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Intraoralscanner und der digitale Workflow

Intraoralscanner ermöglichen einen kompletten digitalen Workflow in der Praxis und zwischen Praxis und Labor – schön und gut. Doch wie sieht die Realität in Dentallabor und Zahnarztpraxis aus? Datenerfassung, Datenaustausch, Datenverarbeitung, Datenschutz… viele Bausteine müssen harmonieren.

 

Der digitale Workflow in der Praxis hat für die Zukunft ein hohes Potential – etwa in Verbindung mit künstlicher Intelligenz. Doch wie steht es aktuell um die Funktionen, Vorteile und Kosten von Intraoralscannern für die Praxis?

Es klingt schon sehr verlockend. Hier ein Klick, da ein Klick und fertig ist die … – so einfach ist es dann doch nicht. Während innerhalb des Labors bereits digitale Fertigungsabläufe dominieren, läuft es in den Zahnarztpraxen momentan noch relativ analog. Aber: Ohne Daten kein Prozess.

Was macht der digitale Workflow?

Unterschieden werden zwei Möglichkeiten des digitalen Workflows in der prothetischen Zahnmedizin: Inoffice-Systeme und Outoffice-Systeme.

Beim Inoffice-System erfolgen Datenerfassung und Herstellen der Restauration in der Zahnarztpraxis. Der präparierte Zahn bzw. die Mundsituation wird mit dem Intraoralscanner erfasst. Auf Basis der generierten Daten erfolgt die Konstruktion in der CAD-Software. Nach Berechnen der Fräsbahnen durch eine CAM-Software wird mit entsprechendem Praxis-Equipment die Restauration gefertigt.

Populäres Beispiel für den funktionierenden Inoffice-Workflow ist Cerec (Dentsply Sirona). Intraoralscanner (Datenerfassung), Software (Datenverarbeitung), Fräs- und Schleifeinheit (Datenumsetzung) und Materialien sind innerhalb eines Systems aufeinander abgestimmt.

Bei einem Outoffice-System erfolgt nach der intraoralen Datenerfassung das Weiterverarbeiten im Dentallabor. Wird eine konventionelle Abformung genommen, muss zunächst ein physisches Modell erstellt und über den Laborscanner für die digitalen Schritte gescannt werden. Werden die Daten mit dem Intraoralscanner erfasst, können sie z. B. über einen zentralen Rechner an das Labor übermittelt werden. Nach dem Download der Daten erstellt der Zahntechniker ein digitales Modell und basierend darauf die Restauration. Für das Herstellen der jeweiligen Restauration stehen CAD/CAM-Fräsmaschinen oder 3D-Drucker bereit.

Ein bekannter Anbieter für diesen Workflow ist 3Shape. Für die Datenerfassung stehen Intraoralscanner (Trios von 3Shape) oder Laborscanner (z. B. E3 von 3Shape) zur Verfügung. Es ist zu erwartet, dass sich die Grenzen zwischen diesen beiden Systeme fliessender werden. Diese Entwicklung zeichnete sich schon mit den letzten CEREC-Versionen ab und wird auch zur IDS 2019 zu beobachten sein.

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Intraoralscanner im digitalen Workflow

Erst durch den Intraoralscanner ist ein vollständiger digitaler Workflow möglich. In diesen Bereich ist in den vergangenen Jahren viel Entwicklungsarbeit geflossen. Moderne Scanner haben sich für den Einsatz im Praxisalltag etabliert.

Grundsätzlich gilt zu sagen, dass der moderne Intraoralscanner weit mehr kann, als „nur“ Daten zu erfassen. Auch in der Datenbe- und -verarbeitung bieten die Scannersysteme ein hohes Potenzial. Die direkte Digitalisierung im Mund des Patienten gibt dem Zahnarzt somit zahlreiche Vorteile. Zusätzlich zur komfortablen Datenerfassung im Mund ergeben sich z. B.

  • hervorragende Analyse- und Diagnostikoptionen am virtuellen Modell,
  • eine Echtzeitdarstellung des Modells während der Abformung,
  • die Dateifusion mit anderen digitalen Datensätzen (z. B. DVT/CT),
  • eine einfache Archivierung der digitalen Modelle und
  • eine perfekte Kommunikation mit dem Patienten.

Wollen Sie sich über Intraoralscanner informieren und suchen für kritische Fragen fundierte Antworten? Lesen Sie hier zehn Fakten, die für den Einsatz des Intraoralscanners im Praxisalltag sprechen.

Kosten für einen Intraoralscanner

Lohnt sich die Anschaffung eines Intraoralscanners? Die Frage nach der Wirtschaftlichkeit kann nicht mit „Ja“ oder „Nein“ beantwortet werden, denn genauso könnte man fragen: „Rechnet sich für mich das Internet?“.

Es spielen viele Faktoren eine Rolle. Die konventionelle Abformung ist im Praxisalltag implementiert. Für die Etablierung eines Intraoralscanners fallen Kosten an und es bedarf Zeit sowie Arbeit. Dieser Aufwand korreliert für viele Zahnärzte nicht mit dem Nutzen – aber nur auf dem ersten Blick. Man kann die konventionellen Arbeitsabläufe nicht einfach durch digitale Prozesse ersetzen, denn es eröffnen sich völlig neue Anwendungsgebiete. Dies erschwert den Vergleich bzgl. einer betriebswirtschaftlichen Betrachtung. Die gesamte digitale Prozesskette ist einzubeziehen:

  • Abformung
  • Komfort
  • Reproduzierbarkeit
  • Verlaufskontrolle
  • Team-Kommunikation
  • Chairside-Option, Patientenberatung etc. bis hin zur geringeren Fehlerquote bei prothetischen Arbeiten oder zu einer steigenden Patientenzahl (Gewinnung Neu-Patienten).

Dazu gesellt sich die Tatsache, dass eine neue Generation von Zahnärzten und Zahntechnikern heranwächst. Für viele von ihnen ist die digitale Zahnheilkunde selbstverständlich. Sie nutzen die Vorteile mit allen ihren Mehrwerten.

Funktion von Intraoralscannern

Intraoralscanner unterscheiden sich in Messmethodik, Handhabung, Anwendung und[FM1] [Ga2]  Ergebnisqualität. Alle Intraoralscanner basieren auf der optischen Datenerfassung. Berührungslos werden die Oberflächen im Mund des Patienten erfasst, sogenannte Punktewolken (universales ASCII-Format) generiert und auf dem Monitor als dreidimensionales Modell dargestellt.

Arten der Datenerfassung beim Intraoralscan

Die Zahl der Intraoralscanner steigt zunehmend. Für den potenziellen Anwender erschwert die große Auswahl zugleich die Entscheidung. Grundsätzlich handelt es sich in der Regel um optische Scanner. Im Gegensatz zum taktilen Scanner (Tastscanner) erfassen optische Scanner das Objekt berührungslos mit Licht. Es entstehen Punktewolken in universellem ASCII-Format. Die einzelnen Bilder werden zu einem dreidimensionalen Modell zusammengeführt.

Die verschiedenen Intraoralscanner differenzieren sich in der Aufnahmetechnik. Gängige Verfahren sind diekoaxiale Antastung (konfokales Prinzip), die z. B. im Trios von 3Shape Anwendung findet, und die Triangulation, wie sie z. B. in der Cerec Omnicam von Dentsply Sirona genutzt wird.

  • Der 3Shape TRIOS 3 arbeitet nach dem konfokalen Laserstrahlprinzip. Das aufgenommene Objekt wird dreidimensional berechnet und farbig abgebildet. Wie die Vorgängermodelle scannt Trios 3 mittels Videosequenz.
  • Bei der CEREC Omnicam (Dentsply Sirona) erfolgt die Datenakquisition durch das Triangulationsverfahren. Die Daten werden in einem fließenden Scanprozess erfasst; vergleichbar mit dem Vorgang des Filmens.

Ein neuer Intraoralsscanner ist seit Anfang 2019 am Markt: Die CEREC Primescan (Dentsply Sirona). Bei diesem System wurde das optische Aufnahmesystem entscheidend weiterentwickelt. Es handelt sich um ein von Dentsply Sirona zum Patent angemeldetes Verfahren. Der innovative Smart Pixel Sensor verarbeitet laut Herstellerangaben mehr als 1.000.000 3D-Punkte pro Sekunde und produziert so fotorealistische und hochpräzise Daten. Die dynamische Tiefenscantechnologie ermöglicht hohe Schärfe und optimal Präzision, selbst bei einer Messtiefe bis zu 20 mm – ein Vorteil für tiefe Präparationen.

Digitaler Workflow – offenes oder geschlossenes System?

Ein offener Intraoralscanner generiert Daten, die von CAD-Programmen anderer Hersteller gelesen werden können. Flexibilität durch offene Daten bietet z. B. CEREC seit der IDS 2017. Mit einem STL-Export der Scandaten können Zahnärzte die Daten an das Labor ihrer Wahl senden. Auch andere Intraoralscanner sind im offenen Format erhältlich. Doch aufgepasst: Offen bedeutet nicht immer wirklich offen. Manche Hersteller kodieren die STL-Dateien, sodass sie nur für herstellereigene Softwarelösungen sicher anwendbar sind. Die Datensätze aus dem Intraoralscanner können zwar weitergegeben werden, doch Kompatibilitätsprobleme sind nicht immer auszuschließen.

Bei geschlossenen Systemen unterliegt der Anwender des Scanners einer Systembindung. Die einzelnen Schnittstellen sind aufeinander abgestimmt und die Arbeitsgänge harmonieren. In der Regel wird mit cloudbasierten Systemen gearbeitet. Das Dentallabor lädt den Datensatz herunter und importiert die Daten in seine CAD-Einheit. Beim CEREC-System heißt die zentrale Plattform für den Datenaustausch Sirona Connect Portal. Bei 3Shape ermöglicht die Anwendung 3Shape Communicate in Kombination mit der TRIOS Inbox, um über eine Cloud direkt Daten aus der entsprechend vernetzten Praxis zu erhalten. Auch Carestream arbeitet mit einer virtuellen Plattform: CS Connect.

Der Datenaustausch im digitalen Workflow

Agiert das Dentallabor als Partner beim Herstellen des Zahnersatzes, ist die Frage nach dem Austausch der Daten zu beantworten. Nach der digitalen Abformung und der Kontrolle können die Daten mit nur wenigen Mausklicks über SIRONA Connect oder TRIOS Inbox an das Partner-Labor übermittelt werden. Alternativ ist es möglich, die Daten als offene STL-Datei an das Labor senden.

Tutorial Datentransfer

Das Handling offener Datenformate ermöglicht die Weiterverarbeitung in verschiedenen CAD Softwareversionen unterschiedlicher Hersteller. ConnectDental definiert diese Prozesse und erfüllt alle Anforderungen hard- und software- sowie materialseitig.

Datenschutz im Rahmen des digitalen Workflows

Zu beachten sind beim Datenversand die rechtlichen Aspekte im Zusammenhang mit dem Datenschutz. Intraoral erfasste Patientendaten unterliegen als personenbezogener Gesundheitsdatensatz dem Bundesdatenschutzgesetz (BDSG). Das bringt besondere Pflichten mit sich, z. B. hinsichtlich der Verarbeitung und Weitergabe. Verantwortung! Die Privatsphäre des Patienten und die zweckgebundene Datenanwendung dürfen nicht verletzt werden.

Wer von den Vorteilen eines Intraoralscanners profitieren möchte, muss sich mit Datenschutz auseinandersetzen. In erster Linie sollte das Scansystem den Anforderungen an die Rechtssicherheit und an die ärztliche Schweigepflicht Genüge tun. In unserem Interview zur Datensicherheit im digitalen Workflow spricht ein Spezialist über dieses sensible Thema.

Datenverarbeitung innerhalb des digitalen Workflows

Das Verarbeiten der Daten im Labor oder in der Praxis bedarf einer CAD-Software, deren Funktion u. a. auch die Konstruktion des Zahnersatzes ermöglicht. Obwohl es unzählige CAD/CAM-Systeme gibt, obliegen aktuell die dentalen CAD-Anwendungen nur einer halben Handvoll Software-Plattformen. Die meisten Dentalfirmen nutzen diese Plattformen und passen sie in ihrer Benutzeroberfläche individuell an. Die bekannten Ausgangs-CAD-Softwares sind 3Shape Dental System, exocad und Cerec.

Die CAD-Konstruktionssoftware von 3Shape ist bekannt für ihre intuitive Benutzerführung. Aufgebaut auf den vertrauten Arbeitsabläufen werden eine breite Palette von Anwendungen unterstützt.

Auch die CAD-Konstruktionssoftware Cerec wird stetig weiterentwickelt und bietet eine Vielzahl intelligenter Tools und smarter Möglichkeiten, z. B. die Biogenerik als effizienter Weg zur neuen Krone.

Übergabe an die CAM-Software

Nach der CAD-Konstruktion erfolgt die Übergabe an die Fertigungseinheit (CAD/CAM-Fräsmaschine, 3D-Drucker). Diese Ausgabegeräte werden von einer CAM-Software gesteuert. Zusätzlich zum Import der CAD-Konstruktion und dem Nesting erfüllt die CAM-Software eine Vielzahl weiterer Aufgaben, z. B. Projektverwaltung, Rohlingverwaltung, Werkzeugmanagement, NC-Programme erstellen, Frässtrategie festlegen etc.

Der Anwender sollte Grundkenntnis über die CAM-Software haben, auch wenn bei vielen Maschinen wichtige Optionen bereits herstellerseitig vorgegeben sind. Mit dem Spezialistenwissen eines entsprechend geschulten Zahntechnikers können mittels CAM-Software die Fräsprozesse bzw. Frässtrategien optimiert werden.

Digitale Fertigung

Der letzte Schritt der Datenverarbeitung ist das Fräsen oder Drucken des jeweiligen Objektes. Und erneut ist es lohnenswert, sich mit den Grundlagen zu befassen. Grundlegendes Wissen um die Fertigungstechnologien ist in diesen beiden Artikel zusammengefasst.

Digitale Fertigung per Fräsmaschine

Digitale Fertigung per 3D-Drucker

Mit dem Fertigungsprozess endet die digitale Prozesskette. Weitere Ausarbeitungs- und Veredlungsmaßnahmen erfolgen in der Regel manuell.

Blick in die Zukunft: Aussichten für Intraoralscanner in der Praxis

Über den digitalen Workflow wird viel gesprochen und doch sind im Alltag noch Lücken erkennbar. Im nächsten Schritt werden sich die Intraoralscanner breitflächig etablieren; dies scheint nur eine Frage der Zeit. Die Prozesse werden weiter verfeinert – beruhend auf den Erfahrungen und Datensammlungen der vergangenen Jahre. Auch die Möglichkeiten der künstlichen Intelligenz (KI) könnten den digitalen Workflow in Zukunft schrittweise weiter revolutionieren.

 

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