Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Zahnmedizin nutzt Animationstechnik der Filmindustrie

14.09.2004


3D Rekonstruktion der Gehirnanlage, Nerven und Arterien eines 8 Wochen alten menschlichen Embryos.


An der Fakultät für Zahn-, Mund und Kieferheilkunde werden statt Dinosauriern Kiefer- und Zahnstrukturen und ihre Krankheiten begreifbar


Spielbergs Filme wie z.B. Jurrassic Park haben ein Millionenpublikum begeistert, oft vor allem wegen der realistischen und gelungenen Animationen der Dinosaurier. Wie inzwischen in der Filmbranche üblich, erweckte Spielberg die Urweltgiganten über 3D-Computerrekonstruktionen zu neuem Leben. Für die Animationen wurden ebenfalls Computern eingesetzt - wie auch in der Fakultät für Zahn-, Mund und Kieferheilkunde der Universität Witten/Herdecke. Dort macht sich Prof. Dr. Wolfgang H. Arnold, Lehrstuhlinhaber für Anatomie, die Methoden der Computer gestützten 3D-Rekonstruktion à la Spielberg für die Forschung zu nutze, die er 1994 von einem Forschungsaufenthalt bei Prof. Dr. Geofrey H. Sperber in Kanada mitgebracht hat. Seitdem hat Arnold die Methode, die in der Zahnmedizin bisher nur an der Universität Witten/Herdecke angewandt wird, weiter verbessert, so dass sie inzwischen routinemäßig in der Forschung eingesetzt wird.

Für eine feingewebliche Untersuchung werden normalerweise hauchdünne Gewebeschnitte mit eine Dicke von 5 µm (5 tausendstel mm) angefertigt und im Mikroskop betrachtet. Diese Schnitte liefern jedoch nur ein zweidimensionales Bild der zu untersuchenden Strukturen. Um eine wirklich realistische Vorstellung unterschiedlicher Gewebestrukturen oder gar Zellverbände zu erhalten, müssen diese jedoch dreidimensional rekonstruiert werden. Dazu werden die einzelnen Schnitte fotografiert, in den Computer importiert und dort der Reihe nach übereinander gestapelt (manchmal bis zu 1.200 einzelne Schnitte). Die zu erfassenden unterschiedlichen Gewebe werden anschließend digitalisiert und zu einem dreidimensionalen Netz verbunden. Diese Netze können nun in einem Animationsprogramm bearbeitet werden und die zu untersuchenden Gewebe in ihrer räumlichen Beziehung dargestellt werden. Man erhält auf diese Weise ein sehr realistisches Bild der dreidimensionalen Anordnung einzelner Strukturen in der zu untersuchenden Probe. Durch die Animation kann die Rekonstruktion beliebig im Raum gedreht und betrachtet werden.


Die Methode der Computer gestützen 3D-Rekonstruktion wird in zahlreichen Forschungsprojekten an der Fakultät für Zahn-, Mund- und Kieferheilkunde der Universität Witten/Herdecke eingesetzt. Zum einen hat man sich in den letzten Jahren sehr intensiv mit der dreidimensionalen Struktur unterschiedlicher Kariesformen und deren Ausbreitung im Zahn auseinandergesetzt. Dabei zeigte sich, dass die Karies an verschiedenen Stellen im Zahn sich unterschiedlich ausbreitet, was Konsequenzen für die Therapie hat. Zum anderen wurden mehrere menschliche Embryos mit schweren Fehlbildungen des Kopfes untersucht, um Genaueres über die Struktur der Fehlbildungen und der beteiligten Gewebe zu erfahren. So wurden Embryos mit Lippen-, Kiefer- Gaumenspalten (die häufigste Fehlbildung im Kopfbereich) und Embryos mit nur einer Gehirnanlage (anstelle normalerweise zwei Gehirnanlagen) untersucht und rekonstruiert. Auf Grund dieser Untersuchungen konnten neue Erkenntnisse über die Bildung der Schädelknochen und der angrenzenden Weichteile gewonnen werden.

Kontakt:

Prof. Dr. W.H. Arnold
Lehrstuhl für Anatomie
Tel.: 02302/926-660, -658
E-Mail: w.arnold@uni-wh.de

Dr. Olaf Kaltenborn | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-wh.de/zmk

Weitere Berichte zu: Embryo Fehlbildung Gewebe Kieferheilkunde Zahn Zahnmedizin

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Bildung Wissenschaft:

nachricht Fast jeder vierte Hochschulabschluss ist ein Master
30.09.2016 | Statistisches Bundesamt

nachricht Digitaler Wandel kommt im Bildungsbereich an
25.08.2016 | Technologiestiftung Berlin

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Bildung Wissenschaft >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Im Focus: Significantly more productivity in USP lasers

In recent years, lasers with ultrashort pulses (USP) down to the femtosecond range have become established on an industrial scale. They could advance some applications with the much-lauded “cold ablation” – if that meant they would then achieve more throughput. A new generation of process engineering that will address this issue in particular will be discussed at the “4th UKP Workshop – Ultrafast Laser Technology” in April 2017.

Even back in the 1990s, scientists were comparing materials processing with nanosecond, picosecond and femtosesecond pulses. The result was surprising:...

Im Focus: Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

Bioinformatiker der Goethe-Universität haben das erste mathematische Modell für einen zentralen Verteidigungsmechanismus der Zelle gegen das Bakterium Salmonella entwickelt. Sie können ihren experimentell arbeitenden Kollegen damit wertvolle Anregungen zur Aufklärung der beteiligten Signalwege geben.

Jedes Jahr sind Salmonellen weltweit für Millionen von Infektionen und tausende Todesfälle verantwortlich. Die Körperzellen können sich aber gegen die...

Im Focus: Shape matters when light meets atom

Mapping the interaction of a single atom with a single photon may inform design of quantum devices

Have you ever wondered how you see the world? Vision is about photons of light, which are packets of energy, interacting with the atoms or molecules in what...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Das Universum enthält weniger Materie als gedacht

07.12.2016 | Physik Astronomie

Partnerschaft auf Abstand: tiefgekühlte Helium-Moleküle

07.12.2016 | Physik Astronomie

Bakterien aus dem Blut «ziehen»

07.12.2016 | Biowissenschaften Chemie