DE112021004635T5 - Analyse von bewegungssequenzen unter verwendung gedruckter schaltkreise - Google Patents

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Abstract

Es wird ein Werkzeug zum Analysieren von Bewegungssequenzen unter Verwendung gedruckter Schaltkreise beschrieben. Das Werkzeug ermittelt eine Folge von Arbeitsschritten zumindest teilweise auf der Grundlage eines oder mehrerer gedruckter Schaltkreise innerhalb einer gedruckten organischen Komponente. Das Werkzeug aktiviert die Folge von Arbeitsschritten unter Verwendung auf den einen oder mehrere gedruckte Schaltkreise ausgeübter externer Anregungsimpulse. Als Reaktion auf das Aktivieren der Folge von Arbeitsschritten analysiert das Werkzeug eine Signalantwort von dem einen oder mehreren gedruckten Schaltkreisen. Das Werkzeug erzeugt eine oder mehrere Druckempfehlungen zumindest teilweise auf der Grundlage der Analyse der Signalantwort.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein kognitive Datenverarbeitungssysteme und insbesondere maschinelles Lernen zur Analyse von Bewegungssequenzen unter Verwendung gedruckter Schaltkreise innerhalb biologisch gedruckter organischer Komponenten.
  • Bei Biodruckprozessen werden organischen Komponenten Zellen entnommen und die Zellen in eine druckbare biologische Tinte umgewandelt. Schichten von Zellen werden in sorgfältig berechneten Mustern abgeschieden, um kleine Gewebebereiche aufzubauen. Unter Verwendung dreidimensionaler Biodruckverfahren können verschiedene organische Komponenten gedruckt und erfolgreich in einen Körper transplantiert werden.
  • KURZDARSTELLUNG
  • Aspekte einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung offenbaren ein Verfahren, ein Computersystem und ein Computerprogrammprodukt zur Analyse von Bewegungssequenzen unter Verwendung gedruckter Schaltkreise. Das Verfahren umfasst Ermitteln einer Folge von Arbeitsschritten zumindest teilweise auf der Grundlage eines oder mehrerer gedruckter Schaltkreise innerhalb einer gedruckten organischen Komponente. Ferner umfasst das Verfahren Aktivieren der Folge von Arbeitsschritten unter Verwendung auf den einen oder mehrere gedruckte Schaltkreise ausgeübter externer Anregungsimpulse. Ferner umfasst das Verfahren Analysieren einer Signalantwort von dem einen oder mehreren gedruckten Schaltkreisen als Reaktion auf das Aktivieren der Folge von Arbeitsschritten. Ferner umfasst das Verfahren Erzeugen einer oder mehrerer Druckempfehlungen zumindest teilweise auf der Grundlage der Analyse der Signalantwort.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein funktionales Blockschaubild, das eine Datenverarbeitungsumgebung veranschaulicht, die zum Ausführen eines Schaltkreisverwaltungsprogramms gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung geeignet ist.
    • 2 ist ein Ablaufplan, der Arbeitsschritte eines Schaltkreisverwaltungsprogramms gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 3 ist ein Strukturschaubild einer Anordnung von gedruckten Schaltkreisen innerhalb einer biologisch gedruckten organischen Komponente gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • Figure 4 ist ein Ablaufplan, der Arbeitsschritte eines Schaltkreisverwaltungsprogramms gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 5 ist ein Blockschaltplan, der Komponenten eines Datenverarbeitungssystems (z.B. den Server-Computer von 1) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gehen davon aus, dass ein Forscher oder ein Mediziner nach Transplantation einer künstlich erzeugten organischen Komponente daran interessiert sein könnte, den Gesundheitszustand und die Verträglichkeit der künstlich erzeugen organischen Komponente in einem Körper weiter zu verfolgen. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gehen weiterhin davon aus, dass das konsequente und dauerhafte Verfolgen des Prozesses in Echtzeit für eine erfolgreiche Transplantation von entscheidender Bedeutung ist.
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen die Fähigkeit zum Drucken mehrschichtiger dreidimensionaler Schaltkreise in verschiedenen Schichten künstlicher Zellen einer gedruckten organischen Komponente während des biologischen Druckprozesses bereit. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen ferner die Fähigkeit zum Erzeugen einer Folge von Arbeitsschritten unter Verwendung mehrschichtiger gedruckter Schaltkreise bereit, die zum Überwachen der Leistungsfähigkeit und Verträglichkeit transplantierter organischer Komponenten in einem Patienten ertüchtigt werden können.
  • Ferner hat der Erfinder beobachtet und/oder wahrgenommen, dass beim Drucken einer organischen Komponente unter Verwendung eines dreidimensionalen Biodruckverfahrens Schaltkreise in verschiedenen Schichten künstlicher Zellen einer gedruckten organischen Komponente gedruckt werden können, die sich selbst mit Strom versorgen, wobei die gedruckten Schaltkreise nach dem Implantieren in einen Körper elektrische Energie, die aus der Bewegung von künstlichen und natürlichen Geweben gewonnen wird, und Signale zum Überwachen der Leistungsfähigkeit und der Verträglichkeitsparameter der gedruckten organischen Komponente erzeugen können.
  • Ferner hat der Erfinder beobachtet und/oder wahrgenommen, dass je nach der Art einer organischen Komponente und einer Mehrzahl zu überwachender Leistungs- und Verträglichkeitsparameter nacheinander eine intelligente Kombination von Schaltkreisen innerhalb verschiedener Schichten künstlicher Zellen einer gedruckten organischen Komponente gedruckt werden kann, um die verschiedenen Leistungs- und Verträglichkeitsparameter zur konsequenten und dauerhaften Überwachung der gedruckten organischen Komponente zu erfassen.
  • Ferner hat der Erfinder beobachtet und/oder wahrgenommen, dass Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beim Drucken einer organischen Komponente mittels eines Verfahrens zum dreidimensionalen Biodrucken die Fähigkeit bereitstellen, erwartete natürliche Bewegungen in der gedruckten organischen Komponente und demgemäß einen optimalen Ort innerhalb der gedruckten organischen Komponente für einen gedruckten Schaltkreis zu ermitteln, um aus der natürlichen Bewegung elektrische Energie zu erzeugen.
  • Ferner hat der Erfinder beobachtet und/oder wahrgenommen, dass ein gedruckter Schaltkreis einen oder mehrere piezoelektrische Chips enthalten kann, um auf der Grundlage der natürlichen Bewegung von Gewebe elektrische Energie zu erzeugen und bereitzustellen, um Signale zum konsequenten und dauerhaften Überwachen der gedruckten organischen Komponente an eine gekoppelte mobile Einheit zu senden.
  • Eine Implementierung solcher Ausführungsformen kann eine Vielfalt von Formen annehmen, wobei Im Folgenden beispielhafte Ausführungsdetails unter Bezugnahme auf die Figuren erörtert werden.
  • Unter eingehender Bezugnahme auf verschiedene Ausführungsformen der Erfindung ist 1 ein funktionales Blockschaubild einer verteilten Datenverarbeitungsumgebung mit der Bezugsnummer 100, die zum Ausführen eines Schaltkreisverwaltungsprogramms gemäß mindestens einer Ausführungsform der Erfindung geeignet ist. Durch den in dieser Spezifikation verwendeten Begriff „verteilt“ wird ein Computersystem beschrieben, das mehrere physisch voneinander verschiedene Einheiten aufweist, die wie ein einziges Computersystem zusammenarbeiten. Figure 1 stellt nur eine Veranschaulichung einer Implementierung dar und ist nicht als Einschränkung in Bezug auf die Umgebungen zu verstehen, in denen verschiedene Ausführungsformen umgesetzt werden können. Ein Fachmann kann an der gezeigten Umgebung viele Veränderungen vornehmen, ohne von dem in den Ansprüchen dargelegten Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.
  • Die verteilte Datenverarbeitungsumgebung 100 umfasst eine mobile Einheit 102, einen Servercomputer 104 und eine Biodruckeinheit 108, die sämtlich über ein Netzwerk 106 miteinander verbunden sind. Bei dem Netzwerk 106 kann es sich zum Beispiel um ein Telefon-Netzwerk, ein lokales Netzwerk (LAN), ein Weitverkehrs-Netzwerk (WAN) wie das Internet oder eine Kombination aller drei handeln, und es kann leitungsgebundene, drahtlose oder Lichtwellenleiter-Verbindungen umfassen. Das Netzwerk 106 kann ein oder mehrere leitungsgebundene und/oder drahtlose Netzwerke umfassen, die in der Lage sind, Daten-, Sprach- und/oder Videosignale, darunter Multimediasignale, die Sprach-, Daten- und Videoinformationen enthalten, zu empfangen und zu senden. Allgemein kann es sich bei dem Netzwerk 106 um eine beliebige Kombination von Verbindungen und Protokollen handeln, die Datenübertragungen zwischen der mobilen Einheit 102, dem Servercomputer 104 und der Biodruckeinheit 108 sowie anderen (nicht gezeigten) Datenverarbeitungseinheiten innerhalb der verteilten Datenverarbeitungsumgebung 100 unterstützen. 1 soll nur ein Beispiel darstellen und keine Einschränkung der Architektur für die verschiedenen Ausführungsformen bedeuten.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann es sich bei der mobilen Einheit 102 um einen Laptop-Computer, einen Tablet-Computer, ein Smartphone, eine Smartwatch oder eine beliebige programmierbare elektronische Einheit handeln, die in der Lage ist, Daten mit verschiedenen Komponenten und Einheiten innerhalb der verteilten Datenverarbeitungsumgebung 100 über das Netzwerk 106 auszutauschen. Allgemein kann die mobile Einheit 102 eine beliebige programmierbare elektronische Einheit oder Kombination programmierbarer elektronischer Einheiten darstellen, die in der Lage sind, durch eine Maschine lesbare Programmanweisungen auszuführen und Daten mit (nicht gezeigten) anderen Datenverarbeitungseinheiten innerhalb der verteilten Datenverarbeitungsumgebung 100 über ein Netzwerk wie das Netzwerk 106 auszutauschen. Genauer gesagt, die mobile Einheit 102 stellt eine beliebige Einheit dar, die in der Lage ist, Signale zu senden und zu empfangen, Daten zu überwachen und Antwortsignale zu analysieren. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann die mobile Einheit 102 einen Sensor oder eine Ansammlung verbundener Sensoren (d.h. eine gekoppelte Smartwatch, ein Herzmonitor oder eine andere tragbare elektronische Einheit usw.) darstellen, die in der Lage ist, Signale zu senden und zu empfangen, Daten zu überwachen und Antwortsignale in Bezug auf den körperlichen Zustand eines Patienten zu analysieren. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann es sich bei der mobilen Einheit 102 um einen Tablet-Computer handeln, der durch einen Arzt zum Anregen eines gedruckten Schaltkreises innerhalb einer transplantierten gedruckten organischen Komponente von außen und zum Überwachen verschiedener Leistungs- und Verträglichkeitsparameter in Bezug auf die transplantierte gedruckte organische Komponente verwendet wird. Gemäß einer Ausführungsform ist die mobile Einheit 102 in der Lage, Daten mit dem Servercomputer 104 und der Biodruckeinheit 108 auszutauschen. Gemäß einer Ausführungsform enthält die mobile Einheit 102 eine Benutzeroberfläche 112.
  • Gemäß einer Ausführungsform stellt die Benutzeroberfläche eine Schnittstelle zwischen einem Benutzer der mobilen Einheit 102 und dem Servercomputer 104 bereit. Gemäß einer Ausführungsform kann es sich bei der Benutzeroberfläche 112 um eine grafische Benutzeroberfläche (graphical user interface, GUI) oder eine Web-Benutzeroberfläche (web user interface, WUI) handeln, die Texte, Dokumente, Webbrowser-Fenster, Benutzeroptionen, Anwendungsschnittstellen und Arbeitsanweisungen anzeigen kann und die Informationen (beispielsweise Grafik, Text und Ton), die ein Programm einem Benutzer anzeigt, und die Steuersequenzen umfasst, die der Benutzer zum Steuern des Programms verwendet. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann es sich bei der Benutzeroberfläche 112 auch um eine Software für mobile Anwendungen handeln, die eine Schnittstelle zwischen einem Benutzer der mobilen Einheit 102, der Biodruckeinheit 108 und dem Servercomputer 104 bereitstellt. Bei der Software für mobile Anwendungen oder einer „App“ handelt es sich um ein Computerprogramm, das die Funktionen auf Smartphones, Tablet-Computern, Smartwatches und beliebigen anderen mobilen Einheiten steuert.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann es sich bei dem Servercomputer 104 um eine eigenständige Datenverarbeitungseinheit, einen Verwaltungsserver, einen Webserver, eine mobile Datenverarbeitungseinheit oder eine beliebige andere elektronische Einheit oder ein Datenverarbeitungssystem handeln, das in der Lage ist, Daten zu empfangen, zu senden und zu verarbeiten. Gemäß anderen Ausführungsformen kann der Servercomputer 104 ein Server-Datenverarbeitungssystem darstellen, das mehrere Computer als ein Serversystem nutzt, beispielsweise in einer Cloud-Computing-Umgebung. Gemäß einer Ausführungsform stellt der Servercomputer 104 ein Datenverarbeitungssystem dar, das zu einer Gruppe zusammengefasste Computer und Komponenten nutzt (z.B. Datenbank-Servercomputer, Anwendungs-Servercomputer usw.), die wie ein einziger Pool von lückenlos miteinander verbundenen Ressourcen agieren, wenn auf sie innerhalb der verteilten Datenverarbeitungsumgebung 100 zugegriffen wird. Der Servercomputer 104 enthält ein Schaltkreisverwaltungsprogramm 110, das zum Austauschen von Daten mit dem Servercomputer 104 verbunden ist und Datenübertragungen zwischen dem Schaltkreisverwaltungsprogramm 110, der mobilen Einheit 102 und der Biodruckeinheit 108 ermöglicht. Der Servercomputer 104 enthält interne und externe Hardwarekomponenten, die unter Bezugnahme auf 5 ausführlich gezeigt und beschrieben werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 auf einem zentralen Server wie beispielsweise dem Servercomputer 104 ausgeführt und kann durch eine oder mehrere mobile Einheiten wie die mobile Einheit 102 und die Biodruckeinheit 108 über das Netzwerk 106 genutzt werden. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann es sich bei dem Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 um ein Programm handeln, das von dem zentralen Server oder einem (nicht gezeigten) externen Anbieter heruntergeladen und auf einer mobilen Einheit wie die mobile Einheit 102 ausgeführt werden kann, um das Drucken von mehrschichtigen Schaltkreisen während Verfahren zum dreidimensionalen Biodruck zu steuern und Bewegungssequenzen künstlicher Zellen in einer transplantierten gedruckten organischen Komponente zu überwachen. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann es sich bei dem Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 um ein Programm handeln, das von einem zentralen Server wie der Servercomputer 104 heruntergeladen und auf einer oder mehreren mobilen Einheiten wie die mobile Einheit 102 installiert wird. Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform kann das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 als Softwaredienstleistung genutzt werden, die durch einen (nicht gezeigten) externen Cloud-Anbieter bereitgestellt wird. Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform kann das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 eine oder mehrere Komponenten wie Add-ons, Plug-ins und Agentenprogramme usw. umfassen, die auf einer oder mehreren mobilen Einheiten wie die mobile Einheit 102 installiert sind, um Bewegungssequenzen von künstlichen Zellen in einer transplantierten gedruckten organischen Komponente zu verfolgen und die Leistungsfähigkeit und Verträglichkeit der transplantierten gedruckten organischen Komponente in einem Patienten zu überwachen.
  • Gemäß einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 um ein Programm zum Bereitstellen der Fähigkeit, das Drucken mehrschichtiger Schaltkreise in verschiedenen Schichten gedruckter Biozellen während Verfahren für dreidimensionales Biodrucken zu steuern und weiterhin Bewegungssequenzen der gedruckten Biozellen in einer transplantierten organischen Komponente durch Ausüben externer Anregungsimpulse auf die gedruckten mehrschichtigen Schaltkreise zu überwachen. Gemäß einer Ausführungsform stellt das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 die Fähigkeit zum Drucken mehrschichtiger dreidimensionaler Schaltkreise in verschiedenen Schichten künstlicher Zellen einer gedruckten organischen Komponente während eines Biodruckprozesses bereit. Gemäß einer Ausführungsform stellt das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 die Fähigkeit zum Ermitteln einer Folge von Arbeitsschritten unter Verwendung einer Mehrzahl mehrschichtiger gedruckter Schaltkreise bereit, die zum Überwachen der Leistungsfähigkeit und Verträglichkeit einer transplantierten organischen Komponente in einem Patienten ertüchtigt werden können. Gemäß einer Ausführungsform stellt das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 die Fähigkeit zum Steuern von gedruckten Schaltkreisen mit eigener Stromversorgung bereit, die in verschiedenen Schichten künstlicher Zellen einer gedruckten organischen Komponente gedruckt wurden, wobei die gedruckten Schaltkreise nach dem Implantieren in einen Patienten elektrische Energie, die aus der Bewegung von künstlichen und natürlichen Geweben gewonnen wird, und Signale zum Überwachen der Leistungs- und Verträglichkeitsparameter der gedruckten organischen Komponente erzeugen. Gemäß einer Ausführungsform stellt das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 die Fähigkeit zum Ermitteln einer intelligenten Kombination nacheinander innerhalb verschiedener Schichten künstlicher Zellen einer gedruckten organischen Komponente zu druckender Schaltkreise zumindest teilweise auf der Grundlage einer Art der organischen Komponente, historischer erwarteter Bewegungsdaten und einer Mehrzahl zu überwachender Leistungs- und Verträglichkeitsparameter bereit, um die Mehrzahl Leistungs- und Verträglichkeitsparameter für die gedruckte organische Komponente zu erfassen. Gemäß einer Ausführungsform stellt das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 die Fähigkeit zum Erkennen einer erwarteten natürlichen Bewegung in der gedruckten organischen Komponente und demgemäß zum Ermitteln eines optimalen Ortes innerhalb der gedruckten organischen Komponente für einen gedruckten Schaltkreis bereit, um elektrische Energie aus der natürlichen Bewegung zu gewinnen. Gemäß einer Ausführungsform stellt das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 die Fähigkeit zum Anregen eines gedruckten Schaltkreises von außen, der einen oder mehrere piezoelektrische Chips enthält, und zum Versorgen des gedruckten Schaltkreises auf der Grundlage der natürlichen Bewegung bereit, um den gedruckten Schaltkreis zu aktivieren. Gemäß einer Ausführungsform stellt das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 die Fähigkeit zum Empfangen verschiedener Signale von einem oder mehreren gedruckten Schaltkreisen auf einer gekoppelten mobilen Einheit zum konsequenten und dauerhaften Überwachen der gedruckten organischen Komponente und weiterhin zum Bereitstellen von Empfehlungen zum Drucken von Schaltkreisen innerhalb einer gedruckten organischen Komponente bereit.
  • Gemäß einer Ausführungsform handelt es sich bei der Biodruckeinheit 108 um eine dreidimensionale (3D) Biodruckeinheit, die über ein Netzwerk wie das Netzwerk 106 mit einem Server wie der Servercomputer 104 verbunden ist. Gemäß einer anderen Ausführungsform handelt es sich bei der Biodruckeinheit 108 um eine intelligente Einheit, die in der Lage ist, mit einem Servercomputer wie der Servercomputer 104, einer mobilen Einheit wie die mobile Einheit 102 verbunden zu werden und Daten mit einem Programm auf einem Server wie mit dem Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 auf dem Servercomputer 104 auszutauschen. Gemäß einer Ausführungsform stellt die Biodruckeinheit 108 die Fähigkeit zum Drucken eines oder mehrerer elektronischer Schaltkreise innerhalb einer oder mehrerer biologisch gedruckter organischer Komponenten bereit, um in Echtzeit Bewegungssequenzen von Gewebe zu erfassen, die zum Verfolgen der Leistungsfähigkeit und Verträglichkeit der einen oder mehrerer biologisch gedruckter organischer Komponenten nach dem Transplantieren in einen Patienten verwendet werden. Gemäß einer Ausführungsform ist die Biodruckeinheit 108 in der Lage, organische Komponenten wie Knochen, Haut, Blutgefäße, Neuronen und innere Organe unter Verwendung einer druckbaren biologischen Tinte zu drucken, die aus kultivierten Zellen gewonnen wurde, die einem Patienten (d.h. Mensch oder Tier) entnommen wurden. Gemäß einer Ausführungsform ist die Biodruckeinheit 108 in der Lage, die Zellen in einem schichtweisen Array unter Verwendung von Hydrogel als Trägermedium zu drucken. Gemäß einer Ausführungsform ist die Biodruckeinheit 108 in der Lage, Anweisungen von einem Servercomputer wie der Servercomputer 104, einer mobilen Einheit wie die mobile Einheit 102 und einem Schaltkreisverwaltungsprogramm wie das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 zu empfangen, um mehrschichtige elektronische Schaltkreise innerhalb der Zellen der gerade unter Verwendung eines Verfahrens zum dreidimensionalen Biodrucken gedruckten organischen Komponente zu drucken. Gemäß einer Ausführungsform ist die Biodruckeinheit 108 in der Lage, Anweisungen von einem Servercomputer wie der Servercomputer 104, einer mobilen Einheit wie die mobile Einheit 102 und einem Schaltkreisverwaltungsprogramm wie das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 zu empfangen, um eine beliebige Anzahl elektronischer Schaltkreise an einer beliebigen Anzahl von bestimmten Orten innerhalb verschiedener Schichten einer gedruckten organischen Komponente zu drucken. Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Biodruckeinheit 108 mehrere Druckköpfe zum Drucken elektronischer Schaltkreise, biologische Tinte usw. und einen integrierten Robotermechanismus zum Zusammensetzen der Schaltkreise, die Sensoren, piezoelektrische Chips und weiterer Teile des elektronischen Schaltkreises umfassen.
  • 2 zeigt einen Ablaufplan von Arbeitsschritten eines Schaltkreisverwaltungsprogramms wie das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 von 1 mit der Bezugsnummer 200 zum Erstellen einer Folge von Arbeitsschritten unter Verwendung mehrschichtiger gedruckter Schaltkreise gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 ermittelt eine zu druckende organische Komponente (202). Gemäß einer Ausführungsform erkennt das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 eine zu druckende organische Komponente unter Verwendung eines Systems für künstliche Intelligenz (KI) und fordert eine Benutzereingabe an, um die zu druckende organische Komponente zu ermitteln. Wenn zum Beispiel ein Arzt Daten wie beispielsweise Patientendaten, einen vorgeschlagenen chirurgischen Eingriff usw. über die Benutzeroberfläche 112 der mobilen Einheit 102 in das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 eingibt, nutzt das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 das KI-System, um die zu druckende organische Komponente zumindest teilweise auf der Grundlage der eingegebenen Daten und historischer Daten in Zusammenhang mit ähnlichen eingegebenen Daten zu ermitteln. Gemäß einer Ausführungsform kann das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 das Kl-System dazu nutzen, zum Beispiel einen vorgeschlagenen chirurgischen Eingriff wie beispielsweise eine Beintransplantation für einen amputierten Patienten abzufragen, um ein zu druckendes linkes Bein zu ermitteln. In diesem Beispiel kann das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 das KI-System ferner dazu nutzen, eine Größe, eine Form, eine Farbe usw. des linken Beins zu ermitteln.
  • Das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 analysiert Bewegungsdaten für die organische Komponente 204). Gemäß einer Ausführungsform analysiert das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 Bewegungsdaten für die zu druckende organische Komponente durch Erfassen der Bewegungsdaten für die organische Komponente aus einem Wissensbestand. Gemäß einer Ausführungsform greift das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 auf den Wissensbestand zu, indem es das KI-System nach den historischen Daten in Bezug auf ein Bewegungsmuster für die zu druckende organische Komponente abfragt, zum Beispiel den natürlichen (d.h. erwarteten) Bewegungsbereich für ein gesundes und funktionierendes Beispiel der zu druckenden organischen Komponente, wie das Muskel- und Skelettsystem der gesunden und funktionierenden beispielhaften organischen Komponente das Bewegungsmuster vollzieht usw. Gemäß einer Ausführungsform nutzt das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 die historischen Daten in Bezug auf das gesunde und funktionierende Beispiel der zu druckenden organischen Komponente zumindest teilweise auf der Grundlage des natürlichen Bewegungsmusters der zu druckenden organischen Komponente und der zugehörigen Strukturen und Systeme, um einen Ort, eine Position und eine Ausrichtung der organischen Komponente zu ermitteln, die vergleichsweise statisch ist (d.h. Orte innerhalb der organischen Komponente zu ermitteln, die keine Bewegung aufweisen), und um ferner einen oder mehrere bestimmte Orte der organischen Komponente zu ermitteln, die in Bezug auf vergleichsweise statische Orte eine größtmögliche Bewegung aufweisen.
  • Das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 ermittelt einen oder mehrere Orte innerhalb der organischen Komponente, an denen eine natürliche Bewegung erwartet wird (206). Gemäß einer Ausführungsform ermittelt das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 einen oder mehrere Orte innerhalb der zu druckenden organischen Komponente, an denen eine natürliche Bewegung erwartet wird, indem es verschiedene Bilddaten für ein Beispiel der zu druckenden organischen Komponente analysiert. Gemäß einer Ausführungsform entnimmt das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 dem Wissensbestand die verschiedenen Bilddaten, die sich auf ein natürliches Bewegungsmuster der beispielhaften organischen Komponente beziehen und ermittelt ferner einen oder mehrere bestimmte Orte der zu druckenden organischen Komponente, von denen eine größtmögliche Bewegung erwartet wird, zumindest teilweise auf der Grundlage des natürlichen Bewegungsmusters der beispielhaften organische Komponente, zugehöriger Strukturen und Systeme, Abtastergebnisse und Bilder usw. Gemäß einer Ausführungsform ermittelt das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 zumindest teilweise in Abhängigkeit davon, ob für den einen oder mehrere bestimmte Orte eine Bewegung erwartet wird, ob es sich bei dem einen oder mehreren bestimmten Orten um zum Drucken des einen oder mehrerer elektronischer Schaltkreise geeignete Orte handelt. Sofern der eine oder mehrere bestimmte Orte zu einer ausreichenden natürlichen Bewegung in der Lage sind, damit der eine oder mehrere gedruckte elektronische Schaltkreise eine reale Bewegung von Geweben, zugehörigen Strukturen und Systemen der organischen Komponente nach dem Transplantieren in einen Patienten erfassen können, bestimmt das Schaltkreisverwaltungsprogramm den einen oder mehrere bestimmte Orte als geeignete Orte. Sofern der eine oder mehrere bestimmte Orte nicht zu einer ausreichenden natürlichen Bewegung in der Lage sind, damit der eine oder mehrere gedruckte elektronische Schaltkreise eine reale Bewegung von Geweben, zugehörigen Strukturen und Systemen nach dem Transplantieren in einen Patienten erfassen können, bestimmt das Schaltkreisverwaltungsprogramm den einen oder mehrere bestimmte Orte als ungeeignete Orte. Gemäß einer Ausführungsform ermittelt das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 einen oder mehrere bestimmte Orte innerhalb der zu druckenden organischen Komponente, sofern es sich bei dem einen oder mehreren bestimmten Orten um geeignete Orte handelt, bei denen die natürliche Bewegung ausreicht, einen an dem einen oder mehreren bestimmten Orten angeordneten piezoelektrischen Chip zum Erzeugen von ausreichend elektrischem Strom zu veranlassen, um einen oder mehrere miteinander verbundene elektronische Schaltkreise in der ganzen zu druckenden organischen Komponente mit Strom zu versorgen, die entweder an dem einen oder mehreren bestimmten Orten oder an anderen vergleichsweise statischen Orten innerhalb der organischen Komponente angeordnet sind. Gemäß einer Ausführungsform ermittelt das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 einen oder mehrere Orte innerhalb der zu druckenden organischen Komponente zumindest teilweise auf der Grundlage von Bereichen innerhalb der organischen Komponente, bei denen eine im Vergleich zu anderen Bereichen der organischen Komponente größtmögliche Bewegung erwartet wird. Gemäß einer Ausführungsform ist das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 in der Lage, den einen oder mehrere bestimmte Orte in einer Mehrzahl Schichten in der gesamten zu druckenden organischen Komponente zu ermitteln. Wenn zum Beispiel von einer ersten Schicht der zu druckenden organischen Komponente keine durch einen elektronischen Schaltkreis detektierbare natürliche Bewegung des Gewebes erwartet wird, ist das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 in der Lage, den einen oder mehrere Orte in einer zweiten Schicht oberhalb der ersten Schicht, in einer dritten Schicht oberhalb der zweiten Schicht zu ermitteln usw.
  • Das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 ermittelt eine Art eines an dem einen oder mehreren Orten innerhalb der organischen Komponente zu druckenden Schaltkreises (208). Gemäß einer Ausführungsform ermittelt das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 eine Art eines an dem einen oder mehreren Orten innerhalb der organischen Komponente zu druckenden Schaltkreises zumindest teilweise auf der Grundlage der erwarteten natürlichen Bewegung an dem einen oder mehreren Orten innerhalb der organischen Komponente und der zum Überwachen der Vitalparameter, Leistungsparameter und der Verträglichkeit der organischen Komponente in einem Patienten erwünschten Nachverfolgungs- und Leistungswerte. Das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 kann zum Beispiel ein KI-System zum Ermitteln erwünschter Parameter zum Nachverfolgen und Überwachen der Entwicklung des Patienten sowie der Auswahl zu erfassender Parameter nutzen und zumindest teilweise auf der Grundlage dieser Parameter eine Art eines an dem einen oder mehreren Orten innerhalb der organischen Komponente zu druckenden Schaltkreises ermitteln. Gemäß einer Ausführungsform kann das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 eine Art eines als elektronischer Schaltkreis zu druckenden Schaltkreises unter Verwendung eines Schaltkreises aus essbaren Stoffen ermitteln, sodass der Schaltkreis nach Ablauf einer gewissen Zeit abgebaut und durch den Patienten aufgenommen wird. Gemäß einer Ausführungsform kann das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 eine Art eines als elektronischer Schaltkreis zu druckenden Schaltkreises unter Verwendung verschiedener Sensoren zum Messen von Leistungs- und Verträglichkeitswerten wie Druck, Temperatur, mechanische Spannung, Bewegung (z.B. Geschwindigkeit, Dynamik, Beschleunigung) oder beliebigen anderen geeigneten Parametern ermitteln, die zum Nachverfolgen und Überwachen der Leistungsfähigkeit der nach der Implantation zu druckenden organischen Komponente zweckdienlich sind. Gemäß einer Ausführungsform kann das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 eine Art eines als elektronischer Schaltkreis zu druckenden Schaltkreises ermitteln, der in der Lage ist, unverwechselbar erkannt zu werden derart, dass eine mobile Einheit wie die mobile Einheit 102 die Ausgaben von jedem einzelnen innerhalb der organischen Komponente gedruckten elektronischen Schaltkreis genau überwachen kann. Gemäß einer Ausführungsform kann das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 eine Art eines als elektronischer Schaltkreis zu druckenden Schaltkreises ermitteln, der mit einem oder mehreren zusätzlichen elektronischen Schaltkreisen und mindestens einem piezoelektrischen Chip verbunden ist, der innerhalb des elektronischen Schaltkreises angeordnet ist. Das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 ist zum Beispiel in der Lage, einen mit einem piezoelektrischen Chip verbundenen elektronischen Schaltkreis zu ermitteln, wobei der piezoelektrische Chip den elektronischen Schaltkreis mit Strom versorgt, indem er physische Bewegungen der organischen Komponente in elektrische Energie umwandelt. Gemäß einer Ausführungsform kann das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 eine Art eines als elektronischer Schaltkreis zu druckenden Schaltkreises unter Verwendung einer Schutzkapsel zum Schützen des gedruckten elektronischen Schaltkreises ermitteln. Gemäß einer Ausführungsform kann das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 eine Art eines als elektronischer Schaltkreis zu druckenden Schaltkreises unter Verwendung verschiedener Dicken zumindest teilweise auf der Grundlage einer Position, einer Ausrichtung und eines bestimmten Ortes innerhalb der verschiedenen Schichten der gedruckten organischen Komponente ermitteln. Gemäß einer Ausführungsform kann das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 eine Art eines als elektronischer Schaltkreis zu druckenden Schaltkreises unter Verwendung eines elastischen Materials ermitteln, sodass der elektronische Schaltkreis auch in Situationen aktiv bleiben kann, in denen durch übermäßige Bewegungen eine Beschädigung des elektronischen Schaltkreises verursacht werden kann. Gemäß einer Ausführungsform ermittelt das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 eine Art eines als elektronischer Schaltkreis zu druckenden Schaltkreises, der in der Lage ist, sich selbst mit Strom zu versorgen und andere mit ihm verbundene Schaltkreise innerhalb der organischen Komponente mit Strom zu versorgen. Gemäß einer Ausführungsform kann das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 eine Art als elektronischer Schaltkreis zu druckenden Schaltkreises ermitteln, der in der Lage ist, Leistungs- und Verträglichkeitsdaten zu überwachen und zu erfassen und diese Daten an eine gekoppelte mobile Einheit wie die mobile Einheit 102 zu übermitteln.
  • Das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 weist eine 3D-Biodruckeinheit an, einen oder mehrere Schaltkreise an dem einen oder mehreren Orten innerhalb der organischen Komponente zu drucken (210). Gemäß einer Ausführungsform weist das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 eine 3D-Biodruckeinheit wie die Biodruckeinheit 108 an, einen oder mehrere elektronische Schaltkreise an dem einen oder mehreren bestimmten Orten innerhalb der organischen Komponente zu drucken. Gemäß einer Ausführungsform ist das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 in der Lage, eine 3D-Biodruckeinheit wie die Biodruckeinheit 108 anzuweisen, einen oder mehrere elektronische Schaltkreise an dem einen oder mehreren bestimmten Orten innerhalb der organischen Komponente zu drucken, indem sie Anweisungen über eine gekoppelte mobile Einheit wie die mobile Einheit 102 über ein Netzwerk wie das Netzwerk 106 sendet. Gemäß einer Ausführungsform ist das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 in der Lage, Anweisungen zu senden, in denen die organische Komponente, der eine oder mehrere bestimmte Orte, an denen der eine oder mehrere elektronische Schaltkreise innerhalb der organischen Komponente gedruckt werden sollen, sowie die Art der zu druckenden elektronischen Schaltkreise enthalten sind.
  • Der Zustand nach dem Implantieren der organischen Komponente und die nachfolgende Analyse der Bewegungssequenzen werden unter Bezugnahme auf 4 näher erläutert.
  • 3 ist ein Strukturschaubild, das eine Anordnung gedruckter Schaltkreise innerhalb einer biologisch gedruckten organischen Komponente mit der Bezugsnummer 300 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
  • Das Schaubild 300 enthält die Schichten 302, 304, 306, 308 und 310 der organischen Komponente, aus denen die organische Komponente 312 besteht. Gemäß einer Ausführungsform ist die Schicht 302 der organischen Komponente die unterste Schicht (die erste gedruckte Schicht) der organischen Komponente 312, und die Schicht 310 der organischen Komponente ist die oberste Schicht (die letzte gedruckte Schicht) der organischen Komponente 312, wobei die Schichten 304, 306 und 308 von der Schicht 302 der organischen Komponente nacheinander nach oben bis zur Schicht 310 der organischen Komponente folgen. Jede Schicht 302, 304, 306, 308 und 310 enthält die gedruckten Schaltkreise 314, 316, 318, 320 beziehungsweise 322. Das Schaubild 300 verdeutlicht, wie verschiedene Arten gedruckter Schaltkreise in verschiedenen Schichten einer gedruckten organischen Komponente wie der organischen Komponente 312 und an einem oder mehreren bestimmten Orten, an denen eine natürliche Bewegung erwartet wird, gedruckt werden können. Das Schaubild 300 verdeutlicht ferner, wie ein auf die gedruckten Schaltkreise 314, 316, 318, 320 und 322 ausgeübter externer Anregungsimpuls in der Lage ist, eine Signalantwort in einer Folge von Arbeitsschritten von der Schicht 302 der organischen Komponente, die den ersten gedruckten Schaltkreis 314 in der Folge von Arbeitsschritten enthält, bis zur Schicht 310 der organischen Komponente, die den fünften gedruckten Schaltkreis 322 in der Folge von Arbeitsschritten enthält, durch die dazwischen liegenden Schichten 304, 306 und 308 sowie die entsprechenden gedruckten Schaltkreise 304, 306 beziehungsweise 320 der organischen Komponente 312 bereitzustellen.
  • 4 zeigt einen Ablaufplan der Arbeitsschritte eines Schaltkreisverwaltungsprogramms wie das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 von 1 mit der Bezugsnummer 400 zum Durchführen einer Analyse von Bewegungssequenzen einer implantierten gedruckten organischen Komponente gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 ermittelt eine Folge von Arbeitsschritten auf der Grundlage des einen oder mehrerer gedruckter Schaltkreise innerhalb einer gedruckten organischen Komponente (402). Gemäß einer Ausführungsform ermittelt das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 eine Folge von Arbeitsschritten auf der Grundlage eines oder mehrerer gedruckter Schaltkreise innerhalb einer gedruckten organischen Komponente durch Zuweisen des einen oder mehrerer gedruckter Schaltkreise zu einem von der gedruckten organischen Komponente erwarteten natürlichen Bewegungsmuster. Wenn der eine oder mehrere gedruckte Schaltkreise innerhalb verschiedener unterschiedlicher Schichten der gedruckten organischen Komponente gedruckt werden, ermittelt das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 eine Folge von Arbeitsschritten (z.B. eine Bewegungssequenz des Gewebes), durch die der eine oder mehrere gedruckte elektronische Schaltkreise in Reihe geschaltet werden, sodass jeder des einen oder mehrerer elektronischer Schaltkreise in einer Reihenfolge aktiviert wird, die die natürliche Bewegungssequenz des Gewebes in der gedruckten organischen Komponente nachvollzieht (d.h. spiegelt). Gemäß einer Ausführungsform ermittelt das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 die Folge von Arbeitsschritten auf der Grundlage historischer Daten und maschinellem Lernen in Bezug auf die Bewegung von Muskeln und den Fluss von Reflexbogensignalen sowie die Folge von Arbeitsschritten des einen oder mehrerer elektronischer Schaltkreise, um die erwartete natürliche Bewegung des Gewebes in der gedruckten organischen Komponente und den erwarteten Fluss von Reflexbogensignalen genau zu erfassen. Gemäß einer Ausführungsform ermittelt das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 eine Folge von Arbeitsschritten durch Zuweisen einer unverwechselbaren Kennung zu jedem des einen oder mehrerer gedruckter elektronischer Schaltkreise innerhalb der gedruckten organischen Komponente und nutzt diese Kennungen weiterhin zum Aktivieren des einen oder mehrerer gedruckter Schaltkreise in der Folge von Arbeitsschritten, durch die die von der gedruckten organischen Komponente erwartete natürliche Bewegungssequenz nachvollzogen wird.
  • Das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 aktiviert die Folge von Arbeitsschritten unter Verwendung auf den einen oder mehrere gedruckte Schaltkreise ausgeübter externer Anregungsimpulse (404). Gemäß einer Ausführungsform aktiviert das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 die Folge von Arbeitsschritten des einen oder mehrerer gedruckter elektronischer Schaltkreise durch Ausüben der externen Anregungsimpulse auf den einen oder mehrere Schaltkreise auf der Grundlage der jedem des einen oder mehrerer gedruckter elektronischer Schaltkreise zugewiesenen unverwechselbaren Kennungen. Wenn zum Beispiel der eine oder mehrere gedruckte elektronische Schaltkreise durch eine unverwechselbare Kennung gekennzeichnet sind, die jeden des einen oder mehrerer gedruckter elektronischer Schaltkreise so anordnet, dass diese die von der gedruckten organischen Komponente erwartete natürliche Bewegungssequenz genau widerspiegeln, aktiviert das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 die Folge von Arbeitsschritten durch Ausüben eines externen Anregungsimpulses auf jeden des einen oder mehrerer gedruckter elektronischer Schaltkreise in ihrer untereinander passenden Reihenfolge, um die von der gedruckten organischen Komponente erwartete natürliche Bewegungssequenz nachzuvollziehen. Gemäß einer Ausführungsform können als ausgeübte externe Anregungsimpulse elektronische Impulse, externe Refleximpulse oder beliebige andere geeignete Impulse zum Aktivieren der Folge von Arbeitsschritten infrage kommen.
  • Das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 analysiert eine Signalantwort von dem einen oder mehreren gedruckten Schaltkreisen in der Folge von Arbeitsschritten (406). Gemäß einer Ausführungsform analysiert das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 die Signalantwort von dem einen oder mehreren gedruckten Schaltkreisen in der Folge von Arbeitsschritten durch Empfangen eines oder mehrerer von dem einen oder mehreren gedruckten elektronischen Schaltkreisen in der Folge von Arbeitsschritten erzeugten Signale, wobei ein messbarer Wert der Signalstärke des einen oder mehrerer Signale und der tatsächlich beobachteten Bewegung der gedruckten organischen Komponente einen Stand der Leistungsfähigkeit der gedruckten organischen Komponente sowie einen Stand der Verträglichkeit der gedruckten organischen Komponente in dem Patienten anzeigt. Gemäß einer Ausführungsform kann das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 auf der Grundlage der ausgeübten externen Anregungsimpulse, einer messbaren Antwortzeit für die Signalantwort sowie einer erwarteten Signalantwortzeit für jeden des einen oder mehrerer gedruckter elektronischer Schaltkreise eine Analyse der Bewegungssequenzen des Gewebes durchführen, wobei die messbare Signalantwortzeit (z.B. für die tatsächlich beobachtete Bewegung der gedruckten organischen Komponente, das Zurücksenden des Signals usw.) in Bezug auf die ausgeübten externen Anregungsimpulse einen Stand der Leistungsfähigkeit der gedruckten organischen Komponente sowie einen Stand der Verträglichkeit der gedruckten organischen Komponente in dem Patienten anzeigt. Wenn zum Beispiel eine erwartete Antwortzeit zwischen einem ersten Schaltkreis und einem zweiten Schaltkreis 0,01 Sekunden und eine tatsächliche Signalantwortzeit zwischen dem ersten Schaltkreis und dem zweiten Schaltkreis 0,1 Sekunden beträgt, stellt das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 fest, dass die Signalantwortzeit einen unzureichenden Stand der Leistungsfähigkeit der gedruckten organischen Komponente anzeigt. Gemäß einer Ausführungsform ist das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 in der Lage, die Signalantwort (d.h. das eine oder mehrere Signale und die zugehörigen Antwortdaten) einer gekoppelten mobilen Einheit wie die mobile Einheit 102 bereitzustellen. Gemäß einer Ausführungsform ist die gekoppelte mobile Einheit wie die mobile Einheit 102 in der Lage, eine Folge von Signalen von dem einen oder mehreren gedruckten elektronischen Schaltkreisen innerhalb der gedruckten organischen Komponente nachzuverfolgen und zu überwachen, und demgemäß können die Folge von Signalen und die relativen Signalstärken von jedem des einen oder mehrerer gedruckter elektronischer Schaltkreise weiter analysiert werden, um zu ermitteln, wie sich die Bewegungssequenzen des Gewebes nach dem Implantieren verhalten. Wenn eine Einheit für erweiterte Realität wie die mobile Einheit 102 genutzt wird, kann das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 gemäß einer Ausführungsform die Signale und die zugehörigen Antwortdaten von jedem des einen oder mehrerer gedruckter elektronischer Schaltkreise innerhalb der gedruckten organischen Komponente der Einheit für erweiterte Realität bereitstellen und auf der Grundlage eines Vergleichs mit ursprünglichen Signalen von dem einen oder mehreren gedruckten elektronischen Schaltkreisen eine bildliche Darstellung einer Folge von Arbeitsschritten der Reflexaktion (d.h. einer Bewegungssequenz) für gedruckte organische Komponente von verschiedenen Teilen der gedruckten organischen Komponente erzeugen, um Ähnlichkeiten und Unterschiede zwischen der gedruckten organischen Komponente und einem gesunden und funktionierenden Beispiel der gedruckten organischen Komponente zu verdeutlichen. Im vorliegenden Zusammenhang unterliegen alle abgerufenen, erhaltenen, übertragenen oder anderweitig verwendeten Daten der ausdrücklichen Zustimmung seitens des Benutzers auf der Grundlage eines Optionsrechtes. Gemäß einer Ausführungsform fordert das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 einen Patienten vor jeglicher Erfassung oder Verwendung von Daten auf, auf der Grundlage eines auf einer mobilen Einheit wie die mobile Einheit 102 dargestellten Optionsrechtes eine ausdrückliche Zustimmung zu erteilen. Zum Beispiel stellt das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 bei einem mit einer organischen Komponente zu transplantierenden Patienten und zusätzlich zu einer stillschweigenden oder anderweitig genehmigten Patient-Arzt-Beziehung eine ausdrückliche Zustimmung des Patienten zur Verwendung der Daten sicher, indem es den Patienten auf einer mobilen Einheit wie die mobile Einheit 102 auffordert, auf der Grundlage eines Optionsrechtes dem Abrufen, Empfangen, Sammeln, Übertragen und anderweitigen Verwenden von Daten in Bezug auf den Eingriff ausdrücklich zuzustimmen. Gemäß einer Ausführungsform ist das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 in der Lage, eine Mitteilung (z.B. eine Warnung) an eine mobile Einheit eines Benutzers wie die mobile Einheit 102 zu senden, wenn Daten, deren Nutzung auf der Grundlage eines Optionsrechtes ausdrücklich zugestimmt worden ist, durch das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 abgerufen, empfangen, gesammelt, übertragen oder anderweitig verwendet werden.
  • Das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 erzeugt eine oder mehrere Empfehlungen auf der Grundlage der Analyse der Signalantwort (408). Gemäß einer Ausführungsform erzeugt das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 eine oder mehrere Empfehlungen auf der Grundlage der Analyse der Signalantwort durch Nutzen eines Kl-Systems, um zwischen funktionierenden und fehlerhaften Neuronen und Muskeln zu unterscheiden. Gemäß einer Ausführungsform ist das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 in der Lage, einen fehlerhaften Schaltkreis, einen Neuronenschaden oder einen Muskelschaden auf der Grundlage der Analyse der Signalantwort zu erkennen und dementsprechend eine Druckempfehlung (z.B. einen Vorschlag) zu erzeugen, wie der eine oder mehrere gedruckte Schaltkreise in der gedruckten organischen Komponente zum Korrigieren des Fehlers neu gedruckt werden sollen. Das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 kann zum Beispiel eine Empfehlung zum Ändern der Art des Schaltkreises, zum Ändern des einen oder mehrerer bestimmter Orte zum Drucken des einen oder mehrerer elektronischer Schaltkreise, zum Ändern der Anzahl des einen oder mehrerer elektronischer Schaltkreise usw. erzeugen, sodass über einen Zeitraum hinweg der Verlauf nachverfolgt und Korrekturen vorgenommen werden können. Gemäß einer Ausführungsform ist das Schaltkreisverwaltungsprogramm 110 in der Lage, die eine oder mehrere Empfehlungen an eine 3D-Biodruckeinheit wie die Biodruckeinheit 108 zu senden, um während des Neudruckens des einen oder mehrerer elektronischer Schaltkreise die eine oder mehrere Empfehlungen zu nutzen.
  • 5 zeigt einen Blockschaltplan von Komponenten eines Datenverarbeitungssystems wie des Servercomputers 104 von 1 mit der Bezugsnummer 500 gemäß einer anschaulichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Es sollte einsichtig sein, dass 5 nur eine Veranschaulichung einer Implementierung darstellt und nicht als Einschränkung auf die Umgebungen zu verstehen ist, in denen verschiedene Ausführungsform realisiert werden können. An der gezeigten Umgebung können viele Modifikationen vorgenommen werden.
  • In der anschaulichen Ausführungsform ist der Servercomputer 104 in einer verteilten Datenverarbeitungsumgebung 100 in Form einer Universal-Datenverarbeitungseinheit wie das Computersystem 510 gezeigt. Die Komponenten des Computersystems können, ohne darauf beschränkt zu sein, einen oder mehrere Prozessoren oder Verarbeitungseinheiten 514, einen Arbeitsspeicher 524 und einen Bus 516 umfassen, der verschiedene Systemkomponenten einschließlich des Arbeitsspeichers 524 mit der einen oder mehreren Verarbeitungseinheiten 514 verbindet.
  • Der Bus 516 stellt eine oder mehrere beliebige verschiedene Arten von Busstrukturen dar, darunter ein Speicherbus oder Speichercontroller, ein peripherer Bus, ein beschleunigter Grafikanschluss und ein Prozessor- oder lokaler Bus unter Verwendung einer aus einer Mehrzahl von Busarchitekturen. Beispielsweise umfassen solche Architekturen, ohne darauf beschränkt zu sein, den ISA-Bus (Industry Standard Architecture, Industrie-Standard-Architektur), den MCA-Bus (Micro Channel Architecture, Mikrokanal-Architektur), den EISA-Bus (Enhanced ISA, Erweiterte ISA), den lokalen VESA-Bus (Video Electronics Standards Association, Verband für Videoelektronikstandards) und den PCI-Bus (Peripheral Component Interconnect, Peripherie-Komponenten-Zwischenverbindung).
  • Das Computersystem 510 umfasst üblicherweise eine Vielfalt durch ein Computersystem lesbarer Medien. Bei solchen Medien kann es sich um beliebige verfügbare Medien handeln, auf die durch das Computersystem 510 zugegriffen werden kann und die sowohl flüchtige und nichtflüchtige Medien als auch austauschbare und nicht austauschbare Medien umfassen.
  • Der Arbeitsspeicher 524 kann durch ein Computersystem lesbare Medien in Form eines flüchtigen Speichers wie ein Direktzugriffsspeicher (RAM) 526 und/oder ein Cache 528 umfassen. Das Computersystem 510 kann ferner andere austauschbare/nicht austauschbare, flüchtige/nichtflüchtige, durch ein Computersystem lesbare Speichermedien umfassen. Lediglich beispielsweise kann ferner ein Speichersystem 530 zum Lesen von und zum Schreiben auf ein (nicht gezeigtes und üblicherweise als „Festplattenlaufwerk“ bezeichnetes) nicht austauschbares, nichtflüchtiges magnetisches Speichermedium bereitgestellt werden. Nicht gezeigt ist, dass ein magnetisches Plattenlaufwerk zum Lesen von und zum Schreiben auf eine austauschbare nichtflüchtige magnetische Platte (z.B. eine „Diskette“) und ein optisches Plattenlaufwerk zum Lesen von oder zum Schreiben auf eine austauschbare nichtflüchtige optische Platte wie eine CD-ROM, eine DVD-ROM oder andere optische Medien bereitgestellt werden können. In solchen Fällen kann jedes Laufwerk durch eine oder mehrere Datenmedien-Schnittstellen mit dem Bus 516 verbunden werden. Im Folgenden wird ferner gezeigt und beschrieben, dass der Arbeitsspeicher 524 mindestens ein Computerprogrammprodukt mit einem Satz (z.B. mindestens einem) Programmmodule enthalten kann, die zum Ausführen der Funktionen von Ausführungsformen der Erfindung konfiguriert sind.
  • Ein Programm/Dienstprogramm 532 mit einem oder mehreren Sätzen von Programmmodulen 534 kann beispielsweise, ohne darauf beschränkt zu sein, im Arbeitsspeicher 524 gespeichert sein, ebenso ein Betriebssystem, ein oder mehrere Anwendungsprogramme, andere Programmmodule und Programmdaten. Jedes Betriebssystem, jedes des einen oder mehrerer Anwendungsprogramme, andere Programmmodule und Programmdaten oder eine Kombination derselben kann eine Implementierung einer Netzwerkumgebung enthalten. Die Programmmodule 534 führen allgemein die Funktionen und/oder Verfahrensweisen von hierin beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung aus. Das Computersystem 510 kann auch Daten mit einer oder mehreren externen Einheiten 512, beispielsweise eine Tastatur, eine Zeigereinheit, ein Bildschirm 522 usw. oder eine oder mehrere Einheiten austauschen, die einen Benutzer zum Interagieren mit dem Computersystem 510 und beliebigen anderen Einheiten (z.B. Netzwerkkarten, Modems usw.) befähigen, die das Computersystem 510 in die Lage versetzen, Daten mit einer oder mehreren anderen Datenverarbeitungseinheiten auszutauschen. Eine solche Datenübertragung kann über eine oder mehrere Eingabe-/Ausgabe- (E-/A-) Schnittstellen 520 erfolgen. Weiterhin kann das Computersystem 510 Daten mit einem oder mehreren Netzwerken austauschen, beispielsweise über einen Netzwerkadapter 518 mit einem lokalen Netzwerk (LAN), einem allgemeinen Weitverkehrsnetzwerk (WAN) und/oder einem öffentlichen Netzwerk (z.B. dem Internet). Der gezeigte Netzwerkadapter 518 tauscht über den Bus 516 Daten mit anderen Komponenten des Computersystems 510 aus. Es sollte klar sein, dass in Verbindung mit dem Computersystem 510 auch andere Hardware- und Softwarekomponenten wie Mikrocode, Einheitentreiber, redundante Verarbeitungseinheiten, externe Plattenlaufwerk-Arrays, RAID-Systeme, Bandlaufwerke und Speichersysteme zur Datenarchivierung verwendet werden können, obwohl dies nicht gezeigt ist.
  • Bei der vorliegenden Erfindung kann es sich um ein System, ein Verfahren und/oder ein Computerprogrammprodukt handeln. Das Computerprogrammprodukt kann ein durch einen Computer lesbares Speichermedium (oder -medien) mit durch einen Computer lesbaren Programmanweisungen darauf umfassen, um einen Prozessor dazu zu veranlassen, Aspekte der vorliegenden Erfindung auszuführen.
  • Bei dem durch einen Computer lesbaren Speichermedium kann es sich um eine physische Einheit handeln, die Anweisungen zur Verwendung durch ein System zur Ausführung von Anweisungen behalten und speichern kann. Bei dem durch einen Computer lesbaren Speichermedium kann es sich zum Beispiel um eine elektronische Speichereinheit, eine magnetische Speichereinheit, eine optische Speichereinheit, eine elektromagnetische Speichereinheit, eine Halbleiterspeichereinheit oder jede geeignete Kombination daraus handeln, ohne auf diese beschränkt zu sein. Zu einer nicht erschöpfenden Liste spezifischerer Beispiele des durch einen Computer lesbaren Speichermediums gehören die Folgenden: eine auswechselbare Computerdiskette, eine Festplatte, ein Direktzugriffsspeicher (RAM), ein Nur-Lese-Speicher (ROM), ein löschbarer programmierbarer Nur-Lese-Speicher (EPROM bzw. Flash-Speicher), ein statischer Direktzugriffsspeicher (SRAM), ein auswechselbarer Kompaktspeicherplatte-Nur-Lese-Speicher (CD-ROM), eine DVD (digital versatile disc), ein Speicher-Stick, eine Diskette, eine mechanisch kodierte Einheit wie zum Beispiel Lochkarten oder erhabene Strukturen in einer Rille, auf denen Anweisungen gespeichert sind, und jede geeignete Kombination daraus. Ein durch einen Computer lesbares Speichermedium soll in der Verwendung hierin nicht als flüchtige Signale an sich aufgefasst werden, wie zum Beispiel Funkwellen oder andere sich frei ausbreitende elektromagnetische Wellen, elektromagnetische Wellen, die sich durch einen Wellenleiter oder ein anderes Übertragungsmedium ausbreiten (z.B. ein Lichtwellenleiterkabel durchlaufende Lichtimpulse) oder durch einen Draht übertragene elektrische Signale.
  • Hierin beschriebene, durch einen Computer lesbare Programmanweisungen können von einem durch einen Computer lesbaren Speichermedium auf jeweilige Datenverarbeitungs-/Verarbeitungseinheiten oder über ein Netzwerk wie zum Beispiel das Internet, ein lokales Netzwerk, ein Weitverkehrsnetzwerk und/oder ein drahtloses Netzwerk auf einen externen Computer oder eine externe Speichereinheit heruntergeladen werden. Das Netzwerk kann Kupferübertragungskabel, Lichtwellenübertragungsleiter, drahtlose Übertragung, Leitwegrechner, Firewalls, Vermittlungseinheiten, Gateway-Computer und/oder Edge-Server umfassen. Eine Netzwerkadapterkarte oder Netzwerkschnittstelle in jeder Datenverarbeitungs-/Verarbeitungseinheit empfängt durch einen Computer lesbare Programmanweisungen aus dem Netzwerk und leitet die durch einen Computer lesbaren Programmanweisungen zur Speicherung in einem durch einen Computer lesbaren Speichermedium innerhalb der entsprechenden Datenverarbeitungs-/Verarbeitungseinheit weiter.
  • Bei durch einen Computer lesbaren Programmanweisungen zum Ausführen von Arbeitsschritten der vorliegenden Erfindung kann es sich um Assembler-Anweisungen, ISA-Anweisungen (Instruction-Set-Architecture), Maschinenanweisungen, maschinenabhängige Anweisungen, Mikrocode, Firmware-Anweisungen, zustandssetzende Daten oder entweder Quellcode oder Objektcode handeln, die in einer beliebigen Kombination aus einer oder mehreren Programmiersprachen geschrieben werden, darunter objektorientierte Programmiersprachen wie Smalltalk, C++ o.ä. sowie herkömmliche prozedurale Programmiersprachen wie die Programmiersprache „C“ oder ähnliche Programmiersprachen. Die durch einen Computer lesbaren Programmanweisungen können vollständig auf dem Computer des Benutzers, teilweise auf dem Computer des Benutzers, als eigenständiges Software-Paket, teilweise auf dem Computer des Benutzers und teilweise auf einem fernen Computer oder vollständig auf dem fernen Computer oder Server ausgeführt werden. In letzterem Fall kann der entfernt angeordnete Computer mit dem Computer des Benutzers durch eine beliebige Art Netzwerk verbunden sein, darunter ein lokales Netzwerk (LAN) oder ein Weitverkehrsnetzwerk (WAN), oder die Verbindung kann mit einem externen Computer hergestellt werden (zum Beispiel über das Internet unter Verwendung eines Internet-Dienstanbieters). In einigen Ausführungsformen können elektronische Schaltungen, darunter zum Beispiel programmierbare Logikschaltungen, vor Ort programmierbare Gatter-Anordnungen (FPGA, field programmable gate arrays) oder programmierbare Logikanordnungen (PLA, programmable logic arrays) die durch einen Computer lesbaren Programmanweisungen ausführen, indem sie Zustandsinformationen der durch einen Computer lesbaren Programmanweisungen nutzen, um die elektronischen Schaltungen zu personalisieren, um Aspekte der vorliegenden Erfindung durchzuführen.
  • Aspekte der vorliegenden Erfindung sind hierin unter Bezugnahme auf Ablaufpläne und/oder Blockschaltbilder bzw. Schaubilder von Verfahren, Vorrichtungen (Systemen) und Computerprogrammprodukten gemäß Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass jeder Block der Ablaufpläne und/oder der Blockschaltbilder bzw. Schaubilder sowie Kombinationen von Blöcken in den Ablaufplänen und/oder den Blockschaltbildern bzw. Schaubildern mittels durch einen Computer lesbare Programmanweisungen ausgeführt werden können.
  • Diese durch einen Computer lesbaren Programmanweisungen können einem Prozessor eines Universalcomputers, eines Spezialcomputers oder einer anderen programmierbaren Datenverarbeitungsvorrichtung bereitgestellt werden, um eine Maschine zu erzeugen, so dass die über den Prozessor des Computers bzw. der anderen programmierbaren Datenverarbeitungsvorrichtung ausgeführten Anweisungen ein Mittel zur Umsetzung der in dem Block bzw. den Blöcken der Ablaufpläne und/oder der Blockschaltbilder bzw. Schaubilder festgelegten Funktionen/Schritte erzeugen. Diese durch einen Computer lesbaren Programmanweisungen können auch auf einem durch einen Computer lesbaren Speichermedium gespeichert sein, das einen Computer, eine programmierbare Datenverarbeitungsvorrichtung und/oder andere Einheiten so steuern kann, dass sie auf eine bestimmte Art funktionieren, so dass das durch einen Computer lesbare Speichermedium, auf dem Anweisungen gespeichert sind, ein Herstellungsprodukt umfasst, darunter Anweisungen, welche Aspekte der/des in dem Block bzw. den Blöcken des Ablaufplans und/oder der Blockschaltbilder bzw. Schaubilder festgelegten Funktion/Schritts umsetzen.
  • Die durch einen Computer lesbaren Programmanweisungen können auch auf einen Computer, eine andere programmierbare Datenverarbeitungsvorrichtung oder eine andere Einheit geladen werden, um das Ausführen einer Reihe von Prozessschritten auf dem Computer bzw. der anderen programmierbaren Vorrichtung oder anderen Einheit zu verursachen, um einen auf einem Computer ausgeführten Prozess zu erzeugen, so dass die auf dem Computer, einer anderen programmierbaren Vorrichtung oder einer anderen Einheit ausgeführten Anweisungen die in dem Block bzw. den Blöcken der Ablaufpläne und/oder der Blockschaltbilder bzw. Schaubilder festgelegten Funktionen/Schritte umsetzen.
  • Die Ablaufpläne und die Blockschaltbilder bzw. Schaubilder in den Figuren veranschaulichen die Architektur, die Funktionalität und den Betrieb möglicher Ausführungen von Systemen, Verfahren und Computerprogrammprodukten gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. In diesem Zusammenhang kann jeder Block in den Ablaufplänen oder Blockschaltbildern bzw. Schaubildern ein Modul, ein Segment oder einen Teil von Anweisungen darstellen, die eine oder mehrere ausführbare Anweisungen zur Ausführung der festgelegten logischen Funktion(en) umfassen. In einigen alternativen Ausführungen können die in dem Block angegebenen Funktionen in einer anderen Reihenfolge als in den Figuren gezeigt stattfinden. Zwei nacheinander gezeigte Blöcke können zum Beispiel in Wirklichkeit im Wesentlichen gleichzeitig ausgeführt werden, oder die Blöcke können manchmal je nach entsprechender Funktionalität in umgekehrter Reihenfolge ausgeführt werden. Es ist ferner anzumerken, dass jeder Block der Blockschaltbilder bzw. Schaubilder und/oder der Ablaufpläne sowie Kombinationen aus Blöcken in den Blockschaltbildern bzw. Schaubildern und/oder den Ablaufplänen durch spezielle auf Hardware beruhende Systeme umgesetzt werden können, welche die festgelegten Funktionen oder Schritte durchführen, oder Kombinationen aus Spezial-Hardware und Computeranweisungen ausführen.
  • Die Beschreibungen der verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind zur Veranschaulichung vorgelegt worden, erheben jedoch nicht den Anspruch auf Vollständigkeit oder Einschränkung auf die offenbarten Ausführungsformen. Dem Fachmann dürften viele Modifikationen und Varianten offensichtlich sein, ohne vom Schutzumfang und Wesensgehalt der Erfindung abzuweichen. Die hierin verwendeten Begriffe wurden gewählt, um die Grundgedanken der Erfindung, die praktische Anwendung oder technische Verbesserung gegenüber handelsüblichen Technologien bestmöglich zu erläutern und anderen Fachleuten das Verständnis der hierin offenbarten Ausführungsformen zu ermöglichen.
  • Die hierin verwendeten Begriffe dienen lediglich zur Beschreibung einzelner Ausführungsformen sollen die Erfindung nicht einschränken. Es sollte einsichtig sein, dass alle einzelnen hierin verwendeten Begriffe nur der Zweckmäßigkeit gewählt wurden und die Erfindung somit nicht ausschließlich bestimmte, durch solche Begriffe bezeichnete und/oder inbegriffene Funktion beschränkt sein soll. Außerdem sollen die Einzahlformen von „ein“, „eine“ und „der, die, das“ auch die Mehrzahlformen einschließen, sofern aus dem Zusammenhang nicht ausdrücklich anderes hervorgeht.

Claims (20)

  1. Verfahren, das aufweist: Ermitteln einer Folge von Arbeitsschritten durch einen oder mehrere Computerprozessoren zumindest teilweise auf Grundlage eines oder mehrerer gedruckter Schaltkreise innerhalb einer gedruckten organischen Komponente; Aktivieren der Folge von Arbeitsschritten durch den einen oder mehrere Computerprozessoren durch Ausüben externer Anregungsimpulse auf den einen oder mehrere gedruckte Schaltkreise; Analysieren einer Signalantwort von dem einen oder mehreren gedruckten Schaltkreisen durch den einen oder mehrere Computerprozessoren als Reaktion auf ein Aktivieren der Folge von Arbeitsschritten; und Erzeugen einer oder mehrerer Druckempfehlungen durch den einen oder mehrere Computerprozessoren zumindest teilweise auf Grundlage der Analyse der Signalantwort.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei es sich bei der Folge von Arbeitsschritten um eine Bewegungssequenz handelt, die den einen oder mehrere gedruckte Schaltkreise zumindest teilweise auf Grundlage einer unverwechselbaren Kennung für jeden des einen oder mehrerer gedruckter Schaltkreise in Reihe miteinander verbindet, sodass jeder des einen oder mehrerer in der Folge von Arbeitsschritten aktivierten gedruckten Schaltkreise ein natürliches Bewegungsmuster nachvollzieht, das von der gedruckten organischen Komponente erwartet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Ermitteln der Folge von Arbeitsschritten ferner aufweist: Ermitteln der Folge von Arbeitsschritten durch den einen oder mehrere Computerprozessoren zumindest teilweise auf Grundlage historischer Daten in Bezug auf den Ablauf der Muskelbewegungen und den Fluss der Reflexbogensignale.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner aufweist: Zuweisen einer unverwechselbaren Kennung durch den einen oder mehrere Computerprozessoren zu jedem des einen oder mehrerer gedruckter Schaltkreise entsprechend einem natürlichen Bewegungsmuster, das von der gedruckten organischen Komponente erwartet wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Analysieren der Signalantwort ferner aufweist: Empfangen der Signalantwort von dem einen oder mehreren gedruckten Schaltkreisen durch den einen oder mehrere Computerprozessoren, wobei die Signalantwort ein oder mehrere Signale aufweist, die von jedem des einen oder mehrerer gedruckter Schaltkreise in der Folge von Arbeitsschritten erzeugt wurden, wobei ein messbarer Wert der Signalstärke des einen oder mehrerer Signale und eine beobachtete Bewegung der gedruckten organischen Komponente einen Stand der Leistungsfähigkeit für die gedruckte organische Komponente und einen Stand der Verträglichkeit für die gedruckte organische Komponente anzeigen.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Analysieren der Signalantwort ferner aufweist: Durchführen einer Analyse von Bewegungssequenzen durch den einen oder mehrere Computerprozessoren zumindest teilweise auf Grundlage angelegter externer Impulse, einer messbaren Antwortzeit für die Signalantwort und einer erwarteten Signalantwortzeit für jeden des einen oder mehrerer gedruckter Schaltkreise, wobei die messbare Signalantwortzeit im Vergleich zur erwarteten Signalantwortzeit nach den angelegten externen Impulsen einen Stand der Leistungsfähigkeit für die gedruckte organische Komponente und einen Stand der Verträglichkeit für die gedruckte organische Komponente anzeigt.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner aufweist: Erzeugen einer bildlichen Darstellung einer Reflexaktion für die gedruckte organische Komponente durch den einen oder mehrere Computerprozessoren auf einer Einheit für erweiterte Realität zumindest teilweise auf Grundlage der Analyse von Bewegungssequenzen, wobei die bildliche Darstellung Ähnlichkeiten und Unterschiede zwischen der gedruckten organischen Komponente und einem gesunden Beispiel der gedruckten organischen Komponente aufweist.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Erzeugen der einen oder mehrerer Druckempfehlungen ferner aufweist: Erkennen eines fehlerhaften Schaltkreises durch den einen oder mehrere Computerprozessoren zumindest teilweise auf Grundlage einer Analyse der Signalantwort; und wobei die eine oder mehrere Druckempfehlungen nahelegen, wie der eine oder mehrere gedruckte Schaltkreise in der gedruckten organischen Komponente neu gedruckt werden sollen, um den fehlerhaften Schaltkreis zu korrigieren.
  9. Computerprogrammprodukt, das aufweist: ein oder mehrere durch einen Computer lesbare Speichermedien und auf dem einen oder mehreren durch einen Computer lesbaren Speichermedien gespeicherte Programmanweisungen, wobei die gespeicherten Programmanweisungen aufweisen: Programmanweisungen zum Ermitteln einer Folge von Arbeitsschritten zumindest teilweise auf Grundlage eines oder mehrerer gedruckter Schaltkreise innerhalb einer gedruckten organischen Komponente; Programmanweisungen zum Aktivieren einer Folge von Arbeitsschritten unter Verwendung auf den einen oder mehrere gedruckte Schaltkreise ausgeübter externer Anregungsimpulse; Programmanweisungen zum Analysieren einer Signalantwort von dem einen oder mehreren gedruckten Schaltkreisen als Reaktion auf das Aktivieren der Folge von Arbeitsschritten; und Programmanweisungen zum Erzeugen einer oder mehrerer Druckempfehlungen zumindest teilweise auf Grundlage der Analyse der Signalantwort.
  10. Computerprogrammprodukt nach Anspruch 9, wobei es sich bei der Folge von Arbeitsschritten um eine Bewegungssequenz handelt, die den einen oder mehrere gedruckte Schaltkreise zumindest teilweise auf Grundlage einer unverwechselbaren Kennung für jeden des einen oder mehrerer gedruckter Schaltkreise in Reihe schaltet, sodass jeder des einen oder mehrerer in der Folge von Arbeitsschritten aktivierten gedruckten Schaltkreise ein natürliches Bewegungsmuster nachvollzieht, das von der gedruckten organischen Komponente erwartet wird.
  11. Computerprogrammprodukt nach Anspruch 9, wobei die Programmanweisungen zum Ermitteln der Folge von Arbeitsschritten ferner aufweisen: Programmanweisungen zum Ermitteln der Folge von Arbeitsschritten zumindest teilweise auf Grundlage historischer Daten in Bezug auf Muskelbewegungen und den Fluss von Reflexbogensignalen.
  12. Computerprogrammprodukt nach Anspruch 9, wobei die gespeicherten Programmanweisungen ferner aufweisen: Programmanweisungen zum Zuweisen einer unverwechselbaren Kennung zu jedem des einen oder mehrerer gedruckter Schaltkreise entsprechend einem natürlichen Bewegungsmuster, das von der gedruckten organischen Komponente erwartet wird.
  13. Computerprogrammprodukt nach Anspruch 9, wobei die Programmanweisungen zum Analysieren der Signalantwort ferner aufweisen: Programmanweisungen zum Empfangen der Signalantwort von dem einen oder mehreren gedruckten Schaltkreisen, wobei die Signalantwort ein oder mehrere von jedem des einen oder mehrerer gedruckter Schaltkreise in der Folge von Arbeitsschritten erzeugte Signale aufweist, wobei ein messbarer Wert der Stärke des einen oder mehrerer Signale und eine beobachtete Bewegung der gedruckten organischen Komponente einen Stand der Leistungsfähigkeit für die gedruckte organische Komponente und einen Stand der Verträglichkeit für die gedruckte organische Komponente anzeigen.
  14. Computerprogrammprodukt nach Anspruch 9, wobei die Programmanweisungen zum Analysieren der Signalantwort ferner aufweisen: Programmanweisungen zum Analysieren von Bewegungssequenzen zumindest teilweise auf Grundlage der ausgeübten Anregungsimpulse, einer messbaren Antwortzeit für die Signalantwort und einer erwarteten Signalantwortzeit für jeden des einen oder mehrerer gedruckter Schaltkreise, wobei die messbare Signalantwortzeit im Verhältnis zur erwarteten Signalantwortzeit nach den ausgeübten Anregungsimpulsen einen Stand der Leistungsfähigkeit für die gedruckte organische Komponente und einen Stand der Verträglichkeit für die gedruckte organische Komponente anzeigt.
  15. Computerprogrammprodukt nach Anspruch 9, wobei die gespeicherten Programmanweisungen ferner aufweisen: Programmanweisungen zum Erzeugen einer bildlichen Darstellung einer Reflexaktion für die gedruckte organische Komponente auf einer Einheit für erweiterte Realität zumindest teilweise auf Grundlage eine Analyse der Bewegungssequenzen, wobei die bildliche Darstellung Ähnlichkeiten und Unterschiede zwischen der gedruckten organischen Komponente und einem gesunden Beispiel der gedruckten organischen Komponente aufweist.
  16. Computersystem, das aufweist: einen oder mehrere Computerprozessoren; ein oder mehrere durch einen Computer lesbare Speichermedien; und auf dem mindestens einen oder mehreren durch den einen oder mehrere Computer lesbaren Speichermedien gespeicherte Programmanweisungen zum Ausführen durch mindestens einen des einen oder mehrerer Computerprozessoren, wobei die gespeicherten Programmanweisungen aufweisen: Programmanweisungen zum Ermitteln einer Bewegungssequenz zumindest teilweise auf Grundlage eines oder mehrerer gedruckter Schaltkreise innerhalb einer gedruckten organischen Komponente; Programmanweisungen zum Aktivieren der Folge von Arbeitsschritten unter Verwendung auf den einen oder mehrere gedruckte Schaltkreise ausgeübter externer Anregungsimpulse; Programmanweisungen zum Analysieren einer Signalantwort von dem einen oder mehreren gedruckten Schaltkreisen als Reaktion auf das Aktivieren der Folge von Arbeitsschritten; und Programmanweisungen zum Erzeugen einer oder mehrerer Druckempfehlungen zumindest teilweise auf Grundlage der Analyse der Signalantwort.
  17. Computersystem nach Anspruch 16, wobei es sich bei der Folge von Arbeitsschritten um eine Bewegungssequenz handelt, die den einen oder mehrere gedruckte Schaltkreise zumindest teilweise auf Grundlage einer unverwechselbaren Kennung für jeden des einen oder mehrerer gedruckter Schaltkreise in Reihe schaltet, sodass jeder des einen oder mehrerer gedruckter Schaltkreise in der Folge von Arbeitsschritten ein natürliches Bewegungsmuster nachvollzieht, das von der gedruckten organischen Komponente erwartet wird.
  18. Computersystem nach Anspruch 16, wobei die gespeicherten Programmanweisungen ferner aufweisen: Programmanweisungen zum Zuweisen einer unverwechselbaren Kennung zu jedem des einen oder mehrerer gedruckten Schaltkreise gemäß einem von der gedruckten organischen Komponente erwarteten natürlichen Bewegungsmuster.
  19. Computersystem nach Anspruch 16, wobei die Programmanweisungen zum Analysieren der Signalantwort ferner aufweisen: Programmanweisungen zum Empfangen der Signalantwort von dem einen oder mehreren gedruckten Schaltkreise, wobei die Signalantwort ein oder mehrere von jedem des einen oder mehrerer gedruckter Schaltkreise in der Folge von Arbeitsschritten erzeugte Signale enthält, wobei ein messbarer Wert der Stärke des einen oder mehrerer Signale und eine beobachtete Bewegung der gedruckten organischen Komponente einen Stand der Leistungsfähigkeit für die gedruckte organische Komponente und einen Stand der Verträglichkeit für die gedruckte organische Komponente anzeigen.
  20. Computersystem nach Anspruch 16, wobei die Programmanweisungen zum Analysieren der Signalantwort ferner aufweisen: Programmanweisungen zum Analysieren von Bewegungssequenzen zumindest teilweise auf Grundlage der ausgeübten externen Anregungsimpulse, einer messbaren Antwortzeit für die Signalantwort und einer erwarteten Signalantwortzeit für jeden des einen oder mehrerer gedruckter Schaltkreise, wobei die messbare Signalantwortzeit im Verhältnis zur erwarteten Signalantwortzeit nach den ausgeübten externen Anregungsimpulsen einen Stand der Leistungsfähigkeit für die gedruckte organische Komponente und einen Stand einer Verträglichkeit für die gedruckte organische Komponente anzeigt.
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Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6725713B2 (en) * 2002-05-10 2004-04-27 Michelin & Recherche Et Technique S.A. System for generating electric power from a rotating tire's mechanical energy using reinforced piezoelectric materials
JPWO2006040962A1 (ja) * 2004-10-15 2008-05-15 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 超音波振動子およびその製造方法
EP3019207A4 (de) * 2013-07-10 2017-03-15 President and Fellows of Harvard College Modifikation von oberflächen zur abweisung flüssiger und fester substanzen
US9597797B2 (en) * 2013-11-01 2017-03-21 Brain Corporation Apparatus and methods for haptic training of robots
EP3099275B1 (de) * 2014-01-31 2021-10-13 Nuada, Lda Verbindungsunterstützende und verriegelungsvorrichtung
WO2015134986A1 (en) * 2014-03-07 2015-09-11 Min James K Artificial organs and methods for making the same
US10231623B2 (en) * 2016-02-04 2019-03-19 Nanowear Inc. Roll-to-roll printing process for manufacturing a wireless nanosensor
CN108446442B (zh) * 2018-02-12 2020-03-13 中国科学院自动化研究所 类神经肌肉骨骼机器人上肢模型的简化方法
CN108422421B (zh) * 2018-03-16 2020-10-13 中国科学院自动化研究所 骨骼肌肉式机器人的肌肉控制和装配方法
US10974443B2 (en) * 2018-11-09 2021-04-13 Board Of Regents, The University Of Texas System 3D volumetric circuits and associated methods
US11434881B2 (en) * 2018-12-19 2022-09-06 Lintec Of America, Inc. Camera sweeper
US20210071127A1 (en) * 2019-05-14 2021-03-11 Henry Andrew Levy Transplantable unions of living tissues 3d printed upon electronic circuits and optical systems and the method of making them -
US20210330864A1 (en) * 2020-04-23 2021-10-28 The Trustees Of Indiana University Methods for creating three-dimensional biosynthetic tissue

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