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Projektübersicht

Smart Brackets - Fortsetzung - Autonome integrierte Kraft- und Drehmomentsensorik für festsitzende kieferorthopädische Apparaturen

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Projektbeschreibung

Ein Monitoring der von kieferorthopädischen Apparaturen auf die einzelnen Zähne übertragenen 3D Kraft-/Drehmoment-Systeme ist für eine richtungskontrollierte Zahnbewegung sowie für eine Reduzierung irreversibler Zahnwurzelresorptionen von hoher Relevanz, aber messtechnisch am Patienten derzeit nicht realisiert. In diesem Projekt wird daher ein „intelligentes Bracket“ entwickelt und angewendet, welches sich durch einen eingebetteten Chip mit mechanischen Spannungssensoren sowie Komponenten für die Datenverarbeitung und eine vollständig telemetrische Funktionalität auszeichnet. Das Ziel dieser 2. Förderperiode ist die Weiterentwicklung des aus der ersten Projektphase hervorgegangenen Brackets, um die gesamten technischen Voraussetzungen für dessen in-vivo-Anwendung zu schaffen. Innovative Sensorstrukturen zur Messung vertikaler Spannungskomponenten sowie eine in mechanischer Hinsicht optimierte Bracketkonstruktion sollen dazu beitragen, noch vorhandene Messungenauigkeiten zu minimieren. Zudem sind weitere Schaltungskomponenten zur Nachjustierung des Sensorsystems und Senkung des Leistungsverbrauchs zu integrieren, die Telemetrieeinheit weiter zu verbessern, und eine hermetische Einkapselung des Chips mitsamt Telemetriespule im Bracket zu realisieren. Mit vorklinischen Tests am Modellpatienten sollen das klinische Handling des telemetrischen Brackets und erste Konzepte für die klinische Datenvisualisierung erprobt werden. Der von uns verfolgte Ansatz des „intelligenten Brackets“ ist nach wie vor der einzige mit realistischen Perspektiven für eine breite klinische Anwendung.

Laufzeit

01.12.2012 bis 31.12.2015

Projektleitung

Prof. Dr.-Ing. Y. Manoli

Ansprechpartner/in

Dr.-Ing. Matthias Kuhl
Telefon:+49 (0) 761 / 203 - 67560

Kooperationspartner

Prof. Dr. Oliver Paul, Lehrstuhl für Materialien, Universität Freiburg, Dr. Bernd Lapatki, Klinik für Kieferorthopädie und Orthodontie, Universitätsklinikum Ulm

Finanzierung

Deutsche Forschungsgemeinschaft

Schlagworte

drahtlose Technologien, wireless technologies, Embedded Systems, embedded systems, Low-Power- / Low-Voltage-Elektronik, low-power- / low-voltage electronics, physikalische Sensoren, physical sensors, Sensorsysteme, sensor systems, Aufbau- und Verbindungstechnik, assembly and packaging
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