DE102015210984A1

DE102015210984A1 - Verfahren und Recheneinheit zum Erzeugen eines Fertigungsmodells

Info

Publication number: DE102015210984A1
Application number: DE102015210984.4A
Authority: DE
Inventors: Razvan Ionasec; Sasa Grbic; Philipp Hölzer; Michael Sühling
Original assignee: Siemens Healthcare GmbH; Siemens Corp
Current assignee: Siemens Healthineers Ag De; Siemens Corp
Priority date: 2015-06-16
Filing date: 2015-06-16
Publication date: 2016-12-22
Also published as: CN106256329A; US20160371835A1; US10299863B2; CN106256329B

Abstract

Ein erster Aspekt der Erfindung basiert darauf, dass wenigstens ein erster 3D Bilddatensatzes eines Untersuchungsbereiches eines Patienten sowie ein zweiter 3D Bilddatensatzes des Untersuchungsbereiches mittels wenigstens einer ersten Schnittstelle empfangen werden. Die Erfinder haben erkannt, dass sich basierend wenigstens auf dem ersten 3D Bilddatensatz ein geometrisches Modell des Untersuchungsbereiches sowie eine erste räumliche Verteilung einer ersten Materialeigenschaft des Untersuchungsbereiches basierend wenigstens auf dem zweiten 3D Bilddatensatz bestimmen lässt. Basierend auf dem geometrischen Modell sowie auf der ersten räumlichen Verteilung lässt sich ein digitales Fertigungsmodell eines Objekts erzeugen, wobei das Fertigungsmodell eine von der ersten Verteilung abhängige Materialzusammensetzung des Objekts aufweist. Das Fertigungsmodell berücksichtigt also die Geometrie und die erste Materialeigenschaft des Untersuchungsbereiches, so dass das Objekt basierend auf dem Fertigungsmodell in hohem Maße an die patientenspezifischen anatomischen Gegebenheiten angepasst ist.

Description

Für die Herstellung eines Implantats ist es wünschenswert, bei einem möglichst hohen Automatisierungsgrad für eine hohe Effizienz dennoch eine möglichst gute Anpassung an die individuellen Gegebenheiten der Anatomie des betreffenden Patienten zu erreichen, was a priori einer vollständigen Automatisierung der Fertigung entgegensteht. Der Wunsch nach einer patientenspezifischen anatomischen Adaptation gilt dabei für so unterschiedliche Implantate wie Knochenimplantate, einen Bandscheibenersatz oder Knorpelstrukturen für die plastische oder rekonstruktive Chirurgie.
Gerade bei einem Implantat, welches aufgrund von einer Interaktion, beispielsweise infolge von Bewegungen, mit einer oder mehreren benachbarten Gewebestrukturen einer konstanten Belastung ausgesetzt ist, kann eine detaillierte patientenspezifische Anpassung des Implantats an das umgebende Gewebe einem Verschleiß des Implantats durch die Belastung vorbeugen. Ebenso können hierdurch auch unerwünschte Rückwirkungen durch das Implantat auf die an der Interaktion beteiligten Gewebestrukturen verringert werden, was Entzündungen, Abnutzung, Verhärtungen und körperlichen Verschleißreaktionen der Gewebestrukturen infolge des Implantats vorzubeugen hilft.
In der WO 2004/110309 ist ein Verfahren genannt, welches für die Fertigung eines Implantats zunächst von der Körperregion, für welche das Implantat vorgesehen ist, dreidimensionale tomographische Bilddaten aufnimmt und auf Basis dieser Bilddaten der Körperregion ein Fertigungsmodells des Implantats erstellt. Anhand des auf Basis der tomographischen Bilddaten erstellten Fertigungsmodells wird abschließend das Implantat angefertigt. In der WO 2014/036551 ist ein Verfahren zur patientenspezifischen Ausgestaltung eines Implantats genannt, welches dreidimensionale tomographische Bilddaten insbesondere zur Ermittlung von zweidimensionalen Kontaktflächen eines Knochenimplantats mit dem für die Implantation vorgesehenen Knochen heranzieht.
Generell werden jedoch bei den genannten Methoden die Bilddaten nur mit einer Modalität, also beispielsweise mittels Computertomographie (CT) oder Magnetresonanztomographie (MRT) aufgenommen, und dann mittels dieser durch eine Modalität generierten Bilddaten direkt ein Fertigungsmodells des Implantats erzeugt. Dies hat zur Folge, dass bei der Erzeugung des Fertigungsmodells im Wesentlichen nur jene anatomischen Strukturen der betreffenden Körperregion berücksichtigt werden, welche durch die verwendete Modalität besonders gut aufgelöst werden, also Knochenstrukturen bei CT oder Weichteilstrukturen bei MRT.
Die zuvor beschriebenen Herausforderungen erstrecken sich nicht nur auf Implantate, sondern auch auf andere Objekte für den Einsatz im Bereich der Medizintechnik. Bei dem Objekt kann es sich insbesondere um eine Positionierungshilfe für die Bestrahlungsplanung oder für die Chirurgie handeln.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Erzeugung eines Fertigungsmodells für ein Objekt für den Einsatz im Bereich der Medizintechnik anzugeben, welches eine möglichst gute Anpassung des Objekts an die patientenspezifischen anatomischen Gegebenheiten ermöglicht.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1, durch eine Recheneinheit nach Anspruch 11, durch ein bildgebendes Gerät nach Anspruch 12 sowie durch ein Computerprogrammprodukt nach Anspruch 13, durch ein computerlesbares Medium nach Anspruch 14 und durch eine Objekt nach Anspruch 15.
Nachstehend wird die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe in Bezug auf die beanspruchten Vorrichtungen als auch in Bezug auf das beanspruchte Verfahren beschrieben. Hierbei erwähnte Merkmale, Vorteile oder alternative Ausführungsformen sind ebenso auch auf die anderen beanspruchten Gegenstände zu übertragen und umgekehrt. Mit anderen Worten können die gegenständlichen Ansprüche (die beispielsweise auf eine Vorrichtung gerichtet sind) auch mit den Merkmalen, die in Zusammenhang mit einem Verfahren beschrieben oder beansprucht sind, weitergebildet sein. Die entsprechenden funktionalen Merkmale des Verfahrens werden dabei durch entsprechende gegenständliche Module ausgebildet.
Ein erster Aspekt der Erfindung basiert darauf, dass wenigstens ein erster 3D Bilddatensatzes eines Untersuchungsbereiches eines Patienten sowie ein zweiter 3D Bilddatensatzes des Untersuchungsbereiches mittels wenigstens einer ersten Schnittstelle empfangen werden. Die Erfinder haben erkannt, dass sich basierend wenigstens auf dem ersten 3D Bilddatensatz ein geometrisches Modell des Untersuchungsbereiches sowie eine erste räumliche Verteilung einer ersten Materialeigenschaft des Untersuchungsbereiches basierend wenigstens auf dem zweiten 3D Bilddatensatz bestimmen lässt. Basierend auf dem geometrischen Modell sowie auf der ersten räumlichen Verteilung lässt sich ein digitales Fertigungsmodell eines Objekts für den Einsatz im Bereich der Medizintechnik erzeugen, wobei das Fertigungsmodell eine von der ersten Verteilung abhängige Materialzusammensetzung des Objekts aufweist. Das Fertigungsmodell berücksichtigt also die Geometrie und die erste Materialeigenschaft des Untersuchungsbereiches, so dass das Objekt basierend auf dem Fertigungsmodell in hohem Maße an die patientenspezifischen anatomischen Gegebenheiten angepasst ist.
Das geometrische Modell umfasst Informationen über die Struktur des Untersuchungsbereiches, insbesondere über wenigstens eine Oberfläche oder Grenzfläche wenigstens eines Teils des Untersuchungsbereiches. Das Fertigungsmodell umfasst Informationen über die Struktur des Objekts, insbesondere über die Oberfläche des Objekts. Die Informationen über die Struktur des Objekts können in Abhängigkeit des geometrischen Modells bestimmt werden, insbesondere kann die Struktur des Objekts als Negativform oder als Ersatz einer Struktur in dem geometrischen Modell bestimmt werden.
Das Objekt kann mittels eines 3D Druckers erstellt werden. Ein solcher 3D Drucker erstellt das Objekt direkt nach dem Vorbild des Fertigungsmodells, insbesondere mittels CAD (englischsprachiges Akronym für Computer Aided Design). Zum Erstellen können unterschiedliche Fertigungsmaterialien, insbesondere Keramiken, Metalle, Kunststoffe und Kunstharze verwendet werden. Dabei können unterschiedliche Fertigungsmaterialien durch einen Schmelz- oder Klebeprozess miteinander verbunden werden. Spezielle Varianten des 3D Druckens sind das selektive Laserschmelzen oder das Elektronenstrahlschmelzen für Metalle und das selektive Lasersintern für Kunststoffe, Keramiken und Metalle. Für die vorliegende Erfindung ist das (Poly-)Jet Verfahren besonders vorteilhaft. Dabei werden eine Vielzahl von Schichten, insbesondere eines oder mehrerer Kunststoffe und/oder Kunstharze, durch eine oder mehrere Düse(n) aufgetragen. Ein 3D Drucker kann also eine oder mehrere Düse(n) zum Auftragen von Schichten, insbesondere eines Kunststoffes und/oder Kunstharzes, aufweisen. Daher kann das Fertigungsmodell Informationen über die Schichtdicke einzelner Schichten umfassen, welche mittels eines (Poly-)Jet Verfahrens aufgetragen werden sollen.
Weiterhin sind folgende englischsprachigen Fachbegriffe für Varianten des 3D-Druckens bekannt: Ballistic Layer Manufacturing, Cladding, Computer Numerical Control, Contour Crafting, Digital Light Processing, Direct Laser Forming, Direct Manufacturing, Direct Metal Deposition, Direct Metal Laser Sintering, Direct Shell Production Casting, Electron Beam, Melting, Electron Beam Projection Lithography, Electrophoretic Deposition, Fused Deposition Modeling, Inkjet Deposition, Laminated Object Manufacturing, Laser Ablation, Laser Engineered Net Shaping, Laser Metal Forming, Laser Powder Forming, LaserCusing, Microfabrication, Multi-Jet Modeling, Multiphoton Lithography, Photolithography, Plaster-based 3D printing, Robocasting, Selective Fusing, Selective Laser Melting, Selective Laser Sintering, Solid Ground Curing, Spin Casting, Stereolithography.
Bei dem Objekt kann es sich insbesondere um ein Implantat handeln. Bei dem Implantat kann es sich um einen Ersatz für eine Knochen- oder Knorpelstruktur, eine Bandscheibe, ein Organ oder einen Organbestandteil handeln, beispielsweise um eine Herzklappe oder um eine Gefäßstütze, insbesondere für Blutgefäße. Das Implantat wird vorzugsweise aus biokompatiblen Fertigungsmaterialien hergestellt oder mit solchen beschichtet. Daher kann das Implantat derart erstellt werden, dass ein 3D Drucker wenigstens teilweise biologisches Fertigungsmaterial aufträgt. Bei einer Variante der Erfindung wird mit dem (Poly-)Jet Verfahren wenigstens teilweise biologisches Fertigungsmaterial aufgetragen. Weiterhin kann das Implantat durch chemische Behandlung und/oder eine Behandlung der Oberfläche zusätzliche Funktionen aufweisen. Beispielsweise kann das Implantat pharmakologisch wirksame Stoffe derart aufweisen, dass diese in den Blutkreislauf des Patienten abgegeben werde.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung handelt es sich bei dem ersten 3D Bilddatensatz um einen CT-Datensatz bei einer ersten Röntgenenergie, wobei es sich bei dem zweiten 3D Bilddatensatz um einen CT-Datensatz bei einer zweiten Röntgenenergie handelt. Dabei ist die erste Röntgenenergie von der zweiten Röntgenenergie unterschiedlich. Weiterhin basiert bei diesem Aspekt das zweite Bestimmen sowohl auf dem ersten als auch auf dem zweiten 3D Bilddatensatz. Denn die Aufnahme des Untersuchungsbereiches mit unterschiedlichen Röntgenenergien erlaubt es Materialien in dem Untersuchungsbereich zu identifizieren, insbesondere können Knochen und weichteilige Strukturen gut unterschieden werden. Weiterhin können dadurch auch die Konzentrationen von Materialien bestimmt werden. Beispielsweise lässt sich damit die Knochendichte bestimmen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist der erste 3D Bilddatensatz eine höhere räumliche Auflösung als der zweite 3D Bilddatensatz auf. Durch die hohe räumliche Auflösung ist der erste 3D Bilddatensatz besonders gut dazu geeignet ein geometrisches Modell des Untersuchungsbereiches zu bestimmen. Um die erste räumliche Verteilung der ersten Materialeigenschaft zu bestimmen, bedarf es jedoch nicht notwendiger Weise derselben, hohen räumlichen Auflösung. Insbesondere kann der erste 3D Bilddatensatz mit einer anderen bildgebenden Modalität als der zweiten 3D Bilddatensatz aufgenommen worden sein.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung handelt es sich bei der ersten Materialeigenschaft um eine mechanische Eigenschaft. Denn das Anpassen des Objekts erfolgt besonders erfolgreich, wenn das Fertigungsmodell eine von der mechanischen Eigenschaft des Untersuchungsbereiches abhängige Materialzusammensetzung des Objekts aufweist. Das Fertigungsmodell weist also eine solche Materialzusammensetzung des Objekts auf, dass dieses an die patientenspezifischen anatomischen Gegebenheiten angepasst ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung handelt es sich bei der mechanischen Eigenschaft um die Elastizität, die Dichte, die Festigkeit oder die Härte. Im Sinne der vorliegenden Anmeldung kann es sich bei der Elastizität um einen Kompressionsmodul, um einen Schubmodul oder um einen Elastizitätsmodul handeln. Bei der Festigkeit kann es sich insbesondere um Zugfestigkeit, Druckfestigkeit, Kompressionsfestigkeit, Biegefestigkeit, Torsionsfestigkeit oder Scherfestigkeit handeln.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst das Verfahren zum Erzeugen eines Fertigungsmodells auch den Schritt des Klassifizierens von Teilbereichen des Untersuchungsbereiches basierend auf der ersten räumlichen Verteilung. Dabei können die Teilbereiche unterschiedlichen Gewebeklassen zugeordnet werden. Weiterhin können bestimmte Klassen von Teilbereichen, insbesondere von Geweben, bestimmten Materialeigenschaften zugeordnet werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird das Fertigungsmodell derart erzeugt, dass die Materialzusammensetzung des Objekts der ersten räumlichen Verteilung entspricht. Dann entspricht die räumliche Verteilung einer 3D Verteilung von Fertigungsmaterialien. Insbesondere kann das Fertigungsmodell erzeugt werden, indem ein funktioneller Zusammenhang zwischen der Materialzusammensetzung des Objekts und der ersten räumlichen Verteilung hergestellt wird. Ein solcher funktioneller Zusammenhang kann vorgegeben sein oder von einem Benutzer ausgewählt werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst das Verfahren zum Erzeugen eines Fertigungsmodells den Schritt des Simulierens einer Belastung des Untersuchungsbereiches, wobei die Materialzusammensetzung in Abhängigkeit der Simulation bestimmt wird. Die Simulation basiert typischer Weise auf dem geometrischen Modell sowie der ersten räumlichen Verteilung. Basierend auf der simulierten Belastung können Anforderungen an die Materialzusammensetzung abgeleitet werden. Dabei kann eine statische und/oder eine dynamische Belastung simuliert werden. Die Simulation kann numerisch erfolgen. Die Simulation kann mit Methoden der FEM (englischsprachiges Akronym für Finite Element Modeling), der finiten Differenzen, des finiten Volumens oder mit Hilfe der Gitter-Boltzmann-Methode durchgeführt werden.
Weiterhin kann das Fertigungsmodell derart erzeugt werden, dass die Materialzusammensetzung inhomogen und/oder anisotrop ist. Insbesondere kann das Fertigungsmodell einen Gradienten von wenigstens zwei unterschiedlichen Fertigungsmaterialien aufweisen. Weiterhin kann eine inhomogene und/oder anisotrope Materialzusammensetzung auch eine inhomogene und/oder anisotrope mechanische Eigenschaft des Objekts bewirken.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird das Fertigungsmodell mittels einer Datenbank erzeugt, wobei auf der Datenbank eine Zuordnung einer Vielzahl von unterschiedlichen ersten Materialeigenschaften zu Fertigungsmaterialien gespeichert ist. Insbesondere kann einer Materialeigenschaft einer bestimme Mischung von Fertigungsmaterialien zugeordnet sein. Dadurch lässt sich die Materialzusammensetzung des Objekts besonders einfach und zuverlässig bestimmen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst das Verfahren zum Erzeugen eines Fertigungsmodells die Schritte des Übertragens des Fertigungsmodells an einen 3D Drucker sowie des Druckens des Objekts basierend auf dem Fertigungsmodell mittels des 3D Druckers. Das Fertigungsmodell kann insbesondere über die erste Schnittstelle oder über eine weitere, zweite Schnittstelle übertragen werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird das Fertigungsmodell über ein Netzwerk an den 3D Drucker übertragen. Dadurch kann das Objekt an verschiedenen Orten hergestellt werden. Das Fertigungsmodell kann alle notwendigen Informationen zum Erstellen des Objekts umfassen. Das Fertigungsmodell kann aber auch nach der Übertragung modifiziert werden. Beispielsweise kann das Fertigungsmodell im STL (englischsprachiges Akronym für Surface Tessellation Language) oder AMF (englischsprachiges Akronym für additive manufacturing format) vorliegen. Insbesondere kann es sich bei dem Netzwerk um ein Intranet oder das Internet handeln.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine Recheneinheit zum Erzeugen eines Fertigungsmodells eines Objekts für den Einsatz im Bereich der Medizintechnik, umfassend folgende Einheiten:

– erste Schnittstelle, ausgebildet zum Empfangen wenigstens eines ersten 3D Bilddatensatzes eines Untersuchungsbereiches eines Patienten sowie eines zweiten 3D Bilddatensatzes des Untersuchungsbereiches,
– Bestimmungseinheit, ausgebildet zum ersten Bestimmen eines geometrischen Modells des Untersuchungsbereiches basierend wenigstens auf dem ersten 3D Bilddatensatz mittels einer Bestimmungseinheit, sowie zum zweiten Bestimmen einer ersten räumlichen Verteilung einer ersten Materialeigenschaft des Untersuchungsbereiches basierend wenigstens auf dem zweiten Bilddatensatz,
– Erzeugungseinheit, ausgebildet zum Erzeugen eines digitalen Fertigungsmodells des Objekts basierend auf dem geometrischen Modell sowie auf der ersten räumlichen Verteilung, wobei das Fertigungsmodell eine von der ersten Verteilung abhängige Materialzusammensetzung des Objekts aufweist.

Eine solche Recheneinheit kann insbesondere dazu ausgebildet sein die zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren und ihre Aspekte auszuführen. Die Recheneinheit ist dazu ausgebildet diese Verfahren und ihre Aspekte auszuführen, indem die erste Schnittstelle, die Bestimmungseinheit sowie die Erzeugungseinheit dazu ausgebildet sind die entsprechenden Verfahrensschritte auszuführen. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Recheneinheit auch eine zweite Schnittstelle sowie den 3D-Drucker auf, um das Fertigungsmodell zu übertragen und zu drucken. Die Erfindung betrifft weiterhin ein bildgebendes Gerät, ausgebildet den ersten und/oder den zweiten 3D Bilddatensatz aufzunehmen, mit einer erfindungsgemäßen Recheneinheit.
Der erste 3D Bilddatensatz ist von dem zweiten 3D Bilddatensatz unterschiedlich. Beispielsweise können die beiden 3D Bilddatensätze mit unterschiedlichen bildgebenden Geräten oder mit unterschiedlichen Aufnahmeparametern aufgenommen worden sein. Bei einem bildgebenden Gerät kann es sich um ein tomographisches Gerät, insbesondere um einen Computertomographie-Gerät oder um ein Magnetresonanztomographie-Gerät handeln. Weiterhin kann es sich bei einem bildgebenden Gerät um ein Röntgengerät wie ein C-Arm Röntgengerät handeln. Bei einem bildgebenden Gerät kann es sich auch um ein Ultraschallgerät handeln, welches dazu ausgelegt ist einen 3D Bilddatensatz aufzunehmen. Ein Ultraschallgerät kann insbesondere mittels der sogenannten Doppler-Sonografie einen 3D Bilddatensatz aufnehmen. Weiterhin kann ein 3D Bilddatensatz auch mittels Diffusionsbildgebung erfolgen.
Ein 3D Bilddatensatz kann mehrere 3D Bilder des Untersuchungsbereiches zu unterschiedlichen Zeitpunkten umfassen. Bei den 3D Bildern kann es sich insbesondere um tomographische Bilder handeln. So wird bei der Aufnahme eines 3D Bilddatensatzes mit einem tomographischen Gerät zu unterschiedlichen Zeitpunkten eine Vielzahl von Messdaten erfasst. Aus diesen Messdaten lassen sich 3D Bilder mit unterschiedlichen zeitlichen Schwerpunkten rekonstruieren. In diesem Sinne sind die rekonstruierten 3D Bilder unterschiedlichen Zeitpunkten zuzuordnen. Die Messdaten für den 3D Bilddatensatz können insbesondere während eines einzelnen sogenannten Scans erfasst werden.
Mit „3D“ wird im Sinne der vorliegenden Anmeldung eine räumlich dreidimensionale Eigenschaft bezeichnet. Umfasst ein 3D Bilddatensatz mehrere 3D Bilder zu unterschiedlichen Zeitpunkten, so kann dieser 3D Bilddatensatz auch als 4D Bilddatensatz bezeichnet werden. Dabei bezeichnet „4D“ eine räumlich dreidimensionale sowie eine zeitliche Eigenschaft. Daher umfasst ein 4D Bilddatensatz auch einen 3D Bilddatensatz.
Die Erfindung betrifft auch ein Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm sowie ein computerlesbares Medium. Eine weitgehend softwaremäßige Realisierung hat den Vorteil, dass auch schon bisher verwendete Recheneinheiten auf einfache Weise durch ein Software-Update nachgerüstet werden können, um auf die erfindungsgemäße Weise zu arbeiten. Ein solches Computerprogrammprodukt kann neben dem Computerprogramm gegebenenfalls zusätzliche Bestandteile wie z. B. eine Dokumentation und/oder zusätzliche Komponenten auch Hardware-Komponenten, wie z.B. Hardware-Schlüssel (Dongles etc.) zur Nutzung der Software, umfassen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert. Die Ausführungsbeispiele behandeln insbesondere den Fall, dass es sich bei dem Objekt um ein Implantat handelt. In weiteren Ausführungsformen handelt es sich bei dem Objekt nicht um ein Implantat. Bei dem Objekt kann es sich insbesondere in weiteren hier nicht näher beschriebenen Ausführungsformen um eine Positionierungshilfe für die Bestrahlungsplanung oder für die Chirurgie handeln.
Es zeigen:
1 eine Recheneinheit,
2 ein Netzwerk mit einer Recheneinheit,
3 ein bildgebendes Gerät,
4 ein 3D Bild eines Untersuchungsbereiches,
5 ein Objekt am Beispiel eines Implantats,
6 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Erstellen eines Objekts.
Die hier gezeigten Recheneinheiten sowie das hier gezeigte bildgebende Gerät sind dazu ausgelegt ein erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen. 1 zeigt eine Recheneinheit. Die hier gezeigte Recheneinheit umfasst eine erste Schnittstelle 19, eine Bestimmungseinheit 18, einen Erzeugungseinheit 20 und ist mit einem 3D Drucker 30 verbunden. Bei einer Schnittstelle handelt es sich um allgemein bekannte Hard- oder Software-Schnittstellen, beispielsweise um die Hardware-Schnittstellen PCI-Bus, USB oder Firewire. Sowohl die Bestimmungseinheit 18 als auch die Erzeugungseinheit 20 können Software-Elemente und Hardware-Elemente aufweisen, beispielsweise einen Mikroprozessor oder einen sogenanntes FPGA (Akronym für das englischsprachige "Field Programmable Gate Array"). Die Bestimmungseinheit 18, die Schnittstelle 19 sowie die Erzeugungseinheit 20 können jeweils als Bestandteil eines Computers 12 ausgebildet sein. Weiterhin kann die Recheneinheit mit einer Datenbank 31 kommunizieren. Die Recheneinheit kann weitere Schnittstellen aufweisen, insbesondere zur Kommunikation mit der Datenbank 31 sowie mit dem 3D Drucker 30.
2 zeigt ein Netzwerk mit einer Recheneinheit. Der erste 3D Bilddatensatz 24 sowie der zweite 3D Bilddatensatz 25 sind auf einem Server 16 gespeichert und können über ein Netzwerk 27 an den Client 28 übertragen werden. Dieser Client 28 ist in der hier gezeigten Ausführungsform als Recheneinheit ausgebildet. Auf dem Client 28 ist ein Computerprogramm 29 ausführbar gespeichert. Der Client 28 hat Zugriff auf eine Datenbank 31, auf der eine Vielzahl von bestimmten Materialeigenschaften zugeordneten Fertigungsmaterialien gespeichert ist. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel wird das berechnete Fertigungsmodell 26 direkt an einen 3D Drucker 30 übertragen. In einem weiteren, hier nicht gezeigten Beispiel wird das Fertigungsmodell 26 zurück an den Server 16 oder an einen anderen Client übertragen. Dabei kann das Übertragen TRF des Fertigungsmodells 26 an den 3D Drucker 30 auch über ein Netzwerk 27 erfolgen. Dementsprechend kann der 3D Drucker 30 auch mit dem Server 16 oder einem anderen Client verbunden sein.
3 zeigt ein bildgebendes Gerät am Beispiel eines Computertomographie-Geräts. Das hier gezeigte Computertomographie-Gerät verfügt über eine Aufnahmeeinheit 17, umfassend eine Röntgenquelle 8 sowie einen Röntgendetektor 9. Die Aufnahmeeinheit 17 rotiert während der Erfassung von Messdaten um eine Systemachse 5, und die Röntgenquelle 8 emittiert während der Aufnahme Röntgenstrahlen 2. Bei der Röntgenquelle 8 handelt es sich in dem hier gezeigten Beispiel um eine Röntgenröhre. Bei dem Röntgendetektor 9 handelt es sich in dem hier gezeigten Beispiel um einen Zeilendetektor mit mehreren Zeilen. Weiterhin kann es sich bei dem bildgebenden Gerät um ein Computertomographie-Gerät mit mehreren einander zugeordneten Röntgenquellen 8 sowie Röntgendetektoren 9 handeln. Solche Geräte sind insbesondere zur Aufnahme von 3D Bilddatensätzen mit unterschiedlichen Röntgenenergien geeignet.
Röntgenquellen 8 für die Bildgebung weisen ein Spektrum von Röntgenstrahlen auf, wobei jedes Spektrum einer definierten Röntgenenergie entspricht. Beispielsweise entspricht ein Spektrum der mittleren Röntgenenergie dieses Spektrums. Weiterhin kann ein Spektrum oder eine Röntgenenergie über eine Einstellung der Röntgenröhre definiert werden, insbesondere über eine Spannung der Röntgenröhre. Beispielsweise können die ersten 3D Bilddaten 25 mit einer Spannung einer Röntgenröhre von 80kV und die zweiten 3D Bilddaten mit einer Spannung einer Röntgenröhre von 120 kV aufgenommen werden. Ein 3D Bilddatensatz bei einer definierten Röntgenenergie bezeichnet also einen 3D Bilddatensatz, welcher mit einem dieser definierten Röntgenenergie entsprechendem Spektrum aufgenommen wurde.
Weiterhin kann der Röntgendetektor 9 als zählender Detektor ausgebildet sein. Ein zählender Detektor kann die Anzahl der detektierten Photonen bestimmen. Weiterhin kann der Röntgendetektor 9 als energieauflösender Detektor ausgebildet sein. Ein energieauflösender Detektor kann die detektierte Röntgenstrahlung einer von wenigstens zwei unterschiedlichen Röntgenenergien zuordnen. Ein energieauflösender Detektor ermöglicht die Aufnahme von zwei CT-Datensätzen mit unterschiedlicher Energie mit einer mit konstanter Spannung betriebenen Röntgenröhre.
In dem hier gezeigten Beispiel liegt ein Patient 3 bei der Erfassung von Messdaten auf einer Patientenliege 6. Die Patientenliege 6 ist so mit einem Liegensockel 4 verbunden, dass er die Patientenliege 6 mit dem Patienten 3 trägt. Die Patientenliege 6 ist dazu ausgelegt den Patienten 3 entlang einer Aufnahmerichtung durch die Öffnung 10 der Aufnahmeeinheit 17 zu bewegen. Die Aufnahmerichtung ist in der Regel durch die Systemachse 5 gegeben, um welche die Aufnahmeeinheit 17 bei der Aufnahme von Messdaten rotiert. Bei einer Spiral-Aufnahme wird die Patientenliege 6 kontinuierlich durch die Öffnung 10 bewegt, während die Aufnahmeeinheit 17 um den Patienten 3 rotiert und Messdaten erfasst. Damit beschreiben die Röntgenstrahlen 2 auf der Oberfläche des Patienten 3 eine Spirale. Zur Rekonstruktion von 3D Bildern basierend auf den Messdaten verfügt das hier gezeigte Computertomographie-Gerät weiterhin über eine Rekonstruktionseinheit 14.
Zusätzlich kann ein bildgebendes Gerät wie das hier gezeigte Computertomographie-Gerät auch über einen Kontrastmittelinjektor zur Injektion von Kontrastmittel in den Blutkreislauf des Patienten 3 verfügen. Dadurch können die 3D Bilder mittels eines Kontrastmittels derart aufgenommen werden, dass ein von Blut durchflossener Untersuchungsbereich mit einem erhöhten Kontrast dargestellt werden kann. Weiterhin besteht mit dem Kontrastmittelinjektor auch die Möglichkeit angiographische Aufnahmen zu tätigen oder ein Perfusions-Scanning durchzuführen. Unter Kontrastmittel werden allgemein solche Mittel verstanden, welche die Darstellung von Strukturen und Funktionen des Körpers bei bildgebenden Verfahren verbessern. Im Rahmen der hier vorliegenden Anmeldung sind unter Kontrastmitteln sowohl konventionelle Kontrastmittel wie beispielsweise Jod oder Gadolinium als auch Tracer wie beispielsweise ¹⁸F, ¹¹C, ¹⁵O oder ¹³N zu verstehen.
In dem hier gezeigten Beispiel ist die erste Schnittstelle 19 als Teil des Computers 12 ausgebildet. Der Computer 12 ist mit einer Ausgabeeinheit in Form eines Bildschirms 11 sowie einer Eingabeeinheit 7 verbunden. Auf dem Bildschirm können die 3D Bilder in verschiedener Form dargestellt werden, beispielsweis als gerenderte Volumenbilder oder als Schnittbilder. Bei der Eingabeeinheit 7 handelt es sich beispielsweise um eine Tastatur, eine Maus, einen sogenannten „Touch-Screen“ oder auch um ein Mikrofon zur Spracheingabe. Mittels der Eingabeeinheit 7 kann ein erfindungsgemäßes Computerprogramm 29 gestartet werden. Die einzelnen Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens können durch die Eingabeeinheit 7 unterstützt werden, beispielsweise kann durch einen Mausklick eine Auswahl eines Untersuchungsbereiches in einem 3D Bild bestätigt werden.
Das hier gezeigte Computertomographie-Gerät weist zur Rekonstruktion von 3D Bildern eine Rekonstruktionseinheit 14 auf. Weiterhin umfasst der Computer 12 eine Bestimmungseinheit 18 sowie eine Erzeugungseinheit 20. Die Computer 12 und die ihm zugeordneten Einheiten können mit einem computerlesbaren Medium 13 zusammenwirken, insbesondere um durch ein Computerprogramm 29 mit Programmcode ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen. Weiterhin kann der Programcode des Computerprogramms 29 auf dem maschinenlesbaren Medium 13 abrufbar gespeichert sein. Insbesondere kann es sich bei dem maschinenlesbaren Medium um eine CD, DVD, Blu-Ray Disc, einen Memory-Stick oder eine Festplatte handeln. Das Computerprogrammprodukt umfasst dabei das Computerprogramm 29 und den entsprechenden Programmcode.
In der hier gezeigten Ausführungsform ist auf dem Speicher des Computers 12 wenigstens ein Computerprogramm 29 gespeichert, welches alle Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens durchführt, wenn das Computerprogramm 29 von der Recheneinheit ausgeführt wird. Das Computerprogramm 29 zur Ausführung der Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst Programmcode. Weiterhin kann das Computerprogramm 29 als ausführbare Datei ausgebildet sein und/oder auf einem anderen Rechensystem als dem Computer 12 gespeichert sein. Beispielsweise kann die Recheneinheit so ausgelegt sein, dass das Computerprogramm 29 zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens über ein Intranet oder über das Internet in den Speicher der Recheneinheit geladen wird.
In einer weiteren Ausführungsform werden der erste 3D Bilddatensatz 24 sowie der zweite 3D Bilddatensatz 25 durch unterschiedliche bildgebende Geräte aufgenommen. So kann der erste 3D Bilddatensatz 24 mit einem räumlich und/oder zeitlich hochauflösenden bildgebenden Gerät aufgenommen werden, beispielsweise mit einen CT-Gerät. Der zweite 3D Bilddatensatz 25 kann dann mit einem weniger hoch auflösenden bildgebenden Gerät aufgenommen werden. Insbesondere kann es sich bei dem zweiten 3D Bilddatensatz 25 um einen elastographischen Bilddatensatz handeln. Die Elastographie basiert auf der Sonografie oder der Magnetresonanztomographie und erlaubt es die Elastizität des wenigstens eines Teils des Untersuchungsbereiches zu bestimmen.
4 ein 3D Bild eines Untersuchungsbereiches. In dem hier gezeigten Beispiel handelt es sich es sich bei dem Untersuchungsbereich um einen Gefäßabschnitt, und zwar um einen Teil der Aorta im Bauchraum. Das 3D Bild wird hier in Form eines Schnittbildes in der Frontalebene dargestellt. Die gestrichelte Linie 23 markiert die Zentrallinie des Gefäßabschnitts. In dem hier gezeigten Beispiel verengen Plaques 33 einen ungehinderten Blutfluss. Daher liegt eine Stenose 32, also eine Verengung des Gefäßabschnitts, vor. Diese Plaques 33 haben andere Materialeigenschaften als die Wände des Gefäßabschnitts. Der hier gezeigte Untersuchungsbereich ist ein wichtiges blutzuführendes Gefäß, so dass es erstrebenswert ist die Stenose 32 derart zu behandeln, dass die hämodynamischen Eigenschaften des Untersuchungsbereiches durch ein Implantat 21 in Form einer Gefäßstütze derart angepasst werden, dass sie einem gesunden Patienten 3 entsprechen. Die Gefäßstütze soll also einerseits den Untersuchungsbereich stützen und andererseits die hämodynamischen Eigenschaften beeinflussen. Die hämodynamischen Eigenschaften können insbesondere durch die Elastizität der Gefäßstütze beeinflusst werden. Die Elastizität der Gefäßstütze wird wiederum durch die Materialzusammensetzung der Gefäßstütze beeinflusst. Die hier beschriebene Erfindung erlaubt es also, ein Implantat 21 derart zu erstellen, dass diese individuell an die Anatomie des Patienten 3 angepasst wird und dadurch die Funktion des Untersuchungsbereiches verbessert.
5 zeigt ein Objekt am Beispiel eines Implantats. Das Implantat ist hier in Form einer Gefäßstütze ausgebildet. Dieses Implantat ist insbesondere dazu geeignet den in 4 gezeigten Untersuchungsbereich zu unterstützen oder zu ersetzen. Ein erfindungsgemäßes Objekt kann mit dem in 6 illustrierten Verfahren hergestellt werden. Das in 6 illustrierte Verfahren wird näher am Beispiel eines Implantats beschrieben. Das in 6 kann aber auch auf andere Objekte als ein Implantat angewendet werden. Dieses Verfahren kann optional auch das Aufnehmen IMG eines ersten 3D Bilddatensatzes 24 sowie eines zweiten 3D Bilddatensatzes 25 umfassen. Das Aufnehmen IMG umfasst dabei auch das Rekonstruieren von 3D Bildern. Das Erzeugen eines Fertigungsmodells basiert auf dem Empfangen REC des ersten 3D Bilddatensatz 24 mittels einer ersten Schnittstelle 19, wobei der erste 3D Bilddatensatz 24 3D Bilder eines Untersuchungsbereiches eines Patienten 3 umfasst. Nun erfolgt ein erstes Bestimmen DET-1 eines geometrischen Modells des Untersuchungsbereiches basierend wenigstens auf dem ersten 3D Bilddatensatz 24 mittels einer Bestimmungseinheit 18 sowie ein zweites Bestimmen DET-2 einer ersten räumlichen Verteilung einer ersten Materialeigenschaft des Untersuchungsbereiches basierend wenigstens auf dem zweiten 3D Bilddatensatz 25 mittels der Bestimmungseinheit 18.
Sowohl das erste Bestimmen DET-1 als auch das zweite Bestimmen DET-2 können jeweils auf dem Segmentieren wenigstens eines Teils des Untersuchungsbereiches basieren. Zur Segmentierung können übliche Algorithmen wie ein regionenorientierter Algorithmus oder ein kantenorientiert Algorithmus verwendet werden. Weiterhin kann der Schritt des Segmentierens auf einer Zentrallinie 23 eines Untersuchungsbereiches, insbesondere eines Gefäßabschnitts, beruhen. Weiterhin können die in unterschiedlichen 3D Bildern oder 3D Bilddatensätzen segmentierten Strukturen miteinander registriert werden. Beispielsweise kann in dem ersten 3D Bilddatensatz 24 eine erste Struktur und in dem zweiten Bilddatensatz 25 eine zweite Struktur segmentiert werden. Nun können diese beiden Strukturen miteinander registriert werden, insbesondere um das erste geometrische Modell und/oder um die erste räumliche Verteilung zu bestimmen. Weiterhin können der erste 3D Bilddatensatz 24 sowie der zweite 3D Bilddatensatz 25 auch vor dem Schritt des Segmentierens miteinander registriert werden.
Nun erfolgt das Berechnen CAL eines Fertigungsmodells 26 eines Implantats 21 basierend auf dem geometrischen Modell sowie auf der ersten räumlichen Verteilung, wobei das Fertigungsmodell 26 eine von der ersten räumlichen Verteilung abhängige Materialzusammensetzung des Implantates 21 aufweist. Insbesondere kann das Fertigungsmodell 26 eine räumliche Verteilung von Fertigungsmaterialien zum Erstellen des Implantats 21 aufweisen. Dieses Fertigungsmodell 26 kann Eigenschaften des Implantats 21 wie dessen Materialbeschaffenheit, die Dicke einzelner Bestandteile des Implantats etc. definieren. Das Fertigungsmodell 26 ist typischer Weise als 3D Modell ausgebildet und beschreibt sowohl die 3D Geometrie des Implantats als auch die 3D Materialzusammensetzung des Implantats 21.
Weiterhin kann das Berechnen CAL auf dem Klassifizieren CLF von Teilbereichen des Untersuchungsbereiches basierend auf der ersten räumlichen Verteilung beruhen. Dabei können Teilbereiche insbesondere verschiedenen Materialklassen zugeordnet werden. Beispielsweise kann beim zuerst eine erste räumliche Verteilung der Elastizität und/oder eine Röntgenabsorptionseigenschaft bestimmt werden. Weiterhin können die Elastizität und/oder die Röntgenabsorptionseigenschaft bestimmten Teilbereichen des Untersuchungsbereiches zugewiesen werden, insbesondere basierend auf einer Segmentierung dieser Teilbereiche. Dann können diese Teilbereiche entsprechend ihrer Elastizität und/oder Röntgenabsorptionseigenschaft in Klassen eingeteilt werden. Bei den Klassen kann es sich um Klassen von Gewebe handeln. Solche Klassen können „Knochen“, „Knorpel“, „Muskelgewebe“ sein. Auch können die Teilbereiche in Unterklassen eingeteilt werden, beispielsweise „Knochen mit verminderter Knochendichte“.
Weiterhin kann das Berechnen CAL auf dem Simulieren SIM einer Belastung des Untersuchungsbereiches beruhen, wobei die Materialzusammensetzung in Abhängigkeit der Simulation bestimmt wird. Die Belastung kann statisch oder dynamisch simuliert werden. Insbesondere kann die Belastung unter Berücksichtigung einer Interaktion mit an den Untersuchungsbereich angrenzendes Gewebe simuliert werden. Weiterhin kann die erste räumliche Verteilung einer ersten Materialeigenschaft derart bestimmt werden, dass die räumliche Verteilung einer simulierten Belastung standhält. Dadurch kann das Fertigungsmodell 26 individuell an die Anatomie des Patienten 3 angepasst werden.
Optional kann auch ein Schritt Modifizieren MOD des Fertigungsmodells 26 ausgeführt werden. Das Modifizieren MOD kann basierend auf einer Eingabe eines Benutzers der Recheneinheit erfolgen oder basierend auf vorgegebenen Randbedingungen. Die Eingabe kann ein direktes Modifizieren MOD des Fertigungsmodells 26 bewirken, beispielsweise indem die Dicke einer Struktur des Implantats 21 eingestellt wird. Weiterhin kann optional der Schritt Anzeigen PIC des Fertigungsmodells 26 erfolgen. Beispielsweise kann das Fertigungsmodell 26 auf einer Anzeigeeinheit 11 angezeigt werden. Das Modifizieren MOD kann durch eine Interaktion des Benutzers über eine Eingabeeinheit 11 und die Anzeigeeinheit 11 mit dem angezeigten Fertigungsmodell 26 erfolgen. Beispielsweise kann ein Bereich des angezeigten Fertigungsmodells 26 markiert und der markierte Bereich verschoben werden. Weiterhin kann das Modifizieren MOD ein Skalieren des Fertigungsmodells 26 umfassen.
Das Fertigungsmodell 26 kann in unterschiedlichen Formaten vorliegen oder in unterschiedliche Formate konvertiert werden. Insbesondere kann das Fertigungsmodell 26 im STL Format vorliegen. Nun kann das Fertigungsmodell 26 an den 3D Drucker 30 übertragen werden, beispielsweise durch Übertragen TRF über ein Netzwerk 27. Dann folgt das Erstellen PRT eines Implantats 21 basierend auf dem Fertigungsmodell 26 mittels eines 3D Druckers 30. Dabei setzt der 3D Drucker 30 die Informationen über die Struktur, die Materialzusammensetzung etc. von dem Fertigungsmodell 26 durch einen Druckvorgang in eine Implantat 21 um.
In weiteren Ausführungsformen der Erfindung kann der Begriff „basierend“ durch „in Abhängigkeit von“ oder „in funktioneller Abhängigkeit von“ ersetzt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2004/110309 [0003]
WO 2014/036551 [0003]

Claims

Verfahren zum Erzeugen eines Fertigungsmodells eines Objekts für den Einsatz im Bereich der Medizintechnik, aufweisend folgende Schritte: – Empfangen (REC) wenigstens eines ersten 3D Bilddatensatzes (24) eines Untersuchungsbereiches eines Patienten (3) sowie eines zweiten 3D Bilddatensatzes (25) des Untersuchungsbereiches mittels wenigstens einer ersten Schnittstelle (19), – Erstes Bestimmen (DET-1) eines geometrischen Modells des Untersuchungsbereiches basierend wenigstens auf dem ersten 3D Bilddatensatz (24) mittels einer Bestimmungseinheit (18), – zweites Bestimmen (DET-2) einer ersten räumlichen Verteilung einer ersten Materialeigenschaft des Untersuchungsbereiches basierend wenigstens auf dem zweiten 3D Bilddatensatz (25) mittels der Bestimmungseinheit (18), – Erzeugen (CAL) eines digitalen Fertigungsmodells (26) des Objekts basierend auf dem geometrischen Modell sowie auf der ersten räumlichen Verteilung, wobei das Fertigungsmodell (26) eine von der ersten räumlichen Verteilung abhängige Materialzusammensetzung des Objekts aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei es sich bei dem ersten 3D Bilddatensatz (25) um einen CT-Datensatz bei einer ersten Röntgenenergie handelt, und wobei es sich bei dem zweiten 3D Bilddatensatz (26) um einen CT-Datensatz bei einer zweiten Röntgenenergie handelt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der erste 3D Bilddatensatz (25) eine höhere räumliche Auflösung als der zweite 3D Bilddatensatz (26) aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei es sich bei der ersten Materialeigenschaft um eine mechanische Eigenschaft handelt.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei es sich bei der mechanischen Eigenschaft um eine der folgenden Eigenschaften handelt: – Elastizität, – Dichte, – Festigkeit, – Härte.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, weiterhin aufweisend: – Klassifizieren (CLF) von Teilbereichen des Untersuchungsbereiches basierend auf der ersten räumlichen Verteilung.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Teilbereiche in unterschiedliche Gewebe klassifiziert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, weiterhin aufweisend: – Simulieren (SIM) einer Belastung des Untersuchungsbereiches, wobei die Materialzusammensetzung in Abhängigkeit der Simulation bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Fertigungsmodell (26) mittels einer Datenbank (31) erzeugt wird, wobei auf der Datenbank (31) eine Zuordnung einer Vielzahl von verschiedenen ersten Materialeigenschaften zu unterschiedlichen Fertigungsmaterialien gespeichert ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, weiterhin aufweisend: – Übertragen (TRF) des Fertigungsmodells an einen 3D Drucker (30), – Erstellen (PRT) des Objekts basierend auf dem Fertigungsmodell (26) mittels des 3D Druckers (30).
Recheneinheit zum Erzeugen eines Fertigungsmodells eines Objekts für den Einsatz im Bereich der Medizintechnik, umfassend folgende Einheiten: – erste Schnittstelle (19), ausgebildet zum Empfangen (REC) wenigstens eines ersten 3D Bilddatensatzes (24) eines Untersuchungsbereiches eines Patienten (3) sowie eines zweiten 3D Bilddatensatzes (25) des Untersuchungsbereiches, – Bestimmungseinheit (18), ausgebildet zum ersten Bestimmen (DET-1) eines geometrischen Modells des Untersuchungsbereiches basierend wenigstens auf dem ersten 3D Bilddatensatz (24) sowie zum zweiten Bestimmen (DET-2) einer ersten räumlichen Verteilung einer ersten Materialeigenschaft des Untersuchungsbereiches basierend wenigstens auf dem zweiten Bilddatensatz (25), – Erzeugungseinheit, ausgebildet zum Erzeugen (CAL) eines digitalen Fertigungsmodells (26) des Objekts basierend auf dem geometrischen Modell sowie auf der ersten räumlichen Verteilung, wobei das Fertigungsmodell (26) eine von der ersten Verteilung abhängige Materialzusammensetzung des Objekts aufweist.
Bildgebendes Gerät, ausgebildet den ersten 3D Bilddatensatz (24) und/oder den zweiten 3D Bilddatensatz (25) aufzunehmen, umfassend eine Recheneinheit nach Anspruch 11.
Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm (29), welches direkt in einen Speicher einer Recheneinheit ladbar ist, mit Programmabschnitten, um alle Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 auszuführen, wenn die Programmabschnitte von der Recheneinheit ausgeführt wird.
Computerlesbares Medium (13), auf welchem von einer Recheneinheit lesbare und ausführbare Programmabschnitte gespeichert sind, um alle Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 auszuführen, wenn die Programmabschnitte von der Recheneinheit ausgeführt werden.
Objekts für den Einsatz im Bereich der Medizintechnik, hergestellt mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10.