Was ist ein 3D-Gesichtsscanner?

Ein 3D-Gesichtsscanner in der Zahnmedizin ist ein digitales Gerät, das die Oberfläche des menschlichen Gesichts dreidimensional erfasst. Er wird insbesondere in der ästhetischen Zahnmedizin, der Kieferorthopädie sowie der implantologischen Planung eingesetzt, um patientenindividuelle Daten präzise, schnell und berührungslos zu erfassen.

Der Dental-Gesichtsscanner wird für folgende Zwecke eingesetzt:

• Digitale Gesichtserfassung: Erfassung der äußeren Gesichtsstruktur zur Erstellung eines realitätsgetreuen 3D-Gesichtsmodells.
• Virtueller Patient (Dental Avatar): Kombination von Gesichtsdaten mit digitalen Zahnabdrücken und CBCT-Aufnahmen zur Darstellung eines vollständigen digitalen Patienten.
• Ästhetische Planung (Smile Design): Simulation des Behandlungsergebnisses (z. B. neue Zahnformen, Zahnstellungen) auf Basis des natürlichen Gesichtsprofils.
• Prothetische Versorgung: Optimierung von Zahnersatz (z. B. Kronen, Brücken, Veneers) durch Anpassung an die individuelle Gesichtsform.
• Kieferorthopädie: Integration von 3D-Gesichtsdaten zur Behandlungsplanung und zum Vergleich von Vorher-Nachher-Ergebnissen.
• Patientenberatung und Aufklärung: Visualisierung geplanter Behandlungen zur Verbesserung des Verständnisses und der Akzeptanz bei Patienten.
• Mock-up-Erstellung: Export der digitalen Planung für die Anfertigung von physischen Vorschau-Modellen mittels 3D-Druck.
• Kommunikation mit Laboren: Austausch vollständiger digitaler Datensätze zur präziseren, effizienteren Zusammenarbeit mit Dentallaboren.
• Standardisierte Dokumentation: Archivierung und Nachverfolgung des Gesichtszustands im Verlauf der Behandlung.

Wie funktioniert ein 3D-Gesichtsscanner?

Ein Gesichtsscanner funktioniert auf der Basis optischer Messtechnologien und erfasst die äußere Struktur des menschlichen Gesichts in drei Dimensionen. Dabei kommen meist mehrere hochauflösende Kameras sowie strukturierte Lichtquellen zum Einsatz, die in kürzester Zeit Lichtmuster auf das Gesicht projizieren. Die Sensoren registrieren, wie das Licht durch die Gesichtskonturen reflektiert wird. Anhand dieser Informationen berechnet das System Tiefeninformationen und erstellt eine sogenannte Punktwolke – eine Vielzahl von Messpunkten, die die Oberfläche des Gesichts exakt beschreiben.

Aus dieser Punktwolke wird ein geschlossenes 3D-Oberflächenmodell (Mesh) generiert, das durch Texturinformationen ergänzt wird, um ein realistisches, digitales Abbild des Gesichts zu erzeugen. In der Zahnmedizin werden diese 3D-Gesichtsdaten mit intraoralen Scans und digitalen Volumentomographien (DVT, CBCT) zusammengeführt. Die automatische Ausrichtung (Alignment) dieser Datensätze ermöglicht die Erstellung eines vollständigen virtuellen Patientenmodells, auch „Dental Avatar“ genannt. Intelligente Software erkennt dabei anatomische Referenzpunkte wie die Pupillenlinie, Okklusionsebene oder das Kiefergelenk, um eine präzise und konsistente Verknüpfung der verschiedenen Datenquellen sicherzustellen.

Wie arbeiten 3D-Gesichtsscanner, DVT und Intraoralscanner zusammen?

Der 3D-Gesichtsscanner, das DVT-Gerät und der Intraoralscanner arbeiten nicht im Sinne einer direkten technischen Verbindung miteinander, sondern kooperieren über die digitale Zusammenführung ihrer jeweiligen Datensätze innerhalb einer spezialisierten Planungssoftware. Jeder dieser Scanner erfasst dabei unterschiedliche anatomische Strukturen: Der 3D-Gesichtsscanner liefert eine farbige Oberflächenaufnahme des Gesichts, der DVT-Scanner erstellt ein dreidimensionales Volumenbild der knöchernen Strukturen im DICOM-Format, während der Intraoralscanner ein hochauflösendes 3D-Modell der Zähne und der Weichgewebe im Mundbereich erzeugt – in der Regel im STL-, OBJ- oder PLY-Format.

Die einzelnen Datensätze werden anschließend in eine kompatible Softwareumgebung importiert, beispielsweise in Programme wie exocad, 3Shape oder Blue Sky Plan. Dort erfolgt die präzise Registrierung der Scans auf Basis gemeinsamer anatomischer Referenzpunkte, etwa anhand der Zahnstellung, der Nasenform oder bestimmter knöcherner Landmarken. Je nach Software geschieht dieser Abgleich automatisiert oder manuell. Ziel ist es, die unterschiedlichen Aufnahmen exakt zueinander auszurichten, sodass ein vollständiges, patientenindividuelles 3D-Modell entsteht.

Vorteile und Nutzen für Patienten und Zahnärzte

Vorteile für Zahnärzte	Vorteile für Patienten
Ganzheitliche Diagnostik durch Kombination von Gesichts-, Intraoral- und Röntgendaten	Höhere Transparenz durch visuelle Darstellung des Behandlungsergebnisses
Effizienzsteigerung und Zeitersparnis im digitalen Workflow	Realistische Erwartungen durch Simulation des Endergebnisses
Präzisere Planung ästhetischer und funktioneller Maßnahmen	Stärkere Einbindung in die Therapieentscheidung durch visuelle Darstellung und interaktive Planung (Unterstützt Shared Decision Making, fördert das Verständnis für therapeutische Optionen und steigert die Patientenzufriedenheit durch transparente Kommunikation und Mitbestimmung auf Augenhöhe.)
Nahtlose Integration in CAD/CAM- und Planungssysteme	Schmerzfreie, schnelle und berührungslose Datenerfassung
Optimierte Kommunikation mit Dentallaboren	Besseres ästhetisches Ergebnis durch individuelle Anpassung an Gesichtsproportionen
Reduzierung von Fehlerquellen und Wiederholungen	Höhere Behandlungsakzeptanz durch anschauliche Visualisierung
Imagegewinn durch Einsatz moderner, digitaler Technologien (Stärkt die Außenwirkung der Praxis als innovativer, qualitätsorientierter Anbieter und unterstreicht eine zukunftsorientierte Corporate Identity.)	Vertrauen durch nachvollziehbare und transparente Planung

Hersteller und Modelle

Hersteller	Produkt	Verwendungsbereich	Besonderheiten
3dMD	3dMDface verschiedene Konfigurationen; z.B. 3dMDtrio	Klinische Gesichtserfassung (Cranio- und maxillofaziale Chirurgie, Plastische Chirurgie, Orthodontie, Forschung)	Stereophotogrammetrie mit mehreren synchronisierten Kameras (Aktiv-Studiofotografie) Erfasst das ganze Gesicht in Sekundenbruchteilen (Blitzlichtaufnahme) mit sehr hoher Präzision (~0,2 mm) Kann dynamische 3D-Aufnahmen (4D) von Mimik und Funktion (bis zu 60 Bilder/Sekunde) aufnehmen Weltweit in Kliniken etabliert und CE-zertifiziert
Artec 3D	Artec Eva Artec Leo Artec Space Spider (Spider II)	Allgemeine 3D-Gesichtserfassung (z.B. plastische/rekonstruktive Chirurgie, Prothetik, forensische Anwendungen)	Handgeführte Streifenlicht-Scanner (weißes bzw. blaues Licht) Schnelle Aufnahme: ein Kopfscan dauert unter 1 Minute Farbgetreue Erfassung der Hautoberfläche Bewegungstolerant (gleicht leichte Patientenbewegungen aus) und hohe Präzision für genaue 3D-Messungen Nicht als Medizinprodukt zertifiziert, aber bewährt in klinischer Praxis (z.B. Gesichtsprothetik, Verbrennungsmedizin)
Planmeca	ProFace (integriert in Planmeca ProMax 3D Röntgengeräte)	Zahnmedizin Kieferchirurgie (virtueller Patient, Diagnostik und Behandlungsplanung)	Integrierte 3D-Gesichtsabbildung im DVT/CBCT-Gerät: Erstellt in einem Durchgang gleichzeitig einen farbigen 3D-Gesichtsscan und ein DVT-Bild Alternativ kann der 3D-Gesichtsscan auch separat (ohne Röntgenstrahlung) erfolgen Automatisches Alignment: Gesichtsfoto wird in der Romexis®-Software passgenau mit dem 3D-Röntgenvolumen kombiniert (virtueller Patient) Ermöglicht bessere chirurgische Planung (z.B. Orthognathie) und Patientenaufklärung mit fotorealistischer Dokumentation.
Rayface	RayFace 200	Zahnmedizin (Smile‑Design, Implantologie, KFO, Prothetik)	RGB + Tiefensensoren (6 Kameras, 15 Sensoren), One‑Shot-Scan ≤ 0,5 s virtueller Avatar mit automatischem Alignment zu intraoral & CT‑Daten Smile‑Design + Mock‑up offenes System (exocad, DVT‑Anbindung)
SHINING 3D	MetiSmile Facial Scanner	Zahnmedizin (digitale Smile-Designs, prothetische Planung, Kieferorthopädie)	Strukturiertes Licht & Multi-Kamera-System: Drei 3D-Sensor-Kameras + 5 MP-Texturkamera für farbgenaue und detailreiche Gesichtsabbildung Scanzeit ~10 Sekunden für einen vollständigen Gesichtsscan (Aufnahmen aus mehreren Blickwinkeln) Genauigkeit bis 50 µm erfasst sogar sichtbare Zahnanteile. Software integriert Gesichts-Scan mit Intraoralscan und DICOM-Daten zu einem virtuellen Patienten (zur Behandlungsplanung) CE/FDA-zertifiziertes dentalmedizinisches Produkt speziell für den klinischen Alltag entwickelt
Zirkonzahn	Face Hunter Face Hunter II	Zahnmedizin (prothetische Planung, digitale Artikulator-Registrate)	Infrarot-basiertes 3D-Fotosystem (blendfreies IR-Licht) für fotorealistische 3D-Abdrücke des Gesichts, speziell als Grundlage für individuelle Zahnprothesen Sehr schnelle Erfassung: Einzelaufnahme < 0,1 s, vollst. Gesicht < 0,3 s Multishot-Modus ermöglicht dynamische Scans (bis zu 16 Bilder/s) zur Erfassung der Mimik Nahtlose Integration in den digitalen Zahntechnik-Workflow (z.B. Zirkonzahn CAD-Software, virtuelles Artikulationssystem) Ausgabe in Farbe (OBJ/PLY oder 3D-PDF) zur Patientenberatung mobil mit Laptop einsetzbar

Ray

Der Hersteller Ray (auch Ray Europe) bietet mit dem RayFace 200 bzw. One‑Shot‑3D‑Gesichtsscanner eine spezialisierte Lösung für zahnmedizinische Anwendungen – insbesondere für Smile‑Design, Implantologie und kieferorthopädische Planungen. Der Scanner ist CE‑zertifiziert und auf dem europäischen Markt verfügbar, z. B. über Medizinio.

• Technologie: Kombination aus RGB‑Kameras und Tiefensensoren (9 Sensoren, teils 15 je nach Anbieter) zur Aufnahme eines fotorealistischen 3D‑Gesichtsmodells in nur 0,5 Sekunden oder sogar 0,05 s pro Herstellerangabe.
• Besonderheiten:
  • Virtueller Patienten-Avatar, inklusive automatischer Alignment-Funktion zu intraoralen Scans und CT/DVT-Daten für umfassendes digitales Smile‑Design.
  • Smile‑Design-Integration mit Echtzeit‑Vorher‑Nachher‑Visualisierung und Mock‑up-Erstellung für Patientenberatung und Akzeptanzsteigerung.
  • Offenes System mit Anbindung an DVT, verschiedene IoS-Geräte und gängige CAD‑Software (z. B. exocad) zur Unterstützung interdisziplinärer Abläufe.
  • Einsatzspektrum: Zahnmedizin, Kieferorthopädie, Implantologie, Prothetik, ästhetische Frontzahnkorrektur, funktionsdiagnostische Analysen (z. B. Bisslage, Kiefergelenkausrichtung

Artec 3D

Die Firma Artec 3D aus Luxemburg (zuvor mit Wurzeln in Kalifornien) ist führend in der Entwicklung handgehaltener 3D-Scanner. Obwohl Artec-Scanner ursprünglich für industrielle und grafiktechnische Anwendungen konzipiert sind, haben sie auch im medizinischen Bereich breite Anerkennung gefunden. Modelle wie Artec Eva oder Artec Leo werden weltweit von Kliniken und Technikern genutzt, um schnell und präzise 3D-Modelle von Körperteilen zu erfassen – etwa in der plastischen Chirurgie, Anaplastologie (Gesichtsprothetik) oder der Unfallchirurgie.

Artec-Scanner arbeiten mit dem Prinzip des strukturieren Lichts: Ein Projektor wirft Muster (weißes oder blaues Licht) auf die Oberfläche, während Kameras die Verformung des Musters erfassen. Diese Technologie ermöglicht es, komplexe anatomische Formen berührungslos in 3D zu digitalisieren, inklusive feiner Gewebe- und Hautdetails. Ein wesentlicher Vorteil ist die Schnelligkeit und Einfache Handhabung der Artec-Geräte. Beispielsweise kann ein Gesicht oder Kopf in wenigen Sekunden bis unter einer Minute vollständig eingescannt werden, wie Artec am Beispiel eines Patienten demonstrierte. Die Datenverarbeitung erfolgt teilweise schon on-board (beim Modell Artec Leo mit integriertem Touchscreen) oder am PC mit der Artec-Studio-Software.

Für den medizinischen Einsatz ist die hohe Präzision und Farbtreue der Artec-Scanner relevant. Die Systeme erfassen auch feine Konturen und Farbinformationen der Hautoberfläche, was z.B. für die Planung von rekonstruktiven Eingriffen (etwa bei Gesichtsverbrennungen) oder die Fertigung von passgenauen Prothesen wichtig ist. Durch clevere Algorithmen können leichte Bewegungen des Patienten während des Scans ausgeglichen werden, sodass dennoch ein akkurates 3D-Modell entsteht. Sicherheitsaspekte sind ebenfalls gegeben: Das verwendete Licht ist für Patienten ungefährlich, es sind keine Marker oder Haftpunkte am Patienten nötig und der Scanvorgang ist kontaktlos.

Artec bietet zwar keine eigene medizinische Zertifizierung für seine Scanner (sie fallen in die Kategorie allgemeiner 3D-Scanner), doch werden die Geräte in vielen Kliniken erfolgreich eingesetzt. Zahlreiche Fallstudien belegen die Anwendung, z.B. die Erstellung von passgenauen Ohrimplantaten für Kinder mit Mikrotie mittels Artec Space Spider oder das Scannen von Gesichtern für die Planung von rekonstruktiven Operationen. Auch in der Forensik (3D-Gesichtsrekonstruktionen) und in Forschungsprojekten (z.B. Effekte von Körperhaltungen auf Weichteilgewebe) kommen Artec-Scanner zum Einsatz. Durch die Mobilität (handlich, teils kabellos beim Leo) und Benutzerfreundlichkeit dieser Scanner können medizinische Fachleute ohne spezielle Messtechnik-Ausbildung schnell zu verwertbaren 3D-Daten gelangen. Zusammenfassend sind Artec-Scanner ein flexibles Werkzeug im medizinischen Kontext, um patientenspezifische 3D-Daten effizient zu erheben – von Kopf bis Fuß.

Zirkonzahn

Der Südtiroler Hersteller Zirkonzahn ist vor allem für dentale CAD/CAM-Systeme und innovative Labor-Technik bekannt. Mit dem Face Hunter hat Zirkonzahn einen 3D-Gesichtsscanner speziell für die Zahnmedizin im Programm. Dieses System dient dazu, das Patientengesicht fotorealistisch in 3D zu digitalisieren, um daraus individualisierte prothetische Versorgungen zu planen. Der Face Hunter Scanner integriert sich nahtlos in Zirkonzahns digitalen Workflow: Die Gesichtsdaten können unmittelbar mit Zahnbogen-Scans und virtuellen Artikulatoren verknüpft werden.

Technologisch arbeitet Face Hunter mit strukturierter Beleuchtung im Infrarotbereich, wodurch der Patient nicht durch Blitzlicht geblendet wird. Eine einzelne 3D-Aufnahme erfolgt in unter 0,1 Sekunden – das vollständige Gesicht kann in weniger als 0,3 Sekunden erfasst werden. Diese Schnappschuss-Technik verhindert Verwacklungen und liefert hochauflösende, farbgetreue 3D-Modelle. Die neue Generation Face Hunter II ermöglicht sogar dynamische Scans, d.h. die Aufnahme mehrerer Bilder pro Sekunde (bis 16 FPS) und ein 3D-Tracking von Gesichtsbewegungen. Dadurch können unterschiedliche Mimiken des Patienten digital festgehalten werden – etwa Lächeln, Kieferschluss etc., was für funktionelle prothetische Planungen wertvoll ist.

Die Face-Hunter-Software verwaltet und verarbeitet die Daten weiter. Sie erlaubt es, die 3D-Gesichtsscans zusammen mit Intraoralscans, Kiefergelenksmessungen oder DICOM-Daten (3D-Röntgen) in einer gemeinsamen Ansicht auszurichten und zu überlagern. So entsteht ein vollständiges digitales Abbild des Patienten („virtueller Patient“), in dem z.B. Zahnrekonstruktionen in korrekter Relation zum Gesicht des Patienten designt werden können. Praktisch für die Patientenberatung: Aus den Scanndaten lassen sich fotorealistische Visualisierungen erzeugen (auch als 3D-PDF), um dem Patienten vorab das ästhetische Ergebnis zu demonstrieren. 

Insgesamt bietet Zirkonzahn mit dem Face Hunter eine hoch integrierte Lösung für Zahntechniker und Zahnärzte, um Funktion und Ästhetik im digitalen Workflow optimal aufeinander abzustimmen.

3dMD

Das US-Unternehmen 3dMD gilt als Pionier der medizinischen 3D-Oberflächenerfassung. Bereits früh entwickelte 3dMD kommerzielle Systeme auf Basis aktiver Stereophotogrammetrie. Modelle wie das 3dMDface™ setzen bis heute klinische Standards in der präzisen 3D-Dokumentation von Gesichtern und Körpern.

Technologie und Genauigkeit:

• Stationäre Mehrkamera-Systeme erstellen in Millisekunden ein hochauflösendes 3D-Bild durch simultane Aufnahmen aus mehreren Winkeln.
• Die Software berechnet aus diesen Ansichten ein farbiges Punkt- oder Netzmodell per Triangulation.
• Präzision: Validierte Genauigkeit von ±0,2 mm, ideal für die Analyse feinster Volumenänderungen.
• Aufnahme ohne Bewegungsunschärfe – besonders geeignet für Kinder oder unkooperative Patienten.
• Optional: 4D-Erfassung (z.B. Mimik, Sprache, Kauen) mit bis zu 60 3D-Frames pro Sekunde.
  

Klinische Einsatzfelder:

• Kieferorthopädie, MKG- und Plastische Chirurgie, Orthopädie.
• Prä-/postoperative Vergleichsdokumentation, 3D-Planung chirurgischer Eingriffe.
• Integration mit Intraoralscans und CT/DVT-Daten (z.B. zur Kombination von Weich- und Hartgewebsbefund).
• Anwendung auch im Prothetikbereich (z.B. bei Gesichtsprothesen mit 3D-Druck).
• Kompatibilität mit gängigen Planungstools wie Dolphin oder Materialise.
  

Verbreitung und Reputation:

• Weltweit über 1200 Systeme im Einsatz, darunter an führenden Universitätskliniken (z.B. Tübingen, Freiburg, Bern).
• Medizinproduktzertifizierung (u.a. CE).
• Hohe Akzeptanz in Forschung und Industrie, etwa zur Bewegungsanalyse oder KI-Datengenerierung.
  

SHINING 3D

Das Unternehmen SHINING 3D aus China ist ein weltweit aktiver Hersteller von 3D-Scannern und -Druckern. Mit Shining 3D Dental adressiert die Firma speziell den Dentalmarkt. Der MetiSmile Gesichtsscanner wurde als erstes Gesichts-Scan-System von Shining 3D exklusiv für die Zahnmedizin entwickelt. Er ist darauf ausgelegt, klinisch schnell und präzise digitale 3D-Gesichtsabbildungen zu liefern, um sie im zahnärztlichen Workflow weiterzuverwenden.

MetiSmile ist inzwischen in vielen digitalen Praxiskonzepten integriert und wird insbesondere bei ästhetischen Rekonstruktionen, Smile-Designs und kieferorthopädischen Planungen eingesetzt. In nur etwa 10 Sekunden scannt das Gerät das gesamte Gesicht des Patienten aus verschiedenen Blickwinkeln und konstruiert daraus automatisch ein vollständiges 3D-Modell. Technisch erreicht der Scanner dank drei strukturierter 3D-Sensoren und einer 5 MP-Texturkamera eine Genauigkeit von bis zu 50 Mikrometern. Dies genügt, um selbst feine Gesichtsdetails und sogar Teile der Zahnreihen realistisch abzubilden. Die hohe Texturauflösung sorgt dafür, dass die Haut- und Zahnfarbe naturgetreu erfasst wird.

Ein großer Vorteil ist die Datenintegration: Die Shining-Software ordnet den 3D-Gesichtsscan automatisch den intraoralen Scans (digitale Abdrucknahme) zu und erlaubt zusätzlich die Einbindung von 3D-Röntgendaten (DVT). Dadurch entsteht ein umfassendes virtuelles Patientenmodell, in dem z.B. die Stellung der Zähne zur Lippenlinie oder zum Gesichtsschädel beurteilt werden kann. Für die digitale Smile-Gestaltung und prothetische Planung ist dies ein wertvolles Werkzeug, um Funktion und Ästhetik im Voraus zu simulieren.

SHINING 3D legt zudem Wert auf medizinische Zertifizierungen: Die Dentalprodukte (inkl. MetiSmile) verfügen über CE-Kennzeichnung in Europa sowie FDA-Zulassung in den USA und werden nach ISO 13485 (Qualitätsmanagement für Medizinprodukte) gefertigt. Durch ein weltweites Servicenetz (u.a. ein Büro in Stuttgart) unterstützt Shining 3D seine Kunden bei Einführung und Betrieb der Systeme. Damit hat sich der MetiSmile als verlässliches, kliniktaugliches System etabliert, das 3D-Gesichtsscans in den zahnärztlichen Alltag bringt und die digitale Prozesskette (Scan–Planung–CAD/CAM) sinnvoll ergänzt.

Wie viel kostet ein 3D-Gesichtsscanner?

Die Kosten für Dental-3D-Gesichtsscanner hängen stark vom Funktionsumfang und der Systemintegration ab. Der RayFace 200 liegt bei etwa 13.900 bis 18.000 Euro zzgl. MwSt. und bietet einen One-Shot-Scan in unter einer Sekunde mit direkter Anbindung an Intraoralscanner und DVT-Systeme – ideal für Smile-Design und implantatgestützte Planung. 

Der MetiSmile 3D von SHINING 3D ist mit einem Einstiegspreis ab 4.700 Euro zzgl. MwSt. deutlich günstiger und liefert strukturierte Lichtscans mit RGB-Textur, CE-Zertifizierung und Anbindung an dentale CAD-Software – optimal für digitale Workflows in der Praxis. 

Das Planmeca ProFace-Modul ist nicht separat erhältlich, sondern nur integriert in den ProMax 3D-Röntgengeräten von Planmeca, deren Systempreise bei etwa 60.000 Euro beginnen – dafür ist die gleichzeitige Erfassung von DVT- und 3D-Gesichtsdaten möglich. 

Die tragbaren Scanner von Artec 3D bewegen sich je nach Modell im oberen Preissegment: Der Artec Eva startet bei rund 9.000 Euro zzgl. MwSt., während der Artec Leo mit kabellosem Betrieb, integriertem Bildschirm und On-Device-Rechenleistung etwa 35.000 Euro zzgl. MwSt. kostet.