Parallelroboter statt Roboterarm Zahnpräparation aus dem Mund heraus: Basler Miniaturroboter fräst nach digitalem Plan

Ein Dentalroboter von der Größe eines Weinkorkens soll Zähne automatisiert für Kronen präparieren – fixiert direkt im Mund des Patienten, anders als konkurrierende Systeme, die auf externe Roboterarme setzen. Auf dem Prüfstand erreicht der Prototyp der Universität Basel bereits Submillimeter-Genauigkeit, die klinische Zielmarke verfehlt er aber noch.

Wer eine Krone benötigt, muss einige an Geduld mitbringen: Nach der Diagnose beschleift der Zahnarzt respektive die Zahnärztin den zu überkronenden Zahn von Hand mit dem Turbinenhandstück, ein Intraoralscan der präparierten Form dient als Vorlage für die Fertigung der Restauration. Die erfolgt im Dentallabor oder „chairside", also direkt in der Praxis an einer Schleifeinheit. Bis dahin schützt ein Provisorium den Zahn, zementiert wird die fertige Krone bei einem Folgetermin. Mindestens drei Sitzungen kommen so zusammen, und das Ergebnis der Präparation hängt vom Geschick des Behandlers ab. 
 Forschende des Department of Biomedical Engineering der Universität Basel wollen diesen Ablauf umkehren: Ihr „Miniature Intraoral Robot" (MIR) soll Zähne exakt nach einem vorab erstellten digitalen Plan präparieren. Weil die Zielgeometrie damit vor dem Beschleifen feststeht, könnte die Krone bereits gefertigt und im selben Termin eingesetzt werden. Die Ergebnisse der ersten Prüfstandsevaluation hat das Team kürzlich in den „IEEE Transactions on Medical Robotics and Bionics" veröffentlicht.

Was Roboterarme bislang leisten und was nicht 

Roboterarme haben in der Zahnmedizin Fuß gefasst, etwa in der Implantologie, wo das FDA-zugelassene System Yomi des US-Herstellers Neocis Bohrposition und -winkel vorgibt, während der Behandler das Instrument führt. Für die Zahnpräparation selbst, bei der der Roboter den Fräsvorgang übernimmt, wurden bislang zwei Armsysteme an Patienten erprobt. Das US-Startup Perceptive aus Boston koppelt den neben dem Behandlungsstuhl stehenden Arm über ein Aufhängungssystem mechanisch starr an das Gebiss des Patienten und hat damit nach eigenen Angaben die weltweit erste In-Human-Studie absolviert. Beteiligt waren sechs Patienten aus Kolumbien. 
Währenddessen gleicht das französische Unternehmen Lupin Dental aus Montpellier Patientenbewegungen über ein optisches Trackingsystem aus, das die Kopfposition per Kamera verfolgt und den Arm in weniger als 100 Millisekunden nachführt; in einer Studie, die in Indien durchgeführt wurde, präparierte das System 52 Zähne für Veneers, also hauchdünne Verblendschalen. Beide Ansätze teilen ein Grundproblem: Der Arm arbeitet raumfest, der Patient bewegt sich: jede Kompensation reagiert konstruktionsbedingt verzögert. Zugelassen ist keines der beiden Präparationssysteme bislang, weder in der EU noch in den USA; Perceptive rechnet nach eigenen Angaben erst in einigen Jahren mit einer FDA-Freigabe.Der MIR umgeht das Problem, statt es zu kompensieren: Der 43 mal 26 mal 28 Millimeter kleine Parallelroboter wird über eine individuell gefertigte Aufbissschiene direkt am Gebiss fixiert – bewegt der Patient den Kopf, bewegt sich der Roboter mit. Motoren und Steuerung bleiben außerhalb des Mundes, flexible Antriebswellen übertragen die Drehmomente, den Bohrer treibt ein Druckluft-Turbinenkopf an.

Zielmarke von 0,12 Millimetern noch verfehlt 

Auf dem Prüfstand fräste der Prototyp konische Formen in Kunstharz und in eine Hybridkeramik von schmelzähnlicher Härte. Der mittlere Positionsfehler lag bei 0,18 Millimetern, was bemerkenswert sei, trage der Roboter doch bislang keine eigenen Positionssensoren: Die Steuerung stützt sich allein auf die Drehgeber der rund 30 Zentimeter entfernten Antriebsmotoren. Die aus der Kronenpräparation abgeleitete Anforderung von 0,12 Millimetern erfüllt er damit aber noch nicht; der Maximalfehler betrug 0,47 Millimeter. Abhilfe sollen integrierte Sensoren und eine geschlossene Regelung schaffen. Versuche an realen Zähnen stehen ebenfalls noch aus.Gefördert von Innosuisse, der Schweizerischen Agentur für Innovationsförderung, entstand der MIR gemeinsam mit dem Zentrum für Zahnmedizin der Universität Zürich und der Universität Bern – und mit industrieller Beteiligung: Der Basler Implantathersteller Camlog Biotechnologies GmbH ist Projektpartner und mit zwei Mitarbeitern an der Publikation beteiligt.

Quelle: Pressemitteilung der Universität Basel via idw, 23.06.2026; Originalpublikation: Tomooka et al., IEEE Transactions on Medical Robotics and Bionics (2026), DOI: 10.1109/TMRB.2026.3682629; Zulassungsstatus der Vergleichssysteme ergänzend recherchiert (Unternehmensangaben Perceptive/Lupin Dental, Stand Juli 2026)