Schönere Zähne dank Augmented Reality
Wie das Ergebnis einer Zahnbehandlung aussehen wird, k?nnen Patienten künftig schon vor dem Eingriff ausprobieren. Dies dank eines ?virtuellen Spiegels?, den das ETH-Spin-off Kapanu entwickelt hat.
Stark abgenutzte, abgebrochene oder verf?rbte Z?hne werden meist als h?sslich empfunden. Deshalb entscheiden sich viele Betroffene für eine kosmetische Zahnrekonstruktion, zum Beispiel mit Kronen oder Keramikschalen. Eine Ver?nderung an den Vorderz?hnen beeinflusst jedoch auch das Aussehen des Gesichts stark. Damit Patienten sich vorstellen k?nnen, wie ihr neues L?cheln aussehen wird, macht man heute in der Regel zuerst einen Gipsabdruck des Gebisses. An diesen fügt ein Zahntechniker mit Wachs die zu erg?nzenden Teile an und stellt dann ein Plastikmodell her, welches der Patient testweise einsetzen kann – eine langwierige und aufw?ndige Prozedur.
Virtuelles Anprobieren
Wesentlich schneller und einfacher geht es künftig dank einer Software, welche das ETH-Spin-off Kapanu entwickelt hat: der ?Kapanu Augmented Reality Engine?. ?Damit k?nnen Patienten innerhalb von Sekunden sehen, wie das Ergebnis einer Zahnrekonstruktion aussehen wird?, sagt CEO Roland M?rzinger. M?glich ist das dank Augmented Reality: In einem Live-Video werden die eigenen Z?hne mit dem virtuellen Modell der neuen Zahnreihe überlagert. Die virtuellen Z?hne sind kaum von echten zu unterscheiden – selbst dann, wenn die Person im Bild den Kopf dreht oder spricht. Zudem l?sst sich – anders als beim Wachsmodell – nicht nur eine M?glichkeit ausprobieren, sondern beliebig viele. Denn mit wenigen Mausklicks kann man die Z?hne in L?nge, Breite, Farbe und Form anpassen. Der Patient sieht in Echtzeit, wie sich dadurch sein Aussehen ver?ndert und kann sich schliesslich für diejenige Variante entscheiden, die ihm am besten gef?llt. Dank der virtuellen Anprobe wird auch die Kommunikation zwischen Zahnarzt und Patient einfacher: ?Erwartungshaltungen lassen sich von Anfang an besser kl?ren und Entt?uschungen vermeiden?, sagt M?rzinger.
Verknüpfung mit 3D-Datenbanken
Um das virtuelle Erscheinungsbild der Z?hne dynamisch ver?ndern zu k?nnen, ben?tigt die Software eine Datengrundlage. Das kann eine Datenbank mit 3D-Aufnahmen von natürlich sch?nen Gebissen sein, wie sie bereits in der Dentalbranche verwendet werden. Die Software verrechnet die Daten und zeigt verschiedene Optionen an, die allerdings nicht genau auf das Patientengebiss abgestimmt sind. Damit das m?glich wird, braucht es zus?tzlich einen 3D-Scan des Patientengebisses.
Solche Scans werden bereits in einigen Zahnarztpraxen gemacht, entweder direkt im Mund mit einem speziellen Ger?t oder durch einscannen des Gipsabdrucks mit einem 3D-Scanner. Hat der Patient mit Hilfe der Kapanu-Software sein Wunschgebiss ausgew?hlt, fliessen seine Daten wiederum in die 3D-Software des Zahntechnikers ein. Dieser kann sie weiterbearbeiten und an eine Fr?smaschine senden, welche den Zahnersatz herstellt.
Die Idee, den ?Kapanu Augmented Reality Engine? zu entwickeln, entstand in einem KTI-Projekt des Computer Graphics Lab der ETH. Softwareingenieur M?rzinger und sein Team wollten ursprünglich eine 3D-Scanning-Technologie, welche aus einer Zusammenarbeit des Labors mit Disney Research entstanden war, für medizinische Anwendungen weiterentwickeln. Nach einer Marktanalyse beschlossen die Forscher jedoch, die Idee eines virtuellen Spiegels für die Dentalbranche umzusetzen und dafür eine v?llig neue Software zu entwickeln. M?rzinger, sein Kollege Marcel Lancelle sowie weitere Projektmitglieder gründeten das Spin-off Kapanu, das bald schon finanzielle Unterstützung von der Firma Ivoclar Vivadent erhielt, einem weltweit führenden Anbieter von Dentalprodukten und -systemen.
Grosse Nachfrage bei Zahn?rzten
Welches Potential die neue Technologie hat, zeigte sich vergangenen M?rz an der Internationalen Dental-Schau IDS, der weltweit gr?ssten Messe für Dentaltechnik in K?ln. Hier stellte Kapanu sein System zum ersten Mal ?ffentlich vor. Die Besucher – gr?sstenteils Zahn?rzte, Zahntechniker oder Dentalhygieniker – konnten die Technologie mittels einer Demo-App selbst ausprobieren. ?Die Resonanz war überw?ltigend?, sagt M?rzinger. Verschiedene Firmen boten ihre Kooperation an, hunderte von Zahn?rzten wollten die Software kaufen.
Diese ist im Moment jedoch noch nicht für Endanwender erh?ltlich – auch wenn die Technologie bereits zu Produktreife gebracht ist. ?Wir haben uns für den Business-to-Business-Bereich entschieden, und weniger aufs Marketing und stattdessen voll auf die Technologieentwicklung zu setzen?, sagt M?rzinger. Das hat sich ausgezahlt: ?Es ist uns gelungen, innerhalb von nur eineinhalb Jahren zum führenden Anbieter von Augmented Reality in der Dentalbranche zu werden?. Denn vergleichbare Systeme gibt es bislang nicht.
Dass die Technologie fertig entwickelt und zur Marktreife gebracht wird, ist mittlerweile gesichert: Diesen Juni ist Kapanu von Ivoclar Vivadent übernommen worden. Kapanu wird jedoch als eigenst?ndige Firma bestehen bleiben und die Entwicklung neuer digitaler Anwendungen für die Dentalbranche weiter vorantreiben.
