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Bericht: Fuzzy-Logic gegen Mundbakterien

Daß Entzündungen des Zahnfleisches weitreichende Folgen haben kann, ist mittlerweile bekannt: Parodontitis hebt etwa das Risiko für Herz- und Kreislauferkrankungen signifikant. Nun soll ein neuartiges Ultraschallreinigungsgerät Zahnbelag und Bakterienkulturen weitaus gründlicher entfernen helfen.

Das Projekt ist noch im Entwicklungsstadium, dennoch wurde es bereits preisgekrönt: In Düsseldorf wird die neue Technologie heute als eines der Siegerprojekte des Innovationswettbewerbs zur Förderung der Medizintechnik des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) ausgezeichnet.

Würdigung der Zahngesundheit
Die internationale Expertenjury erkannte den Entwicklern des elektronisch gesteuerten Ultraschallgerätes eine Förderung von DEM 300.000 zu und unterstrich damit die hohe Bedeutung der Gewährleistung von Zahngesundheit: Dr.-Ing. Jens Strackeljan und Professor Dr. rer. nat. Dietrich Behr vom Institut für Technische Mechanik der TU Clausthal haben gemeinsam mit Professor Dr. med. dent. Thomas Kocher von der Universität Greifswald eine Strategie entwickelt, die sensibelsten Bereich des Zahnhalteapparates besser als bisher vor bakteriellen Angriffen zu schützen:

Schwierige Hygiene sensibler Zahnbereiche
Die auf den Zähnen lebenden Mikroorganismen können – anders als dies bei Schleimhäuten der Fall ist – durch natürliche Oberflächenerneuerung nicht entfernt werden; die damit entstehenden nahezuidealen Lebensbedingungen schaffen äußerst dauerhafte Bakterienkolonien, der Widerstandskraft weit über jene eines einzelnen Mikroorganismus´ hinausreicht. Besonders gefährdet ist der Zahnapparat dabei durch die den Zahnhals umgebenden Zahnfleischsäume, die einen leichten Zugang für bakterielle Invasionen bilden.

Gerade die größtenteils nicht einsehbaren und mit herkömmlichen Mitteln äußerst schwer zu reinigenden Bereiche der Zahnfleischtaschen, aber auch große Teile der Zahnoberfläche bieten Bakterien und Zahnstein längerfristig Entwicklungsraum: Ihre Reinigung kann durch zu lange Bearbeitung an einer Stelle auch zu Schäden am intakten Wurzelzement führen.

Bewährte Technik mit neuer Steuerung
Hier soll nun die neuartige Steuerung des Reinigungsgerätes Vorteile bringen: Die bewährte Technologie ultraschallgebender Piezokeramikelemente wurde durch den Einsatz dieser Elemente auch als Sensor erweitert: Die Spitze des Gerätes übergibt durch Aufsetzen an der Zahnoberfläche das je nach Belagsstruktur unterschiedliche Schwingungsverhalten der Oberfläche an die Meßeinrichtung, die damit etwa Zahnstein und Zahnzement unterscheiden kann.

Effektiv und weniger schmerzhaft...
Die Analyse dieser Oberflächenwerte wird durch softwaregesteuerte Vergleichsprozesse - sogenannte „Fuzzy Logic“- unterstützt: Bereits durch Analyseergebnisse erlernte Aktionen werden mit den aktuellen Meßdaten verglichen und führen zu spezifisch angepaßtem Reinigungsverhalten des Gerätes. Damit soll Zahnstein ohne Schädigung der Zahnoberfläche optimal abgetragen werden. Die Vorteile sind nicht nur für die Zahngesundheit zentral: Das Verfahren ist nicht nur effektiver sondern auch weniger schmerzhaft.

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