DE202004020415U1

DE202004020415U1 - Vorrichtung zur Herstellung von Orthesenmodellen

Info

Publication number: DE202004020415U1
Application number: DE202004020415U
Authority: DE
Original assignee: ORTHOLUTIONS oHG
Current assignee: Ortholutions & Co Kg De GmbH
Priority date: 2004-03-17
Filing date: 2004-12-02
Publication date: 2005-09-01
Anticipated expiration: 2014-12-03
Also published as: EP1576940B1; EP1576940A1

Abstract

Vorrichtung zur Herstellung eines Orthesenmodells, umfassend:
– eine Dateneingabevorrichtung (6), die zur Eingabe von Patientendaten ausgelegt ist;
– eine Datenbank (12), die eine Anzahl von Krümmungstypen und eine Anzahl von Orthesenmodellen enthält;
– eine Krümmungsbestimmungsvorrichtung (8), die dazu ausgelegt ist, einen Krümmungstyp in Abhängigkeit von den Patientendaten zu bestimmen; und
– eine Orthesenmodellauswahlvorrichtung (10), die ausgelegt ist, mindestens ein Orthesenmodell aus der Datenbank (12) in Abhängigkeit von dem bestimmten Krümmungstyp auszuwählen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Orthesenmodellen, insbesondere Rumpforthesen und Korsetts, die zur Behandlung von Verkrümmungen und Verformungen der menschlichen Wirbelsäule sowie von Skoliosen geeignet sind. Gemäß einem anderen Aspekt betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung von Orthesenmodellen, insbesondere zum Stützen und Halten von beschädigten Körperteilen des Patienten. Ferner betrifft die Erfindung einen computerlesbaren Datenträger mit darauf gespeicherten Daten, wobei die Daten Programmkode darstellen, um ein Orthesenmodell-Herstellungsprogramms auszuführen. Ferner betrifft die Erfindung eine für die Übersendung geeignete, Daten repräsentierende Signalfolge, enthaltend Befehle, um einen Computer zu veranlassen, um ein Orthesenmodell-Herstellungsprogramm auszuführen.
Orthesen, also medizinische Korsetts, werden für die Behandlung von so genannten Skoliosen, d.h. dauerhafter seitlicher Verkrümmungen der Körperachse, verwendet. Durch die angestrebte Korrektur mittels solcher Korsetts sollen operative Eingriffe möglichst verhindert werden, und eine kosmetische Verbesserung erreicht, sowie letztendlich das Wohlbefinden des Patienten wiederhergestellt werden. Zur Erreichung eines Behandlungserfolgs ist es erforderlich, das entsprechende Korsett praktisch den ganzen Tag über zu tragen, was natürlich für den Träger eine unbequeme Belastung im täglichen Leben bedeutet. Der Patient wird daher nur bereit sein, diese Einschränkungen zu akzeptieren, wenn der Tragekomfort möglichst hoch ist, d.h. die Passgenauigkeit gut ist.
Daher und auch aus Kostengründen, ist eine hohe primäre Passgenauigkeit erforderlich, d.h. das Korsett bzw. die Orthese muss ohne aufwendige Nachbearbeitung einen guten Sitz aufweisen und die angestrebte Korrektur der Wirbelsäule sicherstellen. Bisher wird dies durch eine weitgehend individuelle Einzelfertigung erreicht. Dazu werden beispielsweise Gipsabdrücke des Patientenrückens angefertigt und mit Kommentaren des diagnostizierenden Facharztes und Orthopäden einem Orthesen-Hersteller geschickt, der dann teils aus vorhandenen Modulen und teils mit individuell angefertigten Teilen die Orthese herstellt, wobei die Orthese dann schließlich auch noch zusätzlich aufwendig nachbearbeitet werden muss.
Für die Gewährleistung eines nachhaltigen und reproduzierbaren Behandlungserfolgs muss aber sichergestellt werden, dass ein geeignetes Korsett bzw. ein geeignetes Modell gefertigt wird. Bei der beschriebenen Einzelfertigung besteht die große Gefahr, dass durch subjektive individuelle Einschätzung derselben Krümmungsmuster stark variierende Endprodukte hergestellt werden. Da in diesem Fall die Diagnose durch eine Menge verschiedener Beteiligter (Ärzte, Kliniken) gestellt wird, ist nicht sichergestellt, dass für jeden Fall das bestmögliche Korsett ausgewählt wird, nämlich vor allem für Fälle mit vergleichbarer Krümmung auch immer das gleiche Korsett. Dies beruht auch darauf, dass die höhergradige behandlungsbedürftige Skoliose in der orthopädischen Praxis vergleichsweise selten ist, so dass viele Beteiligte in der Diagnostik keine große Erfahrung sammeln können. Daher wäre ein standardisiertes System der Auswahl erwünscht und nötig. Nur ein solches System kann es ermöglichen, einen Behandlungserfolg nachvollziehbar zu machen, wobei die Wirksamkeit bestimmter Korsettmodelle kontrolliert wird, um den voraussichtlichen Behandlungserfolg bei bestimmten Krümmungsmustern nachzuweisen und zu dokumentieren.
Andererseits darf kein zu starres System einer Zuordnung des Krümmungsmusters der Wirbelsäule des Patienten zu einer geeigneten Orthese verwendet werden, um auf die individuellen Gegebenheiten verschiedener Patienten Rücksicht nehmen zu können. Das System muss daher flexibel sein, und sollte sich auch leicht an eventuell neu auftretende Problemstellungen anpassen lassen, beispielsweise an einen neu auftretenden Typ von Krümmung.
Bei den im Gesundheitswesen ständig steigenden Ausgaben soll dabei auch der Herstellungsprozess möglichst geringe Kosten verursachen. Durch die vorhergehend beschriebene individuelle Fertigung ist dies kaum zu erreichen. Weiterhin ist es wünschenswert, dass die Bereitstellung des Korsetts zeitnah zum Stellen der Diagnose erfolgen kann, d.h. die Herstellung nicht zu langwierig ist. Auch dies ist bei der individuellen Fertigung nicht sicher gewährleistet.
Daher besteht ein Bedarf an einem Herstellungsverfahren für Orthesen bzw. Orthesenformen und einer dafür geeigneten Vorrichtung, welche die genannten Aufgaben zu lösen im Stande sind. Das bedeutet, die Orthesen müssen sowohl kostengünstig als auch einfach und möglichst schnell zu fertigen sein, wobei die gefertigte Orthese die angestrebte Korrektur durch hohe Passgenauigkeit sicherstellen muss.
Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Computerlesbarer Datenträger bereitgestellt. Es enthält Programmkode, um alle Schritte eines nachstehenden Verfahrens auszuführen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Computerlesbarer Datenträger bereitgestellt. Es enthält Programmkode, um alle Schritte eines Verfahrens auszuführen, wobei der Programmcode auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Computerlesbarer Datenträger bereitgestellt. Es enthält Programmkode, um alle Schritte eines nachstehenden Verfahrens auszuführen, wobei der Kode mindestens teilweise durch ein Netzwerk, so wie das Internet, bereitgestellt wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Computer-Datensignal bereitgestellt, das in einer Trägerwelle enthalten ist, und Befehle enthält, um einen Computer zu veranlassen, alle Schritte eines nachstehenden Verfahrens auszuführen.
Der in dem Computerlesbaren Datenträger enthaltene Programmkode enthält Kode zur Ausführung eines Verfahren zur Herstellung eines Orthesenmodells für einen Patienten. Das Verfahren umfasst das Eingeben von Patientendaten, das Bestimmen eines Krümmungstyps der zu behandelnden Wirbelsäule des Patienten aus einer vorgegebenen Anzahl von Krümmungstypen, in Abhängigkeit von den und auf der Basis der Patientendaten, sowie das Auswählen mindestens eines Orthesenmodells aus einer vorgegebenen Anzahl von Orthesenmodellen, in Abhängigkeit von dem und auf der Basis des bestimmten Krümmungstyps.
Dies ermöglicht es also, auf eine standardisierte Weise aus den Daten eines Patienten, also beispielsweise Röntgenbildern der Wirbelsäule, den statischen Körpermaßen, den dynamischen Körpermaßen, d.h. der Aufrichtbarkeit einer deformierten Wirbelsäule, den abstrakten standardisierten Krümmungstyp zu bestimmen. Dies wird beispielsweise aus den Röntgenaufnahmen erfolgen, aus denen die Anzahl von Wendepunkten hervorgeht. Gemäß dem ermittelten Krümmungstyp kann ein passendes, oder können möglicherweise mehrere geeignete Orthesenmodelle ausgewählt werden. Da dies aufgrund des abstrakten Krümmungstyps oder auch -Musters erfolgt, werden Fehleinschätzungen aufgrund von rein individuellen Patientenmerkmalen vermieden.
Es ist bevorzugt, dass die Patientendaten ein oder mehrere Elemente enthalten, aus der Gruppe von Röntgenbildern, Fotos des Rückens des Patienten, statischen Körpermaßen, dynamischen Körpermaßen und Alter des Patienten. In der Regel werden Kombinationen aus den genannten Elementen verwendet werden; dabei werden einzelne Elemente bevorzugt im Hinblick auf verschiedene Aspekte ausgewertet. Beispielsweise sind die Röntgenbilder ein bevorzugtes Element zur Bestimmung der Wirbelsäulenkrümmung. Zur Auswahl einer geeigneten Orthese sind aber weiterhin die Körpermaße heranzuziehen, sowohl die rein statischen als auch die dynamischen. "Dynamisch" bedeutet in diesem Fall die Aufrichtbarkeit einer Deformität, was natürlich für die Orthese ein notwendiger Parameter ist, der angibt, wie stark überhaupt korrigiert werden kann bzw. soll. Idealerweise sollte natürlich eine möglichst gerade Wirbelsäule erreicht werden. Je nach den dynamischen Körpermaßen oder auch etwa dem Alter kann es jedoch erforderlich sein, nur bis zu einem bestimmten Grad korrigierend auf die Wirbelsäule einzuwirken.
Es ist bevorzugt, dass mindestens zwei Orthesenmodelle ausgewählt werden. Dann wird ein Orthesenmodell aus den mindestens zwei Orthesenmodellen ausgewählt. Dies geschieht in Abhängigkeit von den Patientendaten. Wenn also beispielsweise zwei (oder mehr) verschiedene Orthesenmodelle für einen bestimmten Krümmungstyp geeignet sind und bestimmt wurden, kann anhand der Patientendaten zwischen den beiden Modellen ausgewählt werden, um das endgültige Orthesenmodell zu erhalten. Es wäre beispielsweise denkbar, dass je ein Modell der beiden für eine eher schlanke, das andere eher für eine fülligere Person geeignet ist. Aufgrund der Patientendaten kann eine solche Auswahl dann getroffen werden.
Es ist bevorzugt, dass die Patientendaten vor der Eingabe erfasst werden. Es ist natürlich wünschenswert, dass das Erfassen der Eingabe möglichst unmittelbar vorausgeht.
Es ist bevorzugt, dass das ausgewählte Orthesenmodell gemäß den Patientendaten modifiziert wird. Da ein Orthesenmodell in erster Linie gemäß dem (abstrakten) Krümmungstyp ausgewählt wird, müssen in der Regel Anpassungen für den Träger vorgenommen werden, beispielsweise aufgrund der Körpergröße, eventuell auch aufgrund anderer Faktoren. Beispielsweise könnten bestimmte Stellen am Körper des Patienten schmerzempfindlich sein, so dass Aussparungen vorgesehen werden müssen. Die individuellen Patientendaten müssen für solche Anpassungen herangezogen werden, um eine möglichst geeignete Orthese herstellen zu können.
Es ist bevorzugt, dass das modifizierte Orthesenmodell zu der vorgegebenen Anzahl von Orthesenmodellen hinzugefügt wird. Durch die damit erfolgende Verbreiterung der Datenbasis kann für künftige Bestimmungen aus einer größeren Auswahl von Modellen gewählt werden. Dadurch wird die Bestimmung eines geeigneten Modells immer weiter verfeinert.
Es ist bevorzugt, dass eine Orthesenform gemäß dem ausgewählten oder modifizierten Orthesenmodell erstellt wird. Die Herstellung soll ebenfalls möglichst eng an die Bestimmung eines geeigneten Modells gebunden sein, so dass Fehler vermieden werden können.
Es ist bevorzugt, dass die hergestellte Orthesenform nachbearbeitet wird. Es wird teils zu der Notwendigkeit kommen, dass trotz einer möglichst genauen Anpassung im Vorfeld eine Feinanpassung an den jeweiligen Träger der Orthese erforderlich ist. Daher muss eine solche Möglichkeit vorgesehen sein.
Es ist bevorzugt, dass die nachbearbeitete Orthesenform eingelesen wird. Das Orthesenmodell gemäß der eingelesenen Orthesenform wird dann zu der vorgegebenen, vorbestimmten oder zumindest vorherbestimmbaren Anzahl von Orthesenmodellen hinzugefügt. Dadurch können Orthesenmodelle, die im Vergleich zu bereits vorgegebenen Modellen nachträglich Änderungen erfahren haben, in den Kreislauf zurückgeführt werden. Ein solches Einlesen kann beispielsweise mit einem Laserscanner oder ähnlichem erfolgen.
Es ist bevorzugt, dass ein neuer Krümmungstyp aus den Patientendaten bestimmt wird. Dieser wird zu der vorgegebenen Anzahl von Krümmungstypen hinzugefügt. Wenn erkannt wird, dass die Patientendaten einen neuen Krümmungstyp beschreiben, also beispielsweise eine neu auftretende Art der Deformierung, kann dieser neue Typ somit für spätere Bestimmungen vorgehalten werden. Dadurch wird für nachfolgende Patienten eine bessere Bestimmung des Krümmungstyps ermöglicht.
Der bestimmte Krümmungstyp umfasst bevorzugt eine anomale Konvexität, welche eine Abweichung von einer Ziel- bzw. Soll-Wirbelsäule darstellt, die durch das fertig gestellte Orthesenmodell korrigiert werden muss. Das Orthesenmodell umfasst bevorzugt eine Anlageoberfläche, um an einem Bereich des Körpers des Patienten anzuliegen, der der anomalen Konvexität entspricht, wodurch eine rückführende Kraft auf die anomale Konvexität ausgeübt wird. Der äußere Umfang des menschlichen Körpers, auf den ein Orthesenmodell angewendet wird, umfasst einen Körperabschnitt, welcher dem Teil der anomalen Konvexität der Wirbelsäule entspricht. Um die Anomalie zu korrigieren, umfasst das Orthesenmodell eine Anlageoberfläche, um den Körperabschnitt anliegend in eine Richtung zu zwingen oder zu drücken, um die anomale Konvexität zu verringern.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zur Herstellung eines Orthesenmodells bereitgestellt. Die Vorrichtung umfasst eine Dateneingabevorrichtung, die zur Eingabe von Patientendaten ausgelegt ist, eine Datenbank, die eine Anzahl von Krümmungstypen und eine Anzahl von Orthesenmodellen enthält, eine Krümmungsbestimmungsvorrichtung, die dazu ausgelegt ist, einen Krümmungstyp in Abhängigkeit von den Patientendaten zu bestimmen, und eine Orthesenmodellauswahlvorrichtung, die ausgelegt ist, mindestens ein Orthesenmodell aus der Datenbank in Abhängigkeit von dem bestimmten Krümmungstyp auszuwählen. Eine solche erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht die kostengünstige Herstellung von Orthesen, die gut an den jeweiligen Träger angepasst sind, in einer standardisierten Weise.
Es ist bevorzugt, dass die Datenbank ein- oder mehrdeutige Zuordnungen von Krümmungstypen zu Orthesenmodellen enthält, und dass die Orthesenmodellauswahlvorrichtung geeignet ist, aufgrund dieser Zuordnungen mindestens ein Orthesenmodell auszuwählen. Mit Zuordnungen kann eine sehr flexible Auswahl getroffen werden. In der Regel werden einem Krümmungstyp ein oder mehrere Orthesenmodelle zugeordnet sein, es kann bevorzugt aber auch umgekehrt sein.
Es ist bevorzugt, dass die Orthesenmodellauswahlvorrichtung geeignet ist, mindestens zwei Orthesenmodelle auszuwählen, und dass die Orthesenmodellauswahlvorrichtung weiter dazu ausgelegt ist, ein Orthesenmodell in Abhängigkeit von den Patientendaten aus den mindestens zwei Orthesenmodellen auszuwählen. Falls mehrere Orthesenmodelle einem Krümmungstyp zugeordnet sind, muss aufgrund weiterer Patientendaten, die von der Art der Krümmung unabhängig sind, unter diesen mehreren Modellen ausgewählt werden.
Es ist bevorzugt, dass die Vorrichtung eine Einrichtung zum Erfassen der Patientendaten umfasst, wobei die Einrichtung ausgelegt ist, die erfassten Patientendaten in die Dateneingabevorrichtung einzugeben. Somit können Erfassung und Dateneingabe kombiniert werden.
Es ist bevorzugt, dass die Vorrichtung eine Datenverarbeitungsanlage umfasst, wobei die Datenverarbeitungsanlage ausgelegt ist, um das ausgewählte Orthesenmodell gemäß den Patientendaten zu modifizieren. Wie bereits beschrieben kann aufgrund individueller Daten des Patienten (Körperumfang etc.) eine Anpassung erforderlich sein.
Es ist bevorzugt, dass die Datenverarbeitungsanlage ausgelegt ist, das modifizierte Orthesenmodell zu der vorgegebenen Anzahl von Orthesenmodellen in der Datenbank hinzuzufügen. Dadurch wird die Datenbasis für künftige Auswahlen verbreitert.
Es ist bevorzugt, dass die Datenverarbeitungsanlage ausgelegt ist, die ein- oder mehrdeutigen Zuordnungen von Krümmungstypen und Orthesenmodellen in der Datenbank abzuändern bzw. neue zu erstellen. Falls erkannt wird, dass bestimmte Zuordnungen nicht gut geeignet sind, ein möglichst passendes Orthesenmodell zu bestimmen, kann eine entsprechende Zuordnung so abgeändert werden. Auch kann bei neuen Krümmungstypen und/oder Modellen eine entsprechende Zuordnung hinzugefügt werden.
Es ist bevorzugt, dass die Vorrichtung eine Formgebungsvorrichtung umfasst, wobei die Formgebungsvorrichtung ausgelegt ist, eine Orthesenform gemäß dem ausgewählten oder modifizierten Orthesenmodell herzustellen. Dadurch wird eine kurzfristige und direkte Herstellung der Orthese möglich gemacht.
Es ist bevorzugt, dass die Vorrichtung eine Einlesevorrichtung zum Einlesen einer Orthesenform umfasst, wobei die Einlesevorrichtung ausgelegt ist, ein Orthesenmodell gemäß der eingelesenen Orthesenform zu der Anzahl von Orthesenmodellen in der Datenbank hinzuzufügen. Eventuell nachbearbeitete Orthesenmodelle oder auch bisher nicht gespeicherte Modelle können so auf einfache Weise hinzugefügt werden.
Es ist bevorzugt, dass die Datenverarbeitungsanlage dazu ausgelegt ist, einen neuen Krümmungstyp aus den Patientendaten zu bestimmen, und den neuen Krümmungstyp zu der vorgegebenen Anzahl von Krümmungstypen in der Datenbank hinzuzufügen. So kann ein neu erkannter Krümmungstyp zur Datenbasis hinzugefügt werden, und steht für spätere Patienten zur Verfügung.
Die Datenbank, die eine Anzahl von Krümmungstypen und eine Anzahl von Orthesenmodellen enthält, ist bevorzugt ausgelegt, sich auf Krümmungstypen zu beziehen, die eine anomale Konvexität umfassen, die eine Abweichung von einer Soll-Wirbelsäule darstellt. Die Krümmungsbestimmungsvorrichtung ist ausgelegt, um einen Krümmungstyp, der eine anomale Konvexität einschließt, in Abhängigkeit von den Patientendaten zu bestimmen, und die Orthesenmodell-Auswahlvorrichtung ist ausgelegt, ein Orthesenmodell auszuwählen, umfassend eine Anlageoberfläche zum Anliegen an einem Bereich des Körpers des Patienten, welcher der der anomalen Konvexität der Wirbelsäule entspricht. Auf diese Weise entsprechen die anomale Konvexität und das gewählte Orthesenmodell für eine Korrektur davon einander.
Die bestimmte anomale Konvexität muss von dem fertig gestellten Orthesenmodell korrigiert werden. Der äußere Umfang des menschlichen Körpers, auf den das Orthesenmodell angewendet wird, umfasst einen Körperabschnitt, welcher dem Teil der Wirbelsäule mit anomaler Konvexität entspricht. Für eine Kompensation der Anomalie umfasst das Orthesenmodell eine Anlageoberfläche bzw. -Fläche, um mittels Anliegen den Körperabschnitt in eine Richtung zu zwingen oder zu drücken, um die anomale Konvexität zu verringern.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Vorrichtung für die Herstellung eines Orthesenmodells bereitgestellt, umfassend eine Dateneingabevorrichtung, die für eine Eingabe der Daten des Patienten ausgelegt ist, eine Datenbank umfassend eine Anzahl von Orthesenmodellen und eine Vielzahl von entsprechenden Patientendaten, wobei jedes Orthesenmodell einem Satz von Patientendaten entspricht, und eine Orthesenmodell-Berechnungsvorrichtung, die ausgelegt ist, um mindestens ein Orthesenmodell aus der Datenbank in Abhängigkeit und auf der Basis der eingegebenen Patientendaten zu berechnen. Bevorzugt enthält die Datenbank auch eine Anzahl von Krümmungstypen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist auch eine Interpolationseinrichtung bereitgestellt, um zwischen Orthesenmodellen auf der Basis von Patientendaten zu interpolieren, die den eingegebenen Patientendaten nahe kommen.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform umfasst die Berechnungsvorrichtung zwei Bestimmungskomponenten, um einen Krümmungstyp der Knochen oder der Wirbelsäule des Patienten zu bestimmen, und um ein Orthesenmodell auf der Basis des Krümmungstyps zu bestimmen.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung, in Verbindung mit der Zeichnung, ersichtlich, in welcher:
1 eine schematisierte Rückenansicht einer Patientin, die ein Beispiel einer Skoliose bei einer Patientin in Rückenansicht zeigt, sowie die dabei vorliegende Form der Wirbelsäule;
2 eine Rumpforthese ist, die von der Patientin aus 1 getragen wird;
3 ein Stadium, wie es nach der Behandlung mit einer Orthese erwünscht ist, und die dabei vorliegende Wirbelsäulenform zeigt;
4 ein Flußdiagramm einer Ausführungsform des im erfindungsgemäßen Computerlesbaren Datenträger eingesetzten Verfahrens ist;
5 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt; und
6 ein Kreislaufdiagramm einer Ausführungsform des im erfindungsgemäßen Computerlesbaren Datenträger eingesetzten Verfahrens zeigt.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnung
Es sollte bemerkt werden, dass im Folgenden Orthesenform sowohl im Sinne einer Positivform als auch einer Negativform verstanden werden kann. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf eine Ausführung davon beschränkt. Im Falle einer Negativform ist dann lediglich ein weiterer trivialer Herstellungsschritt erforderlich, der nicht gesondert beschrieben werden wird.
Nicht zuletzt aufgrund der ständig steigenden Kosten im Gesundheitswesen besteht Bedarf an einem standardisierten Verfahren zur Herstellung von Orthesen bzw. Orthesenformen, wie es von der vorliegenden Erfindung bereitgestellt wird.
Um eine konstante Qualität der Versorgung zu erreichen, ist es wünschenswert, dass die Auswahl und Herstellung einer passenden Orthese für den jeweiligen Patienten in einer standardisierten Art und Weise geschieht. Dadurch können Fehler in der individuellen Beurteilung verschiedener Beteiligter (Ärzte, Kliniken etc.) vermieden werden, die ansonsten fast zwangsläufig auftreten.
Durch ein einfach anzuwendendes und schnell zu Ergebnissen, d.h. zur tragefertigen Orthese, führendes Verfahren kann die Versorgung verbessert und die Patientenzufriedenheit erhöht werden. Der Patient muss lediglich zur Erfassung der Daten und zum endgültigen Anpassen bzw. der Anprobe erscheinen. Für die Datenerfassung müssen lediglich eine Anzahl von grundlegenden Daten erfasst werden, z.B. Röntgenbilder der Wirbelsäule, statische Körpermaße, sowie auch so genannte dynamische antropometrische Daten, die die Aufrichtbarkeit der Deformität der Wirbelsäule angeben. Weiterhin können bestimmte Daten wichtig sein, die nicht direkt mit der Wirbelsäule zusammenhängen, beispielsweise das Alter des Patienten.
Die hohe primäre Passgenauigkeit, die bei den nach der vorliegenden Erfindung hergestellten Orthesen erreicht werden kann, sorgt für geringen Aufwand bei der Nachanpassung am Patienten, was bei dem Patienten zu höherer Akzeptanz und größerer Zufriedenheit führt. Durch die zeitnahe Anfertigung der Orthese wird weiterhin vermieden, dass bei dem Patienten zwischenzeitlich Veränderungen oder sogar weitere Verschlechterungen eintreten, so dass die Orthese nachgelagert zusätzlich angepasst werden muss.
Durch die erfindungsgemäße Zuordnung der Patientendaten zu dem nötigen Modell wird eine sichere Versorgung mit konstanter Qualität gewährleistet. Durch die Erfindung kann die Anschaffung teurer Geräte weitgehend vermieden bzw. auf zentrale Stellen beschränkt werden.
Ein Orthesenmodell oder eine -Form ist eine Vorrichtung zum Kompensieren von Wirbelsäulenabweichungen des menschlichen Körpers. Daher umfasst eine Orthese eine Geometrie, um bestimmte fehlerhafte Stellungen des Körpers zu kompensieren. Die Geometrie der Orthese stimmt nicht mit der entsprechenden normalen Körperform überein (so wie eine Prothese), da eine Korrektur nicht direkt erzielt werden kann. Die Orthese umfasst daher vorbestimmte Anlage- bzw. Auflageflächen, und belässt vorbestimmte nicht-anliegende Erstreckungs- (Ausweich)Räume, in welche der Körper des Patienten übergehen bzw. migrieren kann, wenn er einem Druck durch die Anlageflächen ausgesetzt wird. Durch das Ausüben von Druck auf den äußeren Körperumfang wird die darunter liegende Wirbelsäule beeinflusst und bevorzugt neu positioniert. Daher erfordert das Orthesenmodell eine Form bzw. Gestalt, die im Wesentlichen die fehlerhaften Körperteile widerspiegelt, um sie zu korrigieren oder zumindest zu kompensieren.
Die genaue Ausgestaltung der Orthesenform muss auf der Basis einer Vielzahl von Parametern ausgewählt werden, so wie Alter des Patienten, Steifigkeit der Wirbelsäule, Form der Konvexität und Deformation etc.
Ein anderer wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Fähigkeit zur Selbstadaption. Die Kreisläufe, die verwendet werden, führen zur immer besseren Anpassung bzw. Zuordnung von Patientendaten/Krümmungstyp/passender Orthese. Es besteht die Möglichkeit, jedes für einen Patienten individuell angepasste Korsett der Datenbank wieder zuzuführen, was bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Zuordnung immer weiter verfeinert, je mehr Patientendaten/Korsetts gespeichert sind. Wenn bei der Zuordnung der erhaltenen Patientendaten zu einem Korsett festgestellt wird, dass die Eignung der vorhandenen Grundmodelle zu ungenügend ist, kann es erforderlich sein, ein gänzlich neues Grundmodell zu entwerfen. Dann muss aus den Patientendaten ein solches grundlegendes Modell für den somit als neu erkannten Krümmungstyp abstrahiert werden. Dieser neu erkannte Krümmungstyp und darauf abgestimmte Orthesenmodelle werden dann der Datenbank hinzugefügt und stehen für nachfolgende Patienten direkt zur Verfügung.
Die Speicherung von individuellen Patientendaten und den zugeordneten angepassten Korsetts (auf Basis der vorhandenen Grundmodelle) bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dient in erster Linie der Verbesserung der Zuordnung von neu erfassten Patientendaten zu vorhandenen Grundmodellen und den erforderlichen Feinanpassungen. Dafür ist es weiterhin nützlich, den Behandlungsverlauf gegebenenfalls ebenfalls zu den Daten hinzuzufügen. Dadurch kann statistisch ermittelt werden, wie wirksam der Einsatz bestimmter Grundmodelle ist, und wie gut die Zuordnung Patient/Grundmodell ist.
Das selbst adaptierende Verfahren, eingesetzt im Computerlesbaren Datenträger der vorliegenden Erfindung kann mit steigender Anzahl behandelter Patienten bzw. hergestellter Orthesen eine immer bessere und zuverlässigere Versorgung bereitstellen. Da einerseits Informationen in den Kreislauf zurückfließen und nicht verloren gehen, die Bewertung aber immer von zentraler Stelle aus mit gleich bleibender Qualität erfolgt, ist Flexibilität ebenso wie Reproduzierbarkeit gewährleistet. Dadurch werden Fehler, die durch die zwangsläufig individuell gefärbten Bewertungen vieler verschiedener Beteiligter, also z.B. einer Vielzahl verschiedener Ärzte, die zwangsläufig statistisch schwankende Beurteilungen abgeben werden, weitgehend vermieden. Allerdings wird durch die Rückkopplung auch das individuelle Urteil, durch gegebenenfalls erforderliche Nachanpassung eines Korsetts an den Patienten ermöglicht. Dazu können manuell nachbearbeitete Orthesen in die Datenbank aufgenommen werden, durch Einlesen beispielsweise mit einem Laserscanner.
Die im Folgenden als Patientendaten bezeichneten Daten können verschiedene Daten sein: z.B. Röntgenbilder der Wirbelsäule, und Fotos, aus denen die Krümmung des Rückens abzulesen ist. Außerdem können auch Daten, die nicht direkt mit der Wirbelsäule in Zusammenhang stehen, einfließen. Dazu zählen beispielsweise spezielle Eigenarten wie empfindliche Stellen, an denen durch die Orthese kein Druck ausgeübt werden darf, oder das Alter des Patienten und weitere Daten, die zum Bestimmen eines geeigneten Korsettmodells von Interesse sind.
Bei der vorliegenden Erfindung wird durch Auswertung der Patientendaten in einem ersten Schritt der (abstrakte) Krümmungstyp aus einer Vielzahl von Grundtypen ermittelt. Aus diesem Grundtyp bzw. einem zugeordneten Grundmodell einer Orthese, wird dann die individuell angepasste Orthese abgeleitet, indem das Grundmodell entsprechend der Patientendaten skaliert bzw. modifiziert wird. Während der Krümmungstyp, d.h. beispielsweise die Anzahl der Wendepunkte und die Krümmungsrichtungen einer Wirbelsäule, eine abstrakte Größe darstellt, die beispielsweise von den Körpermaßen des Patienten und dessen Alter prinzipiell unabhängig sind, müssen die individuellen krümmungsunabhängigen Daten für das patientenspezifische Korsett berücksichtigt werden. Individuelle Daten sind z.B. die Körpermaße (statisch) und auch die dynamischen antropometrischen Daten, d.h. die Aufrichtbarkeit der Wirbelsäule bzw. deren Deformität, sowie etwa das Alter des Patienten. Während der aus den Patientendaten abgeleitete abstrakte Krümmungstyp zur Auswahl eines oder mehrerer zugeordneter Orthesengrundmodelle verwendet wird, fließen die individuellen Patientendaten in die Auswahl und Anpassung des am besten geeigneten Grundmodells bis hin zur fertigen Orthese ein.
Eventuell werden also beispielsweise drei verschiedene Orthesenmodelle einem Krümmungstyp nach ausgewählt, aus diesen dreien wird dann unter Berücksichtigung der Patientendaten das am ehesten geeignete Modell ausgewählt, und dieses wird dann wiederum modifiziert, um dem Träger angepasst zu sein. Es können auch Daten mit einfließen, die nicht direkt mit der Wirbelsäule in Zusammenhang stehen. Beispielsweise könnte der Patient Körperstellen besitzen, auf die kein Druck ausgeübt werden darf, da dies für ihn schmerzhaft wäre. Daraufhin kann nun aus mehreren für den Krümmungstyp geeigneten Orthesenmodellen eine gewählt werden, bei der an dieser Stelle kein Druck ausgeübt werden muss, oder es kann bei der Modifizierung hier eine entsprechende Aussparung vorgesehen werden. Die beschriebene Vorgehensweise gewährleistet gleichzeitig gute Reproduzierbarkeit und möglichst individuelle Anpassung an verschiedene Patienten.
In 1 ist ein mögliche Form einer Skoliose dargestellt, wobei dabei die hier vorliegende Wirbelsäulenform auf der rechten Seite gezeigt ist. Die hier gezeigte Krümmung hat zu einem Schulterschiefstand geführt; die linke Schulter liegt im Vergleich zur rechten deutlich niedriger. Der Körper ist nicht symmetrisch, wie aus der gestrichelt angedeuteten idealen Mittellage ersichtlich ist. Wie aus der rechten Seite der Figur hervorgeht, ist die Wirbelsäule deutlich verkrümmt.
2 zeigt eine Rumpforthese 2, die der Patientin aus 1 angepasst wurde. Dabei kann man bereits erkennen, dass durch die Einwirkung des Korsetts der Körper im Vergleich zu gestrichelten Mittellage deutlich symmetrischer geworden ist als noch in 1.
3 zeigt schließlich einen Zustand der Patientin von 1, wie er nach einer Behandlung mit einer Orthese aussehen könnte. Der Körper ist deutlich symmetrischer geworden, die Schultern liegen auf annähernd gleicher Höhe, und die seitliche Wirbelsäulenkrümmung wurde verringert.
In 4 ist ein Ablaufdiagramm des mit dem erfindungsgemäßen Computerlesbaren Datenträger ausgeführten Verfahrens gezeigt. In Schritt 102 werden Patientendaten erfasst, beispielsweise werden Röntgenbilder gemacht. In 104 werden diese Daten eingegeben. Bei 106 wird aus den Patientendaten der Krümmungstyp bestimmt, hauptsächlich etwa aus einem Röntgenbild. Falls der Krümmungstyp als neu erkannt wird, kann in Schritt 108 der neue Krümmungstyp bestimmt und in der Datenbank gespeichert werden. Ein Orthesenmodell wird aus Krümmungstyp und/oder Patientendaten ausgewählt, 110, und aus der Datenbank wird das gewählte Modell geladen. In Schritt 112 wird dieses Modell entsprechend den individuellen Patientendaten modifiziert. Hier kann es auch gegebenenfalls in der Datenbank gespeichert werden, wenn der Umfang Modifikation dies rechtfertigt beispielsweise. Nun wird die Orthesenform gemäß dem modifizierten Modell hergestellt, 114. Manuelle Nachbearbeitung kann in Schritt 116 geschehen. Die bearbeitete Orthesenform wird dann eingelesen, 118, damit das entsprechende Modell in der Datenbank gespeichert werden kann. Für den betreffenden Patienten ist damit die Herstellung abgeschlossen.
Die herzustellende Orthesenform beruht auf Orthesenmodellen, welche eine gewünschte bzw. Soll-Verformung der Wirbelsäule des Patienten bewirken. Es ist denkbar, dass eine erste Orthese eingesetzt wird, die die ursprüngliche Verkrümmung korrigieren soll, während nach einer gewissen Tragezeit eine weitere Orthese angefertigt wird, die die bereits vorläufig korrigierte Wirbelsäule weiter korrigiert. Das vorliegende Verfahren ist anwendbar auf beide Verfahrensstufen. Ein Orthesenmodell unterscheidet sich grundsätzlich von Prothesenmodellen, welche darauf abzielen, fehlende Körperteile in konformer Weise zu ersetzen, während Orthesenmodelle eine Anpassung Schritt für Schritt an einen Sollkörper oder eine -Wirbelsäule bereitzustellen, die nicht einfach durch schlichte Reproduktion der korrekten Geometrie erzielt werden kann.
5 zeigt eine Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung umfasst eine Datenerfassungseinrichtung 4 zum Erfassen von Daten eines Patienten. Die Daten werden in eine Dateneingabevorrichtung 6 eingegeben. Eine Krümmungsbestimmungsvorrichtung 8 ist dazu ausgelegt, aus den Patientendaten den abstrakten Krümmungstyp zu ermitteln. Der Krümmungstyp wird an eine Orthesenmodellauswahlvorrichtung 10 übermittelt, die unter Zugriff auf eine Datenbank 12 ein zu dem Krümmungstyp passendes oder mehrere passende Orthesenmodelle auswählt, und gegebenenfalls nachfolgend aus den mehreren gemäß den Patientendaten eins auswählt. In einer Datenverarbeitungsanlage 14 kann das gewählte Modell den Patientendaten angepasst werden, also beispielsweise auf die Körpergröße skaliert werden. Die Datenverarbeitungsanlage 14 kann weitere Aufgaben erfüllen, wie das Abspeichern modifizierter Modelle als neue Orthesenmodelle, oder einen neu erkannten Krümmungstyp bestimmen und ebenso in der Datenbank ablegen. Ebenso können Zuordnungen in der Datenbank zwischen Krümmungstyp und Orthesenmodellen bei Bedarf angepasst/abgeändert bzw. neu erstellt werden. Endgültige Orthesenformen gemäß den gewählten Modellen werden dann durch eine Formgebungsvorrichtung 16, beispielsweise eine CNC-Fräse, hergestellt. Falls solche Formen nachbearbeitet werden müssen, können sie mit einer Einlesevorrichtung 18, beispielsweise einem Laserscanner, wiederum in der Datenbank gespeichert werden, so dass sie zukünftig zur Verfügung stehen.
6 zeigt ein Diagramm eines Kreislaufs, wie er gemäß dem im Computerlesbaren Datenträger ausgeführten Verfahren der vorliegenden Erfindung ablaufen soll. Patientendaten werden eingegeben, woraufhin der Krümmungstyp bestimmt wird. Ein passendes Orthesenmodell wird dann ausgewählt. Dieses Modell wird dann gemäß den Patientendaten an den individuellen Träger angepasst, d.h. modifiziert. Dann kann die Orthese bzw. die Orthesenform hergestellt werden. An dieser Stelle könnte die angepasste Orthese in der Datenbank abgelegt werden, in der die Krümmungstypen und Orthesen gespeichert sind. Eventuell ist eine manuelle Nachbearbeitung erforderlich, bei der Anprobe beispielsweise. In diesem Fall muss die bearbeitete Orthesenform erst eingelesen werden, bevor sie ebenfalls, in Zuordnung zu dem entsprechenden Krümmungstyp, in der Datenbank gespeichert werden kann. In einem solchen Kreislaufsystem werden neue Orthesenformen für künftige Patienten zur Verfügung gestellt. Das System ist also selbst adaptierend, d.h. für künftige Patienten kann aus einer breiteren Datenbasis ausgewählt werden, und es stehen mehr Orthesenmodelle für eine feinere Auswahl bereit. Nicht gezeigt ist in diesem Diagramm die Aufnahme eines neuen Krümmungstyps, wenn ein solcher erkannt wird. Ein solcher kann aber ganz analog in die Datenbank einfließen und somit für künftige Auswahlen bereitstehen.

Claims

Vorrichtung zur Herstellung eines Orthesenmodells, umfassend: – eine Dateneingabevorrichtung (6), die zur Eingabe von Patientendaten ausgelegt ist; – eine Datenbank (12), die eine Anzahl von Krümmungstypen und eine Anzahl von Orthesenmodellen enthält; – eine Krümmungsbestimmungsvorrichtung (8), die dazu ausgelegt ist, einen Krümmungstyp in Abhängigkeit von den Patientendaten zu bestimmen; und – eine Orthesenmodellauswahlvorrichtung (10), die ausgelegt ist, mindestens ein Orthesenmodell aus der Datenbank (12) in Abhängigkeit von dem bestimmten Krümmungstyp auszuwählen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Datenbank (12) ein- oder mehrdeutige Zuordnungen von Krümmungstypen zu Orthesenmodellen enthält, und die Orthesenmodellauswahlvorrichtung (10) geeignet ist, aufgrund dieser Zuordnungen mindestens ein Orthesenmodell auszuwählen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Orthesenmodellauswahlvorrichtung (10) geeignet ist, mindestens zwei Orthesenmodelle auszuwählen, und die Orthesenmodellauswahlvorrichtung (10) weiter dazu ausgelegt ist, ein Orthesenmodell in Abhängigkeit von den Patientendaten aus den mindestens zwei Orthesenmodellen auszuwählen.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, weiter umfassend: – eine Einrichtung (4) zum Erfassen der Patientendaten, wobei die Einrichtung (4) ausgelegt ist, die erfassten Patientendaten in die Dateneingabevorrichtung (6) einzugeben.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, weiter umfassend: – eine Datenverarbeitungsanlage (14), wobei die Datenverarbeitungsanlage (14) Mittel enthält, um das ausgewählte Orthesenmodell gemäß den Patientendaten zu modifizieren.
Vorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei die Datenverarbeitungsanlage (14) ausgelegt ist, das modifizierte Orthesenmodell zu der vorgegebenen Anzahl von Orthesenmodellen in der Datenbank (12) hinzuzufügen.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei die Datenverarbeitungsanlage (14) ausgelegt ist, die ein- oder mehrdeutigen Zuordnungen von Krümmungstypen und Orthesenmodellen in der Datenbank (12) abzuändern bzw. solche Zuordnungen neu zu erstellen.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, weiter umfassend: – eine Formgebungsvorrichtung (16), wobei die Formgebungsvorrichtung (16) ausgelegt ist, eine Orthesenform gemäß dem ausgewählten oder modifizierten Orthesenmodell herzustellen.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, weiter umfassend: – eine Einlesevorrichtung (18) zum Einlesen einer Orthesenform, wobei die Einlesevorrichtung (18) ausgelegt ist, ein Orthesenmodell gemäß der eingelesenen Orthesenform zu der Anzahl von Orthesenmodellen in der Datenbank (12) hinzuzufügen.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei die Datenverarbeitungsanlage (14) dazu ausgelegt ist, einen neuen Krümmungstyp aus den Patientendaten zu bestimmen, und den neuen Krümmungstyp zu der vorgegebenen Anzahl von Krümmungstypen in der Datenbank (12) hinzuzufügen.
Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 10, wobei jeder Krümmungstyp eine anomale Konvexität umfasst, die eine Abweichung von einer Soll-Wirbelsäule darstellt, und wobei das gewählte Orthesenmodell eine Anlagefläche umfasst, um an einem Bereich des Körpers des Patienten anzuliegen, welcher der anomalen Konvexität der Wirbelsäule entspricht.
Computerlesbarer Datenträger mit darauf gespeicherten Daten, wobei die Daten Programmkode darstellen, der Mittel enthält, um Patientendaten (104) einzugeben, einen Krümmungstyp der zu behandelnden Wirbelsäule des Patienten aus einer vorgegebenen Anzahl von Krümmungstypen, in Abhängigkeit von den Patientendaten zu bestimmen (106), und mindestens ein Orthesenmodells aus einer vorgegebenen Anzahl von Orthesenmodellen in Abhängigkeit von dem bestimmten Krümmungstyp zu bestimmen (106).
Computerlesbarer Datenträger gemäß Anspruch 12, wobei die Patientendaten ein oder mehrere Elemente enthalten, aus der Gruppe von: Röntgenbildern, Rückenfotos, statischen Körpermaßen, dynamischen Körpermaßen und Alter des Patienten.
Computerlesbarer Datenträger gemäß Anspruch 12 oder 13, wobei mindestens zwei Orthesenmodelle ausgewählt werden, weiter die Mittel ferner umfassen, dass ein Orthesenmodell aus den mindestens zwei Orthesenmodellen, in Abhängigkeit von den Patientendaten ausgewähltwird (110).
Computerlesbarer Datenträger gemäß einem der auf Anspruch 12 folgenden Ansprüche, wobei die Mittel ferner umfassen, dass die Patientendaten erfasst werden (102).
Computerlesbarer Datenträger gemäß einem der auf Anspruch 12 folgenden Ansprüche, wobei die Mittel weiter umfassen, dass das ausgewählte Orthesenmodell gemäß den Patientendaten modifiziert wird (112).
Computerlesbarer Datenträger gemäß Anspruch 15, wobei die Mittel weiter umfassen, dass das modifizierte Orthesenmodell zu der vorgegebenen Anzahl von Orthesenmodellen hinzugefügt wird.
Computerlesbarer Datenträger gemäß einem der auf Anspruch 12 folgenden Ansprüche, wobei die Mittel weiter umfassen, dass eine Orthesenform gemäß dem ausgewählten oder modifizierten Orthesenmodell hergestellt wird (114).
Computerlesbarer Datenträger gemäß Anspruch 17, wobei die Mittel weiter umfassen, dass die hergestellte Orthesenform nachbearbeitet wird (116).
Computerlesbarer Datenträger gemäß Anspruch 17, wobei die Mittel weiter umfassen, dass die nachbearbeitete Orthesenform eingelesen wird (118), und ein Orthesenmodell gemäß der eingelesenen Orthesenform zu der vorgegebenen Anzahl von Orthesenmodellen hinzugefügt wird.
Computerlesbarer Datenträger gemäß einem der auf Anspruch 12 folgenden Ansprüche, wobei die Mittel weiter umfassen, dass ein neuer Krümmungstyp aus den Patientendaten bestimmt wird (108); und der neue Krümmungstyp zu der vorgegebenen Anzahl von Krümmungstypen hinzugefügt wird.
Computerlesbarer Datenträger nach irgendeinem der auf Anspruch 12 folgenden Ansprüche, wobei der bestimmte Krümmungstyp eine anomale Konvexität umfasst, die eine Abweichung von einer Soll-Wirbelsäule darstellt, und wobei das gewählte Orthesenmodell eine Anlagefläche umfasst, um an einem Bereich des Körpers des Patienten anzuliegen, welcher der anomalen Konvexität des Krümmungstyps entspricht.
Für die Übersendung geeignete, Daten repräsentierende Signalfolge, enthaltend Befehle, die Mittel enthalten, um Patientendaten (104) einzugeben, einen Krümmungstyp der zu behandelnden Wirbelsäule des Patienten aus einer vorgegebenen Anzahl von Krümmungstypen, in Abhängigkeit von den Patientendaten zu bestimmen (106), und mindestens ein Orthesenmodells aus einer vorgegebenen Anzahl von Orthesenmodellen in Abhängigkeit von dem bestimmten Krümmungstyp zu bestimmen (106).