Der IOS im restaurativen und im prothetischen Workflow

In der wissenschaftlichen Literatur bildet die Genauigkeit die Summe zweier Parameter: Richtigkeit (Trueness) und Präzision (Precision). Während die Richtigkeit die Übereinstimmung eines digitalen Datensatzes mit einer Referenz beschreibt, charakterisiert die Präzision die Reproduzierbarkeit mehrerer Messungen unter identischen Bedingungen. Beide Parameter zusammen bestimmen die klinische Aussagekraft eines digitalen Abformverfahrens [Ender, 2013].

Für die prothetische Versorgung ist eine hohe Genauigkeit entscheidend. Bei natürlichen Zähnen liegt der Schwerpunkt insbesondere auf der exakten Darstellung der Präparationsgrenzen sowie der -morphologie. In der Implantatprothetik hingegen spielt die Abformung komplexer geometrischer Formen eine untergeordnete Rolle. Vielmehr ist hier die präzise dreidimensionale Übertragung der Implantatposition von zentraler Bedeutung, da osseointegrierte Implantate im Vergleich zu natürlichen Zähnen keine Eigenbeweglichkeit aufweisen. Bereits geringe Abweichungen können daher zu Spannungen innerhalb der Suprakonstruktion führen – der gewünschte passive Sitz der Restauration („passive fit”) – wird nicht erreicht, was wiederum technische oder biologische Komplikationen begünstigen kann [Papaspyridakos, 2020; Schmidt, 2022; Sanda, 2021].

Die Genauigkeit digitaler Abformungen kann durch zahlreiche Faktoren beeinflusst werden. Neben dem verwendeten Scansystem spielen insbesondere die klinische Situation, die Länge der gescannten Strecke, die Oberflächenbeschaffenheit der intraoralen Strukturen sowie die Algorithmen der Scan-Software eine entscheidende Rolle [Revilla-Leon, 2023; 2025]. Während für Einzelzahnrestaurationen mittlerweile eine sehr hohe Genauigkeit digitaler Abformungen erzielt werden konnte, zeigen Untersuchungen bei vollständigen Zahnbögen und komplexen implantatprothetischen Situationen weiterhin Limitationen [Yuan et al., 2026]. Teilweise zeigen sich auch große Unterschiede zwischen den einzelnen Scansystemen.

Der klinisch am besten untersuchte Anwendungsbereich intraoraler Scanner ist die digitale Abformung einzelner präparierter Zähne. Zahlreiche In-vitro- und klinische Studien zeigen, dass digitale Abformungen in diesem Indikationsbereich eine mit konventionellen elastomeren Materialien vergleichbare und teilweise sogar höhere Genauigkeit erreichen [Güth, 2017]. Im direkten Vergleich weisen Kronen, die auf Basis digitaler Abformungen hergestellt wurden, vergleichbare oder sogar bessere marginale Passungen auf als konventionell gefertigte Restaurationen. Zusätzlich bieten digitale Verfahren Vorteile hinsichtlich des Patientenkomfort, des Zeitaufwands und der Reproduzierbarkeit der Abformung.

Der erste Schritt zu einer qualitativ hochwertigen Abformung beginnt – sowohl im digitalen als auch im analogen Workflow – bereits bei der Präparation. Eine klar definierte Präparationsgrenze, die vollständig und meist durch Retraktionsmaßnahmen frei von Sekreten dargestellt wird, ist entscheidend für die korrekte marginale Passgenauigkeit (Abbildung 1) [Chiu, 2020]. Außerdem sind für die Gesamtpassung auch die axiale sowie die okklusalen beziehungsweise inzisalen Flächen von Bedeutung. Mit der zunehmenden Verwendung zahnfarbener Restaurationsmaterialien haben sich keramikgerechte, abgerundete Präparationen ohne scharfe Kanten etabliert, die den Intraoralscan erleichtern. Grundsätzlich gilt: Es kann nur das mit dem Intraoralscanner erfasst werden, was auch visuell einsehbar ist.

Schon während des Zahnmedizinstudiums liegt der Fokus auf dem Erlernen korrekter Präparationstechniken zur Erzielung adäquater Retentions- und Widerstandsformen. In der Praxis erfolgt die Rückmeldung zum Präparationsdesign meist erst durch das zahntechnische Labor – und häufig nur dann, wenn auf Basis der Abformung kein Zahnersatz hergestellt werden kann. In der klinischen Mundsituation ist es eine Herausforderung, manuell eine ausreichende Retentions- und Widerstandsform sowie einen parallelen Einschub präzise herzustellen und zu beurteilen. Studien zeigen, dass die beobachteten durchschnittlichen Präparationswinkel zirkulärer Vollkronen bei Oberkiefermolaren 22° und bei Unterkiefermolaren 27° betragen, was langfristig Misserfolge prothetischer Restaurationen begünstigen kann [Güth et al., 2013].

Analoge Hilfsmittel wie Abformungen, Modelle oder Parallelometer sind zwar nützlich, im Praxisalltag jedoch oft zu zeitaufwendig. Moderne Intraoralscanner bieten hingegen häufig integrierte Funktionen zur Präparationsanalyse: Die Einschubrichtung, der Abstand zum Antagonisten, Unterschnitte und die Oberflächenbeschaffenheit lassen sich schnell und direkt überprüfen (Abbildung 2). Bereits am Behandlungsstuhl können die notwendige Schichtstärke beurteilt, Umplanungen visualisiert und gemeinsam mit der Patientin oder dem Patienten diskutiert werden. Dies reduziert den Abstimmungsaufwand mit dem Labor, schont Zahnhartsubstanz und stärkt Vertrauen sowie in der Folge die Patientenbindung [Piedra-Cascon, 2021; Angelone, 2023].

Vor diesem Hintergrund gelten digitale Abformungen für Einzelzahnversorgungen und kurzspannige Brückenversorgungen heute als klinisch etabliert [Hasanzade, 2019; 2021]. In vielen Praxen haben Intraoralscanner die konventionelle Abformung in diesem Indikationsbereich weitestgehend ersetzt. Moderne Intraoralscanner ermöglichen heute sogar in der minimalinvasiven Adhäsivprothetik die Umsetzung eines volldigitalen Workflows: So wurde beispielsweise in unserer Klinik bei einer 43-jährigen Patientin nach kieferorthopädischer Therapie zur Korrektur einer Mittellinienverschiebung die Schaltlücke des fehlenden Zahnes 13 mittels Seitenzahnadhäsivbrücke versorgt. Der Zahn 14 wurde minimalinvasiv rein schmelzbegrenzt präpariert, das Brückengerüst digital konstruiert und die Durchdringung des Pontic gemeinsam mit dem zahntechnischen Labor festgelegt (Abbildung 3).

Unabhängig davon, ob Restaurationen im Chairside- oder im Labside-Workflow hergestellt werden, hängt die Passgenauigkeit jedoch nicht allein vom Intraoralscan ab, sondern auch von der anschließenden Prozesskette mit additiven oder subtraktiven Herstellungsverfahren [Mehl, 2021].

Mit zunehmender Scanpfadlänge steigen die Anforderungen an die Genauigkeit digitaler Abformungen maßgeblich. Während Einzelzahnscans relativ kleine Datensätze darstellen, müssen bei der digitalen Erfassung vollständiger Zahnbögen zahlreiche Einzelbilder miteinander kombiniert werden. Durch diese Aneinanderreihung von Einzelbildern – als Matching- oder Stitchingprozess bezeichnet – können sich kumulative Fehler ergeben. Ursache hierfür sind kleine Registrierungsfehler zwischen den einzelnen Bildsegmenten, die sich entlang des Scanpfades aufsummieren können und dadurch typischerweise am Ende des Scanpfades die meisten Fehler beinhalten [Revilla-Leon, 2025; Gavounelis, 2022]. Dies erklärt, warum in mehreren Untersuchungen gezeigt werden konnte, dass die Abweichung digitaler Modelle mit zunehmender Scanpfadlänge steigt [Schlenz, 2025; Kuhr, 2016].

Während frühere Studien bei digitalen Ganzkieferabformungen noch deutlich größere Abweichungen zeigten, konnten neuere Scannergenerationen diese Effekte durch verbesserte Softwarealgorithmen und optimierte Aufnahmeverfahren teilweise reduzieren. Vollständig eliminiert sind diese Fehler mit steigender Scanpfadlänge bislang jedoch nicht [Schlenz, 2025].

Für die klinische Praxis bedeutet dies, dass digitale Ganzkieferabformungen grundsätzlich möglich sind, jedoch eine konsequente Einhaltung der vom Hersteller empfohlenen Scanstrategie sowie ein Bewusstsein für mögliche Fehlerquellen erfordern [Revilla-Leon, 2023; Alkadi, 2023]. Entscheidend sind dabei stets die jeweilige Indikation und die erforderliche Genauigkeit der geplanten prothetischen Versorgung. Während digitale Abformungen beispielsweise für Gegenkiefer- oder Situationsmodelle problemlos eingesetzt werden können, stoßen intraorale Scanner insbesondere bei komplexeren Indikationen wie der Abformung für herausnehmbaren Zahnersatz weiterhin an ihre Grenzen. Aufgrund der gewonnenen Erkenntnisse zur Scangenauigkeit kann es sinnvoll sein, bei mehreren Restaurationen im gesamten Kiefer abschnittsweise vorzugehen und statt eines Ganzkieferscans einzelne Quadrantenscans durchzuführen [Gavounelis, 2022].

Neben der intraoralen Abformung lassen sich Prothesen auch extraoral scannen, wie ein Beispiel aus unserem Integrierten Klinischen Behandlungskurs zeigt, so dass am Zahn 14 eine Teilkrone chairside unter eine bestehende Einstückgussprothese konstruiert werden konnte (Abbildung 4). Insgesamt ist die Evidenzlage für klinische Studien im Lückengebiss noch gering [Fueki, 2022; Carneiro Pereira, 2021]. Die klinische Erfahrung spricht jedoch für die digitale Abformung von Einstückgussprothesen und für die Abformung von Pfeilerzähnen im Rahmen einer Doppelkronenversorgung, wobei nicht alle Prozessschritte vollständig digital abbildbar sind und damit das entsprechende analoge Know-how erforderlich bleibt.

Neben der Länge des Scanbereichs beeinflussen auch spezifische intraorale Gegebenheiten die Genauigkeit digitaler Abformungen. Dazu zählen stark reflektierende Oberflächen, ausgeprägte Unterschnitte oder komplexe Zahnstellungen [Alkadi, 2023; Kurz, 2015; Mangano, 2019].

Auch im Rahmen präprothetischer Behandlungen sind digitale Abformungen in komplexen Situationen häufig erforderlich, beispielsweise zur Herstellung kieferorthopädischer Apparaturen oder für Implantatplanungen. Besonders herausfordernd ist die Abformung von Gebissen mit Multibracket-Apparaturen, da zahlreiche metallische und/oder zahnfarbene Strukturen mit komplizierten Geometrien erfasst werden müssen. Untersuchungen zeigen jedoch, dass moderne Intraoralscanner selbst unter diesen Bedingungen eine hohe Genauigkeit erreichen können. In einigen Studien übertrifft die Präzision digitaler Scans sogar die konventioneller Alginatabformungen [Schlenz, 2023].

Bei Patienten mit fortgeschrittenen parodontalen Veränderungen wie freiliegenden Zahnhälsen oder großen Interdentalräumen bieten digitale Verfahren ebenfalls Vorteile. Die kontaktlose optische Erfassung ermöglicht eine detailgetreuere Darstellung komplexer Interdentalräume, während elastomere Abformmaterialien durch Fließ- und Rückstelleigenschaften zu Verzerrungen oder Ausrissen bei der Entformung neigen [Schlenz, 2020]. Zudem werden die Zähne während des digitalen Scans nicht ausgelenkt.

Besonders hohe Anforderungen an die Genauigkeit bestehen innerhalb der Implantatprothetik. Ziel der Implantatabformung ist dabei die exakte dreidimensionale Übertragung der Implantatposition aus der Mundhöhle auf ein digitales Arbeitsmodell.

Digitale Implantatabformungen erfolgen in der Regel mithilfe sogenannter Scanbodies, die auf das Implantat aufgeschraubt werden und als Referenzstruktur für die Software der Intraoralscanner dienen. Mehrere Studien konnten zeigen, dass digitale Verfahren bei Einzelimplantaten und kurzen Implantatspannweiten eine mit konventionellen offenen Abformtechniken vergleichbare Genauigkeit erreichen können (Abbildung 5) [Schmidt, 2021; Rutkunas, 2017].

Die digitale Abformung kann auch intraoperativ durchgeführt werden, da sie keinen Kontakt mit dem Operationssitus hat, so dass die Implantatposition bereits während des Eingriffs erfasst werden kann – wodurch sich die Anzahl der Behandlungstermine bis zur Eingliederung der Implantatversorgung reduzieren lässt. Ein großer Vorteil ist zudem, die druckfreie Erfassung periimplantärer Weichgewebe (Abbildung 6). Zwar ist die Abformung des Emergenzprofils auch im konventionellen Workflow mittels Kunststoffausformungen oder Gingivaformern möglich, jedoch im Vergleich zum Intraoralscan deutlich aufwendiger.

Bei multiplen Implantaten oder Abformungen über Ganzkieferimplantatversorgungen treten ähnliche Herausforderungen wie bei Ganzkieferscans natürlicher Zähne auf (Abbildung 7) [Schmidt, 2020]. Mit zunehmender Distanz zwischen den Implantaten steigt das Risiko kumulativer Matching-Fehler. Zusätzlich können die geometrischen Eigenschaften der Scanbodies, deren Oberflächenstruktur sowie deren Fertigungstoleranzen die Genauigkeit der Erfassung der Implantatposition beeinflussen. Insgesamt zeigen sich im Oberkiefer bessere Ergebnisse als im Unterkiefer [Schmidt, 2021], was sicherlich auf die bessere Trockenlegung und den größeren Anteil befestigter Schleimhaut zurückzuführen ist. Daher wird bei komplexen implantatprothetischen Rekonstruktionen zunehmend der Einsatz fotogrammetrischer Systeme diskutiert, die eine direkte dreidimensionale Erfassung der Implantatposition ermöglichen [Schmidt, 2022].

Unterm Strich ist die Datenlage zu klinischen Studien digital abgeformter implantatgetragener Ganzkieferrestaurationen jedoch limitiert. Aus der klinischen Erfahrung ist in jedem Fall ein Abutment-Check zur Kontrolle der digital abgeformten Implantatposition bei größeren Versorgungen empfehlenswert, um bei möglichen Ungenauigkeiten in einem frühen Stadium der Zahnersatzherstellung korrigierend eingreifen zu können. Daraus ergibt sich, dass bei komplexen Versorgungen weiterhin ein erfahrungsbasiertes Vorgehen erforderlich ist.

Bei großen zahnlosen Bereichen stellt die konventionelle Abformung nach wie vor den klinischen Standard dar. Digitale Methoden können ergänzend genutzt werden, etwa zur Herstellung individueller, 3D-gedruckter Abformlöffel, die in einer In-vitro-Studie die Genauigkeit der Implantatabformung im Vergleich zu herkömmlichen individuellen Löffeln signifikant erhöhten [Schmidt, 2023].

Ähnlich wie beim Zahnersatz auf natürlichen Pfeilerzähnen ist in der Implantatprothetik für eine erfolgreiche Fertigung von Zahnersatz im digitalen Workflow nicht allein die Genauigkeit des Intraoralscans entscheidend; ebenso wichtig ist die nachgelagerte Prozesskette, beispielsweise das 3D-gedruckte Implantatmodell.

Für die Erstellung eines dreidimensionalen Ganzkieferscans werden charakteristische Orientierungspunkte benötigt, um die einzelnen Bild- oder Videosequenzen korrekt zusammenzufügen. Im zahnlosen Kiefer fehlen diese Strukturen größtenteils – mit Ausnahme der Rugae palatinae. Dadurch ist das Matching und Stitching deutlich erschwert, was die Genauigkeit des Scans einschränkt. Für implantatgetragene Versorgungen werden daher zunehmend fotogrammetrische Ansätze verfolgt (siehe Abschnitt „Genauigkeit bei Implantatabformungen“).

Für den Halt von Totalprothesen ist die mukodynamische Funktionsabformung entscheidend, die mit heutigen Intraoralscannern nicht durchgeführt werden kann [Srivastava, 2023]. Intraorale Strukturen lassen sich daher nur indirekt abbilden, beispielsweise durch das extraorale Scannen einer Prothese oder Bissschablone, die zuvor mit Abformmasse unterfüttert wurde [Rasaie, 2022].

Die digitale Abformung umfasst neben der Erfassung von Ober- und Unterkiefer auch die digitale Bissregistrierung mittels eines oder mehrerer Bukkalscans. Diese dienen der virtuellen Zuordnung des Unterkiefers zum Oberkiefer. Die digitale Okklusion beschreibt dabei die Darstellung der Okklusionskontakte anhand von virtuellen Modellen. Im Unterschied zu physischen Modellen kommt es jedoch nicht zu einem realen Kontakt, sondern zu rechnerisch generierten Annäherungen beziehungsweise „Durchdringungen“ der digitalen Oberflächen, was häufig durch farbliche Markierungen visualisiert wird (Abbildung 8) [Kordass, 2025].

Abweichungen in der digitalen Okklusion können verschiedene Ursachen haben. Technisch bedingt sind insbesondere Fehler beim Matching beziehungsweise Stitching während des Scanvorgangs zu nennen, die zu Verformungen oder Verwindungen der Kiefermodelle führen können. Zudem spielen biologische Faktoren eine Rolle, etwa die physiologische Beweglichkeit der Zähne oder eine Deformation des Unterkiefers. Die Evidenzlage ist gering, allerdings besteht der Verdacht auf eine Fehlpositionierung bei Abweichungen von mehr als 50 µm. Daher wird empfohlen, die digitale Okklusion stets mit weiteren Verfahren zur Okklusionsbestimmung abzugleichen. Hierzu zählt insbesondere die klinische Kontrolle statischer Okklusionskontakte [Kordass, 2025].

Ergänzend kann eine Kopplung mit geeigneten elektronischen Messsystemen zur dreidimensionalen Erfassung der Okklusion erfolgen (zum Beispiel Zebris). Dynamische Bukkalscans stellen einen weiteren Ansatz dar, sind jedoch derzeit wissenschaftlich noch unzureichend untersucht.

Auch die digitale Abformung ist – ebenso wie die konventionelle – nicht frei von potenziellen Fehlerquellen. Entscheidend ist daher die Fähigkeit der Anwenderin beziehungsweise des Anwenders, bereits während der digitalen Abformung auftretende Fehler zu erkennen und diese unmittelbar zu korrigieren. Im digitalen Modell ist eine nachträgliche Korrektur in der Regel nicht möglich. Dies führt gelegentlich zu der Einschätzung, dass das klassische Gipsmodell gewisse Vorteile in der nachträglichen Bearbeitbarkeit bietet. Insbesondere bei Präzisionsabformungen zur Herstellung prothetischer Restaurationen ist daher der digitalen Datenerfassung besondere Aufmerksamkeit zu widmen.

Die Genauigkeit einer digitalen Abformung wird folglich nicht ausschließlich durch das verwendete Intraoralscannersystem bestimmt. Auch anwender- und patientenbedingte Faktoren können die Qualität des Intraoralscans maßgeblich beeinflussen und zu Abweichungen führen [Revilla-Leon, 2023; Alkadi, 2023; Revilla-Leon, 2025].

Daraus ergibt sich, dass digitale Abformungen mit derselben Sorgfalt beurteilt werden müssen, wie sie seit Jahrzehnten im konventionellen Workflow etabliert ist. In der analogen Abformtechnik erfolgt die Kontrolle der Abformung routinemäßig unter Vergrößerung, beispielsweise mittels Lupenbrille oder Mikroskop. Digitale Abformungen können sogar direkt am Bildschirm des Intraoralscanners vergrößert werden. Auch die oft vorhandene Möglichkeit zwischen Farb- und monochromer Darstellung zu wechseln, erleichtert die Beurteilung der Scanqualität. Ein wesentlicher Unterschied zwischen beiden Verfahren besteht darin, dass beim intraoralen Scan häufig keine vollständige Wiederholung der gesamten Abformung erforderlich ist. Stattdessen können fehlerhafte Bereiche im Datensatz selektiv entfernt und anschließend gezielt erneut gescannt werden, wodurch eine partielle Korrektur der digitalen Abformung möglich ist.

Als Limitationen der digitalen Abformung müssen die hohen Investitionskosten und gegebenenfalls die Unterhaltungskosten benannt werden. Darüber hinaus sind technisches Know-how und das Wissen um etwaige Schnittstellenprobleme im digitalen Workflow für eine erfolgreiche Umsetzung essenziell. Da nicht alle prothetischen Versorgungen auf Basis einer direkten intraoralen Abformung durchgeführt werden können, kann der Intraoralscanner heute noch nicht vollständig die konventionellen Abformverfahren ersetzen.

Die digitale Abformung hat sich in den vergangenen Jahren zu einem zentralen Bestandteil des restaurativen und prothetischen Workflows entwickelt. Fortschritte in der Scantechnologie, bei den Softwarealgorithmen und Messverfahren haben die Übertragungsgenauigkeit intraoraler Scanner kontinuierlich verbessert und ermöglichen heute ein breites Indikationsspektrum in der klinischen Praxis.

Gleichzeitig zeigt sich, dass die Leistungsfähigkeit digitaler Abformungen nicht isoliert betrachtet werden kann. Für die Chairside- wie auch für die Labside-Fertigung von Zahnersatz ist ein durchgängiges Verständnis des gesamten digitalen Workflows erforderlich – vom Intraoralscan über CAD/CAM-Prozesse bis zur subtraktiven oder additiven Fertigung einschließlich Nachbearbeitung. Während geschlossene Systeme eine hohe Prozesssicherheit durch vordefinierte Parameter bieten, erfordern offene Systeme ein deutlich höheres Maß an technischem Verständnis und Erfahrung. Eine gezielte Fortbildung sowie die Zusammenarbeit mit erfahrenen, digital aufgestellten Laboren oder Praxen sind daher – insbesondere in der Einstiegsphase – essenziell. Ebenso sollte im Vorfeld klar definiert werden, welche Indikationen mit der digitalen Abformung abgedeckt werden sollen.

Hinsichtlich der erforderlichen Genauigkeit digitaler Abformungen fehlt bislang eine eindeutige evidenzbasierte Referenzgröße. In der klinischen Praxis dient daher weiterhin häufig die konventionelle Abformung als Vergleichsmaßstab, obwohl auch diese mit inhärenten Fehlerquellen behaftet ist. Perspektivisch sollte das Ziel darin bestehen, die Genauigkeit digitaler Verfahren über dieses Niveau hinaus zu steigern.

Zukünftige Entwicklungen lassen hier weiteres Potenzial erwarten: Insbesondere der Einsatz künstlicher Intelligenz, verbesserte Matching-Algorithmen sowie die Integration weiterer Technologien könnten die Genauigkeit und Robustheit digitaler Abformungen weiter erhöhen. Damit ist zu erwarten, dass sich das Anwendungsspektrum insbesondere in der restaurativen und der prothetischen Zahnmedizin weiter ausdehnen wird.

Generell werden digitale Abformungen ihre Rolle als Schlüsseltechnologie im modernen Behandlungskonzept weiter festigen – vorausgesetzt, die technologischen Innovationen gehen Hand in Hand mit der klinischen Erfahrung und einem fundierten Verständnis der digitalen Prozesskette, ohne dass dabei die hohen Qualitätsanforderungen an die Abformung verloren gehen.