MHH - Beschaffung von 6 Dentalsimulatoren/Simulationseinheiten für die Zahnmedizin

Die zu beschaffenden SIMtoCARE Dentalsimulatoren sind in besonderer Weise für den Einsatz in der zahnmedizinischen universitären Lehre geeignet, da sie eine sehr realitätsnahe Simulation einer virtuellen Behandlungsumgebung in Hinblick auf die optische Darstellung der Simulationsumgebung und der Haptik bei der Instrumentenführung ermöglichen. Sie erlauben zusätzlich eine hohe Bandbreite an unterschiedlichen Simulationssituationen, so dass die Geräte in der Lehre aller vier Kliniken des Zentrums eingesetzt werden können. Im Gegensatz zu den Mitbewerbern ist für eine dreidimensionale Darstellung der Simulationswelt nicht das Tragen einer 3D-Brille erforderlich, sondern die 3D-Visualisierung erfolgt durch ein autostereoskopisches Verfahren. Diese Nutzung der Parallaxbarrierentechnik erlaubt eine hohe Simulationsgüte, bei der durch die Möglichkeit einer realitätsnahen Sitzposition wie an einer zahnärztlichen Behandlungseinheit ein gutes Training der feinmotorisch-manuellen und visuellen Rückkoppelung möglich wird. Dies wird durch spezielle Konstruktionsmerkmale der SIMtoCARE Dentalsimulatoren wesentlich unterstützt, die bei Mitbewerbern in diesem Maße nicht verwirklicht sind. Das Kernstück des Simulators bildet ein Phantomkopf zur Darstellung der zahnärztlichen Behandlungsumgebung in den ein echtes Phantommodell eingeschraubt werden kann. Auf diese Art kann zur sicheren Instrumentenführung ein Abstützen der Finger auf den real vorhandenen Zähnen trainiert werden, was einen höheren Realitätsgrad ermöglicht als die vollständige virtuelle Simulation ohne real fassbare und somit fühlbare Oberflächen. Es ist somit ein Alleinstellungsmerkmal, dass in einer "mixed-reality" Umgebung die virtuelle Welt auf die Hände des Studenten projiziert wird, wobei durch das autostereoskopische Display virtuelle- und reale Welt zu einer gemeinsamen Ansicht verschmelzen. Zudem erfolgt die Steuerung der SIMtoCARE Dentalsimulatoren mit einem originalen Fußschalter einer zahnärztlichen Behandlungseinheit, so dass auch die vollständige Motorsteuerung für die reale Patientenbehandlung in der virtuellen Trainingsphase geübt werden kann. Die SIMtoCARE Dentalsimulatoren verfügen über eine High-Fidelity-Haptik und vermitteln ein Höchstmaß an taktiler Sensibilität bei der virtuellen Führung der rotierenden Instrumente bei der Zahnpräparation sowie bei manuellen Maßnahmen im Bereich der Parodontologie und der Endodontologie sowie der Chirurgie. Im Gegensatz dazu sind Mitbewerber nicht in der Lage unterschiedliche Härte anatomischer Strukturen korrekt zu simulieren.

Zu den bei den Mitbewerbern möglichen Übungseinheiten zum manuellen Geschick, Zahnerhaltung, Prothetik, Endodontie, Parodontologie sowie Anästhesie sind darüber hinaus bei SIMtoCARE auch Übungen im Bereich der Implantologie, Kinderzahnheilkunde, Anatomie problembasiert und patientenspezifisch möglich.

• Implantologie: Teile der Implantatoperation können geübt werden. Dies betrifft insbesondere die Lokalisation der geplanten Implantatposition und Angulation. Die virtuelle Umgebung kann anhand von patientenspezifischen DVT-Daten erzeugt werden. Ein Auswertetool ermöglich die Bewertung der simulierten Behandlung mit einer Zielvorgabe

• Manuelle Geschicklichkeit: Studenten können ihre Fähigkeiten mit Lernblöcken für die manuelle Geschicklichkeit üben. Dies ermöglicht die Entwicklung der Auge-Hand-Koordination, das Erlernen des Arbeitens mit indirekter Sicht.

• Prothetik: Der in der zahnärztlichen Prothetik entscheidende Vorgang der Zahnpräparation kann mit einem Höchstmaß an Genauigkeit und Realitätstreue simuliert werden. Für die Kronenpräparation steht eine große Auswahl an virtuellen rotierenden Instrumenten zur Verfügung, deren Anwendung eine sehr realitätsnahe haptische Rückmeldung während des Arbeitens bietet. Verschiedene Auswertemöglichkeiten erlauben den Studenten die Selbstkontrolle des Lernerfolges durch messtechnische Vergleiche mit einer Masterpräparation, farbliche Visualisierung des Präparationszieles während der Präparation, unterschiedliche Einfärbung der Zahnhartsubstanzen sowie der Pulpa oder durch den visuellen Vergleich mit der ursprünglichen Zahnkontur.

• Parodontologie: Studierende können ihr Verständnis für die Zahnanatomie weiterentwickeln und die Möglichkeiten bzw. Beschränkung der instrumentellen Zugänglichkeit der Wurzeloberfläche durch virtuelles Tasten erfahren. Dabei können verschiedenen Übungssituationen wie Taschensondierung an sechs Stellen pro Zahn, manuelle Zahnsteinentfernung, Zahnsteinentfernung mit Ultraschall und subgingivale Kürettage realitätsgetreu simuliert werden.

• Chirurgie: Die chirurgische Aufbereitung des Implantatbettes und auch die Zahnentfernung durch Osteotomie können mit hoher Realitätstreue simuliert werden, da die Härte der Knochenstruktur sin die Simulation einbezogen wird und eine beliebige Wiederholbarkeit der Arbeitsschritte im gegensatz zu einer konventionellen Modellsimulation möglich ist.

• Patientenspezifische Behandlung: Der SIMtoCARE Simulator kann im klinischen Umfeld für ein patientenspezifisches Behandlungstraining verwendet werden. Eine originale Patientensituation kann mit einem Intraoralscanner erfasst und in die virtuelle Simulationsumgebung importiert werden. Dies ermöglicht, dass Studenten klinischer Behandlungskurse die spezifischen Behandlungsmaßnahmen vor dem ersten Patiententermin in der Simulationsumgebung trainieren können und somit eine höhere Behandlungssicherheit am echten Patienten haben.