Ein junges schottisches Hightech-Unternehmen hat ein bahnbrechendes Diagnoseinstrument für Zahnärzte entwickelt. Es ist präziser als herkömmliche Verfahren und macht die schädlichen Röntgenstrahlen überflüssig

Zahnkaries ist eine Plageder Menschheit. Deshalb bieten sich jedem, der etwas zur Beseitigung des Übels beitragen kann, enorme Geschäftsmöglichkeiten, denn bei 170.000 Zahnärzten in den USA, 280.000 in Europa und rund einer Million weltweit ist der Markt groß. Schätzungen zufolge lag 2003 das Marktvolumen für Dentalausrüstung und Praxisbedarf allein in den USA bei drei Milliarden Dollar.

Im Technology Park in der schottischen Stadt Dundee hat sich ein Hightech-Unternehmen niedergelassen, das ein neues Instrument für Zahnärzte entwickelt hat. Das System von IDMoS Plc, so der Name des Unternehmens, hilft bei der Diagnose und Überwachung von klinischen Erkrankungen. Im Oktober 2007 wurden die ersten beiden Produkte präsentiert, CarieScan und CarieScan Plus, mit denen sich Zahnkaries (Zahnfäulnis) aufspüren und eine sinnvolle Patientendatenbank erstellen lässt. IDMoS ist zurzeit dabei, ein internationales Vertriebsnetz aufzubauen, das die ehrgeizigen Wachstumsziele des Unternehmens unterstützt. Zu den Hauptmarktsegmenten gehören Software, Dentalausrüstung und Praxisbedarf.

Das Kariesmessgerät CarieScan ermöglicht eine genauere Erkennung und Überwachung von Zahnfäulnis als Röntgengeräte oder die übliche visuelle Untersuchung durch den Zahnarzt. Das Gerät ist einfach in der Anwendung und für Patienten und Zahnärzte mit keinen Unannehmlichkeiten verbunden. Es kommt ohne schädliche Röntgenstrahlen aus und eignet sich somit für einen breiteren Patientenkreis.

Prävention liegt weltweit im Trend. CarieScan bietet eine Diagnosegenauigkeit von 92 Prozent. Die Zahl der Fehldiagnosen, ob positiv oder negativ, ist extrem gering. Eine besondere Stärke des Geräts ist seine Fähigkeit der Früherkennung. Zahnärzte erhalten mit CarieScan ein Instrument für besseres Kariesmanagement und präzisere Diagnosen.

Das Konzeptist das Ergebnis eines zehnjährigen Forschungsprogramms an zwei schottischen Universitäten, St. Andrews (School of Chemistry) und Dundee (Dental School), in dessen Mittelpunkt ein Verfahren mit der Bezeichnung elektrochemische Impedanzspektroskopie oder Wechselstrom-Impedanzspektroskopie stand. Das Verfahren hat ein großes Potenzial im Bereich der Materialcharakterisierung.

In der Zahndiagnose basiert die Methode darauf, dass an den Zahn eine sinusförmige Spannung angelegt wird. Das Gerät beobachtet gleichzeitig den Verlauf des sinusförmigen Stroms. Ebenso wie Gleichstromwiderstand ist Impedanz ein Maß für die Spannung, die erforderlich ist, um einen bestimmten elektrischen Strom durch einen elektrischen Leiter fließen zu lassen. Die resultierende Wellenform wird gemessen und die Impedanz berechnet. Indem verschiedene Frequenzen durch den Zahn geschickt werden, erhält man ein Impedanzspektrum. Diese Daten werden dann im CarieScan-Gerät entsprechend ausgewertet.

Die dentale Applikation des Verfahrens wurde von Wissenschaftlern der Elektrochemie in Zusammenar-beit mit den international anerkannten Experten auf dem Gebiet der Dental- und Kariesdiagnose, Professor
Nigel Pitts und Dr. Chris Longbottom, entwickelt. Beide waren auch an der Gründung von IDMoS beteiligt. Sie verfügen zusammen über 25 Jahre Erfahrung in klinischem Diagnose- und Präventivmanagement und haben im Bereich der Kariologie wichtige Beiträge geleistet.

Die IDMoS Dental Systems Ltd, inzwischen eine Gesellschaft der IDMoS Plc, wurde 2001 für den Vertrieb der neuartigen Diagnosetechnologie gebildet und hat ihren Sitz im Technology Park in Dundee. Von hier aus hat das Unternehmen Zugang zu allen erforderlichen Ressourcen der beiden Universitäten und unterhält enge Beziehungen zur Zahnklinik in Dundee sowie zur Abteilung für klinische Innovationen der medizinischen Fakultät.

Wie Dr. Alasdair Christie, Entwicklungs- und Betriebsleiter bei IDMoS, erklärt, wurde das Konzept zur Anwendung der Methode auf den zahnmedizinischen Bereich ursprünglich von den Universitäten finanziert, um die klinischen Versuche zur Bewertung der Vorteile von Zahnpasta zu erleichtern. Nachdem es sich bewährt hatte, entstand die Idee, daraus ein kommerzielles System zur Kariesdiagnose zu entwickeln. Das Startkapital von fünf Millionen Pfund (circa sieben Millionen Euro) konnte durch die Notierung am AIM (Alternative Investment Market) der Londoner Börse im November 2004 beschafft werden.

„Neben dem Dentalgeschäft eignet sich die Technologie auch für andere Sparten“, sagt Christie. „Wir haben bereits mehrere Möglichkeiten identifiziert, die wir entsprechend ausbauen wollen, darunter Produkte zur Unterstützung der nicht-invasiven Diagnostik und der Überwachung von Osteoporose- und Hautkrebsverläufen.“

Zusammenarbeit bringt Vorteile

Impedanzbasierte Systeme sind in der Regel extrem sperrig und können bei Anschluss entsprechender medizinischer Schnittstellen bis zu 30 Kilogramm wiegen. Das Entwicklungsteam von IDMoS wollte die Technologie auf die Größe eines kleinen Handgeräts bringen und wandte sich deshalb an das Condition Monitoring Center (CMC) von SKF im schottischen Livingston mit mehr als 20 Jahren Erfahrung in der Konstruktion portabler Geräte. CMC hatte sich ursprünglich auf die Herstellung von Handmessgeräten für die Geräusch- und Schwingungsüberwachung von rotierenden Maschinen spezialisiert und wurde 2000 von SKF übernommen.

„Anfang 1999 trat ich erstmals an CMC heran, und man bot uns eine technologische Plattform an, die auf unsere Belange zugeschnitten werden konnte“, erzählt Alasdair Christie, Leiter der Entwicklung und Produktion
bei IDMoS. „Die Technologie des Unternehmens passte sehr gut. Das Produkt von CMC hatte bereits die portable Reaktionskapazität. Eine entsprechend angepasste Leiterplatte konnten wir mit der Ausgangsleistung und den für medizinische Applikationen erforderlichen Sicherheitsmerkmalen bestücken. Dank der modifizierten integrierten Software erhielten wir eine kundenspezifische Plattform, deren Endanwendung erst noch entwickelt werden musste.“

Ein entscheidendes Kriterium von IDMoS für die Wahl von CMC als Entwicklungspartner war die Tatsache, dass das Unternehmen sowohl über das technische Fachwissen und Know-how als auch über das Verständnis für die Prozesse verfügt, die zur Entwicklung eines Produkts bis zur Marktreife notwendig sind. SKF CMC leistete einen wichtigen Beitrag zu dem Projekt, indem man mit Hilfe eigener elektronischer, mechanischer und softwaretechnischer Konstruktionskapazitäten die ersten Prototypen bereitstellte.

Keith Hamilton, technischer Leiter bei SKF CMC in Livingston, meint dazu: „Als Produktzentrum für portable Messgeräte entwickeln wir unsere eigenen Produkte. Auf diese Weise konnten wir IDMoS Zeit, Risiken und Kosten ersparen.“ Und Christie fügt hinzu: „Diese Zusammenarbeit verschafft IDMoS die Vorteile eines großen Unternehmens, indem wir auf eine bereits etablierte Infrastruktur zurückgreifen können. Wir verringern das Entwicklungsrisiko, weil uns ein erfahrenes und qualifiziertes Team zur Seite steht, und wir senken die Kosten, da keine Ressourcen dupliziert werden müssen. Außerdem erreicht unser Konzept durch Verwendung vorhandener Technologie schneller Marktreife.“

Beide Unternehmen arbeiteten gemeinsam nach einem Siebenstufenplan für das Produktkonzept: Festlegung der Marktspezifikationen, Planung, Konstruktion, Durchführung, Produktverifizierung und Tests, Pilotfertigung
und Markteinführung. „Es war ein großartiges Projekt“, meint Christie. „und ein interaktiver Prozess, von dem wir viel gelernt haben.“