CAD/CAM-Software in der Zahntechnik
CAD/CAM-Software in der Zahntechnik
CAD/CAM-Programme für die zahntechnische Anwendung erhalten Scan-Daten direkt aus dem Mund ("optische Abformung") oder indirekt durch das Scannen auf herkömmliche Weise gewonnener Abformungen, Bissnahmen oder Modellsituationen. Das Einscannen kann mit Hilfe von Laserscannern, Streifenlichtscannern, mechanischer Abtastung oder anderen Verfahren erfolgen. Darüber hinaus stehen oft Bibliotheken mit Datensätzen einerseits von konfektionierten industriell gefertigten Komponenten wie Implantaten/Plattformen, Abutments oder Verbindungselementen, andererseits von Mustervorlagen anatomisch geformter Käppchen, Kauflächen, Kronen, Brückenzwischengliedern, etc. zur Verfügung.
CAD-Programme haben eine wichtige Schlüsselfunktion innerhalb der zahntechnischen Fertigungskette. Sie ermöglichen eine Darstellung, Verknüpfung und Bearbeitung der erfassten elektronischen Daten. Der Anwender kann die gewünschte Arbeit virtuell planen und im Hinblick auf verschiedenste Parameter (wie etwa Materialstärke, anatomische Gestaltung, Approximalkontakte, antagonistische Kontakte in statischer und dynamischer Okklusion [in virtuellen Artikulatoren], ästhetische Wirkung, Abstimmung auf andere Komponenten) optimieren.
Nach abgeschlossener computerunterstützter Gestaltung (CAD) erfolgt die Übergabe der Planung an die ebenfalls computergestützte Fertigung (CAM). Sie kann unmittelbar angeschlossen sein oder zeitlich wie räumlich in weitem Abstand erfolgen.
Das gleiche CAD- und oder CAM-Programm kann als "OEM"-Software in die Produkte verschiedenster Fremdanbieter eingebunden werden.
Prinzipiell kann heutzutage jede beliebige zahntechnische Arbeit bis zu 100 % per CAD/CAM Software konstruiert und aus einer breiten Palette von Materialien gefertigt werden, sei es nun eine Einlagefüllung, ein Modellgerüst, ein individuelles Einzel-Abutment, eine vielgliedrige Brückenkonstruktion, ein Kronenprovisorium, eine Doppelkronen-Tertiärstruktur, eine Bohrschablone oder eine Aufbissschiene.
Entscheidende Anforderung an zahntechnisch genutzte CAD/CAM-Programme sind Import- und Export-Kompatibilität (Schnittstellen) zu gängigen Datenformaten (hier meist das STL-Format, bei dem dreidimensionale Oberflächen in winzige, geometrisch einfach zu beschreibende Dreiecke zerlegt werden). "Offene" Datenformate lassen sich auf beliebigen Fertigungsmaschinen (etwa Fräseinheiten oder Geräten zur generativen Fertigung) zur Werkstoffbearbeitung nutzen, "Geschlossene" Systeme liefern dagegen "geheime" (also firmenspezifische, proprietäre) Datenformate, die nur auf bestimmten, firmeneigenen oder lizenzierten Geräten weiterverarbeitet werden können.
Da außerordentlich hohe Präzision erforderlich ist - die Genauigkeit von Dentalscannern bewegt sich heute im Bereich zwischen 5 µm und 30 µm, die angestrebte Genauigkeit der Endpassung lässt eine Fehlertoleranz von maximal 50 µm zu - müssen geeignete CAD/CAM-Programme mit sich daraus ergebenden extrem großen Datensätzen umgehen können, die entsprechenden Computer und Fertigungssysteme eine sehr hohe Datenverarbeitungskapazität und -geschwindigkeit bieten.
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Farbnahme Prothetik Das fast unbegrenzte Spektrum von Millionen für das menschliche Auge subjektiv wahrnehmbaren natürlich vorkommenden Zahnfarben lässt sich allerdings mit geringer ästhetischer Einbuße auf wenige (zur objektivierbaren Dokumentation und Kommunikation eindeutig definierte und bezeichnete) Stufen normierter (meist eindimensionaler/linearer, selten mehrdimensionaler, verschiedene Parameter umfassender) Zahnfarbskalen ("Farbring") reduzieren (so etwa für konfektionierte Prothesenzähne). Diese meist in Zahnform aus dem Restaurationsmaterial (etwa Composite-Kunststoffen oder Keramiken) gefertigten Farbmuster stehen zum direkten Vergleich mit Patientenzähnen und/oder Restaurationen zur Verfügung. Auch zur Imitation von Weichteilen, etwa Zahnfleischbereichen, stehen Farbmusterskalen in Schleimhaut-Farbtönen zur Verfügung. Da dieselbe Fläche unter Beleuchtung mit Licht verschiedener Intensität oder Wellenlänge (Sonne, Bewölkung, Dämmerung, Kunstlicht), verschieden wirken kann (Metamerie), ist die Farbnahme unter reproduzierbaren Beleuchtungsbedingungen ("Normlicht") für ein vorhersagbares Ergebnis anzustreben. Dazu werden verschiedene technische Hilfsmittel eingesetzt, so etwa identische Ringlichter für Zahnarzt und Zahntechniker, Kameras mit Weißabgleich oder spezielle elektronische Geräte, die anhand von Punktmessungen oder normierten Fotos die verschiedenen Bereiche eines Zahnes (so etwa Schneide, Körper und Hals, Approximalbereiche) "vermessen" und die Ergebnisse als Normfarbskalenwerte ausgeben können. |