DE10139020A1

DE10139020A1 - Verfahren zur Steuerung und zur Überwachung eines Behandlungssystems sowie Behandlungssystem und Werkzeug für ein solches Behandlungssystem

Info

Publication number: DE10139020A1
Application number: DE10139020A
Authority: DE
Inventors: Richard Kardeis; Roland Sevcik; Harald Schoerghofer; Johann Eibl; Rainer Schroeck; Rainer Mackinger; Dieter Koebel
Original assignee: W&H Dentalwerk Buermoos GmbH
Current assignee: W&H Dentalwerk Buermoos GmbH
Priority date: 2001-08-08
Filing date: 2001-08-08
Publication date: 2003-03-13

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung und zur Überwachung eines Behandlungssystems, insbesondere eines medizinischen Behandlungssystems, das eine Vielzahl von Werkzeugen und mindestens eine Steuerungseinheit (110) umfaßt, wobei abwechselnd und/oder parallel mehrere Werkzeuge über die mindestens eine Steuerungseinheit betrieben werden, wobei zwischen mindestens einem der Werkzeuge und mindestens einer der mindestens einen Steuerungseinheit und/oder zwischen wenigstens zwei Werkzeugen bi-direktional den Betrieb und/oder den Zustand des Behandlungssystems und/oder einzelner Komponenten betreffende Daten ausgetauscht werden, wobei zumindest ein Teil der Daten in mindestens einem der Werkzeuge gespeichert wird. Die Erfindung betrifft ferner ein Werkzeug und ein Behandlungssystem zur Durchführung eines solchen Verfahrens.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung und zur Überwachung eines Behandlungssystems, insbesondere eines medizinischen Behandlungssystems, das eine Vielzahl von Werkzeugen und mindestens eine Steuerungseinheit umfaßt. Die Erfindung betrifft ferner ein Werkzeug für solch ein Behandlungssystem sowie ein Behandlungssystem, insbesondere ein medizinisches Behandlungssystem, das mindestens eine Steuerungseinheit und mindestens ein Werkzeug umfaßt. Solche Behandlungssysteme sind insbesondere im Bereich der Medizin, vor allem im Bereich der Zahnmedizin, in mannigfaltigen Ausführungen bekannt, wobei solche Behandlungssysteme aus einer Vielzahl von Komponenten bestehen. Die Komponenten eines solchen Behandlungssystems sind z. T. voneinander relativ unabhängig, bauen z. T. aufeinander auf, d. h. sie sind gleichsam in hierarchischen Strukturen gegliedert, wobei es übergeordnete und untergeordnete Strukturbereiche gibt, und sind schließlich zum Teil parallele Komponenten, die gleichzeitig oder als Alternative innerhalb des Behandlungssystems eingesetzt und verwendet werden.

Ein zahnmedizinisches Behandlungssystem umfaßt als Komponenten bzw. Elemente beispielsweise ein Bestuhlungssystem mit seinen sämtlichen Einzelelementen, wie z. B. Sitz, Lehne, Kopfstütze, Verstellvorrichtung etc., eine Beleuchtungskomponente sowie zahnärztliche Behandlungswerkzeuge, die wiederum beispielsweise bestimmte Adapter zur Aufnahme von bestimmten Einzelwerkzeugen, wie z. B. Bohrern verschiedener Größe, Zahnsteinentfernungsvorrichtungen, Versorgungsschläuche und entsprechende Versorgungseinheiten zur Aufnahme von beispielsweise Kühlflüssigkeit, aber auch Sterilisierungseinheiten etc., umfassen.

Je nach Anwendungsgebiet und insbesondere im zahnmedizinischen Bereich führt die Entwicklung dazu, daß immer mehr spezielle Komponenten für bestimmte Behandlungen vorgesehen werden, was zu einer wachsenden Zahl von Komponenten bzw. Elementen führt, die häufig unterschiedliche Betriebsparameter etc. aufweisen.

Es ist bereits aus dem Stand der Technik bekannt, bestimmte Einzelkomponenten, insbesondere zahnärztliche Instrumente, mit einer festgelegten Identifizierungsvorrichtung zu versehen, die von einem Adapter, in den diese Instrumente bzw. Elemente eingesetzt werden, abgetastet werden, so daß diese Instrumente automatisch mit den richtigen Betriebsparametern, beispielsweise der richtigen maximalen Drehzahl, angetrieben werden. Eine solche Vorrichtung ist beispielsweise aus der EP 0 575 967 B1 bekannt.

Neben den Betriebsparametern weisen die Einzelkomponenten jedoch auch eine Vielzahl weiterer charakteristischer Eigenschaften auf, die sowohl von den Elementen selbst als auch von ihrem Einsatzgebiet abhängig sind, wie z. B. Lebensdauer, Wartungs- und Desinfizierungserfordernisse etc. auf.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, das eine Steuerung und eine Überwachung eines häufig sehr komplexen Behandlungssystems, das aus vielen Einzelkomponenten, wie erläutert, bestehen kann, wobei die Komponenten zudem gegebenenfalls gewechselt, ersetzt oder ergänzt werden, zur Verfügung zu stellen, das ein problemloses und flexibles Management des Behandlungssystems für den Benutzer ermöglicht. Es ist ferner Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein solches Behandlungssystem sowie Werkzeuge bzw. Komponenten eines solchen Behandlungssystems zur Verfügung zu stellen, die insbesondere ein Verfahren zum Management des Gesamtsystems ermöglichen.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1, ein Werkzeug eines Behandlungssystems gemäß Anspruch 9 und ein Behandlungssystem gemäß Anspruch 13 gelöst. Die Ansprüche 2 bis 8 betreffen besonders vorteilhafte Realisierungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, während die Ansprüche 10 bis 12 besonders vorteilhafte Ausgestaltungen des Werkzeuges eines Behandlungssystems betreffen.

Unter dem Begriff "Werkzeug" im Sinne der Erfindung sind im wesentlichen alle Einzelkomponenten eines solchen Behandlungssystems zu verstehen. Insbesondere umfaßt der Begriff "Werkzeug" nicht nur die End-Werkzeuge zur Behandlung, beispielsweise einen Bohrer, Scaler, eine Zahnsteinentfernungsvorrichtung, ein Laserbehandlungsendstück etc., sondern auch gegebenenfalls Zwischenelemente, wie z. B. Adapter, Handstücke, Winkelstücke, Motoren etc. Ferner sind unter dem Begriff "Werkzeug" auch Ablage- bzw. Aufbewahrungsvorrichtungen für andere Einzelkomponenten zu verstehen, beispielsweise Aufnahmeelemente für die oben genannten End-Werkzeuge, wie z. B. Bohrer, ein Zahnsteinentfernungsinstrument, etc. Auch fallen Einzelgeräte, die wiederum aus mehreren Komponenten bestehen können, wie z. B. Desinfektionsvorrichtungen, Sterilisatoren, Aufnahmebehälter für Betriebsmittel, wie z. B. Reinigungsflüssigkeit oder Pflegeöl, etc. unter den Begriff "Werkzeug" im Sinne der Erfindung. Der Begriff "Werkzeug" ist daher für diese Erfindung in seinem weitestmöglichen Umfang zu verstehen und nicht etwa auf ein reines "Bearbeitungselement" eingeschränkt.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren werden zwischen mindestens einem der Werkzeuge und mindestens einer der mindestens einen Steuerungseinheit und/oder zwischen wenigstens zwei Werkzeugen bi-direktional Daten ausgetauscht. Die Daten betreffen die verwendeten Werkzeuge, deren Zustandswerte (z. B. Herstellungs- oder Einsatzdaten, etc.) und/oder die Betriebsparameter, wobei im Sinne der Erfindung auch Daten, die lediglich in indirektem Zusammenhang mit den Werkzeugen stehen, umfaßt sind. Die Daten umfassen neben den üblichen Betriebsparametern, wie z. B. Drehzahl und maximales Drehmoment eines Werkzeuges, beispielsweise eines Bohrers, Laufverhalten eines Werkzeuges, z. B. drehend oder schwingend usw., gegebenenfalls Zuführung von bestimmten Betriebsflüssigkeiten, wie z. B. Kühlflüssigkeit oder Reinigungsflüssigkeit bzw. Pflegeöl (insbesondere Art der Betriebsflüssigkeit, Temperatur, Zuführmengen etc.), Übersetzungsverhältnisse etc. auch beispielsweise die Betriebsdauer eines Werkzeuges, gemessen beispielsweise pro Behandlung oder Patient, ab der Herstellung oder ab der letzten Reparatur bzw. der letzten Desinfizierung. Als Daten können auch allgemeine Herstellungsdaten, Reparaturdaten oder Belastungsdaten (bei einem Bohrer beispielsweise Gesamtumdrehungen), gegebenenfalls gewichtet über ein angewendetes Drehmoment etc. übertragen werden. Ferner können allgemeine Wartungsdaten oder Pflegedaten, wie z. B. zeitliche Abfolge von erforderlichen Desinfizierungen, oder maximale Lebensdauerdaten, beispielsweise zeitlich beschränkt oder einsatzmäßig beschränkt, übertragen werden. Gemäß der Erfindung wird mindestens ein Teil der übertragenen Daten in mindestens einem der Werkzeuge gespeichert.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es möglich, ein flexibles und automatisches Managementsystem für die Vielzahl der Einzelkomponenten eines Behandlungssystems zu realisieren. Neben der automatischen Erkennung eines Werkzeuges und der Regelungen der zugehörigen Betriebsparameter (üblicherweise maximale Drehzahl etc.) können sämtliche für das Management des Behandlungssystems interessierenden Daten übertragen und in einigen der Werkzeuge gespeichert werden, so daß jederzeit zum einen ein Gesamtüberblick über den Zustand des Systems möglich ist und andererseits automatisch erforderliche Schritte eingeleitet oder auch nicht gewollte Schritte, wie z. B. eine Behandlung mit einem nicht sterilen Werkzeug oder einem wartungsbedürftigem Werkzeug, verhindert werden.

Das durch das erfindungsgemäße Verfahren ermöglichte Management des Behandlungssystems ermöglicht z. B. eine automatisierte Überwachung der Nutzung sämtlicher Werkzeuge (Einzelkomponenten) und kann dadurch rechtzeitig darauf hinweisen, wann welche Werkzeuge ausgetauscht, repariert oder überprüft werden müssen. Auch werden die Belastungen und damit der mögliche Verschleiß eines Werkzeuges automatisch überwacht. Damit wird zum einen sichergestellt, daß Werkzeuge nach dem Überschreiten einer gewissen Einsatzdauer bzw. einer bestimmten Einsatzbelastung aus Sicherheitsgründen nicht mehr weiter verwendet werden, andererseits aber auch sichergestellt, daß nicht möglicherweise noch durchaus einsetzbare Werkzeuge, die beispielsweise nur selten gebraucht worden sind, ausgetauscht werden, nur weil sie bereits über einen bestimmten Zeitraum in dem Behandlungssystem integriert sind, aber keinerlei Überblick darüber besteht, wie diese Werkzeuge tatsächlich belastet worden sind. Dadurch wird zum einen ein hoher Sicherheitsstandard für die Behandlung, zum anderen eine maximale Ausnutzung der in einem Behandlungssystem integrierten Werkzeuge ermöglicht, was die Betriebs- und Folgekosten eines Behandlungssystems bei einem sehr hohen Sicherheitsniveau deutlich senkt.

Ferner ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren die Nachvollziehbarkeit einzelner durchgeführter Schritte und Prozesse, beispielsweise die Nachvollziehbarkeit von Sterilisationsprozessen, so daß der Bediener bzw. behandelnde Arzt jeder Zeit nachweisen kann, daß er z. B. sein Winkelstück und seinen Bohrer auch tatsächlich sterilisiert hat. Solche Daten können selbstverständlich automatisch für eine spätere Kontrolle und über einen gewissen Zeitraum abgespeichert oder auch in regelmäßigen Protokollen ausgedruckt werden.

Ferner ist es ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens, daß einzelne Werkzeuge auch zwischen an sich unabhängig operierenden Behandlungssystemen ausgetauscht werden können, da auf Grund der in diesem Werkzeug gespeicherten Daten diese auch von einem parallelen System ausgewertet werden können, so daß eine hohe Flexibilität insbesondere beim Einsatz mehrerer Behandlungssysteme beispielsweise in großen Arztpraxen oder Kliniken ermöglicht wird.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zumindest ein Teil der Daten auch in mindestens einer der Steuerungseinheiten gespeichert. Dadurch steht direkt über die Steuerungseinheiten eine Vielzahl von Informationen zur Verfügung, die von einem Benutzer direkt über die Steuerungseinheiten abgefragt werden können. Damit sind insbesondere Abfragen des Gesamtzustandes des Behandlungssystems auf einfache Weise möglich. Ferner erkennt daher auch die mindestens eine Steuerungseinheit automatisch, wann einzelne Werkzeuge bzw. Komponenten des Gesamtsystems ausgetauscht, ersetzt oder ergänzt werden.

Eine solche Steuerungseinheit kann insbesondere auch durch einen konventionellen Computer realisiert werden, der entsprechend programmiert wird.

Es ist bevorzugt, daß die mindestens eine Steuerungseinheit ein separates System ist, das mindestens einem Werkzeug, bevorzugt aber einer Vielzahl von Werkzeugen, zugeordnet ist. Eine solche Steuerungseinheit kann dann als "Basisstation" für das Behandlungssystem dienen, an die beliebige Werkzeuge und Vorrichtungen angeschlossen werden.

Die Steuerungseinheit kann jedoch bei einer anderen Ausführungsform auch in eines der Werkzeuge integriert sein und als gemeinsames Bauteil ausgebildet sein. Diese Lösung bietet sich insbesondere dann an, wenn ein Behandlungssystem mit einem zentralen Werkzeug vorgesehen ist, das nahezu für alle Anwendungen eingesetzt wird. Dies ist beispielsweise der Fall für ein relativ einfaches Behandlungssystem, das aus einem Adapter, beispielsweise einem Winkelstück, besteht, in das unterschiedliche End-Werkzeugelemente eingesetzt werden.

Bei einem besonders vorteilhaften Verfahren, bei dem mehrere Steuerungseinheiten vorgesehen sind, kommunizieren die einzelnen Steuerungseinheiten auch untereinander, so daß ein Datenaustausch sichergestellt ist. Auch ist es möglich, daß Steuerungseinheiten von an sich getrennten bzw. unabhängigen Behandlungssystemen miteinander verbunden sind, so daß ein Datenaustausch und eine Kommunikation zwischen einzelnen Behandlungssystemen stattfindet.

Bevorzugt ist auch ein Verfahren, bei dem insbesondere über eine der Steuerungseinheiten Daten bzw. Anweisungen und Instruktionen eingegeben werden können und insbesondere die auf den einzelnen Werkzeugen abgespeicherten Daten, zusätzlich zu der oben beschriebenen automatischen Übertragung und Speicherung von Daten, beeinflußt und abgespeichert werden können. Dies kann manuell passieren, wenn beispielsweise ein Benutzer bestimmte einzelne Informationen bzw. Anweisungen von dem Behandlungssystem berücksichtigt haben möchte, es ist jedoch auch möglich, daß Up-Dates von einem Datenträger in das Behandlungssystem eingespielt werden, beispielsweise wenn sich neue Erkenntnisse für das Behandlungssystem bzw. für die Behandlungsverfahren oder die eingesetzten Werkzeuge ergeben haben.

Durch eine solche flexible Eingabemöglichkeit zur Änderung von Daten, die durch das erfindungsgemäße Verfahren ausgetauscht und gespeichert werden, ist es ferner möglich, das System beispielsweise an unterschiedliche gesetzliche Anforderungen oder Standards, beispielsweise betreffend eine maximale Einsatzdauer von einzelnen Werkzeugen, maximale Betriebsgrenzen oder geänderte Desinfektionsintervalle, anzupassen.

Die Datenübertragung zwischen den Werkzeugen bzw. dem Werkzeug und den Steuerungseinheiten oder zwischen den Steuerungseinheiten kann auf unterschiedliche Weisen stattfinden. Als besonders vorteilhafte Möglichkeiten werden lediglich beispielhaft eine induktive und/oder eine kapazitive Datenübertragung genannt. Ferner ist es möglich, die Daten auf elektromagnetischem Wege beispielsweise über Funk oder optoelektronisch zu übertragen. Auch Kombinationen der einzelnen Datenübertragungsmöglichkeiten sind denkbar.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Datenübertragung unabhängig von der Leistungsversorgung bzw. Stromversorgung der einzelnen Werkzeuge bzw. Steuerungseinheiten. Damit wird eine möglichst störungsfreie Datenübertragung und eine hohe Fehlerfreiheit sichergestellt.

Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform wird jedoch die Datenübertragung und die Leistungs- bzw. Stromversorgung miteinander gekoppelt. Dies geschieht beispielsweise dadurch, daß auf ein Leistungsübertragungssignal, beispielsweise eine Wechselspannung, ein Datenübertragungssignal aufmoduliert wird. Dies ermöglicht eine besonders kostengünstige Datenübertragung, wobei insbesondere zusätzliche Datenübertragungsvorrichtungen in den Werkzeugen nicht erforderlich sind.

Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ferner ein optionales Programmieren mindestens eines der Werkzeuge und/oder mindestens einer Steuerungseinheit durch den Benutzer ermöglicht. Dieses Programmieren dient insbesondere, wie oben erwähnt, der flexiblen Anpassung und Änderung des Behandlungssystems, wobei das Programmieren durch den Benutzer insbesondere über die mindestens eine Steuerungseinheit erfolgt. Es ist jedoch auch möglich, daß die Programmierung über ein externes System, insbesondere über eine externe Datenverarbeitungsanlage, beispielsweise einen Standardcomputer, der an das Behandlungssystem angeschlossen wird, durchgeführt wird.

Bevorzugt umfaßt das Verfahren einen optionalen Diagnosevorgang. Unter "Diagnose" des Behandlungssystems wird ein Vorgang verstanden, der Informationen über den Gesamtzustand des Systems zur Verfügung stellt. Diese Informationen können beispielsweise statistische Informationen sein, beispielsweise eine Aufstellung darüber, welche Werkzeuge wann und in welchem Ausmaße verwendet und eingesetzt worden sind, um insbesondere auch die Wirtschaftlichkeit der eingesetzten Werkzeuge bzw. des Behandlungssystems zu überprüfen.

Ferner können momentane Gesamtzustandsmeldungen abgefragt werden, um beispielsweise festzustellen, welche Werkzeuge bzw. Komponenten bereits wie lange eingesetzt sind, wann sie gegebenenfalls ausgetauscht werden müssen und welche Kosten in absehbarer Zeit zu erwarten sind.

Eine weitere Einsatzmöglichkeit ist eine Fehleranalyse, wobei darunter sowohl eine Momentananalyse zu verstehen ist, um einen akuten Fehler im System zu beheben, aber auch eine Übersicht darüber erstellt werden kann, welche Werkzeuge bzw. Elemente des Gesamtsystems besonders fehleranfällig sind, um gegebenenfalls Verbesserungen des Systems und damit Kostensenkungen zu ermöglichen.

Bevorzugt ist mindestens eine Steuerungseinheit optional mit mindestens einer anderen Steuerungseinheit und/oder einem anderen Behandlungssystem und/oder einer externen Datenverarbeitungsanlage und/oder einer externen Datenbank oder ähnlichem verbunden. Dadurch wird ein möglichst flexibler Datenaustausch ermöglicht, ferner ist eine Kommunikation des Behandlungssystems mit externen Systemen realisierbar.

Beispielsweise können bei einem erfindungsgemäßen Verfahren das Behandlungssystem mit einer internen oder externen Lagerverwaltung in Verbindung stehen und rechtzeitig Ersatzteile in Auftrag gegeben bzw. bestellt werden, beispielsweise für Werkzeuge, die auf Grund der Zeitdauer ihres Einsatzes bzw. ihrer Belastung, die, wie oben erwähnt, durch das erfindungsgemäße Verfahren überwacht wird, repariert oder ausgetauscht werden müssen, wodurch sichergestellt wird, daß das Behandlungssystem zum einen immer einsatzbereit ist, zum anderen nicht unnötigerweise große Lagerbestände erforderlich sind.

Ferner ist es möglich, daß das Verfahren automatisch einen Kontakt mit einem Hersteller vorsieht und gegebenenfalls Ersatzteile und Ersatzwerkzeuge bestellt, bzw. Reparaturen in Auftrag gegeben werden oder diese Vorgänge vorgeschlagen werden. Über eine Verbindung beispielsweise mit einem Personalcomputer können automatisch Bestellvordrucke ausgedruckt werden, die von dem Benutzer lediglich überprüft und unterzeichnet oder aber direkt ohne Kontrolle verschickt werden.

Selbstverständlich ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform auch möglich, daß sämtliche der oben genannten Vorgänge automatisiert werden und das Behandlungssystem direkt beispielsweise über ein Modem oder Datennetze, wie z. B. ein Intranet oder das Internet, mit externen Datenverarbeitungsanlagen, Computern oder Systemen in Verbindung tritt und kommuniziert.

Eine Verbindung mit externen Datensystemen kann z. B. auch eine Ferndiagnose des Herstellers des Behandlungssystems oder einzelner Komponenten des Behandlungssystems ermöglichen.

Die Erfindung betrifft ferner ein Werkzeug eines Behandlungssystems, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens, wie es oben beschrieben worden ist, wobei das Werkzeug mindestens eine Datenübertragungsvorrichtung zur bidirektionalen Übertragung von Daten und mindestens eine Lese-Schreib-Speichervorrichtung (read-write memory) umfaßt.

Mit einem solchen Werkzeug kann das oben beschriebene Verfahren besonders vorteilhaft durchgeführt werden, insbesondere werden dadurch alle oben genannten Vorteile und Möglichkeiten eröffnet, auf die zur Vermeidung von Wiederholungen hier nicht erneut eingegangen werden soll.

Insbesondere durch das Vorsehen einer Lese-Schreib-Speichervorrichtung wird eine flexible Handhabung und eine Anpassung an geänderte Zustände sowie eine Überwachung der Betriebszustände, Belastungszustände, Einsatzdauer etc., wie oben erläutert, ermöglicht. Im Gegensatz zu den fest vorgegebenen Identifizierungs-Schaltelementen, die beispielsweise in der oben erwähnten EP 0 575 967 B1 vorgesehen sind, wird dadurch erst ein flexibles Gesamtsystem zur Verfügung gestellt, insbesondere wird durch ein erfindungsgemäßes Werkzeug erst ermöglicht, daß Daten und Zustände, die sich über den Betrieb des Werkzeuges bzw. des Gesamtsystems ändern, erfaßt und bearbeitet werden bzw. auf der Grundlage von diesen Daten und Zuständen weitere Schritte eingeleitet werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist das Werkzeug zwei Datenübertragungsvorrichtungen auf, so daß sowohl ein untergeordnetes Werkzeug als auch ein übergeordnetes Werkzeug bzw. eine Steuerungseinheit angeschlossen werden kann. Ein typisches Werkzeug mit zwei Datenübertragungsgeräten ist beispielsweise ein Adapter, z. B. ein Winkelstück, an das untergeordnete Werkzeuge, beispielsweise ein Bohrer oder ein Scaler angeschlossen werden, während auf der "übergeordneten Seite" ein Verbindungselement und/oder eine Verbindungseinheit angeschlossen werden. Durch das Vorsehen einer zweiten Datenübertragungsvorrichtung wird insbesondere ein mehrstufiger Gesamtaufbau des Behandlungssystems ermöglicht, wobei unterschiedliche Stufen bzw. "Hierarchien" und ein kaskadenförmiger Aufbau der Einzelkomponenten ermöglicht wird.

Bevorzugt umfaßt das Werkzeug eine Vorrichtung zur Leistungsversorgung bzw. zur Strom- und Energieversorgung. Dies ist natürlich bei elektrisch angetriebenen Werkzeugen, wie z. B. einem Winkelstück zur Aufnahme von Bohrern oder ähnlichen Elementen, unbedingt erforderlich, es sollte jedoch an dieser Stelle darauf hingewiesen werden, daß auch Werkzeuge von der Erfindung umfaßt werden, die keinerlei elektrische Versorgung benötigen.

Bei einer Ausführungsform ist das Werkzeug so ausgebildet, daß die Datenübertragungsvorrichtung einerseits und die Leistungsübertragungsvorrichtung andererseits als voneinander getrennte und unabhängige Vorrichtungen vorgesehen sind. Dadurch wird eine besonders fehlerfreie und unanfällige Datenübertragung ermöglicht. Wie oben erwähnt, können sowohl zur Datenübertragung als auch zur Leistungs- bzw. Energieübertragung unterschiedliche Systeme, insbesondere kapazitive und induktive aber auch Berührungssysteme und Systeme zur elektromagnetischen Fernübertragung eingesetzt werden.

Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist jedoch die Vorrichtung zur Leistungsversorgung mit der mindestens einen Datenübertragungsvorrichtung integral ausgebildet, was, wie oben in Zusammenhang mit dem Verfahren erläutert, die Möglichkeit eines kostengünstigen Werkzeuges eröffnet.

Die Erfindung betrifft ferner ein Behandlungssystem, insbesondere ein medizinisches, vor allem zahnmedizinisches Behandlungssystem, das mindestens eine Steuerungseinheit und mindestens ein Werkzeug umfaßt, wie es oben beschrieben worden ist.

Es soll an dieser Stelle angemerkt werden, daß es nicht unbedingt erforderlich ist, daß sämtliche Werkzeuge des Behandlungssystems gemäß der Erfindung ausgebildet sind, es ist durchaus auch möglich, "konventionelle Werkzeuge" zusätzlich zu den Werkzeugen gemäß der Erfindung vorzusehen, wodurch immer noch ein erfindungsgemäßes Behandlungssystem realisiert wird. Insbesondere bei sehr einfachen Elementen bzw. Bauteilen, deren Ersatz oder Überwachung sehr kostengünstig bzw. einfach ist, kann es sich anbieten, diese als konventionelle Bauteile bzw. Werkzeuge auszubilden. Abhängig von den Kosten der dann erforderlichen "manuellen Überwachung" und der Kosten für den Ersatz eines Bauteiles ist es rechnerisch zu ermitteln, welche Werkzeuge gemäß der Erfindung ausgebildet werden sollen und welche Werkzeuge bzw. Elemente konventionell ausgebildet sein sollen, um das Gesamtsystem möglichst kostengünstig auszulegen. Insbesondere können auch konventionelle Behandlungssysteme komponentenweise nach- bzw. umgerüstet werden.

Abschließend soll darauf hingewiesen werden, daß als Steuerungseinheit eines Behandlungssystems insbesondere ein herkömmlicher Computer eingesetzt werden kann, der entsprechend den gewünschten Anforderungen programmiert ist.

Diese und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand einer bevorzugten Ausführungsform deutlich, die anhand der nachfolgenden schematischen Diagramme dargestellt ist. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Aufbaus eines erfindungsgemäßen Behandlungssystems und
Fig. 2 eine Ausführungsform zweier erfindungsgemäßer Werkzeuge, die in einem Behandlungssystem, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, eingesetzt sind Fig. 3 eine weitere Ausführungsform zweier erfindungsgemäßer Werkzeuge, die in einem Behandlungssystem, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, eingesetzt sind.
Fig. 1 zeigt schematisch einen strukturellen Aufbau eines erfindungsgemäßen Behandlungssystems 10, welches in insgesamt vier Stufen bzw. Hierarchieebenen I, II, III und IV unterteilt ist. Die erste Hierarchieebene I umfaßt bei der gezeigten Ausführungsform eine Steuerungseinheit 110, wobei es sich bei der hier gezeigten Ausführungsform um ein speziell für den zahnärztlichen Bedarf ausgebildete Steuerungseinheit handelt, die in ein Behandlungssystem, das einen Behandlungsstuhl, Beleuchtungsvorrichtungen und Werkzeuge etc. umfaßt, integriert ist. Die Steuerungseinheit 110 steuert auch eine Versorgungseinheit 120, die Betriebsmedien, wie z. B. Kühlflüssigkeit, Druckluft etc., zur Verfügung stellt.
Die Steuerungseinheit ist an zwei Anschlußvorrichtungen 210 und 220 in der zweiten Hierarchieebene II angeschlossen, wobei die Anschlußvorrichtungen 210 und 220 im wesentlichen als flexible Leitungen ausgebildet sind.
Die Anschlußvorrichtung 210 umfaßt sowohl eine Datenübertragungsleitung als auch eine Leistungsübertragunsleitung (Stromversorgung). Ferner umfaßt die Anschlußvorrichtung 210 eine Versorgungsleitung für Betriebsflüssigkeit, die der Anschlußvorrichtung 210 über die Versorgungseinheit 120, die ebenfalls der ersten Hierarchiestufe I zugeordnet ist, zugeführt wird.
In der zweiten Hierarchieebene II ist ferner eine zweite Anschlußvorrichtung 220 vorgesehen, die jedoch eine kombinierte Daten und Leistungsübertragungsleitung umfaßt. Eine Zuführung von Betriebsflüssigkeit ist bei der Anschlußvorrichtung 220 nicht vorgesehen, da die an die Anschlußvorrichtung 220 angeschlossenen Werkzeuge 340, 350 bzw. 436/444 und 442 ohne ein zusätzliches Betriebsmedium arbeiten.
Je nach Einsatzzweck und zu verwendendem Werkzeug wird von dem Benutzer entweder die Anschlußvorrichtung 210 oder die Anschlußvorrichtung 220 verwendet. Nur der Vollständigkeit halber soll an dieser Stelle angemerkt werden, daß es selbstverständlich auch möglich ist, daß weitere Anschlußvorrichtungen in unterschiedlichen Ausgestaltungen vorgesehen sein können.
In der dritten Hierarchieebene III stehen bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform insgesamt fünf Werkzeuge 310, 320, 330, 340 und 350 zur Verfügung. Bei den Werkzeugen 310, 320, 330 und 340 handelt es sich um Zwischenelemente, an die weitere End-Werkzeuge zur Behandlung angeschlossen werden (siehe vierte Hierarchieebene IV). Bei dem Werkzeug 350 handelt es sich bereits um ein End-Werkzeug, das ohne Vorsehen weiterer Elemente einsatzfähig ist. Bei der in der Fig. 1 gezeigten Ausführungsform handelt es sich bei dem Werkzeug 350 um eine Laserbehandlungsvorrichtung für den dentalen Einsatz.
In der vierten Hierarchieebene IV stehen bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform insgesamt 10 Werkzeuge 412, 414, 416, 418, 422, 424, 432, 434, 436/444 und 442 zur Verfügung, die optional an den Werkzeugen 310, 320, 330, 340 der dritten Hierarchieebene III zur Behandlung angeschlossen werden können.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich sind bestimmte Gruppen von Werkzeugen der vierten Hierarchieebene IV einem bestimmten Werkzeug der dritten Hierarchieebene III zugeordnet. So wird an das Werkzeug 310 der dritten Hierarchieebene III eines der Werkzeuge 412, 414, 416 oder 418 der vierten Hierarchieebene IV angeschlossen. Dem Werkzeug 320 sind die Werkzeuge 422 und/oder 424 zugeordnet, dem Werkzeug 330 die Werkzeuge 432, 434 und dem Werkzeug 340 das Werkzeug 442. Das Werkzeug 436/444 der vierten Hierarchieebene IV kann sowohl mit dem Werkzeug 330 als auch mit dem Werkzeug 340 der dritten Hierarchieebene III verwendet werden.
Es soll an dieser Stelle nochmals angemerkt werden, daß die Fig. 1 lediglich schematisch eine bevorzugte Ausführungsform eines Behandlungssystem darstellt, die spezifische Ausgestaltung jedoch je nach Anwendungszweck ganz unterschiedlich realisiert werden kann. Insbesondere können auch mehr oder weniger Hierarchieebenen vorgesehen werden.
Darüber hinaus ist es auch möglich, daß das Gesamtsystem zeitlichen Veränderungen unterworfen wird, z. B. dadurch, daß einzelne Werkzeuge oder Komponenten aus dem System entfernt werden, weil sie beispielsweise nicht mehr benötigt werden, gegen neuere Komponenten ersetzt werden oder aber Komponenten hinzugefügt werden, um eine zusätzliche Behandlung zu ermöglichen.
Ferner sind in Fig. 1 zusätzliche Elemente in einer Hierarchieebene 0 dargestellt. Diese Elemente können sowohl Teil des erfindungsgemäßen Behandlungssystems sein, es können jedoch auch Elemente vorgesehen sein, die, wie bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform, nicht zu dem erfindungsgemäßen Behandlungssystem 10 gehören, sondern externe Elemente darstellen, die mit dem Behandlungssystem 10 kommunizieren bzw. zusammenwirken.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Behandlungssystems 10 ist die Steuerungseinheit 110 über ein Intranet-Netzwerk 510 mit einer internen Lagerverwaltungseinheit 500 verbunden. Dadurch wird ermöglicht, daß sämtliche Daten, die der Steuerungseinheit 110 zur Verfügung stehen, direkt an eine Lagerverwaltung weitergegeben werden, so daß ggf. für Ersatzteile oder Nachschubteile gesorgt werden kann. Die Lagerverwaltungseinheit 500 kann sowohl innerhalb eines Betriebes bzw. einer Praxis, beispielsweise einer Zahnarztpraxis, vorgesehen sein, es ist jedoch auch möglich, daß die Lagerverwaltung sowohl lokal als auch organisatorisch extern angeordnet ist.
Ferner ist die Steuerungseinheit 110 über das Internet 610 mit einer externen Datenbank 600 verbindbar. Dies ermöglicht den Kontakt mit externen Anbietern und Herstellern, wodurch insbesondere ein Update des Systems ermöglicht wird. Ferner ist es möglich, neue Informationen und Daten, die für das erfindungsgemäße Behandlungssystem oder das Verfahren gemäß der Erfindung von Bedeutung sind, über die externe Datenbank abzufragen und direkt in das System einzuspeisen.
Die Steuerungseinheit 110 ist ferner an ein Modem 710 angeschlossen, das eine Verbindung beispielsweise zu einem Herstellersystem 700 ermöglicht, so daß ein Hersteller von Einzelkomponenten des erfindungsgemäßen Behandlungssystem direkt kontaktiert werden kann. Das Herstellersystem 700 kann mit einem internen Bestellsystem 720 oder mit einem internen Diagnosesystem 730 des Herstellers verbunden werden, so daß Bestellungen über die Steuerungseinheit 110 direkt an den Hersteller abgegeben werden können, um rechtzeitig für Nachschub bzw. Ersatzteile für das Behandlungssystem zu sorgen. Ferner ist es möglich, daß der Hersteller auf Anfrage bei Problemen eine Ferndiagnose des Behandlungssystems durchführt.
Die Erweiterungsmöglichkeiten insbesondere der Hierarchieebene 0 sind lediglich beispielhaft, dem Fachmann steht es frei, weitere Verbindungsmöglichkeiten und Kommunikationsmöglichkeiten für das Behandlungssystem bzw. das Verfahren der vorliegenden Erfindung zu schaffen, ohne vom Gegenstand der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Fig. 2 zeigt eine besondere Ausführungsform zweier Werkzeuge 310 und 412. Bei dem Werkzeug 310 handelt es sich um ein Winkelstück, in das unterschiedliche Bearbeitungswerkzeuge 412, 414, 416 und 418 (siehe Fig. 1) eingesetzt werden können.
Das Werkzeug 310 umfaßt eine Leistungsübertragungsvorrichtung 312 und eine Datenübertragungsvorrichtung 314. Die Leistungsübertragungsvorrichtung 312 ist über einen direkten Kontaktanschluß mit einer Leistungsübertragungsvorrichtung 412-1 des Werkzeugs 412 verbunden. Die Datenübertragungsvorrichtung 314 des Werkzeugs 310 überträgt mittels eines Infrarotsignals Daten an eine Datenübertragungsvorrichtung 412-2 des Werkzeuges 412 und umgekehrt.
Jedes der Werkzeuge 310 und 412 weist einen Lese-Schreib-Speicher 316 bzw. 412-3 und eine Steuerungsplatine 318 bzw. 412-4 auf. Die in Fig. 2 gezeigte Ausführungsform der Werkzeuge 310 und 412 stellt daher eine Variante mit getrennter Daten- und Leistungs- bzw. Stromübertragung dar.
Fig. 3 zeigt eine zu der Fig. 2 alternative Variante mit einer integrierten Daten- und Leistungs- bzw. Stromübertragung. Gleiche oder ähnliche Bauteile wurden durch identische Bezugszeichen mit einem Apostroph gekennzeichnet, so daß bezüglich der Beschreibung auch auf die Beschreibung der Fig. 2 verwiesen wird.
Anstelle der getrennten Datenübertragungsvorrichtungen 314 und 412-2 und Leistungsübertragungsvorrichtungen 312 und 412-1 der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform sind bei der in der Fig. 3 gezeigten Ausführungsform integrale Bauteile 312' und 412-1' vorgesehen, mittels denen sowohl eine Datenübertragung als auch eine Leistungsübertragung durchgeführt wird. Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform wird sowohl die Datenübertragung als auch die Leistungsübertragung berührungslos durchgeführt, es ist jedoch auch möglich, lediglich die Daten und/oder die Leistung berührungslos, insbesondere durch Induktion, zu übertragen.
Analog zu der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform umfassen die Werkzeuge 310' und 412' jeweils einen Lese-Schreib-Speicher 316' und 412-3' und jeweils eine Steuerungsplatine 318' und 412-4'. Es soll an dieser Stelle angemerkt werden, daß in einem Gesamtsystem unterschiedliche Werkzeuge mit unterschiedlichen Datenübertragungsvorrichtungen bzw. Leistungsübertragungsvorrichtungen eingesetzt werden können. Auch Mischformen bzw. variable Kombinationen sind jederzeit realisierbar.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Realisierung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein. Bezugszeichenliste 110 Steuerungseinheit
120 Versorgungseinheit
210 Anschlußvorrichtung
220 Anschlußvorrichtung
310, 320, 330, 340, 350, 412, 414, 416, 418, 422, 424, 432 , 434, 436/444, 442 Werkzeuge
310', 412' Werkzeuge
312, 312", 412-1 Leistungsübertragungsvorrichtung
314, 314", 412-2 Datenübertragungsvorrichtung
312', 412-1' Leistungs- und Datenübertragungsvorrichtung
316, 316' Speicher
318, 318' Steuerungsplatine
412-3, 412-3' Speicher
412-4, 412-4' Steuerungsplatine
500 Lagerverwaltungseinheit
510 Intranet
600 externe Datenbank
610 Internet
700 Herstellersystem
710 Modem
720 Bestell- oder Reparatureinheit
730 Diagnoseeinheit

Claims

1. Verfahren zur Steuerung und zur Überwachung eines Behandlungssystems (10), insbesondere eines medizinischen Behandlungssystems, das eine Vielzahl von Werkzeugen (120, 210, 220; 310, 320, 330, 340, 350, 412, 414, 416, 418, 422, 424, 432, 434, 436/444, 442) und mindestens eine Steuerungseinheit (110) umfaßt, wobei abwechselnd und/oder parallel mehrere Werkzeuge (120, 210, 220; 310, 320, 330, 340, 350, 412, 414, 416, 418, 422, 424, 432, 434, 436/444, 442) über die mindestens eine Steuerungseinheit betrieben werden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen mindestens einem der Werkzeuge (120, 210, 220, 310, 320, 330, 340, 350, 412, 414, 416, 418, 422, 424, 432, 434, 436/444, 442) und mindestens einer der mindestens einen Steuerungseinheit (110) und/oder zwischen wenigstens zwei Werkzeugen (120, 210, 220; 310, 320, 330, 340, 350, 412, 414, 416, 418, 422, 424, 432, 434, 436/444, 442) bidirektional den Betrieb und/oder den Zustand des Behandlungssystems und/oder einzelner Komponenten betreffende Daten ausgetauscht werden, wobei zumindest ein Teil der Daten in mindestens einem der Werkzeuge (120, 210, 220; 310, 320, 330, 340, 350, 412, 414, 416, 418, 422, 424, 432, 434, 436/444, 442) gespeichert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Daten in mindestens einer der Steuerungseinheiten (110) gespeichert wird.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenübertragung induktiv, kapazitiv, über Funk und/oder optoelektronisch erfolgt.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenübertragung durch ein Aufmodulieren auf ein Leistungsübertragungssignal durchgeführt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es ein optionales Programmieren mindestens eines der Werkzeuge (120, 210, 220; 310, 320, 330, 340, 350, 412, 414, 416, 418, 422, 424, 432, 434, 436/444, 442) und/oder der mindestens einen Steuerungseinheit (110) durch den Benutzer umfaßt.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß optional ein Diagnoseschritt durchgeführt wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Steuerungseinheit (110) optional mit mindestens einer anderen Steuerungseinheit und/oder einem anderen Behandlungssystem und/oder einer externen Datenverarbeitungsanlage (700) und/oder einer Datenbank (600) verbunden wird und Daten zur Steuerung und/oder Überwachung übertragen werden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung über ein Modem (710) und/oder über ein Datennetzwerk (510, 610) erfolgt.

9. Werkzeug (120, 210, 220; 310, 320, 330, 340, 350, 412, 414, 416, 418, 422, 424, 432, 434, 436/444, 442) eines Behandlungssystems (10), insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es mindestens eine Datenübertragungsvorrichtung (314, 412-2; 312', 412-1') zur bidirektionalen Übertragung von Daten und mindestens eine Lese-Schreib- Speichervorrichtung (316, 316', 412-3, 412-3') umfaßt.

10. Werkzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug (310) mindestens zwei Datenübertragungsvorrichtungen (314, 314") zum Anschluß eines untergeordneten Werkzeuges (412) und eines übergeordneten Werkzeuges (210) und/oder einer Steuerungseinheit umfaßt.

11. Werkzeug nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß es mindestens eine Vorrichtung zur Leistungsübertragung (312, 412-1; 312', 412-1'; 312") umfaßt.

12. Werkzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Leistungsübertragung (312', 412-1') mit mindestens einer Datenübertragungsvorrichtung integral ausgebildet ist.

13. Behandlungssystem, insbesondere medizinisches Behandlungssystem und insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit mindestens einer Steuerungseinheit (110) und mit mindestens einem Werkzeug (120, 210, 220; 310, 320, 330, 340, 350, 412, 414, 416, 418, 422, 424, 432, 434, 436/444, 442) nach einem der Ansprüche 9 bis 12.