3D-gedruckte Prothesen: Workflow, Harze und was das Labor wissen muss

Eine 3D-gedruckte herausnehmbare Prothese wird in einem digitalen Workflow hergestellt: Scan, Konstruktion der Prothese in der CAD-Software, getrennter Druck von Basis und Zähnen, Reinigung, endgültige Nachhärtung, Verkleben der Zähne und Ausarbeitung. Für das Labor bedeutet das weniger manuelle Arbeitsschritte, ein reproduzierbares Ergebnis und ein digitales Archiv, aus dem die Prothese erneut gedruckt werden kann. Entscheidend ist, für jeden Schritt ein dafür bestimmtes und validiertes Harz zu verwenden, etwa SHINING DENT DT02 oder Graphy Tera Harz THD für die Basis, und die Nachbearbeitungsvorgaben des Herstellers strikt einzuhalten.

Wie der digitale Prothesen-Workflow aussieht

Der grundsätzliche Ablauf unterscheidet sich kaum, unabhängig davon, welches Herstellersystem Sie verwenden:

1. Datenerfassung. Der zahnlose Kiefer wird mit einem Intraoralscanner gescannt, oder ein im Labor gegossenes Modell bzw. eine Abformung wird gescannt. Zusammen damit werden die Bissregistrierung und ästhetische Informationen übermittelt (Mittellinie, Lippenlinie, Zahnlänge).
2. Konstruktion. In der CAD-Software werden die Zähne aufgestellt, die Basis gestaltet und separate Dateien exportiert – die Basis mit Zahnfächern und der Zahnbogen.
3. Probeprothese. Bei komplexeren Situationen wird zunächst eine Try-in-Version gedruckt, mit der in der Praxis Passung, Okklusion und Ästhetik überprüft werden.
4. Enddruck. Die Basis wird mit gingivafarbenem Harz gedruckt, die Zähne mit zahnfarbenem Harz.
5. Reinigung und Nachhärtung. Nicht ausgehärtetes Harz wird entfernt, die Teile werden im vorgegebenen Programm endgültig nachgehärtet.
6. Befestigung der Zähne, Ausarbeitung und Politur.

In der Beschreibung von Graphy THD fasst der Hersteller den Ablauf so zusammen: 3D-Scan → CAD → Druck → Reinigung / Nachhärtung → Ausarbeitung → Anpassung, und gibt an, dass sich die Herstellungszeit von mehreren Tagen auf denselben Tag verkürzen kann. Wie realistisch das in Ihrem Labor ist, hängt vom Auftragsaufkommen ab und davon, ob ein Einprobeschritt erforderlich ist.

Welche Harze für die Prothesenbasis verwendet werden

Die Prothesenbasis ist ein Langzeitprodukt mit ständigem Schleimhautkontakt, daher muss das Harz genau für diese Indikation bestimmt sein. Im IMMT-Sortiment gibt es mehrere Möglichkeiten:

Für Probeprothesen ist HeyGears Denture Try-in UV vorgesehen – ein MMA-freies Harz, mit dem Passung und Okklusion vor der endgültigen Fertigung überprüft werden. Es ist nicht für die definitive Prothese bestimmt. Einen ausführlicheren Überblick über die HeyGears-Linie finden Sie im Beitrag HeyGears UltraPrint-Harze: welches für Modelle und Prothesen?

Harze für Prothesenzähne

Die Zähne werden separat mit zahnfarbenem Harz gedruckt. Wichtig ist hier die Unterscheidung zwischen langfristigem und provisorischem Einsatz:

• HeyGears Detax Freeprint Crown UV – der Hersteller gibt es für definitive Kronen, Brücken und Prothesenzähne an; Medizinprodukt der Klasse IIa. Laut Detax werden Freeprint-Crown-Zähne ohne zusätzlichen Zwischenschritt mit einer Denture-Impact-Basis verbunden.
• HeyGears Tough Teeth For Try-in UV – ein verstärktes Harz für Zähne von Total- und flexiblen Prothesen sowie für provisorische Prothesen auf Implantaten; laut Hersteller bruchfester als Standard-Try-in-Zahnharze und für eine längere provisorische Versorgungsphase geeignet.
• SHINING DENT CB11 – Harz für provisorische Kronen, Brücken und Prothesenzähne, 7 Farben (A1–B3).

Prüfen Sie vor der Festlegung des Workflows anhand der Gebrauchsanweisung, für welche Tragedauer das jeweilige Zahnharz bestimmt ist, und übertragen Sie kein provisorisches Harz auf ein Langzeitprodukt.

Drucker, Ausrichtung und Stützen

Prothesenbasen sind große und massive Objekte, daher kommt es beim Drucker auf die Bauplattformgröße und einen stabilen Prozess an. Für SHINING DENT-Harze werden SHINING 3D-Drucker verwendet, zum Beispiel der AccuFab-L4D / L4K mit einer Druckfläche von 192 × 120 mm, für HeyGears- und Detax-Harze der HeyGears UltraCraft A2D-HD, der die Harzflasche automatisch erkennt und die Parameter auswählt. Alle Modelle finden Sie in der Kategorie 3D-Drucker; die Kriterien haben wir in einem eigenen Beitrag der Wissensdatenbank zur Druckerauswahl für das Labor behandelt.

Im SHINING 3D-Anwendungsleitfaden für Prothesenbasisharz wird empfohlen, die Prothese vertikal oder in einem Winkel von 10–30° zu platzieren, keine Stützen in den Zahnfächern (Passflächen) anzubringen, im Randbereich Stützen hinzuzufügen und nicht zu wenige Stützen zu verwenden – andernfalls kann der Druck fehlschlagen. Der allgemeine Grundsatz gilt auch für andere Systeme: Stützen dürfen die Schleimhautfläche und die Zahnfächer nicht berühren, da ihre Ansätze die Passung verändern.

Reinigung und endgültige Nachhärtung

Dieser Schritt bestimmt nicht nur die Oberflächenqualität, sondern auch die mechanischen Eigenschaften und die Biokompatibilität des Materials. Eine unzureichend gereinigte oder unzureichend nachgehärtete Basis bleibt klebrig und kann Restmonomere enthalten.

• SHINING 3D-Ablauf. Im Anwendungsleitfaden ist die Reinigung in der FabWash-Station mit Isopropanol (≥ 75 %) nach voreingestellter Zeit angegeben; bei Verwendung von ≥ 90 % Isopropanol wird die Zeit um 1–2 min verkürzt. Endgültige Nachhärtung – FabCure 2, 10 min bei 60 °C, danach wird das Teil 1–2 Std. zur Stabilisierung belassen.
• HeyGears-Ablauf. UltraCraft Wash verwendet 99 % Isopropanol oder 95 % Ethanol, und UltraCraft AirCure wählt die Nachhärtestrategie nach Bauteiltyp und Material.
• Graphy-Ablauf. Tera Harz Cure N2 härtet unter Stickstoffatmosphäre nach – laut Hersteller werden so die klebrige Oberflächenschicht und Restmonomere beseitigt.

Reinigungslösungsmittel, Dauer und Nachhärteprogramm jedes Harzes sind in dessen Gebrauchsanweisung angegeben – genau daran sollten Sie sich halten. Ausführlicher zu diesem Schritt im Beitrag Reinigung und Nachhärtung von 3D-Drucken Schritt für Schritt.

Verkleben der Zähne mit der Basis

In diesem Schritt treten am häufigsten Fehler auf. Im SHINING 3D-Leitfaden ist folgender Ablauf beschrieben: Prothesenbasisharz wird auf die Zahnfächer und die Randlinie aufgetragen, die Zähne werden ohne Bewegung eingesetzt, Überschüsse vor der Nachhärtung entfernt, anschließend wird von labial und lingual, frontal und seitlich je 30 s pro Seite nachgehärtet. Während der Nachhärtung dürfen Zähne und Basis keiner Drehkraft ausgesetzt werden.

Praktische Tipps:

• Verwenden Sie das vom Hersteller des Basisharzes angegebene Verbindungsverfahren und mischen Sie keine unterschiedlichen Systeme ohne Freigabe des Herstellers.
• Die Zahnfächer müssen in der CAD-Software einen ausreichenden, aber nicht zu großen Spalt haben – ein zu großer Spalt bedeutet eine dicke Klebeschicht.
• Der Zahnbogen wird einteilig oder mit Verbindern gedruckt – das erleichtert das exakte Einsetzen.
• Prüfen Sie vor dem Verkleben, ob die Kontaktflächen sauber und trocken sind.

Ausarbeitung und Politur

Die Stützen werden bei niedriger Drehzahl mit etwas Überstand entfernt, anschließend wird die Oberfläche mit groben und feinen Schleifinstrumenten geglättet. Danach wird wie bei einer konventionellen Prothese poliert – von grob nach fein. Im SHINING 3D-Leitfaden ist auch das Beschichten der labialen Oberfläche mit einer Mischung aus Basisharz und GC GF71 für mehr Glanz beschrieben. Die Schleimhautfläche (Innenfläche) nicht polieren – das verändert die Passung.

Eine Individualisierung mit Gingivafarben ist möglich, verwenden Sie jedoch nur Malmaterialien, die mit dem jeweiligen Harz kompatibel sind.

Grenzen und was zu vermeiden ist

• Nicht jedes Harz ist für die definitive Prothese geeignet. Try-in-Harze dienen der Überprüfung, nicht dem Tragen.
• Offene Systeme bedeuten nicht „jedes Harz für jeden Drucker“. Ein Medizinprodukt muss mit einer validierten Kombination aus Drucker, Harz und Nachhärtegerät hergestellt werden.
• Reparaturen und Unterfütterungen. Prüfen Sie, ob der Harzhersteller das Unterfüttern und Reparieren der Prothese zulässt und mit welchen Materialien. Für Detax Denture Impact ist beispielsweise die Kompatibilität mit Molloplast B und Mollosil plus angegeben.
• Fräsen als Alternative. Manche Zahntechniker fräsen Basen aus Yucera PMMA Pink Discs. Mehr dazu im Beitrag PMMA-Discs: Mono, Multilayer oder Pink.

Häufig gestellte Fragen

Kann eine 3D-gedruckte Prothese definitiv sein oder nur provisorisch?

Sie kann definitiv sein, wenn für Basis und Zähne Harze verwendet werden, die für den Langzeitgebrauch bestimmt sind (z. B. SHINING DENT DT02, Graphy THD, Detax Freeprint Denture Impact mit Freeprint-Crown-Zähnen), und wenn das gesamte Nachbearbeitungsprotokoll des Herstellers eingehalten wird.

Können Basis und Zähne mit einem Harz gedruckt werden?

Üblich sind zwei separate Harze: gingivafarben für die Basis und zahnfarben für die Zähne. So erzielen Sie sowohl eine bessere Ästhetik als auch geeignetere mechanische Eigenschaften für jeden Teil.

Mit welchem Lösungsmittel werden Prothesenbasen gereinigt?

Meist mit Isopropanol, bei einigen Systemen ist auch Ethanol zulässig. Konzentration und Dauer gibt der Harzhersteller an – für das SHINING 3D-DT-Harz ist beispielsweise ≥ 75 % Isopropanol angegeben.

Ist eine Probeprothese zwingend erforderlich?

Nicht immer, doch in komplexeren Fällen (neue Bisslage, ästhetische Wünsche) lässt sich mit einer Try-in-Version aus Denture Try-in UV eine Neuanfertigung der definitiven Prothese vermeiden.

Können flexible Teilprothesen gedruckt werden?

Ja – dafür sind die Harze Graphy Tera Harz TFDH und Detax Freeprint Denture Flex UV vorgesehen, mit denen flexible Prothesen statt durch Thermoformung gedruckt werden.

Fazit

3D-gedruckte Prothesen bieten dem Labor einen reproduzierbaren Workflow und ein digitales Archiv, das Ergebnis hängt jedoch von der richtigen, indikationsgerechten Harzwahl und einem exakten Reinigungs-, Nachhärte- und Verklebungsprotokoll ab. Alle Harze für Prothesen finden Sie in der Kategorie Harze. Möchten Sie eine Kombination aus Drucker, Harzen und Nachbearbeitungsgeräten für Ihr Labor zusammenstellen? Kontaktieren Sie IMMT oder rufen Sie uns an unter +370 601 00030.