3D-Animationen für die Zahnmedizin

21. September 2004, 21:03
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Computerrekonstruktionen machen Krankheiten begreifbar

An der Fakultät für Zahn-, Mund und Kieferheilkunde der Universität Witten/Herdecke wird für Untersuchungen Computer gestützte 3D-Rekonstruktion eingesetzt. Die dabei verwendete Methode ähnelt der, mit der Steven Spielberg seine Dinosaurier im Film Jurrassic-Park zum Leben erweckte. Die dafür notwendige Technik wurde von Wolfgang H. Arnold, Lehrstuhlinhaber für Anatomie, von einem Forschungsaufenthalt in Kanada mitgebracht.

Realistische Bilder

Um für eine feingewebliche Untersuchung realitätsnahe Gewebestrukturen oder Zellverbände zu erhalten, müssen diese dreidimensional rekonstruiert werden. Dazu werden einzelne Schnitte fotografiert, in den Computer importiert und dort der Reihe nach übereinander gestapelt. Dieser Stapel kann aus bis zu 1.200 einzelnen Schnitten bestehen. Die zu erfassenden unterschiedlichen Gewebe werden anschließend digitalisiert und zu einem dreidimensionalen Netz verbunden. Diese Netze werden anschließend in einem Animationsprogramm bearbeitet. "Auf diese Weise entstehen extrem realistische Bilder der dreidimensionalen Anordnung einzelner Strukturen in den zu untersuchenden Proben. Durch die Animation kann die Rekonstruktion beliebig im Raum gedreht und betrachtet werden", so Arnold.

Karies

Durch die intensive Auseinandersetzung mit dreidimensionalen Strukturen unterschiedlicher Kariesformen und deren Ausbreitung im Zahn hat sich gezeigt, dass sich Karies an verschiedenen Stellen im Zahn unterschiedlich ausbreitet. Diese Erkenntnis hat laut Arnold entscheidende Konsequenzen für die Therapie. Des Weiteren wurden bereits mehrere menschliche Embryos mit schweren Fehlbildungen des Kopfes in 3D untersucht (rechts im Bild), um Genaueres über die Struktur der Fehlbildungen und der beteiligten Gewebe zu erfahren. Durch die neue Untersuchungsmethode konnten neue Erkenntnisse über die Bildung der Schädelknochen und der angrenzenden Weichteile gewonnen werden.(pte)

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