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Dr. Andreas Pommert (Hamburg)
Der virtuelle Simulator VOXEL-MAN Dental |
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| Andreas Pommert, Kerstin Weger, Ulf Tiede, Karl Heinz Höhne (Arbeitsgruppe Voxel-Man) Rüdiger Lemke, Ursula Platzer (Poliklinik für Zahnerhaltung und Präventive Zahnheilkunde) Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE)Wir skizzieren Aufbau und erste Erfahrungen mit einem am UKE entwickelten virtuellen Dentalsimulator, bei dem sowohl der Patient als auch die Instrumente virtuell, d.h. nur im Computer, repräsentiert sind. Ein Satz von realen Zähnen wurde mit einem Mikro-CT hochauflösend gescannt und die so gewonnenen Volumendaten zu einem dreidimensionalen Kiefermodell zusammengesetzt. Über Intensitätsschwellen wurden Schmelz, Dentin, Pulpa und ggf. Karies identifiziert und markiert. Die Darstellung erfolgt in 3D mit einem bereits publizierten Verfahren zur direkten Visualisierung von Volumendaten. Um den besonderen Geschwindigkeitsanforderungen zu genügen, wurde das System auf einer massiv parallelen Grafikkarte implementiert. Die Steuerung der Instrumente erfolgt über Kraftrückkopplungsgeräte (SensAble Omni). Für die Berechnung der vom Anwender gefühlten Kräfte (Haptik) wurde ein zum Patent angemeldeter Algorithmus entwickelt. Eigene Musterpräparationen können im System hinterlegt und die Studierenden auf dieser Basis automatisch bewertet werden (Skills Assessment). Vier Simulatoren wurden im Phantomkurs einem ersten Praxistest unterzogen. Das hier vorgestellte System ist auf einem PC lauffähig. Die Modelle der Zähne weisen eine sehr hohe optische und haptische Detaillierung auf. Neben den wichtigsten rotierenden Instrumenten in verschiedenen Stärken steht ein Zahnarztspiegel zur Verfügung. Bei der Erprobung im Rahmen des Phantomkurses zeigten die Studierenden ein großes Interesse an der neuen Technologie. Dabei zeigte sich ein positiver Trainingseffekt vor allem bei den Aufgaben, bei denen ein automatisches Skills Assessment verwendet wurde. Offenbar wird dadurch ein besonderer Ehrgeiz geweckt, eine bestimmte Punktzahl zu erreichen oder zu übertreffen. Durch die Möglichkeit zur Präparation von kariösen Zähnen verschiedener Kavitätenklassen geht der Simulator deutlich über heutige Trainingsmöglichkeiten hinaus. Verbesserungsbedarf besteht insbesondere im Hinblick auf eine teilweise noch unrealistische Handhaltung; an diesem Punkt wird derzeit gearbeitet. Die ersten Ergebnisse lassen eine sehr positive Rolle von virtuellen Dentalsimulatoren in der zahnärztlichen Ausbildung erwarten. Zu den nächsten Schritten gehören eine auch quantitative Evaluation des erzielten Trainingseffekts sowie eine Einbettung in das Lehrkurrikulum. |
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