DE102007054051A1

DE102007054051A1 - System und Verfahren zur Verringerung von Angst und Belastungen des Patienten bei der Zahnbehandlung

Info

Publication number: DE102007054051A1
Application number: DE200710054051
Authority: DE
Inventors: Gunter Tannhäuser; Jürgen Dr. med. dent. Schmitt-Bylandt
Original assignee: Genima Innovations Marketing GmbH
Current assignee: Genima Innovations Marketing GmbH
Priority date: 2007-11-13
Filing date: 2007-11-13
Publication date: 2009-05-20

Abstract

Die Erfindung betrifft ein System, mit dem Patienten über Angst-erregende Zahnbehandlung hinweggeholfen und Belastungen kompensiert werden, gleichzeitig dem Zahnarzt die Möglichkeit zur Erläuterung notwendiger Behandlungen und zur Dokumentation seiner Arbeit gibt. Dies erfolgt, indem der Patient wahlweise die Zahnbehandlung in Nahaufnahmen bzw. ablenkenden Videos von Speichermedien auf einem Bildschirm verfolgen kann und bei dem Körperschall-Geräusche, die durch die Behandlung verursacht werden, durch Gegenkopplung abgeschwächt und durch Soundtrack von Action-Videos überdeckt werden. Das System eignet sich ferner zur vergrößerten Betrachtung durch den Behandler sowie zur Speicherung und Dokumentation oder Übertragung der Behandlung in einer Videokonferenz oder Video-assistierter Behandlung sowie zu virtueller Darstellung möglicher Behandlungsergebnisse, z. B. bei vorgeschlagenem Zahnersatz. Dabei ist der Einsatz einer zusätzlichen Intra-Oralkamera möglich, um einzelne Zähne aus verschiedener Perspektive darzustellen und zu dokumentieren.

Description

PROBLEMSTELLUNG
Patienten in Zahnarzt-Praxen – und hier insbesondere Kinder – haben oft Angst vor und während der Behandlung. Eine Ursache dafür ist die Erwartung schmerzhafter Eingriffe in zwanghafter Körperhaltung, auch wenn dies nur in kurzen Perioden der Fall ist.
Gerade Kinder, die auf Grund erst rudimentärer Entwicklung der Nerven im Zahnbereich dort noch keinen eigentlichen Schmerz empfinden, sind insbesondere durch unangenehme Körperschallgeräusche beim Bohren, Schleifen und Polieren der Zähne beeinträchtigt, weil sie von dem hohen Geräuschniveau verängstigt sind und dies nicht dem Vorgang der Behandlung – und einem möglichen positiven Ergebnis – zuordnen können.
Zwar wird ein guter Zahnarzt versuchen, den Patienten regelmäßig Gelegenheit zu geben, das Ergebnis der Schritte seiner Arbeit mit einem Spiegel nachzuvollziehen. Nur setzt das Pausen voraus, die im Arbeitsstress oft nicht möglich sind und es unterbricht natürlich seinen Arbeitsfluß und evtl. die Konzentration. Zudem ist eine Betrachtung post facto nicht gleich bedeutend mit der Verfolgung des Geschehens und daher kein so wirksames Mittel zur Dämpfung von Angstgefühlen.
Weiter ist es ein Problem in der Zahnbehandlung, dass vielfach Warteperioden zu überbrücken sind, die die Angst des Patienten steigern, oder in denen sie in oft ungenehmer Position, wie z. B. mit offenem Mund oder darin Würgereize auslösenden Behandlungsmittel, wie für Zahn- und Kiefernabdrücke, ausharren müssen.
Ferner besteht die Schwierigkeit bei der Beratung in Zahnarzt- und Kieferorthopädischen Praxen, den Patienten die Wirkung von Maßnahmen so anschaulich zu machen, dass ein überzeugende Vorstellung davon entsteht, wie eine Zahnreihe nach möglichen Behandlungsalternativen aussehen kann, bzw. welche Fortschritte durch die Behandlung schon erzielt wurden.
Auchliegt ein Problem darin, dass der Behandlungsaufwand eigentlich immer sofort protokolliert werden müsste, was vielfach unter Zeitdruck und bei Personal-Engpässen nicht möglich ist. Wenn sich der Behandler dann an die Behandlung post facto nicht mehr genau erinnern kann, entstehen zwangsläufig Abrechnungsfehler.
AUFGABENSTELLUNG
Aufgabe der Erfindung ist daher, ein System zu schaffen, das die Belastungen der Patienten durch die Behandlung mindert, indem es Körperschall-Geräusche reduziert und überdeckt, dem Patienten die Behandlung auf Wunsch in Nahmaufnahme zeigt, sowie Schmerzen und Angst vor der Behandlung durch Ablenkung mindert und Angst steigernde Wartezeiten überbrückt.
Weiter soll es dem Zahnarzt oder Kieferchirurg ohne großen Zusatzaufwand erlauben, Behandlungserfordernisse und -Vorschlage wirkungsvoller als bisher darzustellen und die Behandlungen zu dokumentieren.
PROBLEMLÖSUNG
Dies wird erfindungsgemäß durch ein elektroakustisches- und Video-System erreicht, das in der Kombination seiner Elemente diese Wirkungen mit vergleichsweise geringem Aufwand erzielt:
Ablenkung und Überbrückung von Wartezeiten
Um den Patienten abzulenken, werden spannende Sequenzen aus Action-Videofilmen, für Kinder spannende Zeichentrick-Filme, auf einen Bildschirm im Behandlungsraum übertragen. Um den Behandler nicht zu stören und abzulenken, aber auch zur wirkungsvollen Schall-Gegenkopplung, erfolgt dabei die Tonübertragung vorzugsweise über Nahfeld-Lautsprecher beidseitig am Kopfende des Behandlungsstuhls, alternativ aber auch mit Körperschall-Induktoren und Kopfhörern.
Das Programm-Material ist auf einem Videorecorder- oder Computersystem, vorzugsweise mit Festplatten, gespeichert, das evtl. auch zur Dokumentation benutzt wird. Der Patient kann dabei mit einer Fernbedienung, z. B. im Griffbereich der Verlängerung der Armlehme des Behandlungsstuhls, zwischen Beobachtung seiner Behandlung und Video umschalten.
Zahnarzt oder Assistentin können Videosequenzen je nach voraussichtlicher Länge der Behandlung vorwählen, eine Pausenfunktion erlaubt die Weiterschaltung des Programms nach einer Umschaltung auf die Darstellung der Behandlung.
Vorzugsweise werden jedoch zwei Speicher- und Wiedergabe-Systeme, von einander unabhängig, eingesetzt, um z. B. gleichzeitig Video-Progamme abspielen, wie auch die Behandlung dokumentieren zu können (s. u.).
Verfolgung der Behandlung
Die Behandlung wird – wenn vom Patienten an der Fernbedienung gewählt – durch eine Videokamera auf den über dem Behandlungsstuhl angebrachten Monitor, vorzugsweise einem großen Flachbild-Fernsehgerät, übertragen.
Gleichzeitig kann die Übertragung laufend auf einen zweiten Monitor im Sichtbereich von Zahnarzt und Assistentin übertragen werden um die Behandlung vergrößert aufzuzeigen, aber auch, damit der Behandler sieht, wie die Bilder und z. B. seine Hindeutungen von Patienten gesehen werden.
Bevorzugt ist dabei der Einsatz einer Miniaturkamera, die am Scheinwerfer der Behandlungseinrichtung angeclipt ist und z. B. mit einem Spiralkabel verbunden, abgenommen werden kann. Sie ist vorzugsweise mit einem Autozoom-Objektiv ausgestattet, das unabhängig von der Entfernung des Scheinwerfers immer den Mundbereich in voller Bildschirmgröße überträgt.
Dazu wird der Abstand zum Kopfteil des Behandlungsstuhls laufend gemessen und ein Zoom-Objektiv nicht nur – wie üblich – in seiner Fokussierung, sondern auch im Aufnahmewinkel nachjustiert.
Es ist weiter möglich, die Kamera durch Umschaltung im Nahbereich zu benutze, wie auch mit einem ansteckbaren Zahnspiegel statt einer Oralkamera zu benutzen. Hierzu ist vorgesehen, dass das Objektiv bei Einstecken des Zahnspiegels auf den entsprechenden Nahbereich gezoomt und fokussiert wird.
Alternativ können jedoch auch Endoskope oder die bekannten Intra-Oral-Kameras angeschlossen werden, die mit einem schlanken, abgewinkelten Objektivkopf ausgeführt sind und sich dazu eignen, zur Aufnahme in die Mundhöhle eingeführt zu werden..
Die Kombination mit einer Miniaturkamera ist naheliegend, weil durch die Fokussierung auf den mit dem Behandlungsscheinwerfer beleuchteten Bereich die Ausleuchtung stets hoch ist und das bei kleinen Targets sonst problematische Farbrauschen daher kaum in Erscheinung tritt. Eine Anordnung der Kamera kann dann bevorzugt im zentralen Dunkelfeld des gemeinhin als Spiegelschein werfer ausgebildeten Beleuchtungseinheit erfolgen, die Kamera sitzt dann in der Nähe der Rückseite der Lampenfassung. Falls hier die Hitze jedoch zu groß ist, kann sie auch neben dem Spiegel montiert sein.
Alternativ dazu kann der Zahnarzt eine miniaturisierte Funk-Videokamera im Stirnbereich tragen, die aus seiner Perspektive aufnimmt. Per Nahfunkverbindung wird diese an einen – etwa am Galgen der Behandlungseinrichtung angeklemmten – Empfänger übertragen, von dem aus das Bild in Aufzeichungseinrichtungen und Monitore überspielt werden kann.
STAND DER TECHNIK ZU VERGLEICHBAREN VIDEOSYSTEMEN (soweit dem Anmelden bekannt):
Einrichtungen zum Abspielen von Videos über Monitore in Dentalpraxen sind bekannt und in USA und Japan verbreitet. Die laufende Darstellung der Zahnbehandlung für Patienten über Video-Monitore ist neu.
Eine Zeitsteuerung von Videos mit Ausschnitt und Wiederholung von Frames ist Stand der Technik in Fernseh- und Video-, sowie Synchronisations-Studios. Die Anpassung von Video-Sequenzen an von Außenbedingungen vorgegebene oder willkürlich einstellbare Zeitabläufe in Wiedergabe-Systemen ist neu.
Die Kombination von Behandlungs-Darstellung und Video-Entertainment in einer Anlage ist – jedenfalls für Dentalpraxen – neu.
Die Kombination von Kamera und Behandlungs-Scheinwerfer (= OP-Lampe) ist neu.
Die automatisierte Nachführung eines Zoom-Objektivs zum Erhalt einer konstanten Objektgröße in Monitor und Aufzeichnung (sog. Autozooming) sind nach den Patenten von Tokkai ( JP 601602 , 60-249478 , JP 61 10372 , und JP 61-288210 ), sowie JP 1-184016 von Fuji Photo bekannt, die Anwendung zur Zentrierung auf einen fest gelegten Objektbereich ist neu.
Kameras mit fest angebautem Zahnspiegel sind bekannt (z. B. Dental Scout System), ansteckbare Zahnspiegel an Kameras, zudem mit deren automatischer Umfokussierung, sind neu.
Der Einsatz von Funk-Videokameras ist Stand der Technik. Eine mögliche Befestigung am Kopf mittels Stirnband ist bekannt. Der Einsatz in Zahnarzt-Praxen ist neu.
Gegenkopplung von Körperschall
Um die vielfach beunruhigenden und störenden Körperschall-Geräusche, die beim Bohren, schleifen und Polieren der Zähne auftreten, zu dämpfen, nimmt ein Vibrations-Sensor oder Mikrofon an der Kopf-Auflage des Behandlungsstuhls die dort registrierten Vibrationen und Geräusche auf. Dieses Signal wird verstärkt und dem Schallanteil der Video-Übertragung gegengekoppelt, bzw. mit einem Phasenversatz von 180° oder nach Parameteridentifikation und Anpassung über PID-Regler einem den Lautsprechern oder Kopfhörer, und/oder einem ebenfalls im Kopfteil des Behandlungsstuhles angebrachten Körperschall-Induktor zugespielt, um diese Geräusche durch Gegenkopplung zu dämpfen.
Ein Vorteil der vorgeschlagenen Anordnung liegt darin, dass der Patient den Umfang der Gegenkopplung willkürlich bestimmen kann, bzw. automatisch anpasst, indem er nämlich den Kopf mehr oder weniger stark in das Kopfteil des Behandlungsstuhles zurückdrückt und damit die Intensität des gegenzukoppelnden Signals durch unterschiedlich starken Kontakt zwischen Schädelknochen und Sensor bestimmen kann.
Die erfindunsgemäße Lösung bezieht sich weiter darauf, dass zwar die Bohrgeräusche am Schädel abgetastet, in mittleren und tiefen Frequenzen (unterhalb von ca. 400 Hz) gegengekoppelt und selektiv einerseits über Nahfeld-Lautsprecher zu den Ohren des Patienten und vorzugsweise zusätzlich durch einen Aktor für tiefe Frequenzen (unter 50 Hz) auf das Schädelskelett des Patienten gegengekoppelt werden.
Hierbei ist eine Störung durch Rückkopplung auf den Körperschall-Sensor nur in diesem Tieftonbereich unter 50 Hz möglich. Dabei ist die Entwicklung komplexer Störsignale gering, denn obwohl die Abnahme (vorzugsweise mit einem Piezo-Aufnehmer) im Kopfteil des Behandlungsstuhls erfolgt, der am Hinterkopf des Patienten anliegt und auch dort der Gegenschall-Induktor wirkt (um die Beschränkung mit am Kopf angeklammerten Elementen zu vermeiden), ist die Verzögerung durch die kurze Schall-Laufzeit in den Schädelknochen bezogen auf die Phasenlage des gegengekoppelten Signals so gering, dass die Gegenkopplungs-Elemente auch bei mäßiger Verarbeitungsgeschwindigkeit der Prozessoren präzise arbeiten.
In Versuchen ergab sich, dass damit die bei der Zahnbehandlung dominierenden Geräusche, insbesondere das mahlende Geräusch des Rosenbohrers, sowie das rhythmische Rumpeln des Polierers deutlich gesenkt werden.
STAND DER TECHNIK ZUR GEGENKOPPLUNG
Die Verringerung von Störschall durch Gegenkopplung ist, wenngleich nur mit Kopfhörern, ist z. B. in Hubschraubern und Turboprop-Flugzeugen weithin erprobt.
Zahlreiche Patente von AT&T und Noise Cancellation Technologies (Nachfolger NTC Group Inc.) beziehen sich auf Einzelheiten dieser Verfahren, jene von Lucient Technologies und Texas Instruments auf die dazu gehörigen Prozessoren.
Auch die Gegenkopplung von Vibrationen für Wafer-Stepper, Helikopter-Kabinen und neuerdings auch Kfz-Aufbauten, ist bereits Stand der Technik [siehe u. a. Arbeiten des Lehrstuhls für Regelungstechnik der Technischen Universität München].
Für die Zahnbehandlung wurde eine aktive Gegenkopplung des Körperschalls von Gardner in US 5.570426 und US 5.692.056 vorgeschlagen. Dabei wurde jedoch das Primärsgnal an der Bohrmaschine abgenommen und das Gegensignal auf die Schädelknochen induziert.
Das System konnte sich nach Angabe von W. C. Hardy (s. u.) deshalb nicht durchsetzen, weil es an spezielle Bohrmaschinen gebunden war, die sich die Zahnärzte nicht anschaffen wollten.
Hardy versuchte das System in US 6.466.673 dadurch zu verbessern, dass er das Körperschall-Signal direkt am Schädelknochen abnehmen und das Gegenschallsignal auch ebendort wieder induzieren wollte.
Derartige Systeme haben sich aber nur dort bewährt, wo das Gegenkopplungs-Signal nicht direkt oder nur geringfügig mit dem Störschall-Signal interferieren kann. Dies ist zum Beispiel bei Gegenschall-Kopfhörern der Fall, wo das Störschall-aufnehmende Mikrofon zwar in unmittelbarer Nähe des Gegenschall-Induktors, aber dennoch von diesem akustisch getrennt montiert ist – also z. B. außen auf gepolsterten Kopfhörer-Schalen.
Trotz aller Versuche mit intelligenten analogen und digitalen Steuerungs- und Gegenkopplungs-Systemen, wie auch mit der Aufnahme und Gegenkopplung von Rest-Signalen (z. B. in US 5.699.436 ) oder Versuchen, den Einsatz oder Versatz von Gegenkopplungs-Signalen über temporäre Frequenzgangs-Modifikationen zu modifizieren ( US 6.118.878 ) ist es bislang nicht gelungen, bei steilflankigen Einschwingvorgängen und hohen Frequenzen die Überhöhung von Störsignalen zu vermeiden, die sich bei der Überlagerung des zu dämpfenden mit dem gegengekoppelten Signal ergeben kann. Faktisch können daher kritische Störsignale noch lauter und unangenehmer werden, als ohne Gegenkopplung.
Weiter bestehen die Nachteile der Gardner'schen und Haley'schen Lösung darin, dass jeweils Kopfhörer und ggf. Kopfklammern für den Induktor verwendet werden sollen, die aber die Kommunikation mit dem Zahnarzt stören – dieser müsste dann selbst in ein Mikrofon sprechen, um vom Patienten gehört zu werden.
Zilbermann und Saban schlugen unter WO/2002/100287 dagegen ein System vor, das auch die Behandlungsgeräusche beidseitig durch Mikrofone in Ohrnähe aufnehmen und dem Signal des jeweils gegenüber liegenden Ohrhörers gegenkoppeln soll. Da hier jedoch nur das Aussengeräusch, nicht aber das Körperschall-Signal aufgenommen wird, kann dies gegen die als Körperschall übertragenen Arbeitsgeräusche der Zahntechnischen Geräte nur wenig effektiv sein.
Einen ähnlichen Ansatz weist JP 4-242638 von Kakai auf, bei dem jedoch nicht auf Gegenkoppung, sondern auf die Steuerung digitaler Filter abgestellt wurde, die die jeweils auftretenden, störenden Frequenzbereiche dämpfen sollen.
FORTSCHRITT GEGENÜBER DEM STAND DER TECHNIK (soweit dem Anmelder bekannt):
Die Abnahme der Körperschall-Geräusche durch einen im Kopfteil des Behandlungsstuhls fest eingebauten Sensor und die damit Verbundene Befreiung von am Kopf des Patienten zu befestigenden und zu verkabelnden Elementen ist neu.
Die Steuerung der Gegenkopplung durch den Patienten mit verstärktem oder verringerten Andruck des Kopfes an den Sensor ist neu.
Die Aufteilung der Gegenkopplung in Hörschall im unteren Mitten- und oberen Tieftonbereich und in Körperschall-Vibration für den Tiefsttonbereich, sowie die Kombination von Lautsprecher und Körperschall-Transducern im Kopfteil eines Behandlungsstuhls sind neu.
Geräuschüberdeckung
Das Schallspektrum bei der Zahnbehandlung beinhaltet – abgesehen z. B. von der Ultraschall-Reinigung von Zahnstein und die weniger als Körperschall auftretenden Turbinengeräusche des Turbinenbohrers – nur wenig hochfrequente Anteile in den Dauergeräuschen, dagegen aber erhebliche Schallspitzen und hohe Frequenzanteile in Einschwingvorgängen. Genau diese sind aber, wie oben aufgeführt, hinsichtlich der Dämpfung durch Gegenkopplung sonst problematisch.
Es wird daher erfindungsgemäß vorgeschlagen, die hohen Frequenzen und die Ansatz – und Einschwinggeräusche der Zahn bearbeitenden Instrumente nicht gegenzukoppeln, sondern durch Geräuschüberdeckung subjektiv zu dämpfen.
Frühere Versuche der Überdeckung der Behandlungsgeräusche mit lauter Musik haben sich als ungeeignet erwiesen (vergl. Hardy w. o.). Denn selbst elektronische und Hard-Rock-Musik wird von ihren Liebhabern als in der Abfolge harmonisch und nicht disruptiv empfunden, Zahnarztgeräusche dagegen sehr.
Die erfindungsgemäße Lösung ist daher die Überdeckung nicht mit Musik, sondern mit dem Soundtrack von Action-Filmen, deren extreme Motorgeräusche, Hubschrauber-Flapping, Schüsse, Reifen- und Bremsenquietschen, sowie Crash-Sounds sich wesentlich besser zur Überdeckung eignen, als Musik – und die in Verbindung mit den zugehörigen Video-Sequenzen den Patienten massiv ablenken.
Ähnliches gilt auch für Hintergrundgeräusche und Action-Szenen in Zeichentrick-Videos, selbst in Kinderprogrammen, die entsprechend aufbereitet und möglichst von Sprachelementen befreit sind.
FORTSCHRITT GEGENÜBER DEM STAND DER TECHNIK:
Die gezielte Überdeckung von Behandlungsgeräuschen mit geeigneten Soundtracks von (gleichzeitig gezeigten) Video-Seqenzen ist neu.
Anpassung der Ablaufzeiten von Video-Sequenzen an die Behandlung
Ein Anwendungsproblem könnte sich dadurch ergeben, dass die Abfolge geeigneter Video-Sequenzen nicht immer mit der Behandlungsabfolge in Einklang zu bringen ist, der Zahnarzt also z. B. einen Respond des Patienten braucht, dieser aber total abgelenkt ist und sich auch ungern mitten in einer spannenden Video-Sequenz unterbrechen lässt.
Vorgeschlagen wird daher die Aufbereitung entsprechender Videos in Loops, die durch Resequentierung oder Vervielfachung von Frames verlängert oder durch unmerkliche Ausschnitte von Frames, aber auch durch Ausschnitt ganzer Szenen oder Einstellungen verkürzt werden können, so dass der Zahnarzt z. B. durch ein „Gas"- und „Brems"-pedal die Szene nach Behandlungserfordernis abkürzen oder verlängern kann. Hierzu ist die optische Restlaufzeit-Anzeige auf seinem Monitor vorteilhaft, mit deren Hilfe er die Abfolge von Behandlung und Video-Sequenz synchronisieren kann.
Voraussetzung für eine Verkürzung oder Verlängerung in Frames ist jedoch Programmmaterial ohne markante Sprachanteile, die ohne getrennte Bearbeitung mit Sprach-Sequenzern sonst stark denaturiert erscheinen.
Im Regelfall wird der Zahnarzt (bzw. die MTA) durch Voreinstellung der zu erwartenden Behandlungszeit eine Vorauswahl der evtl. von Patienten wählbaren Video-Sequenzen vornehmen, deren Rest-Laufzeit jeweils über seinen Monitor überprüfbar ist.
In einer einfacheren Ausführung kann der Zahnarzt den Ablauf dann einfach mit einer Pausen-Taste unterbrechen oder auf einen Pausen-Loop umschalten.
Auch die Steuerung durch den Patienten enthält eine Pausenfunktion, die beim Umschalten auf die Übertragung der Behandlung aktiviert wird, so dass die Video-Sequenz angehalten und bei Rückschaltung auf die Video-Übertragung ohne Szenenverlust weiter geführt wird.
FORTSCHRITT GEGENÜBER DEM STAND DER TECHNIK (soweit bekannt):
Verlängerung und Verkürzung von Video-Szenen durch Ausschnitt oder Wiederholung von Frames ist Stand der Technik, die Steuerung mit einem „Gas" und „Bremspedal" (bzw. einer Kombination davon) ist neu. Die an eine Behandlungsabfolge angepasste Zeitsteuerung einer Videoanlage ist neu.
Behandlungsvorschläge
Die Übertragung der Videokamera ist besonders wirkungsvoll, wenn der Zahnarzt oder Kieferchirurg sie benutzt, um Patienten vorab die Behandlungs-Notwendigkeit an Hand der Detaildarstellung zu erläutern und nachfolgend die Behandlungsschritte, ihre Notwendigkeit und das zu bewirkende Ergebnis bei jedem Behandlungsschritt dokumentiert.
Dazu ist die Einbindung von Intra-Oral-Kameras möglich, das System erübrigt eine extra Monitoranlage zur Darstellung von deren Aufnahmen, aber auch diese Geräte selbst, soweit der Behandler dem Patienten schwer zugängliche Stellen durch geeignete Positionierung eines Zahnspiegels erkennbar machen kann. Vorteilhaft ist dabei die Kombination der Kamera mit einem daran anklemmbaren Zahnspiegel.
Zur Beratung des Patienten können mögliche Behandlungsergebnisse, z. B. aus gespeicherten Aufnahmen von Zähnen, ausgewählt und am Monitor dargestellt werden. Denkbar ist es ferner, sie wechselseitig mit der Video-Übertragung des Ist-Zustandes darzustellen oder mit Bild-Bearbeitungs-Techniken zu überlagern.
FORTSCHRITT GEGENÜBER DEM STAND DER TECHNIK (soweit bekannt):
Die Video-Darstellung des Ist-Zustandes von Zähnen ist durch Intra-Oral-Kamera und -Montor-Systeme bekannt.
Die Einbindung von Intra-Ora-Kameras in Video-Gesamtsysteme ist nahe liegend, soweit bekannt jedoch bislang nicht realisiert.
Die Substitution von Intra-Oral-Kameras durch Nahbereichs-Kameras – insbesonderer solcher, deren Zoom-Objektiv automatisch auf konstante Darstellungsgröße des Mundbereiches justiert wird, sowie solcher, die mit der OP-Lampe kombiniert sind – in Verbindung mit der manuellen Führung eines Zahnspiegels, ist neu.
Die Kombination einer Kamera mit daran anklemmbarem Zahnspiegel und dabei automatisch angepasster Fokussierung ist neu.
Die Video-Darstellung möglicher Behandlungsergebnisse ist bereits verbreitet. Die Umschaltung auf Einzelaufnahmen, z. B. von Inter-Oral-Kameras, ist bekannt.
Eine Auswahl von Vergleichsaufnahmen aus Video-Dokumentationen einer Behandlung (z. B. mit gewählten Rückschritten auf frühere Behandlungsphasen) ist aber nur bei bereits vorliegenden, laufenden Aufnahmen der Behandlung (s. u.: Dokumentation) – und damit in der Anwendung des Gesamtsystems – sinnvoll.
Die Überlagerung von Ist-Zahnzuständen mit möglichen Behandlungsergebnissen, insbesondere mit Zugriff auf ein Archiv eigener Resultate, ist neu.
Dokumentation und Video-Conferencing
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es möglich, die Behandlung dieser Art auf ein Speichermedium, wie z. B. eine Festplatte, aufzuzeichnen. Sinnvoll wäre dies zu Lehr- und Dokumentationszwecken, aber auch zu Behandlungsnachweisen bei Abrechnungs-Problemen.
Hierzu ist eine Einblendung von Datum und Uhrzeit vorteilhaft, ggf. sogar die Übertragung und online-Speicherung durch ein zertifiziertes Trustee-Unternehmen.
Dem Arzt und möglichen Beratern ist es ferner möglich, mit Hilfe dieser Aufzeichnungen die Arbeitsabfolgen zu analysieren und ggf. Hinweise auf effizientere Behandlungsmethoden und -Folgen zu erhalten.
In einer weiter gehenden Ausführung ist zudem denkbar, die Behandlung online, vorzugsweise per Internet, Abschnittsweise an Beratungsinstitutionen, z. B. Anwendungsberatern von Detal-Zulieferbetrieben, Detallabors, universitären Einrichtungen, Kollegen etc. zu übertragen, um Ausführungsvarianten abzusprechen oder um deren Rat einzuholen.
FORTSCHRITT GEGENÜBER DEM STAND DER TECHNIK (soweit bekannt):
Die einschlägigen technischen Verfahren sind bekannt, eine Anwendung wird in üblichen Praxen jedoch erst durch laufende Video-Aufnahmen sinnvoll, die durch die Anwendung des Gesamtsystems begründet ist.

1:

1: Hauptkamera
2: Umschalter für Patient
3: Steuerungssystem für Zahnarzt
4: Großmonitor für Patienten
5: Monitor für Zahnarzt
6: entfällt
7: Intra-Oral-Kamera
8: Dokumentation der Behandlungen
9: Video-Sequenzen
10: Video-Speicher- und Abspiel-Gerät (Computer mit Festplatten-Speicher)
11: Schädelskelett des Patienten
12: Timer
13: Restzeit-Anzeige
14: Speicher Behandlungsvorschläge
15: Körperschall-Aufnehmer
16: Inverter/PID-Modul
17: Audio-Verstärker
18: Lautsprecher im Kopfteil des Behandlungsstuhls
19: Körperschall-Induktor (sog. „Shaker")
20: Video-Konferenz-System
21: Video-Hauptsignal
22: Audio-Hauptsignal

zusätzlich in 2:

23: Behandlungsstuhl
24: Kopfstütze
25: Körperschall-Induktor
26: Piezo-Körperschall-Aufnehmer

zusätzlich in 3:

27: alternative Kamera-Position
28: Behandlungs-Scheinwerfer (= OP-Leuchte)
29: Handgriff des Scheinwerfers
30: Reflektor
31: Scheinwerfer-Galgen

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN:
1 zeigt das System im Überblick:
Die (am Scheinwerfer der Behandlungseinheit befestigte) Hauptkamera 1 überträgt die Behandlung sowohl an den Dokumentationsspeicher 8, wie auch an die Video-Monitore für den Patienten 4 und für den Zahnarzt 5.
Vom Signal der Hauptkamera 1 kann der Patienten jedoch mit dem Umschalter 2 auf unterschiedliche Programme von den Video-Speichermedien 9 umschalten, deren Abspiegeschwindigkeit der Zahnarzt nach Behandlungssituation mit dem Steuermodul 3 über das Beschleunigungs/Verzögerungs-Modul 12 und den Timer 11 über den Sequenzer 10 regulieren kann. Dazu erhält er die Information über die Restzeit 13 der ablaufenden Videosequenz auf seinem Monitor 5 angezeigt. Auch kann er mit dem Steuermodul 3 (in der tatsächlichen Ausführung vorzugsweise als Touchscreen) alle Darstellungen auf die Wiedergabe des Bildes der Inter-Oral-Kamera 7 umschalten, deren Signal dann ebenfalls in den Dokumentationsspeicher übertragen wird. Weiter können über das Steuermodul 3 die Kamerasignale auf ein Video-Konferenzsystem 20 übertragen werden (und deren Downstream-Signale auf den Zahnarzt-Monitor 5 – nicht dargestellt).
Das Audio-Hauptsignal 22 wird mit dem Korrektursignal der Gegenkopplung 23 auf den Audio-Verstärker 17 eingespielt.
Dieses Korrektursignal 23 wird aus dem Signal eines Körperschall-Aufnehmers 15 am Hinterkopf des Patienten mit Parametrierung über einen PID-Controller 16 gewonnen und über den Audio-Verstärker 17 den Lautsprechern 18 am Kopfteil des Behandlungsstuhls 24 zugespielt.
Alternativ oder zusätzlich kann damit auch ein Körperschall-Induktor 19 betrieben werden, der wiederum auf die Schädelknochen des Patienten einwirkt, um den Körperschall der Behandlungsinstrumente zu dämpfen.
2 zeigt eine Ausführung des Systems mit einem der Nahfeld-Lautsprecher 18, einem in der Kopfstütze 24 des Behandlungsstuhls 23 montierten Piezo-Körperschall-Aufnehmers 26 zur Aufnahme von, sowie dem Induktor 25 (hier als Magnet-dynamisches System) zur Einbringung der invertierenden Vibration in das Schädelskelett des Patienten 11.
3 stellt enen Behandlungsscheinwerfer (auch OP-Leuchte) 28 mit dem Scheinwerfer Galgen 31, dem Handgriff 29 und dem Reflektor 30 dar, vor dem die Hauptkamera 1 in der Mitte montiert sein kann, gezeigt wird jedoch auch die alternative Position 27 der Hauptkamera.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- JP 601602 [0026]
- JP 60-249478 [0026]
- JP 6110372 [0026]
- JP 61-288210 [0026]
- JP 1-184016 [0026]
- US 5570426 [0037]
- US 5692056 [0037]
- US 6466673 [0039]
- US 5699436 [0041]
- US 6118878 [0041]
- WO 2002/100287 [0043]
- JP 4-242638 [0044]

Claims

System und Verfahren zur Verringerung von Angst und Belastungen des Patienten bei der Zahnbehandlung, dadurch gekennzeichnet, dass er die Behandlung selbst mit verfolgen oder ablenkende Videos sehen kann und dabei über den Tonkanal die Behandlungsgeräusche durch Gegenkopplung gedämpft, sowie überdeckt werden.
System und Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Monitor so angebracht ist, dass der Patent die Behandlung oder Videos darauf während der Behandlung verfolgen kann.
System und Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Videokamera die Behandlung aufnimmt.
System und Verfahren nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme auf den Mundbereich fokussiert ist.
System und Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera per Autozoom-Funktion den Bereich des Mundes bildfüllend überträgt.
System und Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Videokamera am Behandlungs-Scheinwerfer befestigt ist.
System und Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Video-Kamera am Kopf des Behandelnden befestigt ist und die Behandlung per Funk überträgt.
System und Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera an einem Stirnband getragen wird.
System und Verfahren nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera abnehmbar und durch Umschaltung des Objektivs auf Makro-Modus im Nahbereich verwendbar ist.
System und Verfahren nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera durch einen aufgesteckten Zahnspiegel als Oral-Kamera einsetzbar ist.
System und Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei Aufstecken des Spiegels eine automatische Umschaltung der Fokussierung erfolgt.
System und Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine manuell geführte Inter-Oral-Kamera am System anschließbar und alternativ oder zusätzlich zur Video-Kamera betreibbar ist.
System und Verfahren nach Anspruch 3 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme der Intra-Oral-Kamera per Bild-in-Bild-Verfahren auf einem oder mehreren Monitoren einblendbar ist.
System und Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Monitor, den der Patient einsehen kann, wahlweise ablenkende Video-Inhalte übertragbar sind.
System und Verfahren nach Anspruch 1 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass Umschaltung zwischen Behandlungsverfolgung und ablenkendem Video-Programm durch den Patienten erfolgen kann.
System und Verfahren nach Anspruch 1 und 14 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass Umschaltung durch eine am Behandlungsstuhl angebrachte Fernbedienung erfolgt.
System und Verfahren nach Anspruch 1 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass Bedienung entsprechender Programme mit Hilfe eines Touchscreens erfolgt.
System und Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Behandelnde zur Überwachung des Behandlungsergebnisses ein vergrößertes Abbild der Übertragung auf einem Monitor verfolgen kann
System und Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Monitor ohne Kopfdrehung, sondern nur durch Änderung des Augen-Blickwinkels einsehbar ist.
System und Verfahren nach Anspruch 18 und 19, dadurch gekennzeichnet, dass Monitor am Behandlungsstuhl, vorzugsweise hinter dem Kopf des Patienten, angebracht ist.
System und Verfahren nach Anspruch 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass Halterung des Monitors durch geeignete Schwenk- und Kippvorrichtungen dem Blickwinkel des Behandlers angepasst werden kann.
System und Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Tonkanal gespeicherter Videos auf Nahfeld-Lautsprecher am Kopfteil des Behandlungsstuhls abgespielt wird.
System und Verfahren nach Anspruch 1 und 22, dadurch gekennzeichnet, dass dabei als Körperschall auftretende Behandlungsgeräusche durch Gegenkopplung gedämpft werden.
System und Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das zugehörige Audio-System mit einem Körperschall-Mikrofon verbunden ist, das Körperschall-Geräusche am Schädel des Patienten aufnimmt.
System und Verfahren nach Anspruch 23 und 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Körperschall-Aufnehmer im Bereich der Auflage des Hinterkopfes der Patienten am oder im Kopfteil des Behandlungsstuhls befestigt ist.
System und Verfahren nach Anspruch 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass ein spezieller Einsatz mit dem Körperschall-Aufnehmer für Kinder in geeigneter Höhe am Behandlungsstuhl anzubringen ist.
System und Verfahren nach Anspruch 23 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Körperschall-Geräusche durch Übertragung des invertierten Signals auf die Kopfhörer oder Nahfeld-Lautsprecher für den Patienten gedämpft werden.
System und Verfahren nach Anspruch 23 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Frequenzbereich des gegenzukoppelnden Lautsprechersignals auf unter 400 Hz beschränkt ist.
System und Verfahren nach Anspruch 23 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass für den Tiefsttonbereich entsprechende Vibrationen mit einem Induktor (landläufig als Bass-Shaker bekannt) als Körperschall auf den Schädel des Patienten gegengekoppelt werden.
System und Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Invertierung nach geeigneter Paramter-Identfikation durch PID-Regler erfolgt.
System und Verfahren nach Anspruch 23 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass der Patient die Stärke der Gegenkopplung dadurch bestimmen kann, wie stark er seinen Hinterkopf gegen den Körperschall-Aufnehmer presst.
System und Verfahren nach Anspruch 22 und 23, dadurch gekennzeichnet, dass durch Tonsignale geeigneter Videoclips die bei der Behandlung verursachten und durch Gegenkopplung nicht beseitigbaren Körperschallgeräusche überdeckt werden.
System und Verfahren nach den vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlung zu Dokumentations- oder Lehrzwecken mit Hilfe des bestehenden Systems laufend aufgezeichnet werden kann.
System und Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass Mitschnitt durch Schaltung auf ein Aufnahmemedium, z. B. eine Computer-Festplatte, erfolgt.
System und Verfahren nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass dem Mitschnitt mindestens das Behandlungsdatum und Uhrzeit automatisch angefügt werden, um Vorgänge auffindbar zu machen.
System und Verfahren nach Anspruch 33 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass Mitschnitte durch eine Verbindung mit der Patientenkartei nach Behandlungsthema und anderen dort gespeicherten Kriterien abgerufen werden können.
System und Verfahren nach Anspruch 33 und 34, dadurch gekennzeichnet, dass aufgezeichnete oder übertragene Bilder mit einem virtuellen Bild, das z. B. einem möglichen Behandlungsergebnis darstellt, überlagert werden können.
System und Verfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass Vorlagen dazu aus der Dokumentation von Behandlungsergebnissen abgerufen werden können.
System und Verfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Darstellung mit einem Bildverarbeitungsprogramm durch Überlagerung von Bildebenen erfolgt.
System und Verfahren nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Vorlagen durch unterschiedliche Intensivierung der Ebenen gemischt dargestellt werden.