DE102007027408B3 - Method for flexible network-based data processing for the production of patient-specific medical devices - Google Patents

Method for flexible network-based data processing for the production of patient-specific medical devices Download PDF

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    • A61C13/0004—Computer-assisted sizing or machining of dental prostheses
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    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
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    • G16H50/50—ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics for simulation or modelling of medical disorders

Abstract

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit anzugeben, die die Nachteile des Standes der Technik weitestgehend beseitigt. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einem Verfahren zur flexiblen netzwerkbasierten Datenverarbeitung zur Herstellung patientenspezifischer Medizinprodukte auf der Grundlage direkt oder indirekt erzeugter Daten des Körpers, der Körperteile, einzelner Organe oder Anteilen von Organen durch die folgenden Schritte gelöst: - Generierung von Daten des Körpers, der Körperteile, einzelner Organe oder Anteilen von Organen eines Probanden mittels eines Datenerfassungssystems - die generierten Daten werden von den Beteiligten zusammen mit Begleitdaten über einen der vernetzten Rechner an die Benutzerschnittstelle der flexiblen netzwerkbasierten Datenverarbeitung für patientenspezifische Medizinprodukte (fnDfpM) übermittelt - sämtliche Daten werden dazu genutzt, um das patientenspezifische Medizinprodukt zu kreieren - Generierung von Daten zur Steuerung des jeweiligen Produktionssystems - Produzent erstellt mittels der zur Verfügung stehenden Daten für sein Produktionssystem das patientenspezifische Medizinprodukt und liefert es dem Beteiligten, der das patientenspezifische Medizinprodukt am Probanden einsetzt.The invention has for its object to provide a way that eliminates the disadvantages of the prior art as far as possible. According to the invention, the object is achieved with a method for flexible network-based data processing for the production of patient-specific medical devices on the basis of directly or indirectly generated data of the body, the body parts, individual organs or portions of organs by the following steps: Generation of data of the body, the body parts , individual organs or parts of a subject's organs by means of a data acquisition system - the generated data will be transmitted to the user interface of the flexible network-based data processing for patient-specific medical devices (fnDfpM) together with supporting data via one of the networked computers - all data will be used to to create the patient-specific medical device - generation of data to control the respective production system - producer uses the available data for his production system to create the pat ient-specific medical device and supplies it to the participant who uses the patient-specific medical device on the subject.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur flexiblen netzwerkbasierten Datenverarbeitung zur Herstellung von patientenspezifischen Medizinprodukten.The The invention relates to a method for flexible network-based Data processing for the production of patient-specific medical devices.

Handwerkliche Verfahren verlieren an Bedeutung bei der Herstellung patientenspezifischer Medizinprodukte, während rechnergestützte Verfahren, die ausgehend von Daten – erfasst durch unterschiedliche Verfahren – zunehmende Bedeutung erlangen. Epithesen werden beispielsweise nach direkter Datenerfassung relevanter Körperoberflächen rechnergestützt konstruiert. Häufig dienen dabei Daten der gesunden Körperhälfte als Anhaltspunkt für die Wiederherstellung der erkrankten Körperhälfte. Für dentale Restaurationen (Inlays, Kronen, Brücken) sind dezentrale Datenerfassungssysteme Stand der Technik, die

  • • direkt im Mund des Patienten Daten der zu präparierenden Zähne erfassen oder
  • • im zahntechnischen Labor die Daten indirekt nach Abformung und Modellherstellung generieren.
Craftsmanship methods are becoming less important in the production of patient-specific medical devices, while computer-based procedures, which are becoming increasingly important on the basis of data acquired through different methods. For example, epitheses are computer-aided by direct data collection of relevant body surfaces. Frequently, data from the healthy body serve as a clue for the recovery of the diseased half of the body. For dental restorations (inlays, crowns, bridges) decentralized data acquisition systems are state of the art
  • • acquire data on the teeth to be prepared directly in the patient's mouth or
  • • Generate the data indirectly in the dental laboratory after impression taking and model fabrication.

Für die Versorgung von Patienten mit implantatgetragenem Zahnersatz erfolgt sowohl die Planung der Implantatposition im Kiefer als auch die Produktion von Implantatsuprastrukturen ausgehend von Daten bildgebender Datenerfassungssysteme (Computertomographie, Digitale Volumentomographie). Zur Produktion von Zahnersatz sind zentrale (industrielle) Produktionszentren mit dezentralen Datenerfassungssystemen und der Übermittlung des dezentral konstruierten Zahnersatzes zur Fertigung verbreitet. Dabei benötigen unterschiedliche Systeme zur Produktion von patientenindividuellem Zahnersatz jeweils ihr systemspezifisches Computerprogramm mit ihren eigenen Benutzerschnittstellen. Die Arbeit mit diesen Datenerfassungs- und Produktionssystemen erfordert einen mehr oder minder umfangreichen Einschulungsbedarf.For the supply Patients with implant-supported dentures both the planning of the implant position in the jaw as well as the production of implant superstructures based on data from imaging data acquisition systems (computer tomography, Digital volume tomography). To the production of dentures are central (industrial) production centers with decentralized data acquisition systems and the transmission of the decentrally constructed dentures for manufacturing spread. Need it different systems for the production of patient-individual Dentures each their system-specific computer program with their own user interfaces. Working with this data collection and production systems requires a more or less extensive Enrollment requirements.

In der Patentliteratur liegt eine Anzahl von Veröffentlichungen in dem Bereich der Zahnheilkunde vor, die den Datentransfer innerhalb eines geschlossenen Systems beschreiben. Als geschlossene Systeme sind dabei solche Systeme eines Anbieters zu verstehen, bei denen beispielsweise Daten zwischen Datenerfassungsgeräten, Konstruktionsprogrammen, Fertigungsprogrammen und Fertigungseinrichtungen, die an unterschiedlichen Orten lokalisiert sein können, über verbundene Computer ausgetauscht werden.In There are a number of publications in the field in the patent literature Dentistry, which handles the data transfer within a closed Describe system. As closed systems are such Understand systems of a vendor where, for example, data is between Data acquisition devices, Design programs, manufacturing programs and manufacturing facilities, which can be located in different places, via connected ones Computer to be exchanged.

EP 1 568 335 A2 beschreibt ein Verfahren zur gemeinsamen Nutzung eines virtuellen Modells in mindestens einer Zahnarztpraxis, mindestens einem Dentallabor und einem Service Zentrum. In diesem geschlossenen System wird der Prozess durch die Zahnarztpraxis initiiert. EP 1 568 335 A2 describes a method for sharing a virtual model in at least one dental practice, at least one dental laboratory and a service center. In this closed system, the process is initiated by the dental practice.

US 6,821,123 B2 beschreibt den Datenaustausch innerhalb eines geschlossenen Systems unter Bezugnahme auf das PROCERA-Verfahren. Innerhalb des Systems werden Daten zwischen Zahnarztpraxen und einer Zentrale ausgetauscht und in der Zentrale gespeichert, wobei technische und Abrechnungsdaten berücksichtigt werden. US 7,175,435 B2 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung vom Implantatzahnersatz unter Einbeziehung von 3 Gruppen (A, B, C). A übernimmt die Simulation des Zahnersatzes unter Verwendung von radiologischen Daten, B die Fertigung ausgewählter Komponenten, die von C um weitere ergänzt werden und von A zusammengefügt werden. Ziel der Entwicklung ist der schnelle Ersatz einer herausnehmbaren Prothese durch eine fest auf Implantaten verankerten Prothese binnen Stunden. Hinsichtlich der Herstellung des Zahnersatzes wird auch in diesem Falle Bezug auf das PROCERA-Verfahren genommen. Der Verfahrensablauf ist linear in Form einer Lieferkette organisiert. US 6,821,123 B2 describes the data exchange within a closed system with reference to the PROCERA method. Within the system, data is shared between dental practices and a central office and stored in the central office, taking into account technical and accounting data. US 7,175,435 B2 describes a method for producing the implant denture involving 3 groups (A, B, C). A takes over the simulation of the dental prosthesis using radiological data, B the fabrication of selected components, which are supplemented by C and joined by A. The aim of the development is the rapid replacement of a removable prosthesis with a prosthesis firmly anchored to implants within hours. With regard to the production of the denture, reference is also made in this case to the PROCERA method. The process is organized linearly in the form of a supply chain.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit anzugeben, die unterschiedlichsten Systemanbieter in den unterschiedlichsten Herstellungsstufen von Medizinprodukten zusammen zu führen, um insbesondere Qualität und/oder Kosten beeinflussen zu können. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einem Verfahren zur flexiblen netzwerkbasierten Datenverarbeitung zur Herstellung patientenspezifischer Medizinprodukte die folgenden Schritte umfassend:Of the Invention is based on the object of specifying a possibility, the most diverse system providers in the most diverse production stages of medical devices to lead together in particular quality and / or to be able to influence costs. According to the invention, the task with a method for flexible network-based data processing To manufacture patient-specific medical devices, follow these steps full:

  • – Generierung von Daten des Körpers, der Körperteile, einzelner Organe oder Anteilen von Organen eines Probanden mittels eines Datenerfassungssystems- Generation from data of the body, the body parts, individual organs or parts of organs of a subject by means of a data acquisition system
  • – die generierten Daten werden von den Beteiligten zusammen mit Begleitdaten über einen der vernetzten Rechner an die Benutzerschnittstelle der flexiblen netzwerkbasierten Datenverarbeitung für patientenspezifische Medizinprodukte übermittelt- the Data generated by the participants together with accompanying data on a the networked computer to the user interface of the flexible network-based data processing for patient-specific medical devices
  • – sämtliche Daten werden dazu genutzt, um das patientenspezifische Medizinprodukt zu kreieren- all Data is used to make the patient-specific medical device to create
  • – Generierung von Daten zur Steuerung des jeweiligen Produktionssystems- Generation of data for controlling the respective production system
  • – Produzent erstellt mittels der zur Verfügung stehenden Daten für sein Produktionssystems das patientenspezifische Medizinprodukt und liefert es dem Beteiligten, der das patientenspezifische Medizinprodukt am Probanden einsetzt, dadurch gelöst, dass der Datenaustausch und die Datenverarbeitung und/oder die Visualisierung der Datenverarbeitung und/oder die Produktion und/oder die Nachverfolgung des Transportes der patientenspezifischen Medizinprodukte zwischen unterschiedlichen Beteiligten durch die genannten Schnittstellen über vernetzte Rechner erfolgt, indem am Prozess Beteiligte über vernetzte Rechner Daten und Begleitinformationen an die Benutzerschnittstelle des Systems zur flexiblen netzwerkbasierten Datenverarbeitung für die Produktion patientenspezifischer Medizinprodukte übermitteln und das System zur flexiblen netzwerkbasierten Datenverarbeitung die Daten prüft oder ein Verfahren unter Nutzung vernetzter Rechner zur Prüfung genutzt wird und sofern erforderlich, über die Benutzerschnittstellen am Prozess Beteiligte zur Korrektur aufgefordert werden und die zur Konstruktion geeigneten Daten über die genannten Schnittstellen an ausgewählte Konstruktionssysteme zur Konstruktion weitergeleitet werden und das System die Konstruktion automatisch anhand der Begleitinformationen über die vernetzten Rechner durchführt oder das System eine interaktive Konstruktion über die vernetzten Rechner, gesteuert von einem oder mehreren Beteiligten, über die genannten Schnittstellen durchführt, wobei die Visualisierung unabhängig von dem gewählten Konstruktionssystem gleich oder weitgehend gleich ist und/oder das System die Konstruktionsdaten prüft oder ein Verfahren unter Nutzung vernetzter Rechner zur Prüfung genutzt wird und sofern erforderlich, über die Benutzerschnittstellen am Prozess Beteiligte zur Korrektur aufgefordert werden und die zur Produktion geeigneten Konstruktionsdaten über die genannten Schnittstellen an das Produktionssystem oder den Produzenten übermittelt und/oder das System die Produktionsdaten prüft oder ein Verfahren unter Nutzung vernetzter Rechner zur Prüfung nutzt und sofern erforderlich, über die Benutzerschnittstellen am Prozess Beteiligte zur Korrektur auffordert und die zur Produktion geeigneten Produktionsdaten über die genannten Schnittstellen an das Produktionssystem oder den Produzenten übermittelt und/oder das System über die genannten Schnittstellen die Produktion und Lieferung nachverfolgt.Producer uses the available data for his production system to create the patient-specific medical device and delivers it to the participant who uses the patient-specific medical device on the subject by exchanging data and data processing and / or visualizing the data processing and / or production and / or the tracking of the transport of patient-specific medical devices between different participants through the above interfaces via networked computers by the process participants via networked computers transmit data and accompanying information to the user interface of the system for flexible network-based data processing for the production of patient-specific medical devices and the system for flexible network-based data processing checks the data or a method under Use of networked computers is used for the review and, if necessary, via the user interfaces to the process stakeholders for correction are requested and the design-appropriate data via the said interfaces to selected design systems for design forwarded and the system automatically the construction of the accompanying information on the networked Calculator performs or the system an interactive construction over the networked computers, controlled by one or more involved the visualization is the same or substantially the same regardless of the chosen design system and / or the system examines the design data or a method using networked computers is used for testing and, if necessary, those involved in the process via the user interfaces be requested for correction and transmitted to the production system or the producer the design data suitable for production and / or the system checks the production data or uses a method using networked computers for testing and if necessary, via the user interfaces in the process involved Correction requests and the suitable for production production data via the mentioned interfaces to the production system or the producer and / or the system via the said interfaces the production and supply tracked.

Die Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Die Zeichnungen zeigen:The Invention will be explained below with reference to exemplary embodiments. The drawings show:

1 schematische Darstellung der Datenakquisition 1 schematic representation of the data acquisition

2 schematische Darstellung der Kommunikation des Benutzers 2 schematic representation of the communication of the user

3 schematische Darstellung der Kommunikation der Produzenten 3 schematic representation of the communication of the producers

4 schematische Darstellung der flexiblen netzwerkbasierten Datenverarbeitung für patientenspezifische Medizinprodukte 4 schematic representation of flexible network-based data processing for patient-specific medical devices

Die flexible netzwerkbasierte Datenverarbeitung für patientenspezifische Medizinprodukte (fnDfpM) dient dem Austausch von Daten zwischen den mittelbar oder unmittelbar Beteiligten:

  • • Patienten
  • • Ärzten oder Zahnärzten
  • • Fachpersonal, das mit der Gestaltung oder der (teilweisen) Anfertigung von patientenspezifischen Medizinprodukten betraut ist (z. B. Epithetiker, Zahntechniker)
  • • Produzenten (Hersteller von patientenspezifischen Medizinprodukten oder dazu erforderlichen Halbzeugen) sowie der Weiterverarbeitung der Daten mit dem Ziel der Produktion von patientenspezifischen Medizinprodukten (pM). Unter patientenspezifischen Medizinprodukten (pM) werden beispielsweise Prothesen zum Ersatz von Körperteilen, Epithesen, Zahnersatz (Kronen, Brücken, herausnehmbare Prothesen) oder patientenspezifische Implantate, auch Zahnimplantate verstanden, die für den Patienten individuell oder anteilig individuell hergestellt werden.
The flexible network-based data processing for patient-specific medical devices (fnDfpM) serves the exchange of data between the directly or indirectly involved parties:
  • • patients
  • • doctors or dentists
  • • specialist staff who are responsible for the design or (partial) production of patient-specific medical devices (eg epithetics, dental technicians)
  • • Producers (manufacturers of patient-specific medical devices or the necessary semi-finished products) as well as the further processing of the data with the aim of producing patient-specific medical devices (pM). Patient-specific medical devices (pM) are understood as meaning, for example, prostheses for replacing body parts, epitheses, dental prostheses (crowns, bridges, removable prostheses) or patient-specific implants, as well as dental implants, which are produced individually or proportionately individually for the patient.

Im Zuge der flexiblen netzwerkbasierten Datenverarbeitung für patientenspezifische Medizinprodukte (fnDfpM) werden Daten zwischen Beteiligten über vernetzte Rechner (z. B. Intranet oder Internet) ausgetauscht. Die flexible netzwerkbasierte Datenverarbeitung für patientenspezifische Medizinprodukte (fnDfpM) stellt ein Verfahren dar, das den Datenaustausch, die Datenverarbeitung, die Visualisierung der Resultate der Datenverarbeitung und die Nachverfolgung der Produktion und des Transportes der patientenspezifischen Medizinprodukte (pM) zwischen unterschiedlichen Beteiligten durch spezielle Schnittstellen über vernetzte Rechner ermöglicht. Die flexible netzwerkbasierte Datenverarbeitung für patientenspezifische Medizinprodukte (fnDfpM) kann dabei für die gesamte Abfolge (4) oder anteilig Anwendung finden.In the course of flexible network-based data processing for patient-specific medical devices (fnDfpM), data is exchanged between participants via networked computers (eg intranet or Internet). The flexible network-based data processing for patient-specific medical devices (fnDfpM) represents a process that interconnects data exchange, data processing, visualization of the results of data processing and tracking the production and transport of patient-specific medical devices (PMs) between different stakeholders through specialized interfaces Calculator allows. The flexible network-based data processing for patient-specific medical devices (fnDfpM) can be used for the entire sequence ( 4 ) or proportionally apply.

Die zugrunde liegenden Daten des Körpers, der Körperteile, einzelner Organe oder Anteilen von Organen (z. B. Zähnen, Kieferknochen) können:

  • • direkt am Patienten durch bildgebende Verfahren (z. B. Photographie, Röntgen, Computertomographie, Magnetresonanztomographie, Ultraschall, Digitale Volumentomographie) oder durch Digitalisierung des Körpers oder der Körperoberfläche oder Teilen des Körpers oder der Körperoberfläche oder
  • • indirekt durch die Digitalisierung von Duplikaten des Körpers oder seiner Anteile (reale Modelle)
  • • indirekt durch das Generieren von entsprechenden Daten aus Messdaten des Körpers oder seiner Anteile (virtuelle Modelle)
erfasst werden (1).The underlying data of the body, body parts, individual organs or parts of organs (eg teeth, jaw bones) can be:
  • • directly on the patient by means of imaging techniques (eg photography, X-ray, computed tomography, magnetic resonance imaging, ultrasound, digital volume tomography) or by digitizing the body or body surface or parts of the body or body surface or
  • • indirectly through the digitization of duplicates of the body or its parts (real models)
  • Indirectly by generating corresponding data from measured data of the body or its components (virtual models)
to be recorded ( 1 ).

Zusammenfassend werden die Systeme zur DatengewinnungIn summary, the systems for data recovery

„Datenerfassungssysteme", das Resultat der Datenerfassung „Daten" genannt. Diese Daten werden von den Beteiligten zusammen mit Begleitdaten (persönliche Daten des Patienten, Information zum patientenspezifischen Medizinprodukten (pM) (Spezifikation), Präferenz für ein Konstruktions- oder Produktionssystem, Liefertermin, Informationen zur Datenqualität oder dem Kostenträger für die Behandlungskosten sowie weitere Daten (z. B. Photos, Daten anderen Ursprungs) über vernetzte Rechner an die Benutzerschnittstelle der flexiblen netzwerkbasierten Datenverarbeitung für patientenspezifische Medizinprodukte (fnDfpM) übermittelt (1). Daten können beispielsweise in individuellen Datenformaten oder auch im *.stl- oder DICOM-Format übermittelt werden."Data acquisition systems", the result of data acquisition called "data". This information is provided by the parties together with incidental data (personal data of the patient, information on patient-specific medical devices (pM) (specification), preference for a design or production system, delivery date, information about the quality of the data or the payee for the treatment costs and other data (eg B. Photos, data of other origins) via networked computers to the user interface of the flexible network-based data processing for patient-specific medical devices (fnDfpM) ( 1 ). Data can be transmitted, for example, in individual data formats or in * .stl or DICOM format.

Daten, die zur Konstruktion – synonym dem Design – bzw. zur Ermittlung des Körpers oder der geometrischen Raumstruktur des patientenspezifischen Medizinproduktes (pM) benötigt werden, werden über eine Schnittstelle der flexiblen netzwerkbasierten Datenverarbeitung für patientenspezifische Medizinprodukte (fnDfpM) übergeben. Hier kann eine Prüfung hinsichtlich der Qualität der Daten unmittelbar in der flexiblen netzwerkbasierten Datenverarbeitung für patientenspezifische Medizinprodukte (fnDfpM) oder mittelbar durch einen Beteiligten nach Datenübermittlung durch vernetzte Rechner erfolgen. Darüber hinaus können auch Begleitdaten hinsichtlich der Qualität und des Umfanges analysiert werden. Entspricht die Datenqualität nicht den Anforderungen des gewählten Konstruktions- oder Produktionssystems, erhält der Beteiligte, der die Daten übermittelt hat, über die vernetzten Rechner eine diesbezügliche Information. Dies kann aktiv als auch passiv erfolgen, entweder indem der Beteiligte eine Information an seine Eingabestelle erhält, oder indem der Beteiligte von jedem beliebigen vernetzten Rechner sich erkundigen kann, ob die übermittelten Daten den Anforderungen entsprechen (in Analogie zum bekannten E-Mailsystem).Dates, to the construction - synonymous the design - or to determine the body or the geometric spatial structure of the patient-specific medical device (pM) needed Become over an interface of flexible network-based data processing for patient-specific medical devices (fnDfpM) passed. Here is an exam in terms of quality the data directly in the flexible network-based data processing for patient-specific Medical devices (fnDfpM) or indirectly by a party after data transmission done by networked computers. In addition, also can Accompanying data analyzed in terms of quality and scope become. Does the data quality not meet the requirements of the selected Construction or production system, the party receiving the Data transmitted has, about the networked computers a related information. This can active as well as passive, either by the party involved Receives information to its entry point, or by the party involved from any networked computer can inquire whether the transmitted Data to meet the requirements (in analogy to the known e-mail system).

Daten, die den Anforderungen für die Konstruktion des patientenspezifischen Medizinproduktes (pM) entsprechen, werden über eine Schnittstelle an ein geeignetes Konstruktionssystem übergeben. Konstruktionssysteme stellen beispielsweise Computerprogramme der Produzenten von patientenspezifischen Medizinprodukten (pM) dar, die bislang von den Produzenten selber genutzt wurden oder nur ausgewählten Beteiligten (z. B. Fachpersonal) zugänglich waren. Die flexible netzwerkbasierte Datenverarbeitung für patientenspezifische Medizinprodukte (fnDfpM) gestattet es, mit unterschiedlichen Konstruktionssystemen Daten über definierte Schnittstellen auszutauschen (2). Diese Computerprogramme können Bestandteil der flexiblen netzwerkbasierten Datenverarbeitung für patientenspezifische Medizinprodukte (fnDfpM) sein, oder mittelbar über Schnittstellen von einem Beteiligten genutzt oder gesteuert werden. Zwischenergebnisse der Konstruktion oder abschließende Ergebnisse der Konstruktion, nachfolgend als Konstruktionsdaten bezeichnet, werden über eine interne Schnittstelle an die Benutzerschnittstelle und anschließend an den Dateneinsender und/oder einen weiteren Beteiligten übermittelt. Die Beteiligten können beispielsweise die Konstruktionsdaten prüfen und interaktiv über die Nutzung der vernetzten Rechner modifizieren, wobei die Visualisierung unabhängig von dem gewählten Konstruktionssystem gleich oder weitgehend gleich ist, um die Prüfung und Modifizierung zu vereinfachen. Ergebnisse der Konstruktion können beispielsweise in individuellen Datenformaten oder auch im *.stl-Format übermittelt werden. Die geprüften und ggf. modifizierten Konstruktionsdaten werden über die genannten Schnittstellen an das Konstruktionsprogramm, das Produktionsprogramm oder den Produzenten übermittelt. Die flexible netzwerkbasierte Datenverarbeitung für patientenspezifische Medizinprodukte (fnDfpM) gestattet es, mit unterschiedlichen Produktionssystemen über die genannten Schnittstellen Daten auszutauschen (3). Modifizierte Konstruktionsdaten werden beispielsweise über die Benutzerschnittstelle an das Konstruktionsprogramm und über eine geeignete Schnittstelle an das Produktionssystem übergeben. Das Produktionssystem umfasst ein Computerprogramm zur Berechnung der Produktionsdaten, die als Ergebnis der verarbeiteten Konstruktionsdaten zur Steuerung von Produktionsmaschinen dienen. Die Schnittstelle zum Produktionssystem ist Bestandteil der flexiblen netzwerkbasierten Datenverarbeitung für patientenspezifische Medizinprodukte (fnDfpM). Darüber hinaus können auch die Computerprogramme zur Berechnung der Produktionsdaten Bestandteil der flexiblen netzwerkbasierten Datenverarbeitung für patientenspezifische Medizinprodukte (fnDfpM) sein. Ferner können die Visualisierung der Produktionsdaten und/oder die Nachverfolgung des Produktionsprozesses über spezifizierte Schnittstellen der flexiblen netzwerkbasierten Datenverarbeitung für patientenspezifische Medizinprodukte (fnDfpM) erfolgen.Data that meets the requirements for the design of the patient-specific medical device (pM) are transferred via an interface to a suitable design system. Construction systems represent, for example, computer programs of the producers of patient-specific medical products (pM) that were hitherto used by the producers themselves or only accessible to selected participants (eg specialist personnel). The flexible network-based data processing for patient-specific medical devices (fnDfpM) makes it possible to exchange data via defined interfaces with different construction systems ( 2 ). These computer programs can be part of the flexible network-based data processing for patient-specific medical devices (fnDfpM), or can be used or controlled indirectly via interfaces by a participant. Interim results of the design or final results of the design, hereafter referred to as design data, are communicated via an internal interface to the user interface and then to the data sender and / or another party. For example, the participants can review the design data and interactively modify it through the use of the networked computers, the visualization being the same or substantially the same regardless of the design system chosen to simplify testing and modification. Results of the construction can be transmitted, for example, in individual data formats or in * .stl format. The tested and possibly modified design data are transmitted via the interfaces mentioned to the design program, the production program or the producer. The flexible network-based data processing for patient-specific medical devices (fnDfpM) makes it possible to exchange data with different production systems via the interfaces mentioned ( 3 ). For example, modified design data is transferred to the engineering program via the user interface and to the production system via a suitable interface. The production system includes a computer program for calculating the production data that serves as the result of the processed design data for controlling production machines. The interface to the production system is part of the flexible network-based data processing for patient-specific medical devices (fnDfpM). In addition, computer programs for calculating production data can also be part of flexible network-based data processing for patient-specific medical devices (fnDfpM). Furthermore, the visualization of the production data and / or the tracking of the production process can take place via specified interfaces of the flexible network-based data processing for patient-specific medical devices (fnDfpM).

Nachfolgend soll anhand der Herstellung einer Prothese das erfindungsgemäße Verfahren erläutert werden:
Nach geeigneter Datenerfassung beider unterer Extremitäten mittels eines bildgebenden flächenhaften Digitalisiersystems werden die Messdaten (ASCII-Format) und Begleitinformationen von dem Orthopädiemechaniker über einen der vernetzten Rechner an die Benutzerschnittstelle der flexiblen netzwerkbasierten Datenverarbeitung für patientenspezifische Medizinprodukte (fnDfpM) verschlüsselt übermittelt. Die Begleitinformationen umfassen die persönlichen Daten des Patienten und einen Code, der für den behandelnden Orthopäden steht. Für die Konstruktion von Prothesen unterer Extremitäten anhand der Daten der gesunden Extremität steht ausschließlich ein Computerprogramm zur Verfügung, das eine automatisierte Konstruktion der Prothese gestattet. In einem ersten Schritt erhält der Orthopädiemechaniker die Information, dass die gefilterten und geglätteten Oberflächendaten beider Extremitäten zur Prüfung bereitliegen. Über einen der vernetzten Rechner erhält dieser Zugriff auf die Benutzerschnittstelle der flexiblen netzwerkbasierten Datenverarbeitung für patientenspezifische Medizinprodukte (fnDfpM), die unabhängig von der verwendeten Konstruktionssoftware eine identische Visualisierung der weiterverarbeiteten Messdaten ermöglicht. Dabei hat der Anwender im Allgemeinen keinen Zugriff auf die Konstruktionssoftware. Die Visualisierung und Interaktion wird über die Benutzerschnittstelle hergestellt. Fehlerbehaftete Areale werden von dem Anwender markiert und automatisiert korrigiert und nach nochmaliger Prüfung durch den Anwender freigegeben. In einem zweiten Schritt erhalten der Orthopädiemechaniker und der Orthopäde die Information, dass die Konstruktionsdaten der Prothese zur Prüfung bereitliegen. In einer Telefonkonferenz, da sie im Allgemeinen an unterschiedlichen Örtlichkeiten arbeiten, besprechen beide, die zeitgleich verschlüsselten Zugriff auf die Visualisierung der Konstruktionsdaten haben, erforderliche Veränderungen, die durch den Orthopädiemechaniker durchgeführt werden und online durch die Konstruktionssoftware umgesetzt werden. Dabei haben die Nutzer im Allgemeinen keinen Zugriff auf die Konstruktionssoftware, die Visualisierung und Interaktion wird über die Benutzerschnittstelle hergestellt.The method according to the invention will be explained below on the basis of the production of a prosthesis:
After suitable data acquisition of both lower extremities by means of an imaging planar digitizing system, the measurement data (ASCII format) and accompanying information are transmitted encrypted by the orthopedic mechanic via one of the networked computers to the user interface of the flexible network-based data processing for patient-specific medical devices (fnDfpM). The accompanying information includes the personal data of the patient and a code that stands for the treating orthopedist. For the construction of lower limb prostheses based on the data of the healthy limb, only a computer program is available which allows an automated construction of the prosthesis. In a first step, the orthopedic mechanic receives the information that the filtered and smoothed surface data of both extremities are ready for examination. Via one of the networked computers, this access is provided to the user interface of the flexible network-based data processing for patient-specific medical devices (fnDfpM), which enables an identical visualization of the processed measurement data independently of the design software used. In general, the user does not have access to the design software. The visualization and interaction is made via the user interface. Defective areas are marked by the user and automatically corrected and released after repeated testing by the user. In a second step, the orthopedic mechanic and the orthopedist receive the information that the design data of the prosthesis is ready for examination. In a teleconference, since they generally work at different locations, both, who simultaneously have encrypted access to the visualization of the design data, discuss necessary changes made by the orthopedic mechanic and implemented online by the design software. In general, users do not have access to the design software, the visualization and interaction is made through the user interface.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Herstellung einer keramisch verblendeten Brücke:
Von einer Patientin wurden mit einem innovativen intraoralen Digitalisiersystem, das Daten um den Faktor 5 genauer erfasst, als etablierte Systeme zwei präparierte Zähne, die Lücke zwischen den Zähnen sowie die Zähne im Gegenkiefer digitalisiert. Für dieses Datenerfassungssystem steht derzeit noch keine Konstruktionssoftware zur Verfügung. Der Zahnarzt, der Erfahrungen mit der flexiblen netzwerkbasierten Datenverarbeitung für patientenspezifische Medizinprodukte (fnDfpM) hat, lädt die Daten im Beisein der Patientin über einen vernetzten beteiligten Rechner unter Verwendung der Benutzerschnittstelle verschlüsselt in das System (1). Er wählt eine leistungsfähige Konstruktionssoftware aus, deren Produktionssystem nur auf Kunststoffe limitiert ist und lässt die Konstruktion interaktiv ausführen. Die Schnittstellen von der flexiblen netzwerkbasierten Datenverarbeitung für patientenspezifische Medizinprodukte (fnDfpM) gestatten es, den Datensatz an ein alternatives Fertigungssystem eines Wettbewerbers zu senden, dass in der Lage ist, in einem Zuge eine keramische Brücke einschließlich der Verblendung automatisiert in einem industriellen Prozess herzustellen. Für den gesamten Fertigungs- und Produktionsprozess ist keine Installation der Programme erforderlich, die Vergütung der Firmen erfolgt leitungsbezogen.A further embodiment of the method according to the invention in the manufacture of a ceramic veneered bridge:
One patient digitally digitized data by a factor of five with an innovative intraoral digitizing system that uses a factor of 5 as an established system. Two prepared teeth, the gap between the teeth and the teeth in the opposing jaw are digitized. There is currently no design software available for this data acquisition system. The dentist, who has experience with flexible network-based data processing for patient-specific medical devices (fnDfpM), encrypts the data into the system in the presence of the patient via a networked computer using the user interface ( 1 ). He selects a powerful design software whose production system is limited to plastics and allows the construction to be carried out interactively. The interfaces of flexible network-based data processing for patient-specific medical devices (fnDfpM) allow the dataset to be sent to an alternative manufacturing system of a competitor capable of producing a ceramic bridge, including veneering, in an automated process in one go. For the entire production and production process, no installation of the programs is required, the remuneration of the companies is management-related.

Eine weitere Ausführung basiert auf der Ausgangssituation eines Digitalen Wax-up mit Photo zur Darstellung der ästhetischen Situation:
Zur Vorbereitung einer umfangreichen Versorgung mit Kronen, Brücken und Implantatsuprastrukturen erhält ein Zahntechniker von einem Zahnarzt Modelle der Patientin im Artikulator sowie Jugendbilder, die die Zähne darstellen und aktuelle Digitalphotos en face und im Profil. Nach Digitalisierung der Modellsituation und Digitalisierung der Jugendbilder lädt der Zahntechniker die Daten (digitalisierte Modelle) und die Begleitinformationen (Photos) einschließlich der Planung in das flexible netzwerkbasierte Datenverarbeitungssystem für patientenspezifische Medizinprodukte (fnDfpM). Das System berechnet eine optimale Gestaltung des Zahnersatzes und kombiniert diese mit einer dreidimensionalen Rekonstruktion des Gesichtes der Patientin. Der behandelnde Zahnarzt greift – wie der Zahntechniker auch – über einen Code verschlüsselt über einen der vernetzten Rechner auf die Daten der Behandlungssimulation zu und diskutiert den Vorschlag mit der Patientin. Dieser gefällt die geplante Versorgung, so dass zur Vorbereitung der provisorischen Versorgung bei einem Produktionssystem ein Wax-up in Auftrag gegeben wird.Another version is based on the initial situation of a digital wax-up with a photo showing the aesthetic situation:
To prepare an extensive restoration with crowns, bridges and implant suprastructures, a dental technician receives from a dentist models of the patient in the articulator as well as teenage pictures showing the teeth and current digital photos in face and profile. After digitizing the model situation and digitizing the youth pictures, the dental technician downloads the data (digitized models) and the accompanying information (photos) including the planning into the flexible network-based data processing system for patient-specific medical devices (fnDfpM). The system calculates an optimal design of the denture and combines this with a three-dimensional reconstruction of the patient's face. The treating dentist - like the dental technician - accesses the data of the treatment simulation via an encrypted code via one of the networked computers and discusses the proposal with the patient. He likes the planned supply, so that a wax-up is commissioned to prepare the provisional supply to a production system.

Erstellung einer Implantatschablone zur Platzierung von Implantaten:
Ein Patient, der in jungen Jahren alle Schneidezähne im Oberkiefer durch einen Unfall verloren hat, wünscht eine Implantat getragene Versorgung. Aufgrund schwieriger anatomischer Verhältnisse ist eine Planung mittels bildgebender Verfahren (hier: Digitale Volumentomographie) erforderlich. Der Zahnarzt stellt Modelle beider Kiefer her, die der Zahntechniker digitalisiert und mittels vernetztem Rechner in das flexible netzwerkbasierte Datenverarbeitungssystem für patientenspezifische Medizinprodukte (fnDfpM) lädt. Dem Radiologen, der die Röntgenuntersuchung durchführt, steht ein verschlüsselter Zugang zu der Benutzerschnittstelle zur Verfügung, über die er die Daten mittels vernetzter Rechner an die flexible netzwerkbasierte Datenverarbeitung für patientenspezifische Medizinprodukte (fnDfpM) übermittelt. Der behandelnde Zahnarzt bestimmt mittels vernetzter Rechner über die Benutzerschnittstelle die optimale Implantatposition. Die Konstruktionsdaten werden aufgrund der genannten Schnittstellen von der flexiblen netzwerkbasierten Datenverarbeitung für patientenspezifische Medizinprodukte (fnDfpM) an den Hersteller von Implantatschablonen übermittelt, der zum günstigsten Preis binnen 1 Woche die Implantatschablone liefern kann.Creation of an implant template for the placement of implants:
A patient who lost all maxillary incisors at an early age due to an accident wishes an implant-supported restoration. Due to difficult anatomical conditions, planning by means of imaging techniques (here: digital volume tomography) is required. The dentist produces models of both jaws, which the dental technician digitizes and loads via a networked computer into the flexible network-based data processing system for patient-specific medical devices (fnDfpM). The radiologist performing the X-ray examination has an encrypted access to the user interface, via which he transmits the data via networked computers to the flexible network-based data processing for patient-specific medical devices (fnDfpM). The treating dentist uses networked computers to determine the optimal implant position via the user interface. The design data are transmitted from the flexible network-based data processing for patient-specific medical devices (fnDfpM) to the manufacturer of implant templates on the basis of the mentioned interfaces, the implant at the best price within 1 week can supply.

Claims (4)

Verfahren zur flexiblen netzwerkbasierten Datenverarbeitung zur Herstellung patientenspezifischer Medizinprodukte die folgenden Schritte umfassend: – Generierung von Daten des Körpers, der Körperteile, einzelner Organe oder Anteilen von Organen eines Probanden mittels eines Datenerfassungssystems – die generierten Daten werden von den Beteiligten zusammen mit Begleitdaten über einen der vernetzten Rechner an die Benutzerschnittstelle der flexiblen netzwerkbasierten Datenverarbeitung für patientenspezifische Medizinprodukte übermittelt – sämtliche Daten werden dazu genutzt, um das patientenspezifische Medizinprodukt zu kreieren – Generierung von Daten zur Steuerung des jeweiligen Produktionssystems – Produzent erstellt mittels der zur Verfügung stehenden Daten für sein Produktionssystems das patientenspezifische Medizinprodukt und liefert es dem Beteiligten, der das patientenspezifische Medizinprodukt am Probanden einsetzt, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenaustausch und die Datenverarbeitung und/oder die Visualisierung der Datenverarbeitung und/oder die Produktion und/oder die Nachverfolgung des Transportes der patientenspezifischen Medizinprodukte zwischen unterschiedlichen Beteiligten durch die genannten Schnittstellen über vernetzte Rechner erfolgt, indem am Prozess Beteiligte über vernetzte Rechner Daten und Begleitinformationen an die Benutzerschnittstelle des Systems zur flexiblen netzwerkbasierten Datenverarbeitung für die Produktion patientenspezifischer Medizinprodukte übermitteln und das System zur flexiblen netzwerkbasierten Datenverarbeitung die Daten prüft oder ein Verfahren unter Nutzung vernetzter Rechner zur Prüfung genutzt wird und sofern erforderlich, über die Benutzerschnittstellen am Prozess Beteiligte zur Korrektur aufgefordert werden und die zur Konstruktion geeigneten Daten über die genannten Schnittstellen an ausgewählte Konstruktionssysteme zur Konstruktion weitergeleitet werden und das System die Konstruktion automatisch anhand der Begleitinformationen über die vernetzten Rechner durchführt oder das System eine interaktive Konstruktion über die vernetzten Rechner, gesteuert von einem oder mehreren Beteiligten, über die genannten Schnittstellen durchführt, wobei die Visualisierung unabhängig von dem gewählten Konstruktionssystem gleich oder weitgehend gleich ist und/oder das System die Konstruktionsdaten prüft oder ein Verfahren unter Nutzung vernetzter Rechner zur Prüfung genutzt wird und sofern erforderlich, über die Benutzerschnittstellen am Prozess Beteiligte zur Korrektur aufgefordert werden und die zur Produktion geeigneten Konstruktionsdaten über die genannten Schnittstellen an das Produktionssystem oder den Produzenten übermittelt und/oder das System die Produktionsdaten prüft oder ein Verfahren unter Nutzung vernetzter Rechner zur Prüfung nutzt und sofern erforderlich, über die Benutzerschnittstellen am Prozess Beteiligte zur Korrektur auffordert und die zur Produktion geeigneten Produktionsdaten über die genannten Schnittstellen an das Produktionssystem oder den Produzenten übermittelt und/oder das System über die genannten Schnittstellen die Produktion und Lieferung nachverfolgt.Method for flexible network-based data processing for the production of patient-specific medical devices comprising the following steps: - Generation of data of the body, the body parts, individual organs or portions of organs of a subject by means of a data acquisition system - the data generated by the participants together with accompanying data on one of the networked Transmit computers to the user interface of flexible network-based computing for patient-specific medical devices - all data will be used to create the patient-specific medical device - generation of data to control the respective production system - producer will create the patient-specific medical device and device using the available data for their production system it provides the participant who uses the patient-specific medical device on the subject, characterized in that the Datenaustau sch and the data processing and / or the visualization of the data processing and / or the production and / or the tracking of the transport of patient-specific medical devices between different parties through the mentioned interfaces via networked computers done by the process participants via networked computers data and accompanying information to the Transmit the flexible network-based data processing system user interface for the production of patient-specific medical devices and the flexible network-based data processing system examines the data or a cross-linked computer review process is used and, where necessary, users are asked to correct them through the user interfaces of the process; for construction, suitable data is forwarded through the said interfaces to selected construction systems for construction and the system is the construction performs automatically on the basis of the accompanying information on the networked computer or the system performs an interactive construction on the networked computer, controlled by one or more participants, via the said interfaces, the visualization is independent of the chosen construction system the same or largely the same and / or System examines the design data or a method using networked computers for testing is used and, if necessary, requested via the user interfaces to the process participants for correction and transmits the design data suitable for production via said interfaces to the production system or the producer and / or System examines the production data or uses a process using networked computers for testing and, if necessary, via the user interfaces on the process stakeholders for correction and asks for producti transmitted to the production system or the producer on suitable production data via said interfaces and / or the system tracks the production and delivery via the said interfaces. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Begleitdaten – persönliche Daten des Probanden – Informationen zum patientenspezifischen Medizinprodukt und/oder – Präferenz für ein Konstruktions- und/oder Produktionssystem und/oder – Lieferdaten und/oder – Informationen zur Datenqualität und/oder – Informationen für einen Kostenträger über Behandlungskosten sind.Method according to claim 1, characterized in that that the accompanying data - personal data of the subject - Information to the patient-specific medical device and / or - preference for a design and / or production system and / or - Delivery data and / or - Information for data quality and or - Information for one Payers over treatment costs are. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die übermittelten generierten Daten einer Qualitätskontrolle dahingehend unterzogen werden, dass sie auch dem nachfolgenden Konstruktions- und/oder dem Produktionsprozess genügen.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the transmitted generated data of a quality control to that effect be subjected to the subsequent construction and / or the production process. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach Kreierung des patientenspezifischen Medizinprodukts durch die am Prozess Beteiligten eine Korrektur vorgenommen werden kann.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that after creation of the patient-specific medical device by the process involved can be corrected.
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