Fuzzy-Logic gegen Zahnstein

Eine international besetzte Expertenjury hat aus 88 Bewerbern die zwölf Sieger des Innovationswettbewerbs zur Förderung der Medizintechnik des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) ausgewählt. Unter anderem wurden Jens Strackeljan und Dietrich Behr von der TU Clausthal sowie Thomas Kocher von der Universität Greifswald mit 300.000 Mark Preisgeld ausgezeichnet. Sie wollen ein Ultraschallgerät zur Entfernung von Zahnstein entwickeln, das mit Hilfe von Fuzzy-Logic gesteuert wird.

Bei den bisher verfügbaren Geräten kommt es vor allem im nicht einsehbaren Bereich der Zahnfleischtaschen zum Verbleib von Bakterien, Zahnstein und sogar – durch zu lange Bearbeitung an einer Stelle – zu Schäden am intakten Wurzelzement. Daher planen die Wissenschaftler ein neuartiges, ultraschallgetriebenes Gerät zur Zahnsteinentfernung, das während des Arbeitsprozesses in der Lage sein soll, die gerade berührte Oberfläche selbständig zu erkennen. So soll es den lästigen Zahnstein optimal abtragen, ohne jedoch die Zahnoberfläche zu schädigen.

Um das Projekt zügig zu verwirklichen, greifen die Forscher auf vorhandenes Know-how im Bereich der Piezokeramiken zurück. Diese dienen auch heute schon als Anregungsquelle in Ultraschallgeräten. Neu ist die Idee, diese Keramiken gleichzeitig als Sensoren einzusetzen. Dazu wird die Spitze des Gerätes, das mit einem piezokeramischen Schwingungserreger betrieben wird, auf die zu erkennende Oberfläche aufgesetzt und das Gesamtsystem zu Schwingungen angeregt. Unterschiedliche Zahnoberflächen reagieren darauf mit jeweils charakteristischen Schwingungsbewegungen, die von der Topographie, Dichte, Elastizität und Kristallstruktur der Oberfläche abhängen. Der Sensor soll diese Unterschiede erkennen und das Instrument dann entsprechend ansteuern. Eine Fuzzy-Logic soll dabei helfen, die aktuell gemessenen Oberflächenwerte mit zuvor erlernten Situationen zu vergleichen, um dann die jeweils beste Entscheidung zu treffen, wie mit dieser Stelle zu verfahren ist. (wst)