Wird sich die Zahnmedizin in Zukunft verbessern und was können Sie davon erwarten?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-16 16:01

Stellen Sie sich den Tag vor, an dem in einer Zahnklinik ein neuer Zahn wächst, um den verlorenen zu ersetzen. Oder wenn ein Roboter eine Zahnfüllung platziert und ein Kind schon vor dem Durchbruch des ersten Zahnes vor Karies geschützt werden kann. Dieser Moment ist nicht so weit weg, wie es scheint. Die Zahnmedizin steht am Rande neuer erstaunlicher Möglichkeiten - wir werden sie heute in Betracht ziehen.

Intelligente Zahnbürste

Der Erhalt der Zähne beginnt mit der richtigen Reinigung. Bald wird unser Zuhause mit vielen intelligenten Geräten gefüllt sein. Und auch das Badezimmer macht da keine Ausnahme: Mit einer smarten Zahnbürste fühlt man sich nicht ungewöhnlich.

Die ersten derartigen Geräte sind bereits auf dem Markt erschienen. Ihre Aufgabe ist es, Ihnen zu helfen, Ihre Zähne richtig zu reinigen. Eine intelligente elektrische Bürste erleichtert die Aufrechterhaltung der richtigen Mundhygiene und verhindert besser die Bildung von Plaque.

Smarte Zahnbürste Prophix von Onvi mit Videofunktion / © smart-home.market

Einer der führenden Elektronikhersteller hat bereits eine ähnliche Zahnbürste auf den Markt gebracht. Über Bluetooth verbindet es sich mit Ihrem Smartphone, in das eine spezielle Anwendung heruntergeladen wird. Es verfügt über Sensoren, die in Echtzeit verfolgen, wie Sie Ihre Zähne putzen. Es funktioniert alles ganz einfach.

Während Sie Ihre Zähne putzen, erstellt die smarte Zahnbürste eine 3D-Karte Ihres Mundes, die Ihnen zeigt, wie und welche Zähne Sie putzen. Die App im Smartphone analysiert die dabei gewonnenen Informationen und sagt Ihnen, auf welche Zähne Sie wenig achten und welche im Gegenteil zu gründlich putzen. Gleichzeitig warnt Sie das Programm, wenn Sie beim Zähneputzen zu fleißig sind.

Thomas Serval hat ein Gerät entwickelt, das in der Lage ist, die Regelmäßigkeit und Qualität der Mundhygiene autonom zu überwachen. / © startsmile.ru

Für Kinder gibt es einen Spielmodus, der ihnen beibringt, sich regelmäßig und richtig die Zähne zu putzen – es scheint, als ob ein persönlicher Zahnarzt täglich zuschaut, wie Sie und Ihr Kind Ihre Zähne pflegen.

Digitale Zahnheilkunde und künstliche Intelligenz

Künstliche Intelligenz ist in vielen Bereichen bereits Realität und soll die Zahnmedizin in den kommenden Jahren beeinflussen. Mit dem Aufkommen der digitalen Zahnmedizin werden Arztpraxen erhebliche Mengen an Gesundheitsdaten von Patienten sammeln, von elektronischen Patientenakten bis hin zu 3D-Modellen der Mundhöhle.

Ein leistungsfähigeres Computerprogramm kann Anzeichen einer beginnenden Karies erkennen / © pro-spo.ru

Diese Informationen werden in der täglichen Arbeit des Zahnarztes benötigt, aber in den virtuellen "Händen" von auf KI basierenden Systemen werden sie noch nützlicher. Schließlich können sie riesige Datenmengen analysieren, Behandlungsoptionen vorschlagen und Zahnprobleme vorhersagen, bevor sie auftreten.

Dank künstlicher Intelligenz kann die Karieserkennung noch automatisierter werden. Durch die Auswertung von dreidimensionalen Bildern der Mundhöhle des Patienten wird das Computerprogramm bei der Erkennung von Anzeichen beginnender Karies effizienter sein.

Darüber hinaus sorgen intelligente Systeme dafür, dass die verordneten Medikamente oder Verfahren mit anderen vom Patienten eingenommenen Medikamenten kombiniert werden und keine Nebenwirkungen verursachen.

Robotik

Operationsroboter halten bereits Einzug in Operationssäle. Bald werden sie vollwertige Besitzer von Zahnarztpraxen. Im Jahr 2017 führte ein Roboterzahnarzt in einer der Kliniken in der chinesischen Stadt Xi'an zum ersten Mal erfolgreich eine zahnärztliche Operation an einer lebenden Person durch. Unter Aufsicht, aber selbstständig und ohne Beteiligung des medizinischen Personals, installierte er dem Patienten zwei künstliche Zähne. Außerdem wurden beide Implantate 3D-gedruckt.

Die Entwickler glauben, dass der Einsatz von Robotern das Problem des Mangels an qualifizierten Zahnärzten im Land lösen wird. In China werden jährlich etwa eine Million Implantate eingesetzt, doch viele Patienten müssen wegen Operationsfehlern erneut zum Arzt. Darüber hinaus wird der Einsatz von Robotern zahnärztliche Eingriffe weniger invasiv machen und dazu beitragen, die Heilungszeit zu verkürzen.

3d Drucken

3D-Drucker haben bereits Einzug in die Zahnmedizin gehalten. Sie leisten im Dentallabor eine unschätzbare Hilfe. Bisher erfolgte die Herstellung von Modellen in der Zahnprothetik, die zur Erstellung eines individuellen Zahnersatzes notwendig ist, manuell. Es war ein mühsamer und zeitaufwendiger Prozess. Heute lässt sich der 3D-Druck fast vollständig automatisieren.

Drucken aus einem paraffinhaltigen Photopolymer zum anschließenden Vergießen ohne Asche im Standardtemperatur-Brennmodus / © belodent.org

Natürlich müssen Sie zunächst einen 3D-Scan der Mundhöhle durchführen und mit einem Magnetresonanztomographen Daten über den Zustand des gesamten Kiefersystems erhalten. Die erhaltenen Daten werden in einen Computer geladen, wo ein 3D-Modell des Gebisses des Patienten erstellt wird.

Jetzt kann der Drucker ein 3D-Modell des Kiefers, Zahnabdrücke, Bohrschablonen für die Installation von Implantaten und vieles mehr drucken. Unter anderem kann ein 3D-Drucker zur Herstellung von Zahnspangen verwendet werden.

Bisher sind die im 3D-Druck verwendeten Materialien jedoch nicht biokompatibel genug, um über einen längeren Zeitraum verwendet zu werden, und dies ist eine Voraussetzung für die Herstellung von Implantaten. Aber es braucht nicht viel Fantasie, um es herauszufinden: So wird der 3D-Druck es ermöglichen, vollständig gedruckte Implantate herzustellen, die vor der Installation nur noch bearbeitet und poliert werden müssen.

Virtuelle Realität

Virtual-Reality-Technologie hat das Potenzial, den Lernprozess von Zahnärzten sowohl in Bildungseinrichtungen als auch in Weiterbildungskursen grundlegend zu verändern. Die University of Pennsylvania School of Dentistry verwendet seit mehreren Jahren VR-Brillen, um zahnärztliche Eingriffe zu simulieren.

Ebenso kann ein praktizierender Arzt in Vorbereitung auf eine komplexe Operation eine Virtual-Reality-Brille aufsetzen und die gesamte anstehende Operation von Anfang bis Ende an einem Dentalsimulator durchführen.

Dadurch können Patienten auch die Fortschritte der VR-Technologien nutzen, um während des Eingriffs auf eine spannende virtuelle Reise zu gehen und sich nicht auf unangenehme Empfindungen zu konzentrieren.

In einem Experiment rekrutierten Forscher aus den Niederlanden und dem Vereinigten Königreich eine Gruppe von 80 Personen, die die Hilfe eines Zahnarztes benötigten. Die Teilnehmer wurden in drei Gruppen eingeteilt. Die ersten beiden mussten während des zahnärztlichen Eingriffs eine Virtual-Reality-Brille tragen. Eine Gruppe "reiste" entlang der Meeresküste, die andere "wanderte" durch die Stadt. Die dritte Gruppe diente als Kontrolle: Ihre Teilnehmer starrten einfach an die Decke.

Virtuelle Realität in der Zahnmedizin / © stomatologclub.ru

Wie sich herausstellte, berichteten Personen, die nach dem Eingriff in die virtuelle Realität an der Küste eingetaucht waren, von weniger Stress und Schmerzen als Patienten, die durch die virtuelle Stadtlandschaft reisten, und noch mehr Personen aus der Kontrollgruppe.

Karies vorbeugen

Auf dem Gebiet der Katalogisierung der Genome von Mensch, Tier und Mikroben sind wir bereits weit fortgeschritten. Bis heute wurden die Genome von Hunderten von Bakterienarten sequenziert, die in Biofilmen auf Zahnoberflächen, in bakteriellen Zahnplaques und auf Implantatoberflächen leben. Unsere bestehenden Datenbanken des menschlichen und mikrobiellen Genoms bieten neue Möglichkeiten für eine wirksame medikamentöse Therapie.

Streptococcus mutans beispielsweise ist eines der Hauptbakterien, die mit Karies in Verbindung gebracht werden. Es spielt eine wichtige Rolle bei Karies, indem es Saccharose in Milchsäure umwandelt. Heute wissen wir, dass es in den ersten Lebensjahren von den Eltern auf das Kind übertragen wird.

Zahnbelag unter dem Mikroskop / © stomatologclub.ru

Genetik kann helfen, Wege zu finden, diese Übertragung zu verhindern. Darüber hinaus können wir durch Gentherapie gezielt die Prozesse in den Bakterien selbst unterdrücken, die die Säureproduktion regulieren, ein Nebenprodukt des Zuckerstoffwechsels, das Karies verursacht. Wir können sogar die selektive Eliminierung von Streptococcus mutans in oralen Biofilmen anstreben.

Regeneration der Zähne

Das Wachsen von Zähnen ist bereits ein wissenschaftlich fundiertes Ziel für die nahe Zukunft. Die Regeneration sollte Prothetik und Implantation ersetzen. Stammzellen werden hier Abhilfe schaffen, denn sie können sich bekanntlich zu allen Zelltypen entwickeln und auch bei der „Reparatur“von Zähnen helfen.

Aber auch jetzt, wenn das Dentin geschädigt ist, können die Stammzellen der Pulpa in dieses einwandern und an der Wiederherstellung des Zahnes teilnehmen. In diesem Fall wird jedoch nur eine dünne Dentinschicht gebildet, um das Zahninnere zu schützen. Sowohl Dentin als auch der Zahnschmelz gehören zu den wenigen Geweben des menschlichen Körpers, die sich nicht regenerieren können. Daher wird heute bei Zerstörung und Verletzung das Zahnvolumen mit Hilfe von künstlichem Material wiederhergestellt.

Wie Nerven unter dem Mikroskop aussehen / © stomatologclub.ru

Wissenschaftler haben mehrere Ideen, wie Stammzellen zur Regeneration von Zähnen verwendet werden können. Forscher des King's College London fanden heraus, dass das Medikament

Tideglusib wurde ursprünglich zur Behandlung der Alzheimer-Krankheit entwickelt und stimuliert die Stammzellen in der Pulpa, mehr Dentin als üblich zu bilden.

Auf das Bohren eines Zahnes kann jedoch trotzdem nicht verzichtet werden: Der durch Karies geschädigte Bereich muss beseitigt werden. Dann wird ein mit Medikamenten getränkter Kollagenschwamm in das Loch eingeführt und das Loch selbst mit Zahnkleber verschlossen. Nach einigen Wochen löst sich der Schwamm auf und der Zahn ist wiederhergestellt.

Eine andere Möglichkeit, Stammzellen zu aktivieren, besteht darin, sie mit einem Laser geringer Leistung zu bestrahlen. Bioingenieure vom Wyss Institute in Harvard arbeiten in diese Richtung.

Bisher wurden ähnliche Experimente nur an Labormäusen durchgeführt. Es bleibt noch viel zu tun, um diese Studien am Menschen zu replizieren und zu verstehen, welche der Zahnregenerationstechnologien sich zeigen und für den Einsatz in Zahnkliniken zugelassen werden.

Synthetischer Zahnschmelz

Während einige Wissenschaftler an der Regeneration von Zähnen arbeiten, haben sie in China künstlichen Zahnschmelz hergestellt, der auf den Bereich des Zahns ohne natürlichen Zahnschmelz aufgetragen werden kann.

Synthetischer Zahnschmelz, der von einer Gruppe von Wissenschaftlern der Universität Zhejiang unter der Leitung von Dr. Zhaoming Liu entwickelt wurde, ist mit natürlichem Zahnschmelz identisch. Es ahmt seine natürliche komplexe Struktur vollständig nach. Wissenschaftler konnten Cluster des Hauptbestandteils des Zahnschmelzes - Calciumphosphat - synthetisieren.

Sie erwiesen sich als klein: nur eineinhalb Nanometer im Durchmesser. Eine so geringe Größe bietet eine extrem dichte Packung von Clustern in Strukturen, die dem natürlichen Zahnschmelz ähnlich sind. Dies wurde in früheren Experimenten nicht erreicht. Triethylamin kam den Wissenschaftlern zu Hilfe, wodurch es möglich war, die Adhäsion wachsender Cluster zu verlangsamen.

Synthetischer Zahnschmelz / © stomatologclub.ru

Laborexperimente haben gezeigt, dass künstlicher Zahnschmelz fest an Kristallen von Hydroxyapatit – dem wichtigsten mineralischen Bestandteil von Knochen und Zähnen – haften und darauf einen starken Film bilden kann.

Danach wurde der Zahnschmelz an einem Probanden getestet, dessen Zähne ihn durch Kontakt mit Blausäure verloren hatten. Es dauerte zwei Tage, nachdem das Material auf seine Zähne aufgetragen wurde: Dann bildete sich auf ihnen ein dichter kristalliner Film mit einer Dicke von 2, 7 Mikrometern, der in Festigkeit und Abriebfestigkeit dem gewöhnlichen Zahnschmelz in nichts nachstand.