
Virtuelle kieferorthopädische Patienten
Nahezu jede/r zweite Jugendliche unterzieht sich in Deutschland einer kieferorthopädischen Therapie. Die für eine erfolgreiche Therapie ärztlicherseits erforderlichen Grundkompetenzen werden im Rahmen des Zahnmedizinstudiums vermittelt und ggf. später in einer fachzahnärztlichen Weiterbildung vertieft. Die Kompetenzvermittlung ist ortsgebunden an die Universität, wobei bisher im Curriculum nur zeitlich eng begrenzte Slots zur Verfügung stehen. Unser Projekt hat zum Ziel, die für die kieferorthopädische Therapieplanung erforderlichen Kenntnisse zusätzlich digital und somit präsenz- und zeitunabhängig in das Zahnmedizinstudium zu integrieren. Die Erstellung eines eLearningsystems mit virtuellen Patienten ist eine interdisziplinäre Herausforderung, welche durch ein interdisziplinäres Projektteam angegangen wird: Das Team der Klinik für Kieferorthopädie des Universitätsklinikums Ulm (Ärztlicher Direktor: Prof. Dr. Dr. Lapatki) bringt umfangreiche Erfahrungen im Bereich der digitalen Therapieplanung sowie in der theoretischen und praktischen Ausbildung von Studierenden im Fach Kieferorthopädie mit; das GECKO-Institut (Direktor: Prof. Dr. Haag) hat langjährige umfassende Expertise bei der Entwicklung von innovativen Softwaresystemen für die Ausbildung und Prüfung in der Medizin und den Gesundheitsberufen; die Instruct gGmbH (Geschäftsführer: Martin Adler) ist als gemeinnützige Firma seit vielen Jahren Entwicklerin und Betreiberin einer Softwareplattform für Virtuelle Patienten.
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Hybride Bausteine für immersive Lehrlabore
Lehrlabore sind ein elementarer Bestandteil in natur- und ingenieurwissenschaftlichen Studiengängen. Die Studierenden verbinden dort ihre theoretischen Kenntnisse mit praktischen Fähigkeiten. Herausforderungen im Studienalltag sind die enge Taktung, die Vorbereitung ohne Laborumgebung sowie die beschränkte Wiederholbarkeit. Dazu verlangen Studierende oder Dozierende mit längerfristigen Erkrankungen und der steigende Bedarf an berufsbegleitender Weiterbildung nach digitalen Lösungen. Bisher existieren jedoch kaum didaktische und technische Konzepte, die ähnliche Lern-, Erfolgs- und Interaktionserlebnisse in digitaler Form ermöglichen. Im Projekt "Hybricks" sollen erstmals Bausteine auf Basis moderner KI-Technologie entwickelt und bereitgestellt werden, die immersive, digitale Zwillinge neuer und vorhandener Lehrlabore erlauben. Mittels neuer KI-Verfahren wie Neural Radiance Fields (NeRF) oder Gaussian Splattings im Zusammenspiel mit frei verfügbaren 3D-Engines werden soziale und technische Interaktionsmethoden sowie Hardware- und Softwaretools entwickelt und bereitgestellt, die eine realitätstreue Umsetzung von online- und hybriden Laborversuchen erlauben. Die Bausteine werden am Beispiel eines vorhandenen und eines neu zu konzipierenden Medizintechnik-Labors entwickelt. Zur Validierung und Evaluation erfolgt ein Vergleich mit dem Präsenzlabor. Methoden und Werkzeuge werden als Open Source veröffentlicht.
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[Kurzbeschreibung folgt (Anm. StIL)]
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