterande mall/protes användas vid tomografitagningen för att möjliggöra planering av hela behandlingen virtuellt först, från fixturplacering till utseendet på den färdiga restaurationen. Långt ifrån alla system har denna avskanningsprotes med radiopaka markeringar. Implantatplaceringsmallen och proteser kan ibland produceras som en del av den virtuella planeringen (17). Rutinmässigt utförda implantatoperationer där en stor lambå fälls upp, uppvisade patienterna högre postoperativ morbiditet, med smärta och obehag. Detta är kliniskt relevant hos äldre patienter med en generell äventyrande hälsa. Minimalt invasiva procedurer, till exempel lambåfri kirurgi, kräver detaljerad information om alla anatomiska strukturer för att undvika att skada på grund av den begränsade kirurgiska insynen och överblicken (48).

61 61 För att öka exaktheten under implantatplaceringen används en CAD/CAMmetod med stereolitografiteknik för tillverkning av kirurgiska mallar. Vid användandet av denna metod kan minimal invasiv kirurgi utföras utan lambå, vilket kallas för transmucosal implantatplacering. Denna metod har visats reducera patientmorbiditet (46, 48). Vid det inledande användandet av den tredimensionella implantatplaneringen fanns ingen standardiserad metod där mjukvarans planering kunde överföras, utan detta var tvunget att göras individuellt av användaren. I dag kan kirurgiska skenor produceras av de lokala teknikerna med särskilda enheter, eller i en central inrättning med varierande typer av CAD/CAM-teknologi (48). Operatören kan med de flesta leverantörers mjukvaror välja om man vill skicka informationen med virtuell operationsplanering med fixturinstallation, för att tillverka en guide. Beroende på tillverkningsprocessen av den kirurgiska skenan kan de fästas på kvarvarande tänder, ovanpå benet, på mjukvävnaden eller med hjälp av så kallade hjälpimplantat. Den benstödda kan endast användas då en mucoperiostlambå har fällts och används främst vid komplexa tandlösa käkar. Ett annat alternativt sätt för fixation av kirurgisk skena är med stödskruvar, som stabiliserar den kirurgiska skenan i käken med specifika skruvar. De kirurgiska skenorna som stabiliseras ovanpå mjukvävnad är svåranvända vid teknik där lambå används på grund av att orienteringen i munnen förändras efter det att lambån har fällts upp (48).

62 E4D Compass Intraorala avtryck av mjukvävnad tagna med E4D DentistScan kombineras med information om hårdvävnad ifrån CBCT (ifrån i-cat, Gendex, Soredex, och Instrumentarium). Dessa data kan överlappas och tillsammans utgöra material för att planera en restaurativt inriktad implantatbehandling (22). Vissa referenspunkter eller strukturer kan behöva markeras för att bilderna ska kunna sammanfogas. Systemet använder sig av en höghastighets laserscanner för att erhålla ett tredimensionellt avtryck utan behovet att använda kontrastmedel. E4D Compass, som är E4D:s senaste produkt, interagerar E4D:s restaurativa design med CBCT-bilden (22). När de är sammanfogade kan implantatplacering anpassas. Typ av fixtur, fabrikat, storlek och design kan väljas i biblioteket i programmet. Efter att klinikern är nöjd med placeringen av fixturen, med god bendensitet kring fixturen som resultat, kan den virtuella behandlingsplanen tillsammans med original-cbct-bilden samt konventionella modeller eller avtryck sändas till laboratoriet för produktion av kirurgiska guideskenor (22) Straumann Cares Guided Surgery Restaurativt inriktad implantatplanering kan göras med Straumann Cares Guided Surgery. Med systemet kan optimal implantatplacering planeras utifrån både kirurgisk och protetisk utgångspunkt i dess tillhörande mjukvara codiagnostix. Med hjälp av ett par 3D-glasögon kan operatören se käkarna tredimensionellt på dataskärmen. Mjukvarans bibliotek kan planera fixturplanering med de flesta fabrikanters fixturer. Programmet har en automatisk nervdetektor, som märker ut intilliggande nerver, som till exempel nervus mandibularis. Den varnar även automatiskt om fixturens avstånd till omgivningen är kritiska.

63 63 Tredimensionell röntgen (CB)CT innehåller mer information än konventionella tvådimensionella röntgenbilder (Figur 61). Den information som tillkommer utifrån detta tillsammans med kirurgiska guideskenan ger en ökad självsäkerhet under operation. Guidad kirurgi tillåter även minimalt invasiv kirurgi, vilket kan resultera i mindre smärta för patienten. Laboratoriet producerar först en bettskena innehållande röntgenkontrasterande medel (Figur 60), Straumann GonyX, på en mastermodell (Figur 59) i enlighet med den information teknikern fått för eventuell framtida implantatbehandling. Produktionen av den kirurgiska skenan (Figur 63) görs sedan utifrån den planering som gjorts i mjukvaran codiagnostix (Figur 62), som innehåller precis information om de planerade fixturernas placering vad gäller djup och spatiell placering. Möjlighet för att omarbeta bettskenan till kirurgisk skena finns. Den kirurgiska skenan används sedan under implantatoperationen (Figur 64). När fixturerna sitter på plats kan klinikern välja mellan att ta ett konventionellt avtryck på implantatnivå alternativt att ta ett digitalt avtryck (39). Behandlingsgång i bilder: Figur 59. Mastermodell (39).

64 64 Figur 60. Scanningsskena (39). Figur 61. CBCT (39). Figur 62. Diagnostik och 3D implantatplanering (39). Figur 63. Den kirurgiska skenan (39). Figur 64. Guidad kirurgi under implantatoperationen (39).

65 NobelGuide I mjukvaruprogrammet NobelClinician kan diagnostisering samt behandlingsplanering för optimal implantatplacering ur både protetisk och kirurgisk synvinkel göras. Systemet kan användas för singelkonstruktioner till helkäkeskonstruktioner. Först gör klinikern en undersökning av patienten och tar avtryck för framställning av studiemodeller. Teknikern framställer studiemodeller och på dessa gör en slags uppvaxning, som klinikern sedan får prova på patienten och bekräfta utseendet på konstruktionen. Utifrån denna kan sedan en röntgenkontrasterande skena framställas, som retineras av kvarvarande tänder (Figur 67). Skenan innehåller även de uppvaxade tänderna som ska ersättas, för att dessa sedan under CBCT:n ska finnas med för vidare planering. Därmed kan en restaurativt inriktad implantatplanering senare göras. Diagnostik och planering av fixturplacering görs i mjukvaran NobelClinician (Figur 66). Under planeringen försöker operatören att matcha krav, som till exempel bästa möjliga bendensitet samt estetik. Detta utifrån den röntgenologiska restaurationen som fanns med vid röntgen. Då planeringen är klar kan kirurgiska skenan produceras och därefter fixturerna placeras (Figur 65). Vid direkt belastning kan den protetiska konstruktionen produceras prekirurgiskt alternativt en provisorisk konstruktion vare sig det är en singelkrona eller protes (53). Figur 65. NobelGuides kirurgisk guideskena (54).

66 66 Figur 66. Mjukvaran NobelClinician för bland annat diagnos och planering (54). Figur 67. En radiografisk skena används under CBCT:n (54).

67 Distanser Utvecklingen av implantatdistanser har gått från standardiserade metalldistanser till dagens individuella distanser, dessa anses kunna konturera gingivan på ett bättre sätt med ett mer estetiskt tilltalande resultat (50). Vid CAD/CAM-teknologiskt framställda distanser används titan, titanlegeringar och keramer såsom aluminiumoxid eller zirkoniumdioxid som material (46). Förstahansvalet hos de individuella distanserna utgörs i dag av titan och zirkonia. Vid brokonstruktioner anses den skruvretinerande bron vara den mest kostnadseffektiva. Dock krävs optimal placering av fixturerna. Därav rekommenderas inte distansanvändning vid brokonstruktioner. Placeringen av fixturer inför käkbensförankrade broar (KBF-broar) gynnas av att använda en guide som till exempel NobelGuide eller Simplant (50). De restaurativa kraven kan vara sekundära när beslut om fixturplacering tas. Under den restaurativa fasen får kompensationer för deviationer hos fixturen göras med komplexa individuella protetiska komponenter. Då individuella distanser används och designas efter kirurgi tillåter ej implantatet att restaureras vid ett enskilt besök då det krävs att en laboratorisk produktion måste ske (52). Produktionen av de individuella distanserna varierar mellan olika fabrikanter CEREC Tandvårdsteamet kan välja mellan att ta ett traditionellt avtryck på fixturnivå för att låta teknikern producera en masterimplantatmodell eller ta ett digitalt intraoralt avtryck av en kliniskt applicerad scanningskropp (plastkappa med markeringar som uppvisar 3D-registrering av

68 68 implantatlokalisationen) på implantatet. Därefter skickar tandvårdsteamet det digitala avtrycket, taget med CEREC AC, till ett tandtekniskt laboratorium med en CEREC connect-mjukvara (Figur 68) och en fräs, CEREC inlab, för att producera en individuell distans med tillhörande krona. När distansens design är klar kan teknikern fräsa ut restaurationen i zirkonia, incoris TZI (sirona dental system) (52). Figur 68. CEREC (21) Procera Procerasystemet tillåter produktion av sintrade alumina- och zirkoniadistanser, i syfte att kunna erbjuda estetiska singeltandsrestaurationer. Med detta system designas distanserna av det lokala laboratoriet, som använder sig av Proceras digitala scannersystem och mjukvara inköpt av Nobel Biocare. Informationen skickas elektroniskt till ett fräscentrum där de virtuella distanserna fräses och därefter returneras till det lokala laboratoriet. Tandläkaren har möjligheten att ta emot en CAD/CAM-producerad distans i både titan och keramiskt material. Fördelar med denna teknik jämfört med prefabricerade distanser är ett minimalt behov av produktionsjusteringar efteråt (46).

69 Encode Restorative System Användningen av detta system kan endast utföras vid installation av 3ifixturer (3i Implant Innovations Inc). I detta system behöver inte avtryck på implantatnivå tas samt ingen intraoral distanspreparation. På fixturen placeras en kodad läkhätta med tre hack, för att vid avtryckstagning ge mjukvaran en tredimensionell orientering vid scanning av implantatets plattformsdiameter, hexagonal (hex) position samt mjukvävnadens höjd. Hex är en förkortning av hexagon. Implantatet har formen av en hexagon. Med en optisk laserscanner scannas läkhättan av och dess motstående käke. Dessa data är nödvändiga för att i CAD-delen kunna designa den individuella distansen på den virtuella modellen. Mjukvaran känner igen läkhättans koder och efter design kan distansen fräsas ut från ett massivt titanblock. På denna kan en cementretinerad restauration placeras. Nackdelar med Encode systemet är att endast metalldistanser och inga keramiska distanser är tillgängliga. Dessa distanser kan inte användas om implantatet endast omges av 1 mm mjukvävnad eller om implantatet devierar mer än 30 grader från andra implantat. En fördel är att läkdistansen ej behöver skruvas av, vilket medför att mucosan inte blir lika irriterad (Figur 69) (46). Figur 69. Encode Restorative Systems läkdistans (55).

70 70 Den digitala informationen överförs till en datorkontrollerad fräs och distansen fräses från ett fast block av titanlegering. Denna provas sedan på modellen för att verifiera passformen. CEREC (Sirona, Patterson dental Co, Milwaukee, WI) har ett distanssystem som erbjuder fräsning av keramrestaurationer på kliniken. Tandläkaren kan scanna i patientens mun med en optisk scanner, designa och fräsa den keramiska konstruktionen på kliniken (46) RESTAURATIVT INRIKTAD IMPLANTATPLANERING Implantatbehandling fokuserar alltmer på reduktion av behandlingstid och ett minskade av postoperativ skada med samtidiga ökade krav på högestetiska restaurationer (48). Detta har föranlett utvecklingen av ett arbetssätt där behandlingsresultatet kan simuleras preoperativt (17). Lambåfri kirurgi har enligt vissa studier uppvisat kortare operationstid och läkningstid. Det har lett till minskad eller ingen svullnad och även mindre postoperativa symptom, såsom blödning och obehag. Lambåteknik har tidigare visat sig medföra postoperativa reaktioner såsom retraktion av gingivan samt en viss benresorption. Därav påstår vissa att den lambåfria kirurgin även skulle leda till bibehållen mjukvävnadskaraktär med dess interdentalpapill- och marginala anslutning till angränsande tänder. Det skulle leda till ett mer estetiskt utfall. Nackdelar med lambåfri kirurgi kan utgöras av faktorer såsom minskad tillgänglighet för extern spolning, vilket kan leda till termiska skador under osteotomin, samt att hela systemet är relativt komplicerat och i jämförelse med konventionell implantatbehandling har en betydligt högre totalkostnad (56). Traditionell lambåfri implantatkirurgi (Figur 70) genomfördes tidigare genom användandet av en stans för mjukvävnad. Detta utgjorde en risk på

71 71 grund av den uteblivna insynen och därmed minskad kontroll av alveolarbenets karaktär och ökad svårighet att utröna konturer och vinklar. Dessa faktorer förhöjer risken för perforation av intilliggande tänder, viktiga blodkärl och av det kortikala benet, vilket kan få en letal utgång (56). Figur 70. Lambåfri kirurgi (57). Teknik som tidigare används för att kunna simulera kirurgisk placering av implantatet med estetiskt utfall har gjorts på följande sätt. Planeringen började med ett diagnostiskt avtryck och utifrån denna görs en wax-up för att simulera önskat restaurativt resultat. Uppvaxningen utgör en grund för framställning av en gipsmodell. Gipsmodellen behövs vid både en laboratorisk tillverkad kirurgisk skena, för att hjälpa med traditionell implantatplacering, och en röntgenscanningsapparat för en påföljande diagnostisk implantatplanering. Denna arbetsmodell kräver många patientbesök. Många laboratoriska processer är involverande, både för tandvårdsteamet och tandteknikern, innan implantatet kan placeras. Då proceduren kan tyckas vara komplext, kan klinikern föredra en kirurgiskt inriktad teknik för implantatplacering och att behandla den restaurativa delen sekundärt (52).

72 72 Numera finns system där denna simulering kan göras virtuellt. Därmed blir det inte lika komplext, med många patientbesök och stort tandtekniskt arbete. Det slutgiltiga målet för en implantatplacering är föreningen med den protetiska överkonstruktionen. Detta kräver en simulering av det förväntade protetiska resultatet vid den tid då den tredimensionella diagnostiken görs. För optimala resultat, kan implantatplanering utföras under protetiska överväganden genom att addera protetisk information till scannern via simuleringen av den senare kronans form eller axeln av distansen. Det första programmet på marknaden med internationellt erkännande var SimPlant av Columbia Scientific, som nu distribueras av Materialize Dental. Detta är ett öppet system och som kan användas med cirka 388 implantatsystem gjorda av över 78 företag. Traditionell implantatkirurgi börjar med att en lambå fälls upp för implantatinsättning. De senaste åren har det däremot funnits ett visst intresse för utvecklande tekniker som kan erhålla funktion, estetik och välbefinnande med minimal invasivt tillvägagångssätt (17). En prekirurgisk planering görs med försök att tillgodose restaurativa och estetiska krav som patienten kan ha. Denna planering utgörs av att operatören bestämmer bästa position för implantatets placering. Den aktuella ocklusionen fås genom användandet av en radiografisk schablon under datortomografin. Utifrån dessa data kan modeller i stereolitografi produceras och dessa i kombination med den planering som gjorts i mjukvaran kan en kirurgisk guideskena tillverkas (56). Beroende på vidare kirurgisk guideproduktionsprocess kan referenser behövas i början av planeringsprocessen. Dessa referenser är nödvändiga

73 73 under scanningen för överförande av orienteringen av patienten till planeringsmjukvaran och senare för produktionen av guiden Planering och samverkan: Varje enskilt planeringsprogram har ett bibliotek med åtminstone det egna bolagets implantatkroppar. De flesta program har öppen mjukvara med ett stort antal implantatproducenter och korresponderande implantatsystem (48). De system som finns i dag tillåter operatören att själv välja i programvarans bibliotek vilken implantattillverkare som är lämplig till det enskilda fallet. Dock är NobelGuide och deras NobelBiocare ett undantag (17). Från detta bibliotek finns implantaten tillgängliga som 3D-modeller, som tillåter virtuell placering av det planerade implantatet i närheten av anatomiska strukturer och andra planerade implantat. Därav kan den planerade terapin simuleras, inte enbart kirurgiskt utan även ur en protetisk aspekt (48). Två olika typer av scanningar görs, CBCT-scanning och intraorala scanningar. De olika överlappar varandra, den röntgenologiska schablonen över scanningen av patienten. Detta kräver referenser i scanningsschablonerna för att de båda korrekt ska sammanfogas. Detta koncept var först tillgängligt med NobelGuide, men är nu tillhandahållet från andra system (till exempel SimPlant) (48) Sirona Dental System Här kombineras två olika typer av bilder och scanningar. En 3D-röntgenbild (Galileos CBCT) kombineras med en virtuell 3D-modell, med CEREC Acquisition Center Bluecam chairside CAD/CAM, och av den intraorala miljön. Galileos-CEREC-integrering (GCI) underlättar restaurativinriktad

74 74 implantatplacering (Figur 71) (52). Med denna teknik kan den ideala fixturplaceringen och tjockleken på restaurationen bedömas redan innan implantatet placeras. Figur 71. Galileos-CEREC-integrering (21) ARBETSFLÖDE VID SINGELIMPLANTAT: Patienten kommer på konsultation för eventuell implantatbehandling. Tandvårdsteamet tar digitalt avtryck med CEREC AC och en tomografiröntgen med Galileos CBCT. Under den intraorala avtryckstagningen appliceras optiskt reflektionsmedel på tänder och gingiva. Detta bör omfatta både de tandlösa områdena samt antagonerande kvadrant. Buccal-bite-teknik används för att avbilda artikulationen. Buccal-bite innebär att operatören scannar buccalt ifrån då patienten biter ihop och på så vis fås den bimaxillära relationen. Under CBCT:n appliceras en prefabriserad, av SICAT (Bonn, Germany), bite-plate som kliniskt appliceras med hjälp av ett registreringsmaterial och denna bite-plate blir sedan grunden för den kirurgiska skenan. En virtuell uppvaxning görs av den planerade restaurationen i CEREC Biogenerics mjukvara (version 3,80 Sirona Dental Systems). Designen

75 75 omfattar approximala och ocklusala kontakter samt önskad materialtjocklek för optimal keramisk konstruktion med hög styrka. Systemen sammanfogas med ett integreringssystem, GCI integrations mjukvara. Operatören verifierar ett fåtal punkter för att sammanfogningen ska kunna göras på rätt sätt. Pateintens data och scanningsmall sänds till SICAT för produktion av den kirurgiska guideskenan. Dessa är kompatibla med de flesta implantatsystem. Med detta arbetsflöde kan fixturappliceringen göras redan vid patientens andra besök. Precisionen mellan planerad fixturplaceringen med den slutgiltiga vid användandet av kirurgiska guideskenor från SICAT bedöms vara inom 500 mikrometer. När osseointegrationen är klar kan den restaurativa delen av behandlingen påbörjas. Tandläkaren kan placera en prefabricerad/standard distans kliniskt och scanna denna intraoralt med fixturen och distansen. Tandläkaren kan designa och producera överkonstruktionen chairside och använda sig av IPS. e.max CAD Ivoclar Vivadent-keramer, alternativt producera en restauration liknande en preparation inför en krona på en naturlig tand. Prefabricerade distanser kan behöva justeras genom marginell placering, reducera axiala dimensioner samt skapa rotationslås. Friläggning är nödvändigt för att kunna avbilda distansens marginella anslutning i det digitala avtrycket. I CEREC AC mjukvara kan tandläkaren kontrollera den marginala adaptationen och därefter skicka filen till ett tandtekniskt laboratorium med inlab MC XL (Sirona Dental System) (52) Simplant av Materialise Materialise står för mucosa-supported SurgiGuide. På marknaden finns flera olika sätt för att framställa en kirurgisk guide, men med Materialises system går processen till på följande vis.

76 76 En radiopak bariumsulfatblandning appliceras på tänderna och därefter kan patienten och dess åtföljande Scan-o-guide skannas hos röntgenologen. Filen skickas därefter till klinikern med hjälp av ett transferprotokoll (FTP). Behandlingsplaneringen görs i mjukvaran, Simplant Materialise (Figur 72), för bästa utfall med mesta möjliga bendensitet som omger implantatet. Denna fas är återkommande i andra system också. Därefter skickas denna planering elektroniskt via Internet för produktion av den kirurgiska guideskenan med hjälp av stereolitografiteknik. Sedan 2002 går den kirurgiska guideskenan att beställa. De kan vila på både ben, mucosa eller övriga tänder. Figur 72. Mjukvaran Simplant Materialise (58). Intakta gipsmodeller av patientens båda käkar skickas till producenten av guideskenan för att denna skall kunna skanna av modellerna i syfte att framställa en så exakt skena som möjligt. Detta är ett krav för att klinikern senare ska kunna genomföra lambåfri kirurgi. En serie av kirurgiska guideskenor, Surgiguides, produceras utifrån varje borrs specifika diameter (56).

77 Material BAKGRUND På tidigt 1960-tal introducerades metallbundet porslin, som material till kronor och broar, att börja ersätta det konventionella materialvalet som tidigare utgjordes av guld-akryl. Metallkeramiken hade bra mekaniska egenskaper, mer tandlikt material än guld, var billigare samt hade acceptabel passform och adapatation. I kombination med de goda kliniska resultaten blev materialet populärt och allmänt spritt. Däremot håller inte de estetiska kraven fullt ut, eftersom porslinet måste vara opakt för att täcka innerhättan som är gjord i metall. Tandens utseende blir inte lika naturlig då, eftersom naturliga tänder innehar en translucens. Dessutom har priset på ädelmetaller gått upp kraftigt med åren, vilket drivit på materialutvecklingen (59). Användningen av keramer inom dentalindustrin har ökat, ända sedan det att den första jacketkronan kom 1885 tills idag. Detta då de anses vara mer estetiska och biokompatibla än metallkeramiska kronor. Patienterna ställer med tiden högre och högra krav på estetiken och det har kommit att bli en viktig del i materialvalet. Keramer anses ha egenskaper såsom biokompatibilitet, tillfredställande estetik och färg, färgstabila, kemisk resistens, hög hårdhet, slittålig, låg värmeledningsförmåga och minskad plackansamling. Däremot är de spröda, spricker lätt, är svårlagade, teknikkänsliga, har låg tänjbarhet samt frakturseghet och kan nöta på tänder i motstående käke. De är dessutom benägna att inta lägre styrka i en fuktig miljö (45, 59, 60, 61). Hög misslyckandefrekvens på grund av frakturer har stimulerat utvecklandet av keramer med högre styrka och högre estetik. Eftersom

78 78 opaka ersättningar av metallkonstruktioner har påverkat translucensen och påverkat det optiska intrycket har utvecklingen drivits mot en keramkonstruktion med optiskt intryck liknande den naturliga tanden. Användningen av helkeramiska system till broar har ökat i och med de förbättrade mekaniska egenskaperna och den samtida utvecklingen av CAD/CAM-teknologin. Långsiktiga kliniska studier av zirkoniabaserade broar har hög lyckandefrekvens (Figur 73) (45, 61). Figur 73. IPS e.max Zirkoniumdioxid (62). Fältspatsporslin har oftast en utmärkt estetik med bra biokompatibilitet. De går dock lätt sönder genom brott under skjuvningsbelastningar. Ett lyckat försök att stärka fältspatporslin gjordes av McLean och Hughes i mitten på sextiotalet. De tillsatte 50 % aluminiumoxidpulver, vilket förstärkte porslinet avsevärt. Vilket ledde till utvecklandet av helkeramer med innerhättor även av keramiska material (59, 63). I dag finns den bästa estetiken hos glaskeramerna, till exempel den leucitförstärkta glaskeramen, IPS Empress. IPS Empress lanserades 1991 och sju år senare vidareutvecklades produkten med målet att skapa en starkare keramisk konstruktion, men med likvärdig estetik, IPS Empress 2.

79 79 IPS Empress 2 bestod av en innerhätta av glaskeramen litiumdisilikat med skiktat fluorapatit ovanpå (63). En betydande förbättring av den kliniska prestandan kom med utvecklandet av litiumdisilikatglaskeramiken, med en bättre böjhållfasthet än de andra glaskeramerna. Utvecklingen har förbättrat de mekaniska egenskaperna med så kallat glasinfiltrerade höghållfasta keramikkärnesystem ( glass-infiltrated high-strength ceramic core systems ), som kom i mitten på åttiotalet (59). Ett annat omfattande och framgångsrikt produktionssystem för aluminiumoxidbaserade restaureringar för CAD/CAM-teknik är tätsintrad, högren aluminiumoxidkeramen ProceraAllCeram (Nobel Biocare AB, Göteborg Sverige), som infördes i början av nittiotalet och har används i stor utsträckning, främst för singelkronor (59). Till en början var det restaurativa materialutbudet för chairside CAD/CAMsystem begränsat till keramiska block. Nu har valmöjligheterna mångdubblats och inkluderar både keramer, högestetiska keramer, förstärkta keramer, kompositer för både temporära och definitiva restaurationer samt titan. Producenten tillverkar materialen i fasta solida block, som är förtillverkade för fräsprocessen. Många CAD/CAM-system använder sig av en vattenkylning för formning eller fräsning av restaurationerna. Materialen måste tåla att bli frästa på ett effektivt och snabbt sätt, om restaurationen ska kunna lämnas ut till patienten vid samma tillfälle som tanden preparerats. Materialet måste även kunna tåla fräsningen utan att det blir någon påverkan på materialets egenskaper. Därför måste fräsningshastigheten vägas mot kravet på att det bli ett hållbart material (10). Zirkonia- och aluminabaserade system har utvecklats för att skapa bättre materialegenskaper och har därför kunnat användas till större block, till exempel vid framställningen av broar med CAD/CAM-teknik (61). Zirkonia har i jämförelse med alumina dock

80 80 dubbelt så hög böjhållfasthet, delvis på grund av sin kornstorlek men även av sin omvandlingsmekanism som gör den mer seg. Vilket har lett till att zirkonia används i större utsträckning än alumina (60). Efterfrågan på keramer i den posteriora delen i bettet har ökat bland annat på grund av rädslan för metallkonstruktioner i munnen, samt ökade krav på estetiken även posteriort. Detta ligger bakom utvecklingen av posteriora helkeramiska konstruktioner för kronor, onlays och inlays (64). Det finns olika typer av material att välja på när det gäller klinikanvända CAD/CAM-system. Estetiska keramer innehåller en glasfas som tillåter att restaurationen etsas och bondas fast med adhesiv. De polykristallina keramer, som till exempel zirkonia, är de starkaste (10). Trots att kompositmaterial har önskvärda egenskaper för klinikanvända CAD/CAM-restaurationer är keramer ändå första handsvalet. CAD/CAM säger alltså mer om själva tillverkningen än om restaurationen, eftersom det finns väldigt många material att välja bland (10) HELKERAMER Helkeramer kan delas in på olika sätt. Ett sätt är att skilja på silikatkeramer, som i sin tur kan delas upp i fältspatsporslin och glaskeram, samt oxidkeramer, som i sin tur delas upp i tätsintrad, HIP (Hot Isostatic Pressed) och presintrade block (Figur 78) (65) Silikatkeramer Glasrikt silikatmatrix Multifasstruktur Kristallfas och glasfas

81 81 Kräver relativt låg sintringstemperatur på <1000 o C (tack vare alkalioxider som sänker sintringstemperaturen och justerar den termiska expansionen) Fältspatsporslin Fältspatsporslin uppvisar oftast utmärkt estetik tillsammans med bra biokompatibilitet och bra mekanisk motståndskraft. Däremot går de lätt sönder genom brott under skjuvningsbelastningar (59). Böjhållfasthet på Mpa. Frakturseghet 0,5-1 MPa x m 1/2. Som grund fältspatsglas (pulver) Konventionell teknisk framställning i och med skiktningsteknik. Exempel: Vanligtvis skiktade keramer, Vitablocs och Jacketkronor (65) Glaskeramer Böjhållfasthet på Mpa. Frakturseghet på 1-2 MPa x m 1/2. Utgår från glas som genomgår en kristallin process. Exempel: Empress, Empress 2, e.max Press och e.max CAD (65). Den bästa estetiken finns idag hos glaskeramerna med den leucitförstärkta glaskeramen IPS Empress (Ivoclar Vivadent, Lichtenstein). Vaxmodellen av restaurationen bränns ut och pressas in i formen vid mycket hög temperatur ( hot-pressed ), alternativt kan restaurationerna fräsas ut från block av IPS Empress CAD. På grund av sin låga böjhållfasthet ( MPa) är leucitförstärkta keramer bara avsedda att användas i den främre delen av bettet, där estetiken är av största vikt både för kronor och skalfasader (59).

82 82 En betydande förbättring av den kliniska prestandan infördes av litiumdisilikatglaskeramik, klädd med fluorapatitbaserad keramik, som IPS Empress 2 (Ivoclar Vivadent och Liechtenstein). Den visade på en högre böjhållfasthet (~ 350 MPa) än tidigare, med mycket mer tilltalande translucens än zirconiabaserad keramik. Restaurationer under de senaste åren har dessutom både deras mekaniska och optiska egenskaper förbättrats, med utvecklingen av IPS e.max Press (Ivoclar Vivadentoch, Liechtenstein), tack vare tekniska förbättringar i tillverkningsprocessen (59). E.max-familjen består av tre olika keramer, zirkoniumdioxid, lithiumdisilikat och nanofluorapatitglaskeram. Zirkoniumdioxiden kan användas för att producera både monolitiska och skiktade kronor med en innerhätta av zirkonia, för att höja kronans estetiska faktor (66). E.max Zir CAD eller e.max ZirPress utgörs båda två av zirkoniumdioxid och används för att framställa en innerhätta av zirkonia för att sedan täckas av fältspatsporslin för optimal estetik. Chip-off -frakturer (frakturer liknande flisor som släpper från fältspatsporslinet) av det skiktade porslinet har rapporterats som den vanligaste komplikationen hos denna typ av konstruktioner och utgör därmed anledningen till dess kliniska bakslag vid uppföljningar (60). Skiktade kronor som dessa, med en stark innerhätta och med ett svagare skiktat ytporslin, har visat sig under fem år av uppföljningar leda till en 3-5 % incidens av frakturer av ytporslinet, så kallade chip-off -frakturer. Därav vill man hellre använda sig av monolitiska kronor vars porslin innehar translucenta egenskaper och tillsammans med staining för karakterisering kan uppfylla patientens estetiska krav. Lithiumdisilikat har höga estetiska egenskaper och har därav börjat användas i större utsträckning.

83 83 Materialet lithiumdisilikat har i tester visat sig vara både hållfasta och vävnadsvänliga. I en studie där 62 monolitiska lithiumdisilikat, chairside (CEREC) framställda, kronor cementerades på patienter och följdes upp under en två års period uppvisades varken kronfrakturer eller några chipoffs (surface chipping) (67). Ursprungligen vid framställning av CAD/CAM-tillverkade restaurationer, där CEREC var föregångare, användes VITA MK I, fältspatsporslin, vilket är föregångaren till keramen VITA MK II, som i dag används i större utsträckning. Senare utvecklades andra material såsom ProCAD (nu även kallat EmpressCAD), helkeramen Paradigm C och compomeren Paradigm MZ-100. EmpressCAD är sammansatt på samma sätt som laboratorisk Empress, men med olika metoder. I laboratoriet används pressteknik, medan med CEREC bearbetas designen digitalt och fräses sedan ut. Båda framställer restaurationer med framgång. Nya material lanserades därefter såsom alumina, zirkonia, Empress 2 och litiumdisilikat Oxidkeramer Zirkonia och Alumina Aluminiumoxid (Al 2 O 3 )innehar en böjhållfasthet på 500 Mpa och en frakturseghet 6 MPa * m 1/2. Zirkoniumdioxid (ZrO 2 ) innehar en böjhållfasthet på 1000 Mpa och en frakturseghet 10 MPa * m 1/2, vilken är den mest spricktåliga av alla keramer. Monofas och singelkomponent Metalloxid (>90 %)

84 84 Polykristallina keramer är nästan helt kristallina och saknar i stort sett glasfas. Kristallerna bromsar upp en eventuell spricktillväxt. Hög sintringstemperatur på >1400 o C (65). Det keramiska materialet zirkoniumdioxid har blivit ett kärt barn med många namn (Figur 75). Zirkoniumdioxid är en metalloxid som tillverkas genom fullständig oxidering av zirkonium. Zirkonium är ett metalliskt grundämne. Ofta har zirkonium, Zr, använts som synonym till zirkoniumdioxid, ZrO 2, bland tandvårdspersonal och återförsäljare. Detta är ett stort misstag då zirkonium är en metall och zirkoniumdioxid är en keram. Zirkoniumdioxid används synonymt med zirkonia, som kommer från engelskans zirconia. Detta anses ändå vara acceptabelt enligt IUPACs (International Union of Pure and Applied Chemistry). Därav uppmanas en benämning av materialet hädanefter enbart utgöras av zirkoniumdioxid, alternativt zirkonia, för att minimera risken för förvirring. I den engelska litteraturen förekommer zirkonia som PSZ (partially stabilized zirconia) eller Y-TZP (yttriumtrioxide stabilized tetragonal zirconia polycrystal) (68). Yttriumoxidstabiliserad tetragonal zirkoniapolykristallin (Y-TZP) har hög böjhållfasthet ( Mpa) och frakturmotstånd (9-10 Mpa m 1/2 ), tack vare en fasomvandlingsprocess. Under tidigt 1990-tal lanserades zirkonia. Dess användning har ökat tack vare CAD/CAM-teknologin. Det lyckade användandet av zirkonia för tandburen protetik inspirerade tandvårdspersonal att utöka användningen även till implantatstödd protetik. De första studierna styrkte användningen av zirkonia som distansmaterial och innerhättor för implantatstödd protetik.

85 85 Lyckandefrekvensen av implantatstödd protetik med zirkoniainnerhättor är begränsad då frekvensen av chip-off -frakturer i ytporslinet är hög (60, 69) Eftersom ett material som utgör en distans har direkt kontakt med mjuk- och hårdvävnad är vikten av biokompatibilitet stor då den ligger an mot bindvävs- och epitelial vävnad. Det är väl känt i dag att keramer, inkluderande zirkonia, är biokompatibla och är mindre benägna till plackackumilation än metall. På innerhättan av zirkonia skiktas ett ytporslin utgörande av fältspatsporslin. Frakturer av ytporslin är den vanligaste tekniska komplikationen hos implantatstödda zirkoniarestaurationer. Anledningen till detta diskuteras i litteraturen där de olika keramernas skillnad i termisk expansion, deras bindningsstyrka till varandra samt deras bearbetningstekniker tros kunna utgöra inverkande faktorer. Eftersom nuvarande data saknas rekommenderas försiktighet med avseende på speciellt extensiva implantatstödda zirkoniarestaurationer. All tillgänglig zirkonia oberoende av fabrikat har haft ytporslinsfrakturer trots användning av speciellt tillverkat ytporslin med modifierad termisk expansion kompatibel med zirkonia. Ytporslinets böjhållfasthet är Mpa och är därmed svag i jämförelse med innerkonstruktionens cirka 900 MPa. Risken för frakturer är vid mastikation därav överhängande. Genom att öka ytporslinets böjhållfasthet skulle antalet fall med chip-off -frakturer eventuellt kunna minskas (69). På grund av den höga incidensen av ytporslinsfrakturer har nya tekniker utvecklats, däribland framställning av monolitiska zirkoniakonstruktioner som infärgas och CAD-on-teknik. Monolitiska zirkoniarestaurationer finns i dag att beställa från flera fabrikanter, bland annat BruxZir och Sirona incoris TZI. Med denna typ av

86 86 konstruktioner kommer operatören kunna undvika chip-off -frakturer, och samtidigt erhålla en stark keramisk konstruktion. BruxZir upparbetar zirkoniapulvret kemiskt och fysikaliskt så att dess partiklar reduceras ännu mer för ökad estetik. Indikationer för användning av materialet sträcker sig från kronor, broar, implantat, inlays till onlays. Materialvalet ska enligt producenten vara ett mer estetiskt tilltalande val än metallkeramikkonstruktioner. Preparationstekniken utgörs av champfer och en avverkning med minimalt 0,5 mm ocklusalt och idealt 1 mm enligt fabrikanten (70). Sirona incoris TZI utgörs av vad Sirona kallar translucenta zirkoniablock som kan användas på laboratorium om de arbetar med Sironas inlab-system med digital avläsare samt fräs. Restaurationen fräses ur solida zirkoniablock och infärgning sker i minst fem minuter i en infärgningsvätska med efterföljande sintring. För ökad estetik kan restaurationen därefter målas samt glansbrännas i en porslinsugn (71). CAD-on är en ny teknik sedan hösten 2010 där tandtekniker, som arbetar med Sironas mjukvara inlab V3.80 och Sironas inlab MC-XL fräs, kan producera estetiska höghållfasta helkeramer. En innerkonstruktion av zirkonia, IPS e.max ZirCAD, fräses ut samt en överkonstruktion av lithiumdisilikat, IPS e.max CAD. De båda utfrästa delarna sammanfogas i en snabb sintringsprocess i och med användandet av ett lager av glaskeramikpulver mellan de olika materialen. Sintringen av litiumdisilikaten sker samtidigt som sammansmältningsprocessen. IPS e.max CAD-on kan användas till tre- eller fyrledsbroar, både posteriora tandstödda- och implantatstödda broar (72, 73). Det finns två typer av metoder för fräsning av zirkonia. Dels från presintrade block och från tätsintrade block. Exempel på system som använder sig av presintrad zirkonia är Cercon (Dentsply), LAVA (3M

87 87 ESPE), Procera zirconia (NobelBiocare), Etkon (Straumann) och CEREC (Sirona med IPS e.max ZirCAD). Den presintrade zirkonian, även kallad green state zirkonia, fräses med så kallad soft-milling -teknik. Detta görs i en 25 % förstorad konstruktion Vid sintring uppnår materialet sin fulla styrka och samtidigt krymper konstruktionen till dess verkliga dimensionering. Fräsning från tätsintrade block innebär bearbetning av block från fullt sintrad zirkonia direkt till dess önskade form med rätta dimensioner. Zirkonian blir bearbetad under högt tryck och hög temperatur (hot isostatic pressure). Exempel på några system som använder sig av denna metod är DC Zirkon (DCS Dental AG), Denzir (Decim AB). På grund av tätsintrad zirkonias höga hårdhet krävs en längre fräsprocess i jämförelse med den fräsprocess som sker med presintrad zirkonia. Den relativt lätta framställningen och höga hastigheten som fräsningen av green-zirkonia utgör kan vara anledningen till att fler producenter väljer att använda sig av presintrad zirkonia framför HIPad zirkonia. Diskussioner gällande för- och nackdelar med båda framställningsprocesserna har förts. Risken för mikrosprickor under hard-milling-processenskulle eventuellt kunna utgöra en risk. Medan hard-milling skulle ha bättre marginell anslutning och precision på grund av dess avsaknad av krympning i jämförelse med soft-milling. Dock finns in vitro-studier som stödjer användningen av båda framställningsprocesserna (60, 69). Som monolitisk zirkoniakrona används Sironas incoris TZI Translucent Zirconia (Figur 74) (21). Monolitisk helkeramisk zirkonia har blivit mer

88 88 populär, eftersom den kräver mindre avverkning av tandsubstans än övriga material (6). I dess icke sammansatta fas skiljer den sig inte mellan olika fabrikanter. Bearbetningen av materialet bör ske precist för att maximera porositetfriheten. Dess mikrologiska kompakthet är en förutsättning för att maximera slutproduktens styrka. Då en spricka initieras i zirkonia bildas energi längs med sprickan och dess omkringliggande kristaller. Detta leder till en volymexpansion, som tätar och fångar upp sprickan (4). En mer detaljerad beskrivning kräver att zirkonians kristallkorn betraktas mikroskopiskt. Kristallerna tetragonala till formen, dock kan de övergå till monoklin fas. Y-TZP innehar en förmåga att förändra kristallin fas vid sprickbildning. Vid sprickbildning fasomvandlas de omkringliggande tetragonala kristallerna till monoklina. Detta resulterar i en volymökning, motsvarande 3-4 %, då de monoklina kristallerna är större än de tetragonala. Därmed stoppas sprickan och dess spridning förhindras. Därav har materialet god brottseghet (40, 41). Figur 74. Sironas material incoris TZI zirkoniumdioxid (30).

89 89 Figur 75. Zirkonia (3) HIP (Hot Isostatic Pressed) CAD/CAM-fräsning av ett höghållfast material. System: DentoCAD, digident, Etkon, Everest, Neo Cynovad, Precident DCS och Denzir. HIP-processen tillsammans med bearbetningstekniken ger världens starkaste och mest hållbara helkeramiska material inom tandvården idag (40). Frakturrisken i zirkoniabaserade keramer kan minimeras med hjälp av denna bearbetningsteknik. Det har visat sig att det inte bara är materialet i sig som har betydelse, utan även hur materialet bearbetas. Det har även betydelse hur innerhättan är utformad, eftersom det blir färre sprickbildningar om innerhättan är anatomiskt utformad och om porslinet är understött (Figur 76) (74, 75). Figur 76. a) En icke-anatomiskt utformad innerhätta b) En anatomiskt utformad innerhätta (75).