Interaktive Zahnspange MouthIO erfasst Gesundheitsdaten

Das Wichtigste in Kürze

Forscher des MIT und der Aarhus Universität haben mit „MouthIO“ eine interaktive Zahnspange entwickelt.
Das Gerät kann mit Sensoren ausgestattet werden, um Gesundheitsdaten zu erfassen und als Eingabegerät für Computer oder Smartphones zu dienen.
MouthIO wird individuell angepasst, 3D-gedruckt und mit Elektronik bestückt.
Potenzielle Anwendungen umfassen die Unterstützung motorisch eingeschränkter Personen und die Überwachung von Zahngesundheit.
Erste Tests zeigen vielversprechende Ergebnisse, darunter die Erkennung von Zähneknirschen und Temperaturwarnungen für Getränke.

Interaktive Zahnspange als digitale Schnittstelle

Ein Forscherteam des MIT Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory (CSAIL) und der Aarhus Universität hat mit „MouthIO“ eine innovative Zahnspange entwickelt. Diese kann nicht nur Gesundheitsdaten erfassen, sondern auch als Eingabegerät für Computer oder Smartphones dienen. Das Gerät wird individuell angepasst, 3D-gedruckt und mit Sensoren sowie Aktoren ausgestattet.

Wie funktioniert MouthIO?

MouthIO basiert auf einem digitalen Zahnabdruck, der mithilfe eines 3D-Scans erstellt wird. Anschließend wird die Zahnspange in Dentalharz 3D-gedruckt und mit Elektronik bestückt. Die Forscher haben eine spezielle Erweiterung für die Modellierungssoftware Blender entwickelt, um die Anpassung zu erleichtern. Zu den integrierbaren Komponenten gehören:

Sensoren zur Erfassung von Temperatur, Beschleunigung und Zungenbewegungen
Aktoren wie Vibrationsmotoren und LEDs zur Rückmeldung
Bluetooth-Module zur drahtlosen Kommunikation mit anderen Geräten

Gesundheitsüberwachung und Assistenzfunktionen

Ein zentrales Anwendungsgebiet von MouthIO ist die Gesundheitsüberwachung. So kann das Gerät beispielsweise Zähneknirschen (Bruxismus) erkennen, indem ein Beschleunigungssensor die Kieferbewegungen analysiert. Zudem könnten zukünftige Versionen Bakterien in der Mundhöhle erfassen und so neue Einblicke in die Mundgesundheit liefern.

Darüber hinaus bietet MouthIO eine alternative Steuerungsmöglichkeit für Menschen mit motorischen Einschränkungen. Durch Berührungssensoren können Nutzer mit der Zunge Eingaben tätigen, beispielsweise zum Scrollen auf Webseiten oder zur Steuerung von Geräten.

Individuelle Anpassung und Herstellung

Die Herstellung von MouthIO erfolgt in mehreren Schritten:

Erstellung eines Zahnabdrucks durch Scannen oder Gipsabdruck
Digitale Modellierung in Blender mit dem speziellen Plugin
3D-Druck des Designs in Dentalharz
Bestückung mit Elektronik und abschließende Anpassungen

Die Kosten für eine DIY-Version belaufen sich auf etwa 15 US-Dollar, und die Druckzeit beträgt rund zwei Stunden. Alternativ kann ein professioneller Zahnarztscanner genutzt werden, um den Prozess zu beschleunigen.

Erste Tests und zukünftige Entwicklungen

In ersten Tests konnten Nutzer mit MouthIO problemlos interagieren, ohne dass ihre Sprachfähigkeit beeinträchtigt wurde. Besonders das „Open-Bite“-Design, das die Vorderzähne freilässt, wurde als angenehm empfunden. Eine weitere getestete Anwendung war die Temperaturüberwachung von Getränken: Ein Sensor erkannte, wenn eine Flüssigkeit über 65°C heiß war, und gab eine Vibrationswarnung.

Die Forscher arbeiten bereits an weiteren Verbesserungen, darunter flexiblere Materialien und alternative Platzierungen im Mund, etwa am Gaumen oder an der Wange. Zudem gibt es Prototypen für eine einseitige Version für höheren Tragekomfort sowie eine Variante mit drahtloser Ladefunktion.

Unsere Einschätzung

MouthIO zeigt eindrucksvoll, wie moderne Sensortechnologie und 3D-Druck kombiniert werden können, um innovative Assistenz- und Gesundheitslösungen zu entwickeln. Besonders für Menschen mit motorischen Einschränkungen könnte diese Technologie eine wertvolle Unterstützung im Alltag sein. Die niedrigen Herstellungskosten und die Möglichkeit zur individuellen Anpassung machen das Konzept zudem sehr zugänglich. Langfristige Studien werden zeigen, wie praxistauglich MouthIO im Alltag tatsächlich ist.