Das Material, aus dem Aligner bestehen, beeinflusst die Behandlung. Der Beitrag beschreibt die Eigenschaften einer neuen Schienenfolie und erste klinische Anwendungen.
Materialeigenschaften und erste klinische Anwendungen der Alignerfolie CA Pro.
Was ist CA Pro – und warum ist das Material wichtig?
Durchsichtige Zahnschienen, sogenannte Aligner, bewegen Zähne nicht durch Drähte und Brackets, sondern durch das Material selbst: Die hauchdünne Kunststoffschiene wird minimal anders geformt als die aktuelle Zahnstellung und übt dadurch sanften, kontinuierlichen Druck aus. Wie gut eine Behandlung funktioniert, hängt deshalb ganz wesentlich davon ab, woraus die Schiene besteht. Genau hier setzt CA Pro an – eine neuartige Aligner-Folie des Herstellers Scheu Dental, die in dieser Fachpublikation vorgestellt und an zwei Behandlungsfällen erprobt wird.
Herkömmliche Aligner bestehen meist aus einer einzigen Kunststoffschicht (PET-G) oder mehrlagigem Polyurethan. Ihr typisches Verhalten: Sie üben anfangs eine hohe Kraft aus, die jedoch innerhalb weniger Stunden stark nachlässt.1 Für Patientinnen und Patienten bedeutet die hohe Anfangskraft oft ein unangenehmes Druckgefühl, und die rasch abfallende Kraft kann die Zahnbewegung weniger gleichmäßig machen. Ein ideales Aligner-Material hätte daher eine niedrigere Anfangskraft, die dafür über längere Zeit konstant bleibt.
Der Aufbau: drei Schichten statt einer
CA Pro ist als dreischichtige Verbundfolie aufgebaut (Fachbegriff: ABA-Folie). Außen liegen zwei harte Schichten aus abriebfestem Copolyester, in der Mitte eine weiche Schicht aus einem thermoplastischen Elastomer. Dieser „hart-weich-hart”-Aufbau verbindet zwei Eigenschaften, die sich sonst widersprechen: Die harten Außenlagen sorgen für Stabilität und Formtreue, die weiche Kernschicht für Elastizität und eine gleichmäßige Kraftabgabe. Die Folie gibt es laut Hersteller in den Stärken 0,5, 0,625 und 0,75 mm; sie wird bei 150 bis 175 °C tiefgezogen. Schienen verschiedener Stärke lassen sich je Behandlungsschritt nacheinander einsetzen, zuerst die dünnere, dann die stärkere; eine solche Abfolge schlägt eine Fachempfehlung für Aligner-Systeme vor.2
Was die Labortests zeigen
Die folgenden Werte stammen aus der Publikation selbst (Bock et al., Journal of Aligner Orthodontics 2022; 6(3): 163–181). Dort wurde CA Pro im Labor mit einem herkömmlichen Aligner-Material verglichen – unter Bedingungen, die den Einsatz im Mund nachbilden (Biegetests im 37 °C warmen Wasserbad über 24 Stunden).3 Wie stark die Kraft herkömmlicher Folien nachlässt, haben auch andere Arbeiten gemessen; CA Pro haben sie nicht untersucht.1, 4 Drei Ergebnisse sind für die Praxis besonders relevant:
- Konstantere Kraft: Während das herkömmliche Material nach 24 Stunden nur noch rund 38 % seiner Anfangskraft hielt, behielt CA Pro etwa 51 %. In absoluten Werten fiel die Kraft beim herkömmlichen Material von 17,4 auf 6,6 Newton, bei CA Pro von 6,8 auf 3,5 Newton. Die Kraft fällt also langsamer ab und wirkt gleichmäßiger über die Tragezeit.
- Niedrigere Anfangskraft: CA Pro startet mit etwa 40 % der Anfangskraft des Vergleichsmaterials (6,8 statt 17,4 Newton). Das kann den Tragekomfort erhöhen, gerade in den ersten Stunden nach dem Wechsel auf eine neue Schiene.
- Bessere Rückstellung (weniger bleibende Verformung): Nach mehreren Belastungszyklen verformte sich das herkömmliche Material dauerhaft deutlich stärker als CA Pro (rund 70 % gegenüber rund 50 % der Auslenkung). Eine Schiene, die ihre Form besser behält, überträgt ihre Kraft über eine längere Strecke der Zahnbewegung.
Zusätzlich wurde in der Publikation die Verfärbungsneigung geprüft, indem Proben längere Zeit in Kaffee, Tee, Cola, Rotwein und Cognac gelegt wurden. Bei CA Pro traten Verfärbungen im Wesentlichen nur an den Schnittkanten auf, nicht großflächig – ein Vorteil für die unauffällige Optik während der Behandlung. Dass sich Aligner-Folien je nach Material unterschiedlich stark verfärben, zeigen auch Vergleichsmessungen an gängigen Folien.5
Zwei Behandlungsbeispiele aus den Praxen der Autoren
Eine 36-jährige Patientin mit Engständen
Fall 1 wurde in der Praxis des Mitautors Dr. Björn Ludwig behandelt. Eine 36-jährige Patientin hatte Engstände der Frontzähne in Ober- und Unterkiefer sowie einen beginnenden Zahnfleischrückgang mit keilförmigen Defekten. Behandelt wurde mit CA Pro-Schienen, ergänzt durch ein minimales, gezieltes Beschleifen der Zahnzwischenräume, um Platz zu schaffen und weiteren Schaden zu vermeiden. Das Material zeigte sich beim Einsetzen spürbar elastischer als gewohnt, was den Tragekomfort verbesserte. Bereits nach zehn Wochen waren die Zahnreihen deutlich begradigt; nach insgesamt 16 Wochen war ein sehr gutes Ergebnis erreicht und wurde mit festen Retainern gesichert.
Ein 31-jähriger Patient mit In-Office-Behandlung
Fall 2 haben wir in unserer Kölner Praxis behandelt. Ein 31-jähriger Patient wünschte sich eine Korrektur leichter Engstände. Seine Schienen wurden vollständig in der eigenen Praxis (In-Office) geplant und gefertigt – von der digitalen Abformung über die 3D-Planung bis zum Druck der Modelle. Eine sorgfältige Voruntersuchung mit Kurzscreening schloss eine Kiefergelenkstörung aus. Über zwei Behandlungsphasen mit insgesamt 24 Schienen wurde der Biss harmonisiert, wobei die Backenzähne bewusst stabil gehalten wurden. Nach neun Monaten war das Ziel erreicht und wurde mit einem festen Retainer im Unterkiefer und einer Nachtschiene im Oberkiefer gesichert.
Was bedeutet das für die Behandlung?
Die Labordaten sprechen für eine sanftere Anfangskraft und eine gleichmäßigere Kraftabgabe. Beides kann das Tragen angenehmer machen und eine kontinuierliche Zahnbewegung unterstützen. In beiden Fällen wurden die geplanten Ziele ohne zusätzliche Zwischenschritte erreicht. Es handelt sich aber um erste klinische Erfahrungen an zwei Fällen; größere Studien sind nötig, um den langfristigen Nutzen zu belegen. Für Aligner allgemein beschreibt eine systematische Übersichtsarbeit, dass sie bei leichten bis mittleren Fehlstellungen für die Neigung der Schneidezähne ähnliche Ergebnisse wie feste Zahnspangen erreichen können.6 Zur Einordnung: Ein Mitautor war während der Studie beim Hersteller der Folie beschäftigt; das ist in der Publikation offengelegt.
Für Sie als Patientin oder Patient gilt: Aligner wirken nur, wenn sie konsequent 20 bis 22 Stunden am Tag getragen werden, egal aus welcher Folie. Welche Folie wir einsetzen, entscheiden wir nach sorgfältiger Diagnostik, abgestimmt auf Ihre Situation. Aligner sind eine private Leistung, die gesetzliche Krankenkasse übernimmt sie nicht. Mehr zur Behandlung mit durchsichtigen Schienen und zur Kieferorthopädie für Erwachsene.
Die Folie kam auch in unserem Fall zum virtuellen Artikulator zum Einsatz (0,5 und 0,625 mm, 16 Wochen).
Literatur
- Lombardo, L., Martines, E., Mazzanti, V., Arreghini, A., Mollica, F., & Siciliani, G. (2017). Stress relaxation properties of four orthodontic aligner materials: A 24-hour in vitro study. The Angle Orthodontist, 87(1), 11–18. doi:10.2319/113015-813.1
- Elkholy, F., & Lapatki, B. (2018). Recommendation of a novel film-thickness sequence, 0.4, 0.5 and 0.75 mm, for aligner systems. Journal of Aligner Orthodontics, 2(4), 295–304.
- Elkholy, F., Schmidt, S., Amirkhani, M., Schmidt, F., & Lapatki, B. G. (2019). Mechanical characterization of thermoplastic aligner materials: Recommendations for test parameter standardization. Journal of Healthcare Engineering, 2019, 1–10. doi:10.1155/2019/8074827
- Jaggy, F., Zinelis, S., Polychronis, G., Patcas, R., Schätzle, M., Eliades, G., & Eliades, T. (2020). ATR-FTIR analysis and one-week stress relaxation of four orthodontic aligner materials. Materials, 13(8), 1868. doi:10.3390/ma13081868
- Daniele, V., Macera, L., Taglieri, G., Spera, L., Marzo, G., & Quinzi, V. (2021). Color stability, chemico-physical and optical features of the most common PETG and PU based orthodontic aligners for clear aligner therapy. Polymers, 14(1), 14. doi:10.3390/polym14010014
- Robertson, L., Kaur, H., Fagundes, N. C. F., Romanyk, D., Major, P., & Flores Mir, C. (2020). Effectiveness of clear aligner therapy for orthodontic treatment: A systematic review. Orthodontics & Craniofacial Research, 23(2), 133–142. doi:10.1111/ocr.12353
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