1.本发明涉及一种用于制造用于患者的身体部分的矫形外科技术产品的方法。
背景技术:
2.矫形外科技术产品在本发明的意义中特别是矫形器和假体。矫形器是支撑、辅助、保护或在运动自由度上限制患者的身体部分、例如关节的产品,以便避免超负荷。而假体替代患者的不存在的或不再存在的身体部分。
3.患者在下文中理解为矫形外科技术产品的每个使用者。因此,所述患者是待制造的产品的佩戴者。
4.每个矫形外科技术产品布置在患者的身体部分上。在此,所述矫形外科技术产品不必强制地与患者的皮肤接触。矫形器例如通常通过服装佩戴,从而所述服装、例如裤子处于在矫形外科技术产品和患者的皮肤之间。然而例如膝矫形器固定在患者的膝盖或腿上。假体始终具有与截肢残端或另外的身体部分连接的接口元件,所述接口元件固定在相应的身体部分上。在假腿中例如使用假肢筒,所述假肢筒是假体和截肢残端之间的接口部位。在这种情况中,截肢残端是患者的身体部分。
5.用于截肢残端的假肢筒通常由形状稳定的并且刚性的材料、例如纤维增强的塑料制造并且构成截肢残端和假体之间的接口的重要的部分,所述假体布置在假肢筒上。长期以来,使用相应的假肢筒特别是用于应布置在截肢残端、例如大腿残端上的假腿。然而本发明不局限于这种类型的假肢筒。在此所述类型的假肢筒也可以被使用用于臂假体或小腿假体。
6.特别是用于腿截肢者的假肢筒在日常使用中经受特别的负荷。在行走时,患者的总重量压在假肢筒上并且由此特别是压在截肢残端上,所述截肢残端布置在假肢筒中。因此很大的可能性是,使假肢筒尽可能最优地与患者的个别的给定条件和需求相匹配。
7.因此由现有技术公知了一系列不同的方法,通过所述方法应该使假肢筒的形状和设计方案与在负荷下的截肢残端相匹配。为此,截肢残端通常被造型,以获得坯件和基体,假肢筒在所述坯件和基体上构成。在此,借助于用于制成残端的阴模的石膏将残端造型还始终占主导地位。除了低的成本以外,所述方法具有的优点是,有经验的矫形外科技术人员已经可以通过在上石膏时对截肢残端有针对性地造型来影响随后的假肢筒的形状。当随后的筒应该具有特定的负荷区域,则这特别是有利的。
8.为了可以将尽可能均匀的负荷施加给截肢残端发展了更多方法,所述方法当检验截肢残端的形状时将均匀的压力施加给截肢残端。在此,残端例如布置在水填充的容积中,从而水可以施加均匀的压力。替代水池也可以使用以沙子填充容积。然而不利的是,所述方法由构造方式决定地是不容易运输的并且由此在日常临床实践中根本不被使用。
9.通过光学摄像机装置测量截肢残端的光学扫描方法由现有技术公知。然而即使所述方法能够被使用,截肢残端也仅仅静态地被测量。在截肢残端运动期间对数据的检测通常是不可能的。此外,扫描装置大多数必须手动地围绕待检测的身体部分被引导,这是费事
的并且是略微不舒服的。此外通常不可能的是,例如通过手使截肢残端变形,其方式是,产生压力,并且检测由此变形的截肢残端。
10.在所有提及的由现有技术公知的方法中存在的缺点在于,在任何情况下截肢残端的外形影响假肢筒的成型。特别地被装软垫的或要去负荷的区域的定位仅能通过矫形外科技术人员已积累的经验实现。通过截肢残端的特征给出的特别个别的要求或给定条件可以仅仅困难地被考虑在内。在扫描方法中此外存在的缺点在于,所述方法的使用者、例如矫形外科技术人员不能直接关于残端改变并且匹配扫描的结果。所述矫形外科技术人员因此失去了通常存在的对残端造型并且匹配的可能性。虽然对扫描的事后的改变和匹配能够借助于电子数据处理装置、例如计算机、平板电脑或手提电脑实现,但是不能给使用者提供触觉反馈,所述触觉反馈在残端上按压和造型时实现。
11.一个另外的缺点在于,如同已述的那样对截肢残端的成型仅仅根据静态数据、即例如未承受负荷的残端的外形来影响。因此首先产生测试筒,所述测试筒必须在患者上被测试并且由该患者佩戴。以所述方式检验,该筒是否满足要求或者是否需要改变。当测试筒揭示出问题和非最优的成型时,则必要时必须使测试筒的形状与动态情况相匹配。这是耗时的并且成本高的。
12.特别是在假体筒的情况中,然而也在另外的矫形外科技术产品、例如矫形器的情况中,构件或整个产品最优地个别地与患者的身体给定条件相匹配。在多种情况中为此需要准确地测量身体部分,这伴随着前面出现的问题。
技术实现要素:
13.因此,本发明的任务在于,提出一种用于制造用于患者的身体部分的矫形外科技术产品的方法,所述方法消除或者至少减少所述缺点。
14.本发明的任务通过一种用于制造用于患者的身体部分的矫形外科技术产品的方法,其中,所述方法具有以下步骤:
15.a)提供身体部分数据,所述身体部分数据包含关于身体部分的内部结构的信息;
16.b)检测当前的观察方向,所述方法的使用者从该当前的观察方向观察身体部分;
17.c)借助于显示装置从当前的观察方向显示身体部分数据,从而使用者将身体部分和身体部分数据叠加地观察;
18.d)基于所显示的数据产生用于矫形外科技术产品的生产数据;和
19.e)提供基于生产数据制造的矫形外科技术产品。通过根据本发明的方法能实现将包含关于身体部分的内部结构的信息的身体部分数据考虑到矫形外科技术产品的生产中。
20.所述方法的使用者,即实施根据本发明的方法的人、例如矫形外科技术人员可以在可例如是监测器的显示装置上看到呈身体部分数据形式的、关于身体部分的内部结构的信息并且同时看到身体部分的外部轮廓和形状。由此使用者可以将矫形外科技术产品的形状最优地与示出的信息相匹配。这在产生生产数据时实现,这优选地虚拟地实现。借助于电子数据处理装置,所述电子数据处理装置优选地也控制借助于显示装置显示的数据的示出,可以电子地产生矫形外科技术产品,该矫形外科技术产品考虑显示的数据和患者的由此出现的情况。
21.在下面进一步具体描述的优选的设计方案中,产生生产数据的步骤包含另外的子
步骤,从而生产数据不是简单地基于身体部分数据创建。优选地,所述方法的使用者、优选地矫形外科技术人员可以使身体部分、例如截肢残端变形或造型,从而以与原始提供的身体部分数据相比被改变的身体部分数据作为生产数据的基础。优选地,所述方法的使用者自由给出显示的数据以用于创建生产数据。
22.然后如此创建的并且产生的生产数据被提供给生产单位,所述生产单位制造矫形外科技术产品。这可以例如通过如下方式实现,即基于生产数据创建截肢残端的阴模或阳模,所述阴模或阳模作为用于待制造的假肢筒的基础被使用。由此可以例如在截肢残端的阳模上构成纤维加强的假肢筒,其方式是,例如以树脂浸泡的碳纤维网被放置到截肢残端的阳模上,所述以树脂浸泡的碳纤维网然后以公知的方法被硬化。取而代之,生产数据也可以被提供给3d打印机,所述3d打印机然后由适合的塑料材料三维地打印假肢筒。在此,原则上所有增材制造方法都是适合的,适用于假肢筒的材料可以通过所述增材制造方法被加工。
23.取而代之,例如也可以制造矫形器的夹板系统、关节、护套或者其他构件,它们考虑患者的个别的给定条件、例如确定的身体部分、例如手臂和腿的大小和长度、不同的身体部分相对彼此的位置和取向以及例如关节运动可能性和运动限制。这尤其在护套的情况中是有利的,所述护套直接满足患者的身体部分的要求并且与所述患者的身体部分相匹配并且在随后使用矫形外科技术产品时与所述身体部分直接接触。
24.重要的是,所述方法的使用者同样如同身体部分那样从当前的观察方向或者至少几乎从当前的观察方向观察身体部分数据,所述身体部分数据包含关于身体部分的内部结构的信息。由此,例如骨骼的端部、肌肉走向和神经通路可以被显示并且在制造矫形外科技术产品并且产生用于所述产品的生产数据时被考虑。
25.身体部分可以是手臂例如上臂或下臂、腿例如大腿或小腿、或关节例如髋关节、膝盖、踝关节或手肘。特别是对于假体和假肢筒,身体部分也可以是截肢残端、例如大腿残端、小腿残端或手臂残端。
26.优选地,身体部分数据是三维身体部分数据。
27.在所述方法的一个优选的设计方案中,在所述方法的使用者直接观察身体部分期间,借助于显示装置显示身体部分数据。这能够例如借助于相应的眼镜(virtual reality(虚拟现实,vr)眼镜、augmented reality(增强现实,ar)眼镜)或者一个另外的技术装置实现。显示装置、在特别优选的情况中即ar眼镜设计为半透明的。这意味着,光学数据、特别是身体部分数据可以被显示并且使用者同时可以透过显示装置观察身体部分。在显示装置上优选地布置有检测装置,通过所述检测装置能够检测使用者观察显示装置的当前的观察方向。
28.取而代之地或除此以外,身体部分数据也可以被投射到身体部分自身上。显示装置则是投影仪,所述投影仪优选地沿着当前的观察方向将身体部分数据投射到身体部分、例如截肢残端上。
29.所述设计方案具有的优点是,所述方法的使用者(该使用者以往使用出自现有技术的方法,在该方法中使用者用其手直接对身体部分按压并且造型)不必改变习惯。该使用者还可以直接在所述身体部分上操作并且在此观察该使用者的手以及所述身体部分。不需要使用单独的显示装置,所述显示装置可以例如是监测器或屏幕。
30.取而代之地或除此以外,检测身体部分的图像数据,为此例如使用摄像机装置。当前的观察方向则相应于摄像机到身体部分的观察方向。所述方法的使用者观察例如呈监测器或屏幕形式的显示装置,并且从摄像机装置的观察方向观察身体部分。为了获得尽可能真实的图像而需要,也在显示装置上从当前的观察方向显示身体部分数据。因为在此涉及身体部分数据,所以电子数据处理装置能够计算哪些数据以彼此怎样的关系被显示。
31.替换地或附加地,图像数据也可以借助于扫描装置被检测。所述扫描装置可以例如是扫描衬垫或扫描手套。如果身体部分例如是截肢残端,则可以使用扫描衬垫,所述扫描衬垫被套到截肢残端上并且能够检测所述截肢残端的自己的几何形状。这可以例如通过所述套内部的应变计实现,所述应变计确定所述套的准确地固定的点之间的间距。如果这通过所述套的足够大的部分、优选地通过整个套实现,则可以确定所述套的轮廓和几何形状并且由此也确定被包含在所述套中的截肢残端的几何形状和轮廓。取而代之地或除此以外,也可以在存在的身体部分、例如手臂、腿、脚或关节的情况中使用扫描手套。所述扫描手套具有传感器,所述传感器可以测量并且确定例如绝对位置,从而可以检测并且测量身体部分的几何形状和外部轮廓,其方式是,在所述方法的使用者佩戴扫描手套期间,由使用者扫过例如所述身体部分的皮肤。
32.使用在扫描手套或扫描衬垫中的相应的传感器例如是fibre-bragg传感器、超声波传感器或磁性传感器,通过所述传感器能够检测身体部分的外部形状。此外当所述方法的使用者、例如矫形外科技术人员使身体部分变形时,所述形状可以被更新。由此可以例如通过压力传感器检测挤压力。
33.借助于扫描装置检测出的图像数据在下文中也称为轮廓数据。
34.如果检测身体部分的图像数据的摄像机装置是单个的摄像机,则观察方向相应于下述方向,摄像机从所述方向检测身体部分。这除了摄像机可接收电磁辐射的方向以外也包含身体部分相对于摄像机的取向。身体部分相对于摄像机的位置和取向是已知的,从而所述身体部分和所述摄像机二者可以在一个唯一的坐标系中被定位。由此也预给定观察方向,图像数据从所述观察方向被显示。如果摄像机装置不是单个的摄像机,而是具有多个摄像机的装置,从而例如能够三维地检测身体部分,则观察方向可以自由地或至少几乎自由地被选择。为此可以存在操作元件,所述方法的使用者可以根据需求通过所述操作元件改变观察方向。
35.优选地使用半透明的显示装置,通过所述显示装置除了身体部分数据以外附加地也显示身体部分的图像数据和/或轮廓数据。所述图像数据因此由所述方法的使用者获取。因为显示装置是半透明的,所述使用者可以附加地直接看到身体部分。因此当被显示的图像数据包含附加的信息时,这是有利的。这可以优选地通过如下方式实现,图像数据例如在下述频率范围内被检测,该频率范围不能由人眼感知。由此可以例如使用红外摄像机,以便产生身体部分的热量图像,由此可以例如推断出对身体部分的不同的区域的供血。取而代之地或除此以外,关于供血的数据也可以是身体部分数据的部分。
36.优选地,为了产生生产数据,首先基于三维的身体部分数据和/或检测出的图像数据和/或轮廓数据产生产品数据,基于所述产品数据产生生产数据。三维产品数据优选地通过电子数据处理装置产生。即使使用仅仅显示身体部分数据的半透明的显示装置,在这种情况中也有利的是,通过摄像机装置检测身体部分的图像数据和/或轮廓数据,所述图像数
据和/或轮廓数据被传输给数据处理装置。数据处理装置能够以所述方式基于显示的三维的身体部分数据和身体部分的未显示的图像数据和/或轮廓数据产生三维产品数据。然而在此是重要的,从当前的观察方向拍摄图像数据。
37.所述方法的使用者可以进行产品数据的改变。这可以例如通过如下方式实现,使身体部分、例如截肢残端造型或变形。取而代之地或除此以外,使用者、例如矫形外科技术人员可以将标记施加到身体部分上或者例如通过手势来标记下述区域,该区域可以由摄像机检测并且由电子数据处理装置识别并且处理。由此例如能够标记下述区域,在该区域中应该随后布置软垫。应使用在待制造的产品中的不同的材料也能够以所述方式被配置给不同的区域。
38.优选地,身体部分数据、特别是三维身体部分数据通过图像医学方法获得并且例如存储在电子数据存储器中,电子数据处理装置可以访问所述电子数据存储器。医学方法可以例如是ct方法(ct:计算机断层扫描)、mrt方法(mrt:核磁共振)或者其他成像方法。所述数据通常本来就存在,因为所述数据在手术之后被获取和检测。取而代之地或除此以外,相应的身体部分数据可以在这里所述的方法的框架内被获取并且然后被提供。
39.取而代之地或除此以外,也可以使用被模拟作为身体部分数据、特别是三维身体部分数据的并且通过模型计算的数据。所述数据不是基于当前的身体部分的实际数据,而是例如基于另外的患者的身体部分数据收集被模拟和评估。
40.身体部分数据、特别是三维身体部分数据也可以通过振动测量方法检测。在该方法中确定人的身体部分、特别是截肢残端的机械特性,该方法例如具有以下步骤:
41.a)将人的身体部分激励至机械振动,
42.b)通过检测装置检测所述振动,
43.c)检测出的振动通过至少一个电子数据处理装置评估,所述至少一个电子数据处理装置确定身体部分的至少一个机械特性。
44.该方法基于下述知识,可以检测一系列机械特性、例如弹性、强度和另外的振动特性,其方式是,将相应地待检查的身体部分激励至机械振动,检测并且评估所述机械振动。根据例如骨骼和软组织在身体部分、例如截肢残端内部的分布,机械振动以不同的特征形式产生。
45.检测装置能够检测机械振动。这实现通过探测并且确定测量值实现,所述测量值包含关于人的身体部分的振动特性的描述。这可以例如是振动的幅度、阻尼和/或振动的频率。在此有利的是,相应的测量值不仅仅在身体部分的部位上、而是优选地在更大的区域上、特别优选地在整个身体部分上被获取。
46.为了评估由此检测出的机械振动并且确定相应的身体部分的机械特性,电子数据处理装置优选地具有身体部分的理论模型、优选地三维模型,以便建立检测出的测量值和期望的特性之间的联系。模型包含例如在待检查的身体部分内部的骨骼、肌肉或其他组织和软组织的位置、取向、大小和/或长度的假设。特别优选地,模型基于下述信息,所述信息例如从患者的已经存在的mrt数据、几何模型或其他信息源获知。为此包括例如压痕测试。特别是可以使用三维残端数据,所述三维残端数据通过另外的方法和/或检查方法和/或模型和统计评估产生。
47.检测出的振动、特别是探测到的测量值被传输给至少一个电子数据处理装置。所
述电子数据处理装置处理数据并且检测例如振动持续时间、本征模或阻尼,然后可以由此例如计算运动质量和刚性。
48.在一个优选的设计方案中,至少一个身体部分通过激励装置被激励至机械振动。取而代之,身体自身也可以通过有意识的或无意识的肌肉收缩而处于振动中。然而可重复的激励通过外部激励装置实现,所述外部激励装置从外部作用于身体部分。
49.优选地,激励装置将至少一个机械脉冲、特别是冲击和/或短时间地将机械振动、例如振荡施加给身体部分。在特别优选的设计方案中,激励装置能够改变施加给身体部分的机械振动的频率和/或幅度,从而所述参数能够被调节并且由此是能再现的。设置用于施加给身体部分的机械脉冲、特别是冲击的激励装置在生产上设置为,改变各个机械脉冲的时间间隔、强度和/或持续时间,以使得所述参数能够被调节并且由此是能再现的。机械脉冲能够以冲击或者以身体部分的组织的部分的另外的运动存在。冲击垂直于或至少几乎垂直于身体部分的皮肤进行,而例如也可以使用几乎平行于身体部分的皮肤的运动作为机械脉冲,该运动在切断中进行。当然所述运动方向的组合也可以是可能的。
50.在所述方法的一个优选的设计方案中,人的身体部分相继处于不同的机械振动中,所述机械振动优选地通过由至少一个激励装置不同地激励实现。以所述方式使至少一个身体部分的不同的本征模、不同的振动和不同的反应可以关于不同的激励被产生和研究。在此,多个不同的测量值可以被产生并且由此使用更具体的模型。特别是在探测和检查可例如以产生的振动波形式存在的本征模时,特别是当激励装置使至少一个身体部分处于持续的机械振动中时,也可以存在振动节点,在所述振动节点中相应的身体部分的软组织在这个部位上不运动或者仅仅最小地运动。因此有利的是,检查人的身体部分的不同的振动,以便也在下述部位上引发可被检查的振动,该部位在首先振动时布置在振动节点中。
51.因此有利的是,至少一个身体部分的激励装置在至少两个不同的位置上和/或在多个时间点、因此即多次地激励。通过使用多个激励位置可以如同已述的那样使不同的振动被产生和观测。由此改善并且扩大数据库,基于所述数据库确定身体部分的机械特性,从而可以使用更具体的模型。通过多次激励相同的振动,所述相同的振动例如通过身体部分多次相同地相继在相同的位置上被激励而产生,实施对相同的振动的多次测量,由此改善测量结果和数据质量。
52.优选地,检测装置包含至少一个光学探测器、特别是至少一个摄像机。特别优选地,检测装置具有多个光学探测器,特别是多个摄像机,从而相应的振动从不同的方向被检测。以所述方式例如能够完全地、即特别是三维地检测截肢残端。至少一个光学探测器、特别是至少一个摄像机指向待检查的身体部分、优选地即截肢残端并且探测产生的振动。通过图像识别软件可以由如此拍摄的图像探测并且读取不同的振动模式、频率和/或幅度。所述振动模式、频率和/或幅可以被添加到所述模型中,从而可以计算期望的机械特性。
53.特别优选地,至少一个身体部分以检测辐射照射,所述检测辐射在身体部分上的反射由检测装置探测。检测辐射优选地是电磁辐射,特别优选地是激光辐射。检测辐射被传导到待观测的身体部分上并且在那里被反射。特别是在单色激光辐射的情况中,当所述单色激光辐射在运动的物体上被反射时,则所述单色激光辐射由于多普勒效应改变波长。如果身体部分的被激光辐射入射到的点在入射的时候恰好朝向光学探测器运动,则激光辐射的频率被增大。如果该部位远离光学探测器运动,则频率减小。以所述方式可以产生截肢残
端或至少一个身体部分的图像,其中,被反射的激光辐射的频率相应地表示为入射点的函数。以所述方式可以表示速度图、即相应的速度的分布和由此振动的分布。
54.在一个优选的设计方案中,至少一个身体部分设有标记。优选地,标记的形状、大小、方向和布置被存储在至少一个电子数据处理装置的电子数据存储器中。因此已知的是,如同标记看到的那样,其中,至少一个身体部分未处于振动中。如果身体部分被激励振动,则使至少标记所在的皮肤处于运动中,从而优选地也使标记运动。然而因为皮肤不均匀地运动,所以当至少一个身体部分处于振动中时,标记中发生移动、扭曲和变形,所述移动、扭曲和变形可以被探测或评估。
55.优选地,将至少一个标记施加到身体部分上,特别是粘贴、喷涂到所述身体部分上或者以涂层或符号的形式施加到身体部分上。然后首先测量、即例如通过检测装置检测具有被施加的标记的身体部分,所述身体部分未处于振动中。取而代之地或除此以外也可以将标记被投影到身体部分上,其方式是,所述身体部分例如经受条形照射。这意味着,身体部分不是全面被照射,而是以由明的和暗的区域构成的图案照射,所述图案可以同样由至少一个检测装置探测。即使标记、即照射自身由于振动未改变,至少一个身体部分的各个皮肤区段相对于光源的位置、方位和取向也会改变,从而身体部分相对于标记运动。这也导致被照射的区域和未被照射的区域在身体部分上的布置的改变,所述改变可以被探测和评估。
56.在此所述的方法探测的机械特性优选地包含至少一个内部组织和/或结构区域的方位和/或位置、材料成分、弹性和/或振动阻尼。特别优选地,人的身体部分是截肢残端。
57.优选地,三维产品数据借助于显示装置被显示。特别优选地,所述三维产品数据叠加身体部分数据地被显示。
58.优选地,身体部分数据、特别是三维身体部分数据包含关于身体部分的骨骼、肌肉、神经、血管和/或软组织的信息。这涉及相应的部分的方位、取向和走向。
59.优选地,在产生生产数据之前使身体部分变形和/或造型,其中,然后借助于显示装置显示相应地被改变的图像数据。身体部分的变形可以例如由矫形外科技术人员通过手进行。在以往的使用通过石膏进行的造型的方法中做到的经验由此也可以被使用在新的方法中。矫形外科技术人员使身体部分处于期望的形状中。如果使用摄像机装置,则所述摄像机装置检测图像数据。相应于对身体部分进行的变形而改变的图像数据借助于显示装置显示。以所述方式也可以虚拟地显示的并且预构建的矫形外科技术产品与相应的身体部分的被改变的测量和形状相匹配。
60.优选地,电子数据处理装置借助于所基于的模型计算身体部分的变形和/或造型对身体部分的内部结构具有什么影响。这例如涉及骨骼和肌肉的移动或运动,在所述移动或运动中由于身体部分的变形和/或造型可以改变走向和/或长度。软组织可以由于身体部分的变形而被挤压,在形状上被改变或者被移动。所有由于身体部分的变形出现的这些改变在优选的设计方案中通过电子数据处理装置来计算。基于所述计算的结果而改变身体部分数据并且以所述被改变的形状显示在显示装置上。此时被改变的身体部分数据在那里叠加被改变的图像数据地被显示,从而矫形外科技术人员可以直接肉眼观察身体部分的由所述矫形外科技术人员进行的变形和/或造型的效应和结果。所述矫形外科技术人员在此不再仅仅基于其经验及其感觉修正,而是可以检验,身体部分的由所述矫形外科技术人员进
行的变形和/或造型是否具有期望的效应。如果过不是这种情况,则所述矫形外科技术人员可以修正并且对身体部分进行另外的变形和/或造型。优选地,基于被改变的身体部分数据和/或被改变的图像数据也产生改变的三维产品数据,基于所述三维产品数据产生生产数据。
61.如同已述的那样,身体部分的变形和/或造型借助于至少一个扫描手套和/或扫描衬垫被检测。
62.优选地,在产生生产数据之后模拟:在矫形外科技术产品的佩戴状态中身体部分的负荷和/或运动对身体部分具有什么影响并且借助于显示装置来显示所述模拟的结果。以所述方式检验,生产数据是否导致下述矫形外科技术产品,所述矫形外科技术产品满足要求并且确保在同时的功能能力下足够的佩戴舒适性。这优选地借助于使用模型的电子数据处理装置实现,以便模拟身体部分的出现的负荷和/或可能的的运动。在此确定,例如在确定的负荷下和/或在确定的运动中在哪里出现特别高的压力或摩擦力,所述压力或摩擦力会导致疼痛和受伤,然而明显地降低至少佩戴舒适性。
63.由此计算出的数据例如推断出在行走周期内的负荷。然后所述方法的使用者、特别是矫形外科技术人员能够改变产品数据并且实现生产数据并且所述生产数据由此与动态的给定条件相匹配。在理想情况中,由此不再需要制造测试产品、例如测试筒用于在负荷下的检验,而可以直接制造最终的产品。
64.附加地或取而代之,身体部分、特别是截肢残端的运动可以借助于摄像机装置和/或扫描装置被检测。所述运动然后可以被模拟,从而可以借助于电子数据处理装置计算特别是当矫形外科技术产品根据已创建的生产数据制造和佩戴时所述实际实施的和能实施的运动怎样影响身体部分数据。这包含负荷和运动,当矫形外科技术产品涉及佩戴者的关节时,则所述负荷和运动特别是重要的。
65.优选地,观察方向能够被改变。当例如身体部分的内部结构的单个元件仅能在不同的观察方向上被看到时,则这特别是有利的。替换地或附加地,观察方向的改变有利于使待制造的假肢筒在尽可能每个方向上最优地与身体部分相匹配。身体部分的形状的改变也可以从不同的观察方向观察引起内部结构的不同的改变并且由此需要不同地修改身体部分数据。
66.在所述方法的一个优选的设计方案中,观察方向由身体部分相对于摄像机装置、特别是摄像机的位置和取向被计算。这能够以不同的方式实现。如果例如已知至少一个摄像机(摄像机装置具有所述至少一个摄像机)的位置和取向,则所述位置和取向可以成为计算的基础。如果附加地也已知例如保持装置或支承装置的位置和取向,身体部分保持在所述保持装置上或者所述身体部分安置在所述支承装置上,则可以所述两个位置和取向被使用用于计算观察方向。
67.特别优选地,身体部分相对于摄像机装置位置和取向由检测出的图像数据被计算,其中,身体部分优选地具有至少一个标记、特别是标签和/或文字。摄像机装置具有至少一个摄像机,所述摄像机检测身体部分并且拍摄图像数据。如果已知身体部分的形状,则可以在电子数据处理装置中例如通过图像识别软件计算,身体部分相对于摄像机在哪一个取向和哪一个位置上布置并且所述身体部分与摄像机相距多远。由此已知所有数据,以便确定观察方向。取而代之地或除此以外,也可以将至少一个标记布置在身体部分上。如果这在
预先确定的部位上实现,则可能的是,由识别出的图像数据确定标记、例如至少一个标签的位置和取向并且由此由标记身体部分上已知的位置确定身体部分相对于摄像机的位置和取向。由此也可以明确地确定的观察方向。
68.此外,本发明通过用于产生用于矫形外科技术产品的生产数据的方法来解决所提出的任务,所述矫形外科技术产品能够在这里所述类型的方法中被使用。产品与身体部分的实际的匹配直到实现产生生产数据。然后所述生产数据可以被传输到常规的生产中心,所述生产中心不需要与实施目前的方法步骤的地点一致。由此例如可能的是,数据电子地、特别是无线地通过网络,例如因特网传输到生产中心,所述生产中心可以位于世界上的几乎任何地点。
69.此外,本发明通过一种用于显示身体部分数据、特别是三维身体部分数据的方法来解决所提出的任务,所述身体部分数据能够在这里所述的方法中被使用。在此,身体部分数据这样被显示,以使得所述方法的使用者不仅将身体部分数据而且将身体部分自身叠加地观察。在此,使用者从当前的观察方向不仅观察身体部分而且观察身体部分数据。
70.例如矫形外科技术人员可以通过所述方法使已经制造的矫形器与患者的个别的给定条件和需求相匹配并且例如调整、调节或移动关节轴线、关节位置和/或关节取向。在所述方法中也有利的是,例如对矫形器和/或身体部分进行且影响身体部分内部的改变由电子数据处理装置来检测和处理。电子数据处理装置因此优选地能够对于所述改变的影响建模并且相应地调整身体部分数据并且由此显示被调整的身体部分数据。
71.此外,本发明通过一种用于实施在此所述的方法的装置来解决所提出的任务,其中,所述装置具有至少一个摄像机装置、至少一个显示装置和至少一个电子数据处理装置。
72.在一个特别优选的设计方案中,摄像机装置和显示装置是一个唯一的设备的部分,所述唯一的设备可以布置在使用者的头上。所述唯一的设备例如是眼镜、特别是vr眼镜(vr:virtual reality)、ar眼镜(ar:augmented reality)或相应的帽子或头盔。通过这种设备对于所述装置的想实施所述方法的使用者特别容易地实现从不同的观察角度研究截肢残端并且相应地构造假肢筒。
附图说明
73.下面借助于附图具体地说明本发明的一些实施例。附图示出:
74.图1和2-方法流程的示意图,和
75.图3-图像数据和三维身体部分数据的示意图。
具体实施方式
76.图1示意性地示出如同对于本发明的一个实施例可被使用那样的结构和方法流程。对于示意性地示出的作为截肢残端的身体部分2应该产生矫形外科技术产品。为此首先例如通过医学方法4提供身体部分数据6。在此可以使用不同的医学方法4。相应地示意性地示出的不同的医学方法4被显示,当然也可以使用更多个或更少个医学方法4,以提供身体部分数据6。
77.将身体部分数据6提供给电子数据处理装置8,所述电子数据处理装置具有显示模块10。将身体部分数据6传输给所述显示模块。身体部分2此外由摄像机装置12检测。所述摄
像机装置将图像数据14发送到电子数据处理装置8并且在其中特别是发送到显示模块10。摄像机装置12在当前的观察方向上检测身体部分2。摄像机装置12可以在此基于可见光、紫外光或红外波长并且拍摄身体部分2的相应的图像。
78.电子数据处理装置8的显示模块10设置,由提供给所述显示模块的身体部分数据6和图像数据14组成共同的图像并且将身体部分数据和图像数据叠加地显示。为此,所述装置具有显示装置16,所述显示装置例如是监测器。显示模块10识别或辨认当前的观察方向并且也从当前的观察方向显示传输到显示模块的身体部分数据6,从而为所述方法的未示出的使用者在显示装置16上从相同的当前的观察方向将身体部分数据6和图像数据14叠加地显示。
79.身体部分数据6和图像数据14此外被传输到电子数据处理装置8的创建模块18。所述创建模块基于被传输的数据即生产数据20创建,所述生产数据被传输到生产中心22。所述生产中心可以例如是3d打印机或者其他制造装置。
80.图2示出一个另外的设计方案,所述另外的设计方案仅仅在细节上不同于图1中所示的设计方案。身体部分2不是由摄像机装置12观察,而是由所述方法的示意性地表示为眼睛的使用者24观察。在此,所述使用者透过显示装置16观察,所述显示装置例如是ar-眼镜。显示装置16设计为半透明的,从而使用者24不仅观察身体部分2而且观察由显示模块10提供的数据。然而所述数据仅仅是身体部分数据、特别是三维身体部分数据6,所述三维身体部分数据由不同的医学方法4检测和提供。不仅在根据图1的流程中而且在根据图2的流程中,身体部分数据6当然不是直接由医学方法4提供。确切地说,所述身体部分数据由医学方法4创建并且被存储在未示出的电子数据存储器中,电子数据处理装置8可以访问所述电子数据存储器。
81.图3示意性地示出叠加地被显示的不同的数据。在图3的左上区域中示出截肢残端、即身体部分2的图像数据14。在右上区域中示出位于身体部分2内部的骨骼26。该数据例如通过mrt方法产生并且被存储在电子数据存储器中。因此该数据是三维身体部分数据6。在图3的下部区域中叠加地示出图像数据14和三维身体部分数据6,如同在例如在图1中示出的布置中的显示装置16的情况那样。
82.附图标记列表
83.2 身体部分
84.4 医学方法
85.6 身体部分数据
86.8 电子数据处理装置
87.10 显示模块
88.12 摄像机装置
89.14 图像数据
90.16 显示装置
91.18 创建模块
92.20 生产数据
93.22 生产中心
94.24 使用者
95.26 骨骼。
再多了解一些
本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。