Erforschung und Entwicklung einer integrierten, digitalen Versorgungskette für dezentral verteilte Diagnostik-, Therapie-, Wertschöpfungs- und Logistikprozesse in der Dentalmedizin

Zielsetzung des Projektes war es, das althergebrachte zahntechnische Handwerk mit seinen zahlreichen fehlerträchtigen Schnittstellen und der Verwendung nicht zeitgemäßer Materia-lien durch eine vollständige, integrierte, digitale Versorgungskette zu ersetzen. Die Versorgungskette oder DDI-Healthcare Supply Chain genannt – umfasst die systemische Integration zukunftsweisender Schlüsseltechnologien wie z. B. der 3D-Bildgebung, einer digitalen Kiefergelenkbahnaufzeichnung, einer computergestützten Kiefergelenkdiagnostik und -therapie, einer virtuellen Kausimulation, einer CAD-basierten Planung von Implantaten und Zahnersatz, der navigierten Umsetzung am Patienten sowie der CAD/CAM-Fertigung von hochpräzisen Therapiegeräten, temporärem und langlebigem definitiven Zahnersatz unter Berücksichtigung der patientenindividuellen Kiefergelenkbahnen.
Das Projekt beinhaltet die Erforschung, Entwicklung und Erprobung einer integrierten, vollständig digitalen Versorgungskette für dezentral verteilte Diagnostik-, Therapie-, Wertschöpfungs- und Logistikprozesse in der Dentalmedizin sowie die Erstellung einer hierfür notwendigen prototypischen Plattform.

Vollständig physiologisch-ästhetisch-funktionelle Rekonstruktion teil- und unbezahnter Patienten durch Kombination des Zahn-Rekonstruktions-Systems (ZRS), der Cranial-System-Prothetik (CSP) und des Freecorder®BlueFox (FBF)

Ziel des Projektes war es, die für eine individuelle, vollständig physiologisch-ästhetisch-funktionelle prothetische Rekonstruktion eines Patienten notwendigen Parameter im Vorfeld zu erfassen und den Patienten auf wissenschaftlichen Erkenntnissen basierend, einem standardisierten Behandlungspfad folgend, ohne Medienbrüche und Präzisionsverluste, sicher und mit vorhersagbaren Ergebnissen prothetisch zu rehabilitieren. Diese Vorgehensweise erlaubt es auch weniger erfahrenen Zahnärzten und Zahntechnikern, komplexe Patientenfälle dauerhaft, zeit- und kostensparend zum Wohle des Patienten und der Solidargemeinschaft zu versorgen.
Zu diesem Zweck können in idealer Weise folgende neue, innovative Technologien durch Entwicklung von Schnittstellen, durch Fusion der Daten und Entwicklung einer gemeinsamen Software-Plattform miteinander kombiniert werden:

ZRS (Zahn-Rekonstruktions-System) zur Bestimmung der individuellen Zahnform/-größe, CSP (Cranial-System-Prothetik) zur Bestimmung der anatomisch-physiologischen Position der Oberkieferzähne, FBF (Freecorder®BlueFox) zur Bestimmung der individuellen Scharnierachse/Kondylenpositionen, Bisshöhe/-lage und Kieferbewegungen sowie DDINX® (DDI Network Exchange) zur Datenfusion zwecks virtueller Planung und anschließender Fertigung.

Entwicklung eines Systems zur automatisch gesteuerten Positionierung von Zahnmodellen mittels individuell gemessener dental-medizinischer Patientendaten

Konventioneller Zahnersatz ohne Berücksichtigung der patientenindividuellen Unterkieferbewegungen und der korrekten Bisslage kann zu falsch ausgelegtem Zahnersatz und damit zu einer funktionellen Störung in den Kiefergelenken führen. Das beantragte Projekt beschäftigt sich mit der Entwicklung eines aktorgesteuerten Systems zur korrekten Ausrichtung eines Kiefermodells zwecks Herstellung von individuellem Zahnersatz in Verbindung mit der Entwicklung einer Technologie zur Erfassung patientenindividueller Daten, über Messungen am Patienten mit verschiedenen Sensoren.
Im Rahmen des Entwicklungsvorhabens hat das Konsortium durch einen neu entwickelten, automatisch positionierbaren Artikulatorprototypen (im weiteren Verlauf Positionierer genannt) die Genauigkeit und Reproduzierbarkeit in der Prothetik verbessert. Damit wird primär eine exakte Umsetzung der Patientensituation und eine Qualitätskontrolle der eingestellten Positionen möglich und sekundär die Therapie von CMD-Erkrankungen sichergestellt. Dazu soll der Positionierer die therapeutischen Positionen automatisch einstellen und gemessene Bewegung ausführen können.
Innerhalb des Projekts wurden verschiedenste Lösungsansätze untersucht. Dabei wurden zunächst Anforderungen mit den Projektpartnern ermittelt und anschließend bewertet. Anhand dieser Anforderungen wurden verschiedene Konzepte entwickelt und anschließend bewertet. Der daraus resultierende Prototyp wurde in Dentallaboren untersucht.

Realisierung eines 3D-Sensors für die patientenindividuelle Kausimulation als Basis von hochpräzisem Zahnersatz unter Berücksichtigung der dynamischen Okklusion

Üblicherweise bleibt sowohl bei der Herstellung von Zahnersatz als auch bei der CMD-Therapie die patientenindividuelle Unterkieferbewegung unberücksichtigt, was zur fehlerhaften Gestaltung von Kauflächen und therapeutischen Bissschienen führt.
Ziel des hier vorgestellten Verbundprojektes war es, ein weltweit neuartiges Diagnose- und Therapiewerkzeug zu realisieren, das gleichzeitig die Topologie der Zahnoberflächen UND die Bewegungen des Ober- und Unterkiefers zueinander ermitteln kann.
Dieses Ziel kann durch Integration der Gelenkbahnaufzeichnung in ein spezielles, optisches Intraoral-Scansystem zur gleichzeitigen Erfassung eines Kiefers erreicht werden. Neben der Vermeidung von okklusalen Störfaktoren und der Reduzierung von CMD-Erkrankungen, kann somit die herkömmliche fehlerbehaftete Abformung mit gummielastischen Massen durch eine vollständig digitale Datenerfassung unter Berücksichtigung dynamischer Okklusionsvorgänge und einer korrekten Positionierung der Kiefergelenkköpfchen ersetzt werden.

Evaluation monokularer Kamerasysteme zur optisch geführten externen Ventrikeldrainage

Das Gesamtziel bzw. die Aufgabenstellung des Forschungsprojekts, das als Verbundprojekt mit der Klinik für Neurochirurgie (NCH) der Ruhr-Universität Bochum mit Sitz am Knapp-schafts-Krankenhaus Bochum-Langendreer realisiert wurde, war es, ein weltweit neues, präzises und sicheres Navigationssystem zur EVD-Anlage unter optischer Kontrolle zu realisieren, welches durch den Einsatz einfach zu bedienender mobiler und miniaturisierter technischer Geräte nicht an ein bestimmtes, zumeist aufwendiges und komplexes Setting (z.B. OP-Bereich) gebunden ist.
Ein solches System bietet gegenüber den Workflows der konventionellen Punktion und den Trouble-Shooting-Optionen insbesondere die Vorteile, dass im täglichen Einsatz mit einer hohen Nutzer-Unabhängigkeit, auch für weniger erfahrene Mediziner, eine bis dato nie erreichte Sicherheit sowie eine zeitnahe Therapie durch eine schnelle Verfügbarkeit des Systems ohne ein großes OP-Setting bei gleichzeitig verringertem Personalbedarf unter Notfallbedingungen möglich sind. Darüber hinaus ist bei einem solchen System vorteilhaft, dass durch die Verwendung der gleichen bzw. ähnlichen neurochirurgischen Instrumente (Bohrer und Mandrin/Katheter) wie bei der konventionellen Punktion eine einfache Integration in den etablierten klinischen Ablauf möglich und keine vermehrte Strahlenexposition des Patienten nötig ist sowie die hygienischen Standards nicht beeinträchtigt werden.