Entwicklung eines Modellgenerators für natürliche Zähne und automatisierte Erzeugung dentaler Kronen und virtueller Präparationen

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Andreas Greuling
• Fachliche Zuordnung: Zahnheilkunde; Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 462306304

In der zahnmedizinischen Forschung ist die Methode der finiten Elemente (FEM) seit längerer Zeit etabliert. Für eine direkte Unterstützung in klinischen Fragestellungen, wie der prothetischen Versorgungsplanung, ist sie jedoch derzeit nicht standardmäßig etabliert. Dennoch kann ihr Einsatz in komplexen Situationen wertvolle Zusatzinformationen liefern. Ein Grund für den seltenen Einsatz für patientenindividuelle klinische Fragestellungen ist, dass die FE-Simulationen notwendigerweise zahlreiche Vereinfachungen beinhalten, beispielsweise hinsichtlich der Materialeigenschaften oder der Geometrie. Diese Vereinfachungen werfen Fragen zur Übertragbarkeit auf experimentelle oder klinische Fälle auf und erfordern besondere Aufmerksamkeit bei der Interpretation der Simulationsdaten. Zudem ist der Arbeitsaufwand für die Durchführung von FE-Simulationen oft beträchtlich, wobei ein großer Teil der Arbeitszeit in die Erstellung simulationstauglicher CAD-Modelle fließt. Das Gesamtziel dieses Projekts ist die Entwicklung einer Methodik, die es ermöglicht, Zähne automatisiert virtuell zu erstellen und mit Restaurationen zu versehen. Die Methodik soll auf Scandaten und nutzerdefinierten Parametern basieren, um CAD-Modelle zu generieren, die sich für Finite-Elemente-Simulationen eignen. Zudem wird angestrebt, Teile des CAD-Modells in für die experimentelle Fertigung geeignete Dateien zu konvertieren, um klinisch nutzbare Kronen herstellen zu können. Für die Entwicklung kommen Rhinoceros 3D und Grasshopper zum Einsatz. Ziel ist es, die manuellen Bearbeitungsschritte bei der 3D-Modellierung durch eine regelbasierte Automatisierung zu ersetzen, um eine schnellere und robustere Modellierung zu erreichen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen