DE102014225457A1

DE102014225457A1 - Vorrichtung zur Anbindung von kieferorthopädischen Vorrichtungen an Kommunikationsnetze, kieferorthopädische Vorrichtung, System und Verfahren

Info

Publication number: DE102014225457A1
Application number: DE102014225457.4A
Authority: DE
Inventors: Christoph Lange
Original assignee: Deutsche Telekom AG
Current assignee: Deutsche Telekom AG
Priority date: 2014-12-10
Filing date: 2014-12-10
Publication date: 2016-06-16
Anticipated expiration: 2034-12-11
Also published as: DE102014225457B4

Abstract

Die Erfindung beschreibt eine Vorrichtung zur Anbindung von kieferorthopädischen Vorrichtungen an Kommunikationsnetze, sowie eine kieferorthopädische Vorrichtung, ein System und ein Verfahren konfiguriert zur Bereitstellung einer Anbindung einer kieferorthopädischen Vorrichtung an ein Kommunikationsnetz. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist dabei mindestens einen Sensor zur Aufnahme von Sensordaten betreffend die kieferorthopädische Vorrichtung und eine Kommunikationseinrichtung zur Weiterleitung der Sensordaten an das Kommunikationsnetz auf. Das erfindungsgemäße System, ist dabei ein System mit einer Patientendatenvorrichtung, die über ein Kommunikationsnetz mit einem externen Gerät verbindbar ist, wobei das externe Gerät mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung verbindbar ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf das Gebiet der Telekommunikationsnetze und die Anbindung medizinischer Geräte daran. Im Speziellen betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Anbindung von vorzugsweise festsitzenden kieferorthopädischen Geräten an derartige Telekommunikationsnetze, eine kieferorthopädische Vorrichtung, ein System und ein Verfahren, bei denen eine solche Vorrichtung eingesetzt wird.
Stand der Technik
Kieferorthopädische Geräte werden in unterschiedlichen Formen zur Behandlung von Kieferfehlstellungen und -anomalien eingesetzt. Dabei werden herausnehmbare und festsitzende kieferorthopädische Geräte unterschieden. Ein entsprechender Überblick findet sich z. B. in Barbara Bückmann: „Kieferorthopädie", Stiftung Warentest, Berlin, 2009 (ISBN 978-3-86851-103-1).
Mit dem behandelnden Kieferorthopäden werden üblicherweise Termine in regelmäßigen Abständen vereinbart, bei denen der Fortgang der Behandlung geprüft und notwendige Anpassungs- und Justierungsmaßnahmen durchgeführt werden. In der vorliegenden Erfindung liegt der Fokus insbesondere auf den festsitzenden kieferorthopädischen Geräten oder Brackets: Es werden sogenannte Multibandapparaturen (siehe Literaturangabe oben) auf einige Zähne des Patienten aufgebracht – beispielsweise in einem Klebeverfahren – und dann werden auswechselbare sogenannte Bögen unterschiedlicher Stärke dort eingefädelt und so über den dadurch auf die Zähne ausgeübten Druck und Zug die Gebissstellung entsprechend dem Behandlungsziel verändert (zur Anordnung s. 1). Diese Bögen werden in geeigneten zeitlichen Abständen bei den Behandlungsterminen vom Kieferorthopäden gewechselt, justiert und bei Bedarf repariert.
Ziel einer kieferorthopädischen Behandlung ist die Korrektur von Zahn- und Gebissfehlstellungen hin zu einem neutralen Biss (siehe Erhard Ladegast: „Wissensspeicher Stomatologische Assistenz", VEB Verlag Volk und Gesundheit, Berlin, 1988 (S. 112)). 1 zeigt exemplarisch und schematisch eine Anordnung eines Gebisses mit den Komponenten eines festsitzenden kieferorthopädischen Geräts in der Draufsicht. 2 zeigt zusätzlich einen Ausschnitt des Gebisses mit den kieferorthopädischen Komponenten in Seitenansicht. Es sind die Brackets, der Bogen sowie Band und Slot dargestellt. Band mit Slot sind typischerweise auf dem Zahn 6 des Gebisses (entsprechend dem üblichen Zahnschema, http://de.wikipedia.org/wiki/Zahnschema) aufgebracht. Es werden die kieferorthopädischen Geräte zunächst eingesetzt und dazu werden Brackets auf die Zähne aufgebracht, vorzugsweise aufgeklebt. Ebenso werden Bänder mit Slot eingesetzt. Diese Komponenten verbleiben im Allgemeinen an Ort und Stelle im Gebiss des Patienten während der gesamten Behandlung, die einen Zeitraum von je nach medizinischem Anwendungsfall variierend typischerweise ein bis zwei Jahren umfassen kann. Während dieser Zeit verbleiben in der Regel die Multibandapparaturen im Mund des Patienten. Die Feder bzw. der Bogen wird dann in die Brackets eingesetzt und durch den Slot geführt, um die Gebissfehlstellung zu korrigieren. Deshalb ist dieser Bogen auswechselbar und kann entsprechend dem Behandlungserfolg und dem allgemeinen Fortschreiten der Behandlung verändert, z. B. gebogen oder durch einen anderen Bogen ersetzt werden, z. B. mit Draht, der aus einem anderen Material besteht oder einen anderen Durchmesser aufweist.
Zum Zweck der Kontrolle des Behandlungserfolgs und der weiteren Behandlung erhält der Patient in regelmäßigen Abständen Termine, typisch z. B. in Abständen von sechs Wochen. Dazwischen erfolgt in der Regel keine Kontrolle des Behandlungserfolgs bzw. der Veränderung der Gebissstellung. So kann es entweder durch beispielsweise einen versäumten Behandlungstermin oder eine unerwartete schnellere Gebissveränderung zwischen den Terminen dazu kommen, dass die Gebissstellung so verändert ist, dass dies eine Rückkorrektur erfordert. Dies ist dann wieder zeitaufwändig und verlängert die Behandlungsdauer, da ein zuvor schon einmal erreichter Stand der kieferorthopädischen Behandlung zunächst wieder hergestellt werden muss. Darüber hinaus entstehen in einem solchen Fall zusätzliche Kosten für das Gesundheitssystem und die Unzufriedenheit des Patienten durch die verlängerte Behandlungsdauer kann steigen.
Offenbarung der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Anbindung von vorzugsweise festsitzenden kieferorthopädischen Vorrichtungen an Telekommunikationsnetze, eine kieferorthopädische Vorrichtung, ein System und ein Verfahren bereitzustellen, mit denen der oben beschriebene Stand der Technik in geeigneter Weise verbessert wird.
Diese Aufgabe wird gelöst mit den unabhängigen Patentansprüchen. Die abhängigen Patentansprüche beziehen sich auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird die kieferorthopädische Vorrichtung (im folgenden auch als das erfindungsgemäße kieferorthopädische Gerät bezeichnet) gegenüber einer herkömmlichen Vorrichtung so erweitert, dass es über eine Funkverbindung an Kommunikationsnetze angeschlossen werden kann. Dazu werden in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel in einer auf den Zahn aufgebrachten kieferorthopädischen Komponente eine Miniatur-Kommunikationseinheit mit Antenne integriert. Über eine geeignete Funktechnologie, z. B. Bluetooth oder Bluetooth Low Energy, kann so eine Verbindung zum Mobilfunkgerät bzw. Smartphone aufgebaut werden und darüber eine Kommunikation mit Diensten des Netzbetreibers bzw. im Internet etabliert werden. Dies kann vermittels einer entsprechenden Software-Lösung, wie eine KfO-App (eine Smartphone-Anwendung für kieferorthopädische Dienste) erfolgen, die verschiedene Funktionen bereitstellt: Dies kann beispielsweise die Verwaltung der Patientendaten und -termine umfassen, des Weiteren kann die App Informationen zur Behandlung und zum Behandlungsstatus bereitstellen und Weiteres mehr. Zudem kann diese App eine Anbindung an den Server bzw. die Cloud sicherstellen, über die ebenso Patientendaten verwaltet, ausgetauscht und dort gespeichert werden können. Außerdem werden geeignete Miniatur-Sensoren in das kieferorthopädische Gerät eingearbeitet, die dazu geeignet sind, die Spannung des Bogens zu überwachen. Unerwünschte Zahnwanderungen im Gebiss des Patienten können so automatisch detektiert werden.
Über die Veränderung der Spannung eines Bogens kann auch ermittelt werden, wenn beispielsweise ein Bogen unerwartet und unerwünscht aus einer Halterung (Bracket) herausgesprungen ist – sofern der Patient dies nicht selbst bemerkt. Jedoch kann der Bogen auch einen zu starken Druck auf einen Zahn ausüben, wodurch es zu unerwünschten Bewegungen, z. B. Drehungen des Zahns im Gebiss kommen kann. Diese Information wird dann an die Miniatur-Kommunikationseinheit signalisiert und von dort über die erwähnte Funkübertragung an das Mobilgerät bzw. Smartphone mit der entsprechenden Smartphone-Anwendung und von dort über das Kommunikationsnetz und Internet zum behandelnden Kieferorthopäden gemeldet. Der Patient selbst kann auch reagieren – wenn er ein entsprechendes Warnzeichen bzw. eine Information über die App auf seinem Mobilfunkgerät erhält – und z. B. einen außerplanmäßigen Termin beim Kieferorthopäden vereinbaren oder der Kieferorthopäde kann den Patienten informieren und zu einem Termin bestellen.
Die erfindungsgemäße Lösung kann alternativ auch bei kieferorthopädischen Behandlungen mit anderen kieferorthopädischen Geräten als den hier erwähnten Bracket-Systemen, vorzugsweise bei kieferorthopädischen Behandlungen mit sogenannten Schienen eingesetzt werden.
Im Unterschied dazu basieren die Aktivitäten bei den im Stand der Technik bekannten Verfahren stark und fast ausschließlich auf herkömmliche manuelle Methoden der Terminvergabe und Behandlung, d. h., im Wesentlichen ohne die Einbeziehung der Möglichkeiten der Kommunikationstechnik und -netze. Kommunikationstechnik und Computerprogramme werden üblicherweise zur Verwaltung in der Praxis, zur Abrechnung und zur Kommunikation und zum Informationsaustausch mit Patienten (z. B. durch das Versenden von Termin-Erinnerungs-SMS an Patienten), anderen Praxen und Verwaltungseinrichtungen genutzt – nicht jedoch im Sinne der direkten Anbindung von kieferorthopädischen Geräten an Kommunikationsnetze und der Verarbeitung dieser Informationen.
Mit der vorliegenden Erfindung wird eine Anbindung des festsitzenden kieferorthopädischen Gerätes an Kommunikationsnetze ermöglicht. Damit können eine oder mehrere der folgenden Ziele erreicht werden:

• den Behandlungserfolg sicherzustellen,
• die Gesamtbehandlungszeit zu verkürzen,
• die Patientenzufriedenheit zu erhöhen,
• die Arbeit des Kieferorthopäden zu erleichtern und
• Kosten für das Gesundheitssystem zu sparen.

Über die erfindungsgemäße Anbindung des kieferorthopädischen Gerätes an das Kommunikationsnetz und damit an das Internet, werden eine Reihe von Diensten ermöglicht, die die Patientenzufriedenheit erhöhen und die Arbeit des Kieferorthopäden erleichtern und darüber hinaus können diese Dienste von einem Netzbetreiber und/oder einem Diensteanbieter als Geschäftskundendienste für kieferorthopädische Praxen angeboten werden.
Kurzbeschreibung der Figuren
Die Vorrichtung, das System und das Verfahren der Erfindung werden detaillierter im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen und den Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen:
1 eine schematische Aufsicht einer herkömmlichen Anordnung von Komponenten einer festsitzenden kieferorthopädischen Vorrichtung an einem Gebiss;
2 eine Vorderansicht eines Teils einer herkömmlichen Anordnung von Komponenten einer festsitzenden kieferorthopädischen Vorrichtung an einem Teil eines Gebisses am Beispiel von zwei Schneidezähnen;
3 eine schematische Aufsicht einer Anordnung von Komponenten einer festsitzenden kieferorthopädischen Vorrichtung an einem Gebiss gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
4 eine schematische Aufsicht einer Anordnung von Komponenten einer festsitzenden kieferorthopädischen Vorrichtung an einem Gebiss gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
5 eine schematische Aufsicht einer Anordnung von Komponenten einer festsitzenden kieferorthopädischen Vorrichtung an einem Gebiss gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
6 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Systems gemäß der Erfindung mit einem schematisch dargestellten Teil einer kieferorthopädischen Vorrichtung, einem Mobilgerät und einem Kommunikationsnetz; und
7 ein schematisches Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens gemäß der Erfindung.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen
1 zeigt eine Aufsicht einer herkömmlichen Anordnung von Komponenten einer festsitzenden kieferorthopädischen Vorrichtung an einem Gebiss. Exemplarisch ist eine schematische Anordnung einer Zahnreihe 1 eines menschlichen Gebisses mit den Komponenten einer kieferorthopädischen Vorrichtung 2 in der Draufsicht gezeigt. Die Zahnreihe 1 weist dabei zwei Zahnreihenabschnitte, einen rechten Zahnreihenabschnitt 40 und einen linken Zahnreihenabschnitt 30 auf, wobei die Richtungsindikation der Zahnreihen aus anatomischer Sicht zu verstehen ist. Jeder Zahnreihenabschnitt weist beispielhaft sieben Zähne auf, deren relative Positionen zueinander nach herkömmlichen Verfahren, vorzugsweise dem FDI-Zahnschema, mittels Nummerieren, beginnend an der Vorderseite der Zahnreihe, von Zahn 1 bis Zahn 7 eindeutig bestimmt werden können. Die kieferorthopädische Vorrichtung 2 weist mehrere kieferorthopädische Komponenten wie Brackets 21, einen Bogen 22, Bänder 23 und Slots 24 auf.
Die Brackets 21 sind hierbei adhäsiv, festsitzend auf die einzelnen Zähne 1 bis 5 beider Zahnreihenabschnitte 30, 40 beispielsweise mittels Kleben angebracht. Die Bänder 23 und die Slots 24 sind dem Stand der Technik entsprechend typischerweise an dem Endzahn der kieferorthopädischen Vorrichtung, hier dem Zahn 6 mit den Bezugszeichen 36 und 46 angegeben, des jeweiligen Zahnreihenabschnitts 30, 40 angebracht. Der Bogen 22 ist in die Brackets 21 der einzelnen Zähne eingesetzt, wobei die beiden Endabschnitte des Bogens durch den Slot an dem jeweiligen Endzahn 36, 46 der kieferorthopädischen Vorrichtung geführt werden. Der festsitzende Bogen 22 übernimmt in Kombination mit den anderen kieferorthopädischen Komponenten dabei die Aufgabe der Korrektur der Gebissfehlstellung. Je nach erzielter und bei einem Kontrolltermin festgestellter Behandlungswirkung kann der eingesetzte Bogen 22 durch andere Bögen mit variierenden Eigenschaften ausgewechselt werden.
Denkbar wären auch Zahnreihen, deren Zahnreihenabschnitte mehr oder weniger als sieben Zähne aufweisen sowie Zahnreihenabschnitte mit unvollständigen Zahnreihen.
2 zeigt zusätzlich einen Ausschnitt des Gebisses gemäß 1 mit einigen kieferorthopädischen Komponenten in der Vorder- bzw. Seitenansicht. Im Detail sind dabei exemplarisch zwei Schneidezähne abgebildet. An diesen beiden Zähnen ist jeweils ein Bracket 21 angebracht. Weiterhin ist in 2 ein Abschnitt eines Bogens 22 dargestellt, welcher in die beiden vorher genannten Brackets eingesetzt ist.
Die beiden Brackets 21 sind dabei adhäsiv, festsitzend an einer bestimmten Position auf dem jeweiligen Zahn aufgebracht. Der Bogen 22 stellt in der kieferorthopädischen Vorrichtung dabei eine Verbindung zwischen den Brackets 21 her. Weiterhin dient der Bogen als Element zur Kraftübertragung auf die Brackets 21. Die Brackets üben durch ihre feste Anbindung an dem jeweiligen Zahn wiederum die erforderliche und die dem Behandlungsziel entsprechende Kraft und damit verbundene Verschiebung auf den jeweiligen Zahn aus.
3 zeigt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Anbindung von kieferorthopädischen Geräten an eine Kommunikationseinheit. Wie in 1 ist eine schematische Anordnung einer Zahnreihe 1 eines Gebisses mit den Komponenten einer kieferorthopädischen Vorrichtung 2 in der Draufsicht dargestellt. Zur weiteren Beschreibung der kieferorthopädischen Vorrichtung und der Anbringung an den Zähnen wird daher auf die vorstehende Erläuterung der 1 und 2 Bezug genommen. Zusätzlich zu der Anordnung der kieferorthopädischen Vorrichtung gemäß 1 zeigt 3 eine am Zahn 6 mit dem Bezugszeichen 36 des linken Zahnreihenabschnitts 30 angeordnete Miniatur-Kommunikationseinheit 50 auf. Die Kommunikationseinheit 50 weist einen Sensor 52 und eine Antenne 54 auf.
Eine Komponente 25 der kieferorthopädischen Vorrichtung 2 am Zahn 6 des linken Zahnreihenabschnitts 30 ist dabei so ausgeführt, dass es die Miniatur-Kommunikationseinheit 50 aufnehmen kann. Dazu wird die Komponente als Teil des Bands von der Größe und Form so ausgeführt, dass es diese Kommunikationseinheit 50 mit aufnimmt und vorzugsweise eine zugehörige Antenne 54 enthält. Einer oder mehrere in die Kommunikationseinheit integrierte oder an der Kommunikationseinheit angebrachte Sensoren 52 ist derart angeordnet und/oder ausgestaltet, dass dieser Sensor mechanische Spannungen, wie Zugkräfte, Druck, Scherkräfte oder Spannungsveränderungen des Bogens 22 detektieren kann. Daraufhin sendet der eine oder die mehreren Sensor(en) ein entsprechendes Signal direkt zu der Miniatur-Kommunikationseinheit 50. Das Signal ist beispielsweise ein Spannungsimpuls. Durch eine mittels der Antenne 54 der Miniatur-Kommunikationseinheit 50 hergestellte erste Funkverbindung können die Informationen an ein externes Gerät weitergeleitet werden.
Die Antenne 54 kann, wenn der genutzte Funkfrequenzbereich es zulässt, als separate, integrierte Antenne oder so ausgeführt werden, dass ein Teil der metallischen kieferorthopädischen Vorrichtung als Antenne arbeitet (nicht in 3 dargestellt). Beispielsweise können Bögen so ausgeführt werden, dass entsprechend des genutzten Funkfrequenzbereiches Abschnitte metallisch in der entsprechend notwendigen Länge ausgeführt werden, dann mit isolierendem Material elektrisch unterbrochen werden und dann wieder aus Metall bestehen, ggf. wegen der mechanischen Beanspruchung, wie eines erforderlichen Drucks oder Zugs. Alternativ oder zusätzlich kann eine Abschirmung vorgesehen werden, damit die erforderliche Antennenwirkung erreicht werden kann. Als weitere Alternative kann die Antenne als Schlitzantenne ausgeführt werden.
Alternativ oder zusätzlich kann eine Miniatur-Kommunikationseinheit auch am Zahn 6 mit dem Bezugszeichen 46 des rechten Zahnreihenabschnitts 40 vorgesehen werden (hier nicht dargestellt).
In 4 ist eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Anbindung von kieferorthopädischen Geräten an eine Kommunikationseinheit dargestellt. Wie in 1 und 3 ist eine schematische Anordnung einer Zahnreihe 1 eines Gebisses mit den Komponenten einer kieferorthopädischen Vorrichtung 2 in der Draufsicht dargestellt. Zur weiteren Beschreibung der kieferorthopädischen Vorrichtung und der Anbringung an den Zähnen wird daher auf die vorstehende Erläuterung insbesondere der 1 und 2 Bezug genommen. Im Unterschied zu der ersten Ausführungsform gemäß 3 ist die Miniatur-Kommunikationseinheit 60 samt einem Sensor 62 und einer Antenne 64 am Zahn 7 des linken Zahnreihenabschnitts 30 angeordnet. Zur Aufnahme der Miniatur-Kommunikationseinheit 60 kann dazu an diesen Zahn 7 eine zusätzliche Komponente 26 der kieferorthopädischen Vorrichtung 2 angebracht werden. In 4 ist schematisch eine direkte Verbindung zwischen der Miniatur-Kommunikationseinheit 60 und der kieferorthopädischen Vorrichtung 2 gezeigt, welche vorzugsweise mechanisch hergestellt wird. Mittels einer mechanischen Verbindung kann auch die zusätzliche Komponente 26 mit der kieferorthopädischen Vorrichtung verbunden werden. Im Übrigen wird auf die Beschreibung mit Bezug auf 3 verwiesen.
In der gleichen Weise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß 3 kann die Antenne, wenn der genutzte Funkfrequenzbereich es zulässt, als separate, integrierte Antenne ausgeführt werden. Alternativ kann ein Teil der metallischen kieferorthopädischen Vorrichtung als Antenne ausgestaltet sein (nicht in 3 oder 4 dargestellt). Alternativ kann die Antenne als Schlitzantenne ausgeführt werden.
Alternativ oder zusätzlich kann eine Miniatur-Kommunikationseinheit 60 auch am Zahn 7 des rechten Zahnreihenabschnitts 40 oder am Zahn 6 wie bei der ersten Ausführungsform angeordnet sein (hier nicht dargestellt). Die Erfindung ist aber nicht darauf beschränkt.
Die eine oder mehrere Miniatur-Kommunikationseinheit(en) 50, 60 kann/können auch an jedem anderen Zahn des rechten oder linken Zahnreihenabschnitts sowohl am Unterkiefer und/oder am Oberkiefer angeordnet sein.
In 5 ist eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Anbindung von kieferorthopädischen Geräten an eine Kommunikationseinheit dargestellt. Wie bei den 1, 3 und 4 ist eine schematische Anordnung einer Zahnreihe 1 eines Gebisses mit den Komponenten einer kieferorthopädischen Vorrichtung 2 in der Draufsicht dargestellt. Wie in der ersten Ausführungsform gemäß 3 ist die Miniatur-Kommunikationseinheit 70 samt einem Sensor 72 und einer Antenne 74 am Zahn 6 mit dem Bezugszeichen 36 des linken Zahnreihenabschnitts 30 in einer Komponente 25 angeordnet. Zusätzlich zu der ersten bzw. zweiten Ausführungsformen gemäß 3 bzw. 4 zeigt 5 drei weitere, getrennte Sensoren 76, 77 und 78, die in der kieferorthopädischen Vorrichtung angeordnet bzw. integriert sind. Dabei ist ein erster getrennter Sensor 76 am Zahn 4 des linken Zahnreihenabschnitts 30, ein zweiter weiterer getrennter Sensor 77 am Zahn 4 und ein dritter weiterer getrennter Sensor 78 am Zahn 6 des rechten Zahnreihenabschnitts 40 an der kieferorthopädischen Vorrichtung angeordnet.
Wie bei der ersten und zweiten Ausführungsform dienen die Sensoren dazu, mechanische Spannungen, wie Zugkräfte, Druck, Scherkräfte oder Spannungsveränderungen des Bogens 22 zu detektieren. Die weiteren, getrennten Sensoren 76, 77, 78 sind dabei vorzugsweise so ausgeführt, dass sie eine dritte Funkverbindung, z. B. ein Kurzstrecken-Funksignal mit der Miniatur-Kommunikationseinheit 70 herstellen. Über diese dritte Funkverbindung erfolgt eine entsprechende Signalisierung der detektierten Informationen von den Sensoren 76, 77, 78 der kieferorthopädischen Vorrichtung 2 vorzugsweise direkt zum Funkmodul der miniaturisierten Kommunikationseinheit. Der eine oder die mehreren in die Kommunikationseinheit integrierte oder an der Kommunikationseinheit angebrachte Sensor(en) 72 sendet/senden entsprechend wie bei der ersten oder zweiten Ausführungsform eine zugehörige Signalisierung vorzugsweise direkt zum Funkmodul der Miniatur-Kommunikationseinheit 70, z. B. durch einen Spannungsimpuls.
Durch die mittels der Antenne 74 der Miniatur-Kommunikationseinheit 70 hergestellte erste Funkverbindung können die von den getrennten Sensoren 76, 77, 78 und von den in die Miniatur-Kommunikationseinheit 70 integrierten Sensoren 72 gesendeten Informationen weiter an ein externes Gerät (siehe 6; 100) geleitet werden.
In dem Beispiel von 5 sind die Sensoren zueinander symmetrisch angeordnet. Alternativ können die weiteren getrennten Sensoren an anderen geeigneten Orten, insbesondere im Bereich anderer Zähne an der kieferorthopädischen Vorrichtung angeordnet oder integriert werden. Die Anzahl von drei weiteren, getrennten Sensoren ist ein Beispiel. Die Anzahl der Sensoren beträgt mindestens 1, vorzugsweise 2, besonders bevorzugt 3 und weiter bevorzugt 4 oder mehr. In einem Ausführungsbeispiel kann an jedem oder jedem zweiten Zahn ein Sensor angeordnet sein. Die Anzahl der Sensoren kann entsprechend dem Gebisszustand und dem angestrebten Behandlungserfolg variiert werden. Die Miniatur-Kommunikationseinheit kann wahlweise entsprechend der ersten Ausführungsform oder aber auch entsprechend der zweiten Ausführungsform am Zahn 7 der rechten oder linken Zahnreihe 30, 40 angeordnet werden.
Alle Ausführungsformen gemäß der 3, 4 und 5 können für den unteren Teil des Gebisses und/oder für den oberen Teil des Gebisses ausgeführt werden.
Alle Ausführungsformen lassen sich alternativ auch auf kieferorthopädische Behandlungen mit anderen kieferorthopädischen Geräten als den hier erwähnten Bracket-Systemen, vorzugsweise auf kieferorthopädische Behandlungen mit sogenannten Schienen übertragen.
6 zeigt eine schematische Anordnung eines Systems gemäß der vorliegenden Erfindung. Aufgeteilt in drei Bereiche ist in einem ersten Bereich (in 6 links) der Mund des Patienten dargestellt, in einem zweiten Bereich (in 6 Mitte) ein externes Gerät 100 des Patienten und ein dritter Bereich (in 6 rechts) stellt schematisch das Kommunikationsnetz 110 und das Internet 120 dar. In dem ersten Bereich ist eine kieferorthopädische Komponente 25, wie beispielsweise ein Band, ein Slot, ein Bracket (oder eine zusätzliche Komponente 26) dargestellt, welche auf oder an einem Zahn (nicht dargestellt) angebracht wird (siehe Ausführungsformen gemäß 3, 4 und 5). Verbunden mit der kieferorthopädischen Vorrichtung ist eine Miniatur-Kommunikationseinrichtung 50 dargestellt. An der Miniatur-Kommunikationseinrichtung 50 sind eine Antenne 54 und ein Sensor 52 angebracht. In dem zweiten Bereich ist schematisch als externes Gerät ein Mobilgerät 100 dargestellt. In dem dritten Bereich ist schematisch ein Kommunikationsnetz 110 dargestellt, das mit dem Internet 120 in Verbindung steht. Mit dem Internet 120 steht ein Server 130 in Verbindung. Zwischen der Miniatur-Kommunikationseinheit 50 in dem ersten Bereich und dem Mobilgerät 100 in dem zweiten Bereich ist durch einen Doppelpfeil schematisch eine erste Funkverbindung dargestellt. Zwischen dem Mobilgerät 100 in dem zweiten Bereich und dem Kommunikationsnetz 110 in dem dritten Bereich ist durch einen weiteren Doppelpfeil schematisch eine zweite Funkverbindung dargestellt.
Die kieferorthopädische Komponente in dem ersten Bereich ist mit einem entsprechenden Zahn (hier nicht dargestellt) verbunden und ermöglicht somit eine unmittelbare Kraftübertragung auf den jeweiligen Zahn. Dadurch wird eine dem Behandlungsziel entsprechende rotatorische oder translatorische Verschiebung des Zahnes bewirkt. In diese kieferorthopädische Komponente ist eine Miniatur-Kommunikationseinrichtung 50 eingebracht. Die Miniatur-Kommunikationseinrichtung weist dabei einen oder mehrere Sender, einen oder mehrere Empfänger samt notwendiger Antenne und Miniaturbatterie auf und dient dabei zum Bereitstellen der ersten Funkverbindung und gegebenenfalls der dritten Funkverbindung, welche weiter unten genauer erläutert wird. Die Miniaturbatterie ist dabei vorzugsweise eine solche Miniaturbatterie, wie sie beispielsweise auch bei Herzschrittmachern verwendet wird und gesundheitlich unbedenklich ist. Verbunden mit der Miniatur-Kommunikationseinrichtung sind ein oder mehrere Miniatur-Sensoren, vorzugsweise piezoelektrische Sensoren. Diese Sensoren werden an geeigneten Stellen und Punkten in der kieferorthopädischen Vorrichtung angebracht.
Dies kann einerseits effizient so ausgeführt werden, dass nur ein Sensor in Baueinheit mit der Kommunikationseinheit angebracht wird. Dieser Sensor dient zum Detektieren von mechanischen Spannungen, wie Zugkräfte, Druck, Scherkräfte oder Spannungsveränderungen. In diesem Fall kann die entsprechende Signalisierung direkt vom Sensor zum Funkmodul der Miniatur-Kommunikationseinheit (durch z. B. einen Spannungsimpuls) erfolgen. Andererseits können mehrere derartige Sensoren an mehreren Punkten (z. B. an mehreren oder allen Brackets) integriert werden, um so genauere Informationen über den Zustand des kieferorthopädischen Gerätes zu erhalten. In letzterem Fall erfolgt eine weitere Signalisierung zwischen den weiteren Sensoren und der Kommunikationseinheit zur Übertragung von Informationen vorzugsweise durch die dritte Funkverbindung (hier nicht dargestellt). Die dritte Funkverbindung kann vorzugsweise durch ein Kurzstrecken-Funksignal realisiert werden.
Über den Sensor bzw. die Sensoren werden Informationen zur Spannung des Bogens durch eine direkte Signalisierung (Baueinheit von Sensor und Kommunikationseinheit) und/oder durch die dritte Funkverbindung an die Kommunikationseinheit gemeldet, bzw. von ihr abgefragt. Über die miniaturisierte Kommunikationseinheit werden die Informationen über die erste Funkverbindung zu einem externen Gerät wie zum Beispiel einem Mobilfunkgerät bzw. Smartphone in dem zweiten Bereich gesendet. Dabei kann mittels einer im externen Mobilfunkgerät installierten Softwarelösung wie eine App (im folgenden auch als KfO-App bezeichnet) die über die erste Funkverbindung übertragene Information empfangen, ggf. angezeigt und gespeichert werden. Mittels der Softwarelösung, wie der App können diese Informationen von dem externen Mobilfunkgerät über die zweite Funkverbindung zu einem Kommunikationsnetz 110 und das Internet 120 weiter an den Server 130 im dritten Bereich übertragen werden.
Die erste Funkverbindung wird dabei vorzugsweise über eine als gesundheitlich unbedenklich eingestufte Funktechnologie, z. B. Bluetooth, Bluetooth Low Energy oder eine ähnliche Funkvariante mit geeigneter Leistung, in periodischen Abständen hergestellt, um Informationen mit der KfO-App auszutauschen. Über die zweite Funkverbindung können Informationen zwischen dem Mobilfunkgerät über die KfO-App und dem in der Internet-Cloud residierenden Server über das Netz des Kommunikationsnetzbetreibers ausgetauscht werden. Die Nachrichten werden dabei vorzugsweise von der Smartphone-KfO-App aufbereitet und geeignet auf herkömmliche Art und Weise über die zweite Funkverbindung (z. B. über Mobilfunk-Breitbandverbindung oder WLAN) im Verbund mit DSL-, TV-Kabel- bzw. Glasfaser-Verbindung über das Kommunikationsnetz des Netzbetreibers zum Server, der die Patientennachrichten und -informationen aufnimmt, übertragen.
Über den Server hat dann der behandelnde Kieferorthopäde Zugriff auf die Daten zum kieferorthopädischen Gerät und kann entsprechend korrigierend (z. B. durch außerordentliche Terminvergabe) reagieren und eingreifen. Die zum Server übertragenen Daten können die von den Sensoren und/oder der Kommunikationseinheit erfassten Rohdaten oder von dem externen Gerät bearbeitete Daten über allgemeine Informationen zum Zustand des kieferorthopädischen Gerätes und der Gebissstellung sein.
Durch die in 6 schematisch dargestellte Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung mit den soeben beschriebenen Zusammenhängen lassen sich Informationen über unerwünschte Zahnwanderungen die auf der Basis von Informationen zur Veränderung der Bogenspannung gewonnen werden, detektieren. Bleiben derartige unerwünschte Wanderungen von Zähnen unerkannt – und erscheint der Patient erst zu einem regulären Termin nach einem festen Zeitintervall (z. B. sechs Wochen) – könnten Zusatzmaßnahmen notwendig werden, um die unerwünschten Zahnwanderung wieder zu korrigieren: Dies bedeutete Zeitverlust bei der Behandlung (also eine längere Gesamtbehandlungsdauer) und zusätzlichen Geräte-, Zeit- und ggf. Materialeinsatz (also höhere Kosten). Beispielsweise sollten Bögen, die man bereits eingesetzt hatte, auch wieder zum Einsatz kommen können. Dementsprechend dient die erfindungsgemäße Lösung sowohl der Patientenzufriedenheit als auch dem Kieferorthopäden und dem Gesundheitssystem hinsichtlich gesteigerter Effizienz. Wenn z. B. ein Patient einen Termin versäumt hat, wird mittels des erfindungsgemäßen Systems der Zeitraum eingegrenzt, wann er sich wieder beim Kieferorthopäden vorstellen muss.
Die Miniatur-Kommunikationseinheit wird vorzugsweise im nicht-sichtbaren Zahnbereich, also hinter Zahn 5 (siehe http://de.wikipedia.org/wiki/Zahnschema) in das kieferorthopädische Gerät integriert. Alternativ wird die Miniatur-Kommunikationseinheit dort eingesetzt, wo gerade die größte Gebissveränderung stattfinden soll bzw. erwartet wird, insbesondere dann, wenn es sich um eine Miniatur-Kommunikationseinheit mit integriertem Sensor handelt. Die Antenne der Miniatur-Kommunikationseinheit kann dabei separat sein, in die Kommunikationseinheit integriert sein oder so ausgeführt sein, dass ein Teil des metallischen kieferorthopädischen Geräts als Antenne fungiert. Ebenso sind eine Schlitzantenne, als auch weitere Ausführungsformen denkbar. Abhängig vom Behandlungsstatus gibt es gegebenenfalls das Erfordernis, Sensoren, die Miniatur-Kommunikationseinheit oder Antennen im Lauf der Behandlung umzusetzen. Beispielsweise sollte bei einer chirurgisch-kieferorthopädischen Behandlung ein Sensor in der Nähe eines freigelegten Zahnes sein, da dieser auf Grund der operativen Freilegung gesondert in die Zahnreihe eingeordnet wird.
Bei der Anordnung der Miniatur-Kommunikationseinheit sind Varianten möglich, die in den Ausführungsbeispielen unterschieden und näher erläutert werden.
7 zeigt einen beispielhaften Ablaufplan eines erfindungsgemäßen Verfahrens. In einem ersten Schritt S1 ist ein Normalzustand des Gebisses dargestellt. In diesem Normalzustand sind entsprechend des Standes der Behandlung alle Parameter im Rahmen gegebener Toleranzen hinsichtlich der Zahnstellung. Der Normalzustand bedeutet in diesem Kontext nicht, dass der neutrale Biss erreicht ist. In einem zweiten Schritt S2 wird abgefragt, ob es signifikante Änderungen des Gebisszustands gibt. Wenn die Antwort „nein” lautet, wird eine erste Schleife zum Schritt S1 durchlaufen, und der Schritt S1 kontinuierlich oder in zeitlichen Intervallen wiederholt. Wenn die Antwort „ja” lautet wird eine zweite Schleife durchlaufen. In einem dritten Schritt S3 wird eine Nachricht an das Mobilgerät gesendet. Ausgehend vom Normalzustand des Gebisses wird beispielsweise bei einer unvorhergesehenen signifikanten Abweichung von diesem eine Meldung über die erste Funkverbindung an das Mobilgerät (Smartphone) ausgesendet. Diese Nachricht kann im Schritt S4 einerseits an den Patienten zur Information ausgegeben bzw. angezeigt werden, um seinerseits weitere Aktivitäten einzuleiten, wie z. B. Terminvereinbarung. Andererseits kann diese Nachricht im Schritt S5 in der KfO-App gespeichert werden und weiter über ein Kommunikationsnetz des Betreibers und das Internet an den Server (Patientendatenvorrichtung) übermittelt werden. Von dem Server wird im Schritt S6 eine Information an eine kieferorthopädische Praxis gesendet, die ihrerseits in einem Schritt S7 eine außerordentliche Terminvereinbarung für den Patienten initiieren kann. In einer dann im Schritt S8 stattfindenden Behandlung kann die nicht vorhergesehene Gebissstellungsveränderung wieder korrigiert werden und das Gebiss in den entsprechend des Behandlungsstandes Normalzustand versetzt werden. Diese Korrektur kann ggf. über eine gewisse Zeitperiode wiederholt werden. Das Verfahren beginnt erneut mit Schritt S1.
Eine (ggf. einfache) Signalverarbeitung in der kieferorthopädischen Vorrichtung kann aus den Sensorinformationen ermitteln, wann der Bedarf besteht, die Signalisierung zum Mobilgerät des Patienten aufzubauen. Die Sensordaten können kontinuierlich oder periodisch (z. B. alle 3 h) abgefragt werden.
Die Erfindung wurde anhand von Beispielen und der Figuren näher erläutert, wobei diese Darstellung die Erfindung nicht einschränken soll. Es versteht sich, dass Fachleute Änderungen und Abwandlungen machen können, ohne den Umfang der folgenden Ansprüche zu verlassen. Insbesondere umfasst die Erfindung Ausführungsformen mit jeglicher Kombination von Merkmalen der verschiedenen Ausführungsformen, die hier beschrieben sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

Barbara Bückmann: „Kieferorthopädie”, Stiftung Warentest, Berlin, 2009 (ISBN 978-3-86851-103-1) [0002]
Erhard Ladegast: „Wissensspeicher Stomatologische Assistenz”, VEB Verlag Volk und Gesundheit, Berlin, 1988 (S. 112) [0004]
http://de.wikipedia.org/wiki/Zahnschema [0004]
http://de.wikipedia.org/wiki/Zahnschema [0049]

Claims

Vorrichtung konfiguriert zur Bereitstellung einer Anbindung einer kieferorthopädischen Vorrichtung an ein Kommunikationsnetz mit: (a) mindestens einem Sensor zur Aufnahme von Sensordaten betreffend die kieferorthopädische Vorrichtung und (b) einer Kommunikationseinrichtung zur Weiterleitung der Sensordaten an das Kommunikationsnetz.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationseinrichtung konfiguriert ist, zur vorzugsweise lösbaren Anordnung in einer Komponente der kieferorthopädischen Vorrichtung oder in einer zusätzlichen Komponente für die kieferorthopädische Vorrichtung.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationseinrichtung einen Sensor aufweist, der zur Aufnahme von Sensordaten betreffend die kieferorthopädische Vorrichtung geeignet ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Sensor konfiguriert ist, zur vorzugsweise lösbaren Anordnung in einer zugehörigen Komponente der kieferorthopädischen Vorrichtung.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese mindestens zwei Sensoren aufweist, die konfiguriert sind, an zwei aneinander beabstandeten Positionen an der kieferorthopädischen Vorrichtung angeordnet zu werden, wobei vorzugsweise jeder Sensor konfiguriert ist, Sensordaten von einem zugehörigen Abschnitt im Bereich der Anbringungsposition der kieferorthopädischen Vorrichtung aufzunehmen.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Sensor konfiguriert ist, mechanische Spannungen als Sensordaten aufzunehmen, wobei die mechanischen Spannungen vorzugsweise mindestens eine der folgenden Größen umfassen, eine Zugkraft, eine Scherkraft, einen Druck, oder Änderungen dieser Größen wie Zugkraftänderung, Scherkraftänderung, oder Druckänderung.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationseinrichtung konfiguriert ist, die Sensordaten über eine erste Funkverbindung an ein externes Gerät weiterzuleiten.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Funkverbindung eine Nahbereichs-Funkverbindung ist, vorzugsweise nach dem Bluetooth-Standard und dass das externe Gerät die Sensordaten und optional weitere Informationen über die kieferorthopädische Vorrichtung über eine zweite Funkverbindung an das Kommunikationsnetz weiterleitet, wobei die zweite Funkverbindung vorzugsweise eine Mobilfunk-Breitbandverbindung oder WLAN ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor mit der Kommunikationseinrichtung elektrisch verbunden ist und/oder der Sensor und die Kommunikationseinrichtung konfiguriert sind, Signale über eine dritte Funkverbindung auszutauschen, wobei die dritte Funkverbindung vorzugsweise als Kurzstreckenfunksignal erfolgt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationseinrichtung mindestens eine Antenne aufweist, mit der die erste Funkverbindung mit dem externen Gerät bereitgestellt werden kann.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Komponente der kieferorthopädischen Vorrichtung eine Antenne bildet, die mit der Kommunikationseinrichtung verbunden ist, und mit der die erste Funkverbindung mit dem externen Gerät bereitgestellt werden kann.
Kieferorthopädische Vorrichtung mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die kieferorthopädische Vorrichtung mindestens eine Komponente aufweist, und vorzugsweise die Komponente mindestens eine der folgenden Einheiten umfasst, ein Bracket, ein Band, ein Band mit Slot, einen Bogen und optional eine zusätzliche Komponente.
System mit einer Patientendatenvorrichtung, die über ein Kommunikationsnetz mit einem externen Gerät verbindbar ist, wobei das externe Gerät mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 bzw. einer kieferorthopädischen Vorrichtung nach Anspruch 12 verbindbar ist.
System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Patientendatenvorrichtung und/oder das externe Gerät konfiguriert sind zur Überwachung der Funktion und/oder Wirksamkeit einer kieferorthopädischen Vorrichtung, wobei die Überwachung anhand von Sensordaten erfolgt, die von der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 bereitgestellt werden.
System nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Patientendatenvorrichtung konfiguriert ist, als Ergebnis der Überwachung der Funktion und/oder Wirksamkeit der kieferorthopädischen Vorrichtung mindestens eine Aktion auszulösen, wobei die Aktion ausgewählt ist, aus einer der folgenden Aktionen, Ausgeben einer Warnung durch eine optische und/oder akustische Anzeige, und/oder Ausgeben einer Nachricht an einen Nutzer, und/oder Bestimmen eines Termins zur Kontrolle und/oder Einstellung der kieferorthopädischen Vorrichtung.
Verfahren zur Anbindung einer kieferorthopädischen Vorrichtung an ein Kommunikationsnetz vorzugsweise mittels einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, oder einer kieferorthopädischen Vorrichtung nach Anspruch 12 oder einem System nach einem der Ansprüche 13 bis 15.