Zahnmedizin 4.0: Warum die Zukunft im 3D-Druck liegt

Der 3D-Druck sprengt die Grenzen herkömmlicher Fertigung und eröffnet immer wieder neue, außergewöhnliche Möglichkeiten: Ob pflanzenbasierte Fleisch-Nachbildungen, Aufprall-absorbierende Sohlen für Laufschuhe oder gar komplexe Netzwerke von Blutgefäßen aus Bio-Tinten … scheinbar gibt es nichts, das nicht möglich ist.

3D-Druck in der Medizin

Der 3D-Druck als additives Fertigungsverfahren hat eine transformative Bedeutung für die Industrie und beeinflusst zahlreiche Branchen. Er beschleunigt die Produktentwicklung, ist kosteneffizient und ressourcenschonend, bietet neue Optionen hinsichtlich Individualisierung und Personalisierung und vieles mehr.

Auch in der Medizin hat sich durch den 3D-Druck die Art und Weise verändert, wie Behandlungen, Operationen und die Herstellung von medizinischen Produkten durchgeführt werden. Patientenspezifische Modelle, individuelle Implantate, Prothesen oder Orthesen, maßgeschneiderte chirurgische Instrumente – das sind nur einige Beispiel für die Anwendung des 3D-Drucks in der Medizin.

Die Technologie hat das Potenzial, medizinische Versorgung weltweit zugänglicher und individueller zu machen, während sie gleichzeitig Innovationen in Bereichen wie Bioprinting und Regenerativer Medizin vorantreibt.

3D-Druck in der Zahnmedizin

Die Vorteile der additiven Fertigung nutzt auch die moderne Zahnmedizin für sich beziehungsweise zum Wohle der Patienten. Hier gibt es spezialisierte Unternehmen, die seit Jahren Forschungsarbeit auf dem Gebiet leisten und die Zahnarztpraxen mit auf die Zahnmedizin abgestimmten 3D-Drucksystemen ausstatten (z. B. DentaMile von DMG). Mit 3D-Druckmethoden lassen sich schon heute beispielsweise Kiefermodelle, Abdrucklöffel, Schienen für verschiedene Zwecke und sogar künstliche Zahnkronen herstellen – teilweise in besserer Qualität als mit herkömmlichen Verfahren.

Beispiel: Bleachingschiene

Eine beliebte ästhetische Zahnbehandlung ist das Bleaching. Zahnaufhellungen können direkt vor Ort in der Praxis oder zuhause durchgeführt werden. Für eine professionelle Zahnaufhellung daheim erhält der Patient vom Zahnarzt eine Zahnschiene und ein Bleachingmittel, das er üblicherweise über Nacht einwirken lässt. Die Tragezeit beträgt meist gut zwei Wochen.

Folgende Aspekte sind bei einer Schiene für die Zahnaufhellung wichtig: Die Schiene muss so gut sitzen, dass keine Druck- oder Scheuerstellen entstehen. Sie muss so gut an die Zahnreihe angepasst sein, dass überall gleichmäßig Platz für das Aufhellungsmittel ist. Und sie muss so gut zum Zahnfleisch hin abschließen, dass nichts von dem Mittel an das empfindliche Weichgewebe gelangt.

Die Anfertigung von Bleachingschienen kann traditionell händisch oder computergestützt mittels 3D-Druck erfolgen.

Klassische Fertigung einer Zahnschiene

Die manuelle Fertigung einer Schiene für die Zahnaufhellung umfasst üblicherweise folgende Schritte:

1. Es wird am Patienten ein Kieferabdruck mit Abformmasse wie Silikon oder Alginat genommen.
2. Es folgt die Herstellung eines Kiefermodells durch Ausgießen des Abdrucks mit Gips.
3. Eine Kunststofffolie wird erwärmt, um sie formbar zu machen; dann wird die Folie über das Gipsmodell gezogen, um sie an die Zahnform anzupassen.

Computergestützte Fertigung einer Zahnschiene

Beim 3D-Druck kommt ein digitaler Workflow zum Einsatz:

1. Der Kiefer des Patienten wird mit einem Mundscanner aufgenommen.
2. Am virtuellen Kiefermodell erfolgt das Design der Bleachingschiene.
3. Die Schiene wird mit einem 3D-Drucker ausgedruckt.

Vorteile des 3D-Drucks für Patienten

Der 3D-Druck von Bleachingschienen bietet im Vergleich zur traditionellen manuellen Herstellung zahlreiche Vorteile. Besonders hervorzuheben ist dabei der Komfort für den Patienten. So wird das Scannen des Kiefers als deutlich angenehmer empfunden als die klassische Abdrucknahme. Und die 3D-gedruckten Schienen sind dank digitaler Präzision perfekt an die eigene Zahnreihe angepasst, sodass sie bequem sitzen und für eine gleichmäßige Verteilung des Bleachinggels gesorgt ist. Durch den validierten Workflow, wird die Passform der Schiene bereits während Design und Druck sichergestellt. Viele „menschliche“ Fehlerquellen entfallen im digitalen Workflow.

Je nach Schienenmaterial kommen weitere Vorzüge zum Tragen. Für das bereits erwähnte DentaMile-3D-Drucksystem gibt es beispielsweise LuxaPrint Ortho Flex. Schienen aus diesem Material sind angenehm flexibel, bruchsicher, geschmacks- und geruchsneutral und lassen sich problemlos reinigen. Wichtig ist auch, dass damit im DentaMile-System eine ausgezeichneter Randabdichtung erzielt wird. Das heißt, das Risiko für Zahnfleischreizungen durch austretendes Gel ist auf ein Minimum reduziert und es gelangt nahezu kein Speichel unter die Schiene, sodass das Bleaching-Mittel unverdünnt wirken kann – für bestmögliche Ergebnisse bei der Zahnaufhellung.

Last but not least ist da die Zeitersparnis. Die manuelle Herstellung von Bleachingschienen kann durchaus ein paar Tage dauern, weil neben den Arbeitsschritten an sich auch unter anderem Zeiten für das Aushärten des Gipsmodells etc. einzuplanen sind. Das virtuelle Design und der 3D-Druck einer Bleachingschiene kann unmittelbar nach dem Mundscan erfolgen, beispielsweise während der Patient noch die vor Zahnaufhellungen empfohlene PZR (Professionelle Zahnreinigung) erhält. Er kann seine Schiene also noch am gleichen Tag erhalten.

Für Patienten bedeutet 3D-druck also nicht nur einen bequemeren und effizienteren Prozess, sondern auch hochwertigere Ergebnisse, die schneller verfügbar sind.

Zahnmedizinischer 3D-Druck: Ausblick

Die Zukunft der Zahnmedizin hat bereits begonnen – und sie sieht vielversprechend aus: 3D-Druck revolutioniert die Zahnmedizin, indem er sie effizienter und patientenfreundlicher macht. Was diese Technologie noch alles für uns bereithält? Es bleibt auf jeden Fall spannend … Forscher arbeiten bereits daran, biologisches Material wie Zahnschmelz oder Zahngewebe zu drucken. Dies könnte irgendwann ermöglichen, beschädigte Zähne direkt zu reparieren oder sogar komplett neue Zähne zu generieren.