Für seine Arbeit nutzte Dietmar Prestel Prototypen von Sensorzahnbürsten. Foto: Hochschule Kempten, Pressestelle

Hagen. „Rauf und runter“, „von vorne nach hinten“ oder „von Rot nach Weiß und dann im Kreis“… So einfach ist das gar nicht mit dem Zähneputzen. Es gibt zahlreiche unterschiedliche Empfehlungen für die verschiedensten Techniken und Werkzeuge zur richtigen Zahnreinigung. Welches die tatsächlich richtigen sind? „Das weiß heute niemand wirklich“, so Dr.-Ing. Dietmar Prestel. In seiner Dissertation an der FernUniversität in Hagen hat sich Dietmar Prestel mit der „Informationstechnischen Verbesserung der Zahnreinigung“ befasst und wesentliche Grundlagen für die Entwicklung „intelligenter Zahnbürsten für jedermann“ entwickelt. Darüber hinaus sind seine Ergebnisse wichtige Grundlagen für die Erforschung der richtigen Bewegungen für die Zahnreinigung.



Anzeige | Eigene Anzeige schalten



Richtige Bewegungen

Betreut wurde Dietmar Prestel bei seiner Dissertation an der FernUniversität von Prof. Dr. Dr. Wolfgang A. Halang (bis zum 31. März 2017 Leiter des Lehrgebiets Informationstechnik) und an der Hochschule Kempten von Prof. Dr. Arnulf Deinzer. An der dortigen Kemptener Fakultät Informatik ist Prestel als Ingenieur tätig.

Dr. Dietmar Prestel Foto: Foto Schmidt/H. Möschel

Kooperation für  SMART iBrush

Die FernUniversität und die Hochschule Kempten kooperieren mit den Universitäten Gießen, Kassel, Kiel und Marburg sowie der OTH Regensburg im interdisziplinären Forschungsprojekt „SMART iBrush“. Dabei geht es um die Entwicklung einer „intelligenten“ Zahnbürste. Zukünftig sollen Bürsten mit kleinen Sensoren ausgestattet werden, die Informationen direkt aus dem Mund auf Displays – etwa von Smartphones – senden. Die Anwenderinnen und Anwender sehen dann sofort, wo noch „Putzbedarf“ besteht. Sie erhalten auch Hinweise darauf, welche Bewegungen sie dabei ausführen sollten.

Wo ist noch Putzbedarf?

Für dieses große Forschungsprojekt, das am Anfang steht, hat Prestels Dissertation an der FernUniversität wichtige Grundlagen gelegt: „Sie ist ein Meilenstein!“, lobt Prof. Arnulf Deinzer, „Herr Prestel wird in dem Bereich weiterarbeiten. Seine Ergebnisse gehen jetzt in die Forschung ein.“

Dreidimensional

In seiner Dissertation bewies Dietmar Prestel (49) nicht nur, dass sich das angestrebte Ziel auch wirklich erreichen lässt. Er zeigte auch auf, welche Vorteile solche zukünftigen Zahnreinigungssysteme den Benutzerinnen und Benutzern bieten können: Mit Visualisierungsgeräten – also Smartphones, Tablets oder PC – können sie ihren Mund sogar dreidimensional erkunden. Transparente Symbole und Texte auf dem Display geben ihnen Informationen dazu, ob und wo noch geputzt bzw. „nachgebessert“ werden muss. Dietmar Prestel: „Sogar eine manuelle Zahnbürste, die mit nur wenigen Sensoren ausgestattet ist, kann erhebliche Vorteile bieten.“

Daten für die Forschung

Ein weiteres Thema Prestels war, wie Sensor- und Videodaten später offline weiterverarbeitet werden können: Für Forschungszwecke etwa werden umfangreiche Daten benötigt. Auch in der zahnmedizinischen Praxis werden viele Anwendungsmöglichkeiten gesehen.

Sensoren eingebaut

Um für seine Arbeit Daten aus Beschleunigungsmessungen zu gewinnen und Bürstorte und Bürstbewegung auf Displays darstellen zu können, nutzte Prestel Prototypen von Sensorzahnbürsten. In sie wurden an der OTH Regensburg Sensoren eingebaut, die auch in Smartphones integriert sind. Dort sorgen drei Beschleunigungssensoren für die drei Raumrichtungen sowie drei Winkelgeschwindigkeitssensoren dafür, dass das Bild auf dem Display unabhängig von der Lage des Geräts immer richtig steht. Die „intelligente Zahnbürste“ enthält zusätzlich einen Sensor, der den Druck misst, der beim Putzen auf die Zähne ausgeübt wird.

Die Daten werden drahtlos auf einen Computer, ein Tablet oder ein Smartphone übertragen, wo sie analysiert werden. Die Benutzerin oder der Benutzer erhält dann eine Rückmeldung.

Grundbewegungen definiert

Der 49Jährige untersuchte auch, welche Bewegungen beim Putzen ausgeführt werden. Dafür definierte er verschiedene Grundbewegungen, die zukünftig für die Vermeidung von Parodontitis, Zahnfleischentzündung etc. empfohlen werden können. Unter anderem untersuchte er, ob jede Fläche gebürstet wurde und welche Bewegung für eine optimale Reinigung ausgeführt werden muss.

Für den Massenmarkt

Ist die Technologie einmal fertig entwickelt, hat sie also nicht nur hohe Praxisrelevanz für die einzelne Patientin und den einzelnen Patienten, sie ist zugleich ein wertvolles Instrument für Langzeitstudien. Zudem sind seine Ergebnisse auch für andere medizintechnische Produkte einsetzbar.

Die meisten putzen chaotisch

Seine Erkenntnisse gehen jetzt in die weitere Forschung im Projekt ein: Zunächst muss ermittelt werden, wie in Deutschland die Zähne geputzt werden. Die meisten Deutschen putzen sie chaotisch – eine besondere Hürde für die Informationstechnik. Daraus können Verbesserungen abgeleitet werden. Fernziel ist die Entwicklung eines Massenprodukts, das sich alle Menschen leisten können. Die ersten Feldstudien mit Hunderten Probanden haben begonnen, dafür hat der Prototyp der Zahnbürste „wertvolle Informationen“ geliefert.

 

 

 

HINTERLASSEN SIE EINE ANTWORT

Please enter your comment!
Please enter your name here