Neue Technik für Zahnbehandlung
Mini-Dentalroboter präpariert Zähne präzise
Ein Dentalroboter der Universität Basel soll Zähne künftig automatisiert für Kronen vorbereiten. Ziel ist es, den Behandlungsablauf zu vereinfachen und die Anzahl notwendiger Termine zu reduzieren.
Dieser Mini-Roboter könnte künftig Zahnbehandlungen vereinfachen.
Catherine Weyer / Universität Basel
Forschende am Department of Biomedical Engineering der Universität Basel haben einen Mini-Doboter für den Einsatz im Mund entwickelt. Die Idee stammt von Forschenden der Universität Zürich, die ebenfalls an dem Projekt beteiligt waren. Der Prototyp mit der Bezeichnung „MIR“ („Miniature Intraoral Robot“) misst lediglich 43 mm × 26 mm × 28 mm und ist damit etwa so groß wie ein Weinkorken. Motoren und Steuerung befinden sich außerhalb des Mundes und sind über biegsame Antriebswellen, Kabel und Schläuche mit dem System verbunden.
„Die Grösß ist so designt, dass er bequem in den geöffneten Mund passt“, erklärt Dr. Yukiko Tomooka, Erstautorin der Veröffentlichung in „IEEE Transactions on Medical Robotics and Bionics“.
Der Dentalroboter kann Behandlungen verkürzen
Nach Angaben der Forschenden soll der Roboter Zähne künftig exakt nach einem digitalen Behandlungsplan präparieren. Nach einem Scan beim ersten Termin könnten Zahnärztinnen und Zahnärzte sowohl die Form der Präparation festlegen als auch die endgültige Krone unmittelbar bestellen.
Der digitale Scan dient gleichzeitig als Grundlage für eine individuell angepasste Zahnschiene, auf der der Roboter befestigt wird. „Selbst wenn der Patient den Kopf drehen sollte, bewegt sich der ‹MIR› mit“, so Tomooka.
Der Dentalroboter wurde an Zahnmodellen aus Kunstharz sowie einer Keramik mit ähnlicher Härte wie Zahnschmelz getestet. Die Bearbeitung erfolgt in zwei Schritten. Zunächst trägt ein breiter Bohrer Material von der Zahnoberfläche ab. Anschließend bearbeitet ein schmalerer und längerer Bohrer die Seiten des Zahns.
Bereits ohne integrierte Positionssensoren lag der Positionsfehler in den Tests bei unter 0,2 mm. Nach Einschätzung des Forschungsteams dürfte sich dieser Wert durch Sensoren und eine Positionskorrektur weiter verbessern. Darüber hinaus untersuchten die Forschenden die beim Fräsen auftretenden Kräfte. Diese blieben unter fünf Newton und entsprachen damit ungefähr der Gewichtskraft einer 0,5-Liter-Wasserflasche. Zusätzlich analysiert das Team die Geräuschentwicklung des Systems, um dessen Praxistauglichkeit besser bewerten zu können.
Welche Entwicklungsschritte stehen noch bevor?
Bis zum Einsatz in Zahnarztpraxen sind weitere Arbeiten erforderlich. Im nächsten Entwicklungsschritt sollen Sensoren und eine Kamera integriert werden, damit der Roboter seine Position und den Behandlungsverlauf selbst überwachen kann. „Selbst nach einem Stromunterbruch wüsste der ‹MIR› anhand der Sensordaten, wo er sich gerade befindet und wo er weitermachen muss“, erklärt Forschungsgruppenleiter Prof. Dr. Georg Rauter.
Nach Angaben der Forschenden soll der Roboter trotz der zusätzlichen Technik seine kompakte Baugröße beibehalten. Der Dentalroboter entstand im Rahmen eines von Innosuisse geförderten Projekts. Beteiligt waren neben der Universität Basel das Zentrum für Zahnmedizin der Universität Zürich, Camlog Biotechnologies aus Basel sowie die Universität Bern.
FAQ: Dentalroboter
1. Wie soll der Dentalroboter eingesetzt werden?
Das System soll Zähne automatisiert für Zahnkronen präparieren.
2. Welche Vorteile bietet der Dentalroboter?
Ziel ist es, die Anzahl notwendiger Behandlungstermine bei Kronenversorgungen zu reduzieren.
3. Wie präzise arbeitet der Dentalroboter?
In bisherigen Tests lag der Positionsfehler bei unter 0,2 Millimetern.
4. Wer entwickelt den Dentalroboter?
Das Projekt wird von der Universität Basel gemeinsam mit Partnern aus Forschung und Industrie umgesetzt.
5. Wann könnte der Dentalroboter in Praxen eingesetzt werden?
Laut Vorlage sind vor einem Praxiseinsatz weitere Entwicklungsarbeiten erforderlich.
