Zahnimplantate unter realistischeren Einsatzbedingungen als bisher testen können
Wie können Zahnimplantate in Zukunft besser getestet werden, um eine Langzeit-Lebensdauer nachweisen zu können? Dieser Frage gehen Wissenschaftler des Lehrstuhls für Zuverlässigkeitstechnik und Risikoanalytik der Bergischen Universität Wuppertal unter Leitung von Professor Dr.-Ing. Stefan Bracke in einem neuen Forschungsprojekt nach. Für ihr Vorhaben erhalten die Forscher für die nächsten zwei Jahre eine Förderung des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) von rund 213.400 Euro.
„Entwicklung eines mehrachsigen Prüfstandes zum multivariaten Test von Zahnimplantaten (EPSTEIN)“ lautet der Name des Projekts, an dem die Wuppertaler Wissenschaftler um Professor Dr.-Ing. Stefan Bracke, Dr. Marcin Hinz und Philipp Heß gemeinsam mit der SD Mechatronik GmbH arbeiten. Im Rahmen des Forschungsprojekts wird ein neues Erprobungsprogramm entwickelt, um Zahnimplantate unter realistischeren Einsatzbedingungen als bisher testen zu können.
Eines der wichtigsten Themen der Gesundheitsversorgung
„Die Zahnimplantologie ist eines der wichtigsten Themen der Gesundheitsversorgung der Bevölkerung, explizit vor dem Hintergrund der demografischen Entwicklung”, erklärt Bracke. „Durch die gestiegene Lebenserwartung ist das Einsetzen von Implantaten, als modernste Lösung vielfältiger Zahnersatzprobleme im Mund und Kieferbereich, zu einem Routineeingriff der Zahnärzte geworden.“ Die Implantaterprobung mittels Prüfstandtechnik sei dabei eine zentrale Herausforderung, um die Implantatqualität und -zuverlässigkeit vor dem Hintergrund komplexer Langzeit-Belastungsszenarien beim Einsatz im menschlichen Kiefer sicherzustellen.
„Eine kontinuierliche Weiterentwicklung von Implantaten im Bereich der Dentalmedizintechnik ist somit aus Sicht der zukünftig absehbaren Entwicklung der medizinischen notwendigen Gesundheitsversorgung unumgänglich“, so Bracke weiter. In vielen Ländern sei die Zulassung für die Markteinführung von Implantaten nur auf Basis von Ergebnissen einer Langzeit-Erprobung möglich. Daher testen die Hersteller von Zahnimplantaten im Bereich der Dentalmedizintechnik besonders die Qualität und Zuverlässigkeit des Implantats nach DIN-Norm. Das Testen eines breiten Spektrums unter mehraxialen Belastungen (das Implantat kann aus verschiedenen Raumrichtungen belastet werden) werde innerhalb der DIN-Norm nicht abgebildet.
Sichere Bewertung der Langzeitzuverlässigkeit von Implantaten
„Momentan ist kein Prüfstand auf dem Markt verfügbar, der die Implantate unter realitätsnahen Bedingungen testen kann. Ein weiteres großes Problem ist die erforderliche Testzeit“, sagt Bracke. Hier setze das neue Forschungsprojekt an. Das Ziel: die Entwicklung eines multivariaten Erprobungsprüfstandes zur reproduzierbaren Erprobung von Dentalimplantaten unter realitätsnahen Bedingungen sowie die Entwicklung eines dazu passenden Erprobungsprogramms zur sicheren Bewertung der Langzeitzuverlässigkeit von Implantaten. Außerdem werde die Reduzierung der Gesamttestzeit beim Test von Implantaten mittels Zeitraffererprobung und eine Vergleichbarkeit zwischen verschiedenen Prüfständen angestrebt.
Die SD Mechatronik übernehme die Konstruktion und den Aufbau des neuen Prüfstands sowie im Anschluss die Durchführung von Dauerversuchen. Das Wuppertaler Forschungsteam werte alle Prüfstandsdaten aus und entwickele auf dieser Basis ein Implantat-Zuverlässigkeitsmodell unter Berücksichtigung der Ursache-Wirkungsszenarien sowie das Zeitraffermodell.
