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WueDive - Digitale Innovationen in der Lehre

PräpScore 3D

Projektziel: Kriterienbasierte 3D-Analyse von Präparationsformen in der zahnmedizinischen ­­Ausbildung

Status: aktiv

Vorhaben

3D-Modelle ermöglichen es Studierenden, sich auf komplexe Praxisherausforderungen und Szenarien vorzubereiten. Im Bereich der Zahnheilkunde entwickelt das Projektteam daher eine Übungsplattform, mit dem Studierende nicht nur ihre Kenntnisse über Präparationsformen verbessern, sondern auch die Fehlererkennung trainieren.

Dazu sollen 3D-Datensätze von beschliffenen Zähnen räumlich angezeigt und in einer 360°-Ansicht interaktiv erkundbar werden. Instruktionen sowie Kriterienkataloge unterstützen und lenken die Nutzer*innen durch unterschiedliche Szenarien. Nach Abschluss der Präparationsbewertung kann die eigene Einschätzung mit einer vorgegebenen "Musterlösung" verglichen werden, die der Ergebnissicherung und als automatisiertes Feedback dient.

Die Darstellung der Präparationsformen in Form von 3D-Modellen erlaubt die Betrachtung in starker Vergrößerung, sodass Details wesentlich leichter erkennbar sind. Zentral sind dabei begleitende Erläuterungen, die die Aufmerksamkeit der Nutzer*innen auf die richtigen Details lenken. Gewonnene Erkenntnisse können anhand weiterer 3D-Modelle überprüft werden. Die Studierenden identifizieren so eigene Fehler und festigen ihr Wissen in nachfolgenden Übungen. Ein Zugang über eine App ermöglicht Studierenden zudem ort- und zeitunabhängiges Lernen.

Neben der Übertragung auf unterschiedliche Präparationsformen (z.B. Kronen, Brücken) sind auch Anwendungsszenarien im Bereich der Zahnwurzeln und Zahnwurzelkanäle denkbar - hier lässt sich insbesondere die räumliche Anordnung von Wurzelkanälen mit ihren Krümmungen in mehreren Ebenen und ihre Darstellung im zweidimensionalen Röntgenbild darstellen. Die Erstellung von Übungsaufgaben durch Einsatz von 3D-Modellen kann aber auch in anderen Disziplinen und Fachbereichen hilfreich für Studierende sein.

Das Teilprojekt PräpScore 3D findet an der medizinischen Fakultät (Zahnmedizin) der JMU statt. Frau Dr. Kreikenbohm ist als Fachexpertin für das Design von Datenvisualisierungen direkt in die Entwicklung eingebunden. Die Erstellung von 3D-Formen und die Implementation in die Spiel-Engine Unity erfordert eine interdisziplinäre Vorgehensweise, da Aspekte wie Animation, Design, Texturierung oder Animation berücksichtigt werden müssen. Die Visualisierung von 3D-Formen in einer mobilen App und das Abfragen von zugehörigen Kriterien kann außerhalb der Zahnmedizin auch in anderen Fachbereichen sinnvoll angewandt werden.

Die App wurde mithilfe der Spiel-Engine Unity entwickelt. Unity wird von Entwickler*innen weltweit genutzt, um Spiele für verschiedene Plattformen wie PC, Mobilgeräte oder virtuelle Realität zu erstellen. Ein entscheidender Vorteil ist unter anderem die plattformübergreifende Funktionalität, wodurch sich der Entwicklungsprozess schnell und effizient gestaltet. Anhand einer großen Auswahl an Assets, können die 3D-Zahnmodelle und der zugehörige Kriterienkatalog einfach in die App integriert werden.