Ta del av allt innehåll på Aktuell Hållbarhet
Starta din prenumeration

Prenumerera

Tisdag27.10.2020

Kontakt

Annonsera

Meny

Starta din prenumeration

Prenumerera

Sök

Klimat

Virtuellt tandläkeri med haptik

Publicerad: 30 Mars 2009, 07:58

Snart behöver tandläkarelever inte leta efter frivilliga att öva på. Med en ny simulator kan de borra virtuellt med en realistisk känsla av motstånd.


60 tandläkarstudenter på Karolinska institutet i Solna har redan prövat virtuellt tandläkeri. De har avlägsnat en tand genom att borra i luften. Patienten är inte mycket mer än en mask av plast. Känslan av motstånd skapas något som kallas för kraftåterkoppling.

Borren som de arbetar med sitter fast i en metallställning som påminner om en robust skrivbordslampa. I varje led på ställningen finns en liten elektrisk motor som kan göra kraftfullt motstånd när tandläkarstudenten försöker borra igenom den virtuella emaljen.

Studenten ser den virtuella patientens mun tack vare en tredimensionell bildprojektion. Det behövs särskilda glasögon som skapar illusionen av djup genom att blockera ett öga i taget så snabbt att det inte märks. I samma takt byts bilderna ut framför den virtuella tandläkaren, två bilder som visar lite olika perspektiv – som i en gammal Viewmaster.

För den som står bredvid och tittar på ser det ut som om tandläkaren borrar i tomma luften. Och de två perspektiven på den virtuella patientens mun överlagras, när man tar av specialglasögonen, på ett sätt som kan vara lätt sjösjukeframkallande.

Jag får pröva att leka tandläkare. Patientens ansikte ser lite artificiellt ut, men inte så det stör och det är inget fel på matchningen mellan bild och borr. När jag sätter an borren mot patientens tänder känns det ungefär som när jag borrar i kaklet hemma i badrummet för att sätta upp en krok.

En alldeles äkta tandläkare som råkar finnas i rummet påstår att emaljen känns för mjuk. Andra tandläkare säger att den är för hård, och ytterligare andra att den känns alldeles som den ska.

När borren tränger igenom tanden och når pulpan ropar den virtuella patienten ”Aj!”.

Konsten att skapa en illusion av att något tar emot där det i själva verket bara finns luft kallas i datavetenskapen för haptik. Den som kom på idén om virtuellt tandläkeri med haptik, och som genomfört den, är Jonas Forsslund, teknolog på Kungliga tekniska högskolan, numera forskningsingenjör. Han har genomfört projektet i nära samarbete med företaget HiQ.

– Jag ville ta fram en ny produkt inom medicinteknik, berättar han, och eftersom min far är käkkirurg låg det nära till hands att utveckla något för tandläkare.

Som handledare i fältet haptik har han haft Eva-Lotta Sallnäs, en framstående forskare inom området. För att sondera terrängen ringde han till tandläkarutbildningen på Karolinska:

– Du ringer som på beställning, svarade de.

Karolinska höll på att lägga om utbildningen i tandkirurgi och virtuella övningsobjekt stod på önskelistan. Jonas Forsslund insåg att han behövde hjälp och tog därför kontakt med HiQ som utvecklar system för simulering, till exempel för stridsflygplanet Jas.

– Vi förstod att vi kunde lära oss mer om haptik, säger projektledaren Helena Forsmark på HiQ.

Jonas Forsslund har hållit kurser i haptik på HiQ och spritt kunskapen om tekniken.

Svårigheten med den virtuella tandläkarpatienten är inte hårdvaran, som är sammansatt av standardkomponenter. Den haptiska armen som används som borr är en industriell produkt som man köper färdig, om än till högt pris.

– Det är beteendet som är det svåra, säger Jonas Forsslund.

För att konstruera en patient av luft måste man tala med erfarna tandläkare och iaktta samspelet mellan tandläkare och patient. På grundval av det kan man skriva ett program som styr den haptiska armens beteende.

Den måste hela tiden veta var borrens spets befinner sig, var tandens hårda emaljyta finns och när den har trängt igenom emaljen och nått det mjukare – och smärtkänsliga – innanmätet, pulpan och nerven. Vilken vinkel man lägger an är också viktig.

– Borren är egentligen ingen borr, påpekar Jonas Forsslund, det är mer som en fräs.

Ibland vill tandläkaren göra en svepande rörelse med borren och det måste också vara möjligt.

Två virtuella patienter har testats av 60 elever på Karolinska i år. Det var skarp användning, det vill säga en betygsgrundande del av undervisningen. Den ena virtuella patienten hade en docka, den andra saknade docka, och det visade sig – inte oväntat – att dockan behövdes. Den ger bra stöd för händerna.

Jonas Forsslund har utvecklat systemet i Ubuntu med öppen källkod, men modellen av munnen behåller han upphovsrätten till. Han har startat ett eget företag, Forsslund Systems, och planerar att börja sälja den virtuella patienten till tandläkarutbildningar världen över redan till hösten.

Den här artikeln har även publicerats på www.computersweden.se.

Miljöaktuellt, redaktionen

Dela artikeln:


Håll dig uppdaterad med vårt nyhetsbrev

Genom att skicka in mina uppgifter godkänner jag Bonnier Business Media AB:s (BBM) allmänna villkor. Jag har även tagit del av BBM:s personuppgiftspolicy.