CN107847275B - 用于术前规划的用以定位软组织的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

公开了用于确定关节内的患者特定的软组织位置的方法和系统。例如，一种方法可包括：对用于矫形植入物的目标位置成像，以便收集关于患者的形态的图像数据，该形态包括骨尺寸和骨特征中的至少一个。该方法可另外包括对与矫形植入物的目标位置相对应的存储的软组织数据和骨数据进行访问；至少部分基于软组织数据和骨数据以及图像数据定位患者的软组织；以及显示包括患者的软组织的位置的数据。该数据可被用于形成根据本申请的一个示例的患者特定的手术模具。

Description

用于术前规划的用以定位软组织的系统和方法
优先权的要求
本申请要求于2015年6月24日提交的美国临时专利申请No.62/196,496的权益，由此要求该美国临时专利申请的优先权，并且该美国临时专利申请被通过参引全部结合到本文中。
背景技术
在关节成形术和一些运动医学手术中，诸如膝关节之类的受损关节被利用假体植入物进行置换。在植入该植入物之前，通常通过对骨骼的多个区域进行截骨或以其它方式进行处理来为该关节的受损区域做准备，以便提供可与植入物对准并且因此容置该植入物的表面。
矫形关节成形术结果的预测项中的一个是假体部件的适当选择和定位。在矫形外科手术期间，使用多种工具和器械来帮助对假体部件进行选择和置换，其包括使用模板及临时或试用植入物假体。这种常规工具和器械可能精度不足，这是因为它们会依赖于使用者的判断，来对装置的适当定位进行访问。此外，每个患者的解剖结构都是不同的，可能需要适当的部件定尺寸(sizing)来优化该手术的结果。再者，常规部件可仅允许存在一定程度上的患者定制。
发明内容
描述用于确定患者的关节内的患者特定的软组织位置的示例性系统和方法。至少部分基于该患者特定的软组织位置，示例性系统和方法可同样被用在术前规划中，以便有助于选择或形成手术模具和/或有助于选择假体。根据一些示例，系统和方法可被用在术前规划中，以便向用户提供关于与该手术有关的软组织、骨和/或假体的位置、尺寸和其它特性的指令、视觉帮助、信息、建议、自动测量值等。在下列说明中，出于解释说明的目的，阐述了多种具体细节，以便提供对于所提供的示例的透彻理解。然而，本领域技术人员将明白的是，本发明的示例可在不具有这些具体细节的情况下实施，或者可在一定的程度上对细节进行更改。同样将明白的是，所讨论的系统和方法并不被限制于所提供的示例，并且可包括未被具体讨论的其它情况。例如，本文中参照膝关节镜检查术讨论的一套方法可同样被应用于其它手术(例如，重建尤其用于运动医学手术、全髋关节或全肩关节置换术的PCL或其它韧带结构)。
了解软组织结构的位置在许多矫形手术中均是重要的。例如，软组织位置会影响所安装的假体植入物的尺寸和形状以及用于确保成品器械在膝关节镜检查术的截骨期间的精确位置和定向的模具的形状。例如，了解前交叉韧带(ACL)和/或后交叉韧带(PCL)的位置和形状在单髁膝关节镜检查术中放置内侧和外侧股骨植入物和胫骨植入物、在交叉韧带保留型全膝关节镜检查术中进行胫骨切割和放置胫骨部件、以及在双侧交叉韧带保留型全膝关节镜检查术中进行骨切割和放置植入物时会是有利的。
包括制模的术前规划可在临床实践中执行，以确定可能最佳配合各人的解剖结构的植入物和模具的尺寸和形状。为了进一步改进术前实践，本发明人认识到，了解患者的软组织的位置会是有益的。当前规划技术并不要求这种了解，这是因为它会是收集昂贵的、不精确的且是耗时的。因此，本发明人在数以百计的膝关节上进行尸体研究和成像研究，以便确定软组织(例如，ACL、PCL)相对于胫骨和股骨的形态(例如，尺寸和/或特征)的尺寸和位置。通过这种测量，本发明人获得了如在本文中公开的多个数据库、多套方法和系统。根据本文中提供的一些示例，所公开的数据库、方法和系统可被用于在以与患者的关节的射线或相似的医学图像相结合的方式使用时，定位用于术前计划的软组织。
为了进一步示出本文中公开的部件和方法，这里提供了非限制性的示例列表：
在示例1，一种方法可包括：对用于矫形植入物的目标位置成像，以便收集关于患者的形态的图像数据，并且该形态包括骨尺寸和骨特征中的至少一个；对与矫形植入物的目标位置相对应的存储的软组织数据和骨数据进行访问；至少部分基于软组织数据和骨数据以及图像数据确定患者的软组织的位置；以及显示包括患者的软组织的位置的数据。
在示例2中，根据示例1所述的方法可包括至少部分基于软组织的位置构建目标位置的虚拟模型，其中，该虚拟模型显示该软组织的轮廓。
在示例3中，根据示例1或2中的任一个或任一组合所述的方法可包括建议假体以最佳配合患者的股骨和胫骨中的一个或多个。
在示例4中，根据示例1到3中的任一个或任一组合所述的方法可包括制造患者特定的模具，该患者特定的模具用于制备目标位置中的骨的关节面，该模具的设计至少部分基于软组织的位置。
在示例5中，根据示例1到4中的任一个或任一组合所述的方法，其中，该形态可还包括软组织形状和软组织位置中的一种。
在示例6中，根据示例1到5中的任一个或任一组合所述的方法，其中，软组织可包括ACL和PCL中的至少一种，并且定位该软组织可包括：根据与矫形植入物的目标位置相对应的软组织数据和骨数据，针对一般股骨和胫骨中的一个或多个形成ACL和PCL轮廓中的一种或多种的一般情形；改变该一般股骨和胫骨中的一个或多个，以便匹配患者的股骨和胫骨中的一个或多个；以及利用改变该一般股骨和胫骨中的一个或多个的步骤来改变患者的ACL和PCL轮廓中的一种或多种。
在示例7中，根据示例1到6中的任一个或任一组合所述的方法，其中，成像可包括使用X射线、荧光检查、计算机断层扫描检查、实际大小成像和核磁共振成像中的一种或多种。
在示例8中，根据示例1到7中的任一个或任一组合所述的方法可包括产生解剖测量值、指令、建议、信息和视觉帮助中的一种或多种。
在示例9中，一种系统可包括：计算机，其包括至少一个处理器和存储装置，该存储装置包括指令，当由该至少一个处理器执行时，该指令致使计算机：对用于矫形植入物的目标位置的图像数据进行访问，该图像数据包括关于患者的骨尺寸和骨特征中的至少一种的数据；对与该矫形植入物的目标位置相对应的存储的软组织数据和骨数据进行访问；将该图像数据与软组织和骨数据进行比较；以及至少部分基于软组织数据和骨数据确定目标位置内的软组织的位置。
在示例10中，根据示例9所述的系统可还包括致使该计算机构建该目标位置的虚拟模型的指令，其中，该虚拟模型包括软组织的轮廓的显示。
在示例11中，根据示例9和10中的任一个或任一组合所述的系统可还包括指令，这些指令致使计算机至少部分基于软组织的位置建议假体，以便最佳配合患者的股骨和胫骨中的一个或多个。
在示例12中，根据示例9到11中的任一个或任一组合所述的系统可还包括指令，这些指令致使计算机至少部分基于软组织的位置提供关于用于制备目标位置中的骨的关节面的患者特定的模具的设计的指令。
在示例13中，根据示例9到12中的任一个或任一组合所述的系统，其中，该图像数据可包括软组织形状和软组织位置。
在示例14中，根据示例9到13中的任一个或任一组合所述的系统，其中，该软组织可包括ACL和PCL中的至少一种，并且可致使该计算机确定该软组织的位置的指令包括用以致使该计算机执行下列操作的指令：根据与矫形植入物的目标位置相对应的软组织数据和骨数据，针对一般股骨和胫骨中的一个或多个形成ACL和PCL轮廓中的一种或多种的一般情形；改变该一般股骨和胫骨中的一个或多个，以便匹配该患者的股骨和胫骨中的一个或多个；以及利用改变该一般股骨和胫骨中的一个或多个的步骤来改变该患者的ACL和PCL轮廓中的一种或多种。
在示例15中，根据示例9到14中的任一个或任一组合所述的系统可还包括致使该计算机执行下列操作中的一个或多个的指令：提供至少一个解剖测量值、至少一个指令、至少一种建议；提供信息和至少一种视觉帮助中的至少一种。
在示例16中，一种机器可读存储装置可包括指令，当由机器执行时，该指令致使该机器：对用于矫形植入物的目标位置的图像数据进行访问，该图像数据包括关于患者的骨尺寸和骨特征中的至少一种的数据；对与矫形植入物的目标位置相对应的存储的软组织数据和骨数据进行访问；将图像数据与软组织和骨数据进行比较；以及至少部分基于软组织数据和骨数据确定目标位置内的软组织的位置。
在示例17中，根据示例16所述的机器可读存储装置可还包括致使该机器构建目标位置的虚拟模型的指令，其中，该虚拟模型包括软组织的轮廓的显示。
在示例18中，根据示例16和17中的任一个或任一组合所述的机器可读存储装置可还包括指令，用以致使该机器至少部分基于软组织的位置建议假体以最佳配合患者的股骨和胫骨中的一个或多个。
在示例19中，根据示例16到18中的任一个或任一组合所述的机器可读存储装置可还包括指令，用以致使该机器至少部分基于软组织的位置提供关于用于制备目标位置中的骨的关节面的患者特定的模具的设计的指令。
在示例20中，根据示例16到19中的任一个或任一组合所述的机器可读存储装置，其中，软组织可包括ACL和PCL中的至少一种，并且可致使该机器确定软组织的位置的指令包括用以致使该机器执行下列操作的指令：根据与矫形植入物的目标位置相对应的软组织数据和骨数据，针对一般股骨和胫骨中的一个或多个形成ACL和PCL轮廓中的一种或多种的一般情形；改变一般股骨和胫骨中的一个或多个，以便匹配患者的股骨和胫骨中的一个或多个；以及利用改变一般股骨和胫骨中的一个或多个的步骤来改变患者的ACL和PCL轮廓中的一种或多种。
在示例21中，根据示例1-20中的任一个或任一组合所述的系统或方法可以可选择地被构造成使得所述的所有元件或选项可用于使用或从其中进行选择。
本系统和方法的这些和其它示例和特征将在下列详细说明中部分进行阐述。本概述意在提供本主题的非限制性示例—并非意在提供排他或详尽的解释。包括下列详细说明以便提供关于本系统和方法的其它信息。
附图说明
在并未必须按比例绘制的附图中，相似的附图标记可在不同的视图中描述相似的部件。具有不同的字母后缀的相似的附图标记可表示相似部件的不同示例。附图主要作为示例但并不作为限制示出了本文献中所讨论的多个示例。
图1是示出了根据本公开的示例的用于基于软组织的位置进行术前规划的系统的框图。
图2是天然股骨和胫骨的前视图。
图2A是图2的胫骨的立视图。
图3是根据本公开的示例的被邻近于股骨的远端定位且适于测量软组织的位置的工具的透视图。
图4是根据本公开的示例的胫骨的近端的叠加有由图4的工具收集到的数据的图像。
图5是示出了根据本公开的示例的用于确定患者特定的软组织位置的方法的流程图。
图6是示出了根据本公开的示例的用于基于软组织位置和其它形态尤其选择假体和/或模具的方法的流程图。
图7是示出了根据本公开的示例的患者的软组织相对于胫骨、股骨和假体的位置的虚拟表示。
图8是根据本公开的示例的软组织、股骨和可利用有关患者的膝关节的几何结构的信息形成的手术模具的视图。
图9是根据本公开的示例的来自术前规划工具的截屏图像，该截屏图像具有带有根据本文中公开的系统和方法的功能的视觉显示。
具体实施方式
描述了用于确定患者的关节内的患者特定的软组织位置的示例系统和方法。至少部分基于患者特定的软组织位置，示例系统和方法可同样被用在术前规划中，以帮助选择或形成手术模具和/或帮助基于患者特定的软组织位置选择假体。在图1的示例中，医生或其它人员可使用诸如系统100之类的系统将软组织定位在患者的适用关节中。系统100还可被用户用于帮助选择假体和/或帮助形成模具。这种选择或形成可基于例如软组织的位置和其它特性进行。在图1中，系统100可包括定位系统110，该定位系统110从软组织数据库150、医学成像系统160或一个或多个附加数据库170中的一个或多个接收数据。在一些示例中，定位系统110可包括用户界面模块115、图像提取模块120、选择模块125、解剖几何结构模块130和图像处理引擎140。
在一种示例中，用户界面模块115可从用户接收输入并且提供关于例如最终获得的测量值、软组织位置、计算值和截骨位置的反馈。根据一些示例，用户界面模块115可为在考虑软组织尺寸、位置、骨形态等的情况下进行的模具和/或假体选择提供引导。在一个示例中，用户界面模块115可对输入进行处理，这些输入例如为在处于关节的医学图像内的关注区域的医学图像上选择关节形态(例如，骨尺寸、骨特征、软组织位置)。此外，用户界面模块115可对输入进行处理并提供与该定位系统110的其它方面相关联的输出。根据一些示例，用户界面模块115可与用户界面部件界面连接，这些用户界面部件例如为显示器和用户输入机构(例如，鼠标、键盘或触屏)。
在一种示例中，图像提取模块120可从来源提取用于由定位系统110进行处理的医学图像，这些来源尤其例如为软组织数据库150或医学成像系统160。图像提取模块120可与医学成像系统160直接通信，以便接收患者关节的射线(或相似的)医学图像，用于由定位系统110进行处理。由定位系统110处理的医学图像可以是任何一种医学图像，该图像描绘了患者的关节和软组织的内部结构。诸如X射线、荧光检查、计算机化X线断层摄影术(CT)、实际尺寸成像(EOSTM)和MRI之类的技术可全部产生可用的图像。其它成像技术可与本文中所讨论的方法和系统一起使用。
图像处理引擎140可在由图像提取模块120提取的医学图像上运行多种成像处理算法。图像处理引擎140可使用图像处理算法(例如阈值、边缘检测、对比度检测、反差边缘检测)和其它已知的图像处理技术执行在下文中更为详细讨论的自动测量。
根据图1的示例，解剖几何结构模块130可使用由图像处理引擎140和/或定位系统110产生的数据来执行算法，以便描述或表征关节的一个或多个骨的几何结构。这些计算可确定例如前部/后部和/或内侧/外侧骨尺寸、骨轴线/界标/位置、骨之间的相对位置、骨或关节面的曲率和表面形貌、和/或软组织附接尺寸和/或位置等。骨界标可包括例如内髁和外髁、内上髁和外上髁、胫骨粗隆、滑车沟、髁间窝、PCL面、胫骨隆突和/或胫骨头的尺寸、形状、位置。根据一些示例，选择模块125可使用由解剖几何结构模块130和定位系统110产生的计算值来选择适当的患者特定的假体植入物和/或原型或选择患者特定的模具。例如，假体选择模块125可利用由定位系统110提供的软组织位置数据和可用的假体植入物的尺寸来优化装配。例如，在膝关节置换术的情况下，这种计算可基于软组织相对于患者的远侧股骨和/或近侧胫骨的测量几何结构的位置进行。根据一些示例，假体选择模块125可从数据库170查寻假体植入物定尺寸信息。
根据一个示例，公开了一种利用来自患者的成像数据并通过这些成像数据执行计算的方法，该方法包括确定相关软组织结构的位置。通过计算，可确定包括植入物的尺寸和植入物在患者体内的放置的手术决定。这些手术决定可在实施手术之前被以电子学的方法显现出来。基于该显像，医生可按照需要改变他或她的决定。
图2示出了天然股骨210和胫骨212。股骨210可包括处于股骨210的远端的内髁214和外髁216。多个软组织(例如，韧带)可被附接于股骨210和/或胫骨212。例如，前交叉韧带(ACL)218可从胫骨212的前侧延伸到股骨210，并且后交叉韧带(PCL)220可从胫骨212的后侧延伸到股骨210。图2A是胫骨212的俯视图，并且进一步示出了这些软组织中的一些以及定位在胫骨212与内髁214和外髁216之间的内侧半月板222和外侧半月板224。
图3示出了可适于感测患者的关节312中的形态(例如，骨尺寸、骨特征、软组织形状和位置)的传感器310。传感器310可以是便携式坐标测量机(CMM)的一部分。它被用于测量点关于该机器的基部的三维位置。它可被用于测绘(map)骨的表面并且同样测绘软组织在该骨上的位置。由传感器310收集的信息可被用在软组织数据库150和/或数据库170中，如在图1中所述。在图3的示例中，示出了测量远侧股骨314的尺寸和其它几何结构的传感器310。根据一些示例，传感器310可被用于测量ACL和PCL连接于远侧股骨314的位置。远侧股骨的特征(例如，股骨内髁316、股骨外髁318、髌骨沟320)的尺寸和几何结构以及近侧胫骨的特征(例如，内侧平台和外侧平台、内侧隆凸峰和外侧隆凸峰、结节、外上髁和内上髁、腘沟等)的尺寸和几何结构可同样被利用传感器310进行测量和定位，并且那些数据连同相关的软组织位置数据一起可被存储用于进行存取。如将随后进行讨论的那样，数据可被用于产生算法，这些算法适于基于术前获得的患者关节的医学图像预测患者的软组织的位置和/或形状。根据一些示例，关于骨尺寸和骨特征的数据可与相关的软组织尺寸、位置和形状进行对照。可产生算法，这些算法可利用由医学图像探知的骨尺寸和/或骨特征，以帮助预测相关的软组织尺寸、位置和形状。
图4示出了胫骨350的近侧部分的图像。根据图4，该图像可产生自利用成像技术收集到的图像数据，并且可被与在多种测试期间利用传感器310(图3)收集到的数据叠加。如在图4中所示，收集到的数据可包括ACL和PCL在近侧胫骨上的位置并且可包括外侧髁间隆凸和内侧髁间隆凸的位置。
图5是示出了根据本公开的示例的用于确定患者特定的软组织位置的方法的流程图。该方法可形成410用于一般股骨和/或胫骨的一般ACL和/或PCL轮廓。该轮廓可包括ACL和/或PCL的附接位置、尺寸和形状中的一个或多个。一般ACL和/或PCL轮廓的形成可得自于股骨数据和胫骨数据的带有如前所讨论的识别出(已知)的ACL和/或PCL附接位置信息的数据库。该方法可对患者的膝关节进行成像412并且从该图像测量414骨中的一个或多个的形态(包括尺寸、形状、曲率、骨特征等)。数据可被利用如上所述的成像技术得自于医学图像。根据图5的示例，该方法改变416(例如，适合于)步骤410的数据库中的适当股骨和/或胫骨模型，以匹配患者的股骨和/或胫骨的模型。根据一些示例，不同模型可被针对不同尺寸、性别、种族等加以使用。例如，该步骤可改变数据库中的选定膝关节模型的骨尺寸和/或骨特征，以匹配患者的膝关节的骨尺寸和/或骨特征。在一些示例中，该方法可例如通过执行线性变换随意地改变(morph)几何结构。这种变换的示例可包括：将该物体(例如，骨)分成若干个二维图像；获取二维图像中的一个并且将其与来自数据库的这些二维图像中的另一个进行比较；使这两个图像具有数量相同的点；使来自数据库的第二个二维图像中的这些点移动成与来自患者的初始二维图像的点重合(equal to)；利用二维图像中的若干个执行在前行为；形成数学变换，该数学变换在三维中描述了两种形状之间的差异；以及将来自数据库的任何其它信息(例如，骨质信息、软组织附接位置)转换成特定患者图像。
由此，该方法可利用步骤416的一般股骨和/或胫骨中的变化来改变418该PCL和/后ACL轮廓。根据所示方法，可探知420该附接位置(和/或其它ACL和/或PCL信息)，并且可通过用户将这种信息用于术前规划。
图6是根据本公开的示例的一种用于尤其进行术前规划、选择假体、和/或基于软组织位置和其它患者形态来选择或制造模具的方法的流程图。该模具可被用于关节成形术或按照需要用于执行ACL和PCL韧带重建。根据图6的方法，可对患者的膝关节进行成像510，并且可如前所述测量512该膝关节的形态。可相对于胫骨和/或股骨定位514患者的ACL和/或PCL。医生可利用ACL和/或PCL的位置及其它患者形态(例如，骨尺寸、骨特征)对患者的手术进行术前规划516。根据一个示例，术前规划可包括向医生提供指令、视觉帮助、信息、建议和自动测量值。具有这种功能的术前规划软件的示例被示出并被参照图9进一步进行讨论。可与本文中公开的软件、模块和技术一起使用的软件、模块和技术的示例被公开在由本申请人所拥有且被通过参引全部结合到本文中的美国专利申请公开文献2015/0066150A1中。
根据另一示例，术前规划可在视觉上显示ACL和/或PCL的位置，如在图7和图9中所示，并且可允许医生虚拟地放置胫骨植入物和/或股骨植入物。根据其它示例，术前规划可在视觉上显示用于股骨模具定尺寸和放置的ACL和/或PCL的位置，如图8中所示。根据其它示例，该方法可形成520或选择用于确保成品器械在截骨期间的精确位置和定向的模具，如图8中所示。模具的形成的示例被在由本申请人所拥有且被通过参引全部结合到本文中的美国专利8,884,618和美国专利申请公开文献2003/0317510A1中进行描述。在图6中，该方法可允许用户基于ACL和/或PCL的位置和其它患者形态(例如，骨尺寸、骨特征)选择522适当的胫骨植入物和/或股骨植入物。如图6中所示，胫骨植入物和/或股骨植入物的虚拟放置、ACL和/或PCL的虚拟显示、植入物的选择、和模具的形成可能是相互联系的或可被彼此独立或半独立地实施。
图7使用根据本公开的示例的患者的软组织610关于胫骨612、股骨614和假体616的位置的虚拟表示。这种虚拟表示可帮助医生进行术前规划。例如，医生可改变植入物的尺寸或商标并且查看对于关节成形术的影响，这些影响包括对于软组织610的任何影响。根据另一示例，医生可改变其它方面(例如，用于膝关节成形术的一个或多个截骨的位置)并查看对于关节成形术的影响(包括对于软组织610的任何影响)。图8使用根据本公开的示例的用于确定模具712的尺寸并将模具712定位在股骨714上的患者的软组织710的位置的虚拟表示。这种虚拟表示可帮助医生进行术前规划。
图9是根据本公开的示例的包括为医生进行术前规划所产生的视觉显示的术前规划工具910的截屏图像。如所讨论的那样，规划工具910可包括多个功能，例如向医生提供指令、视觉帮助、信息、建议和自动测量值。
在图9的示例中，规划工具910可允许医生显现和改变截骨(由黄线表示)并且可允许医生虚拟地安装植入物，用于进行核查。规划工具910可对股骨植入物和胫骨植入物的尺寸进行估计，并向医生显示这种尺寸。规划工具910可还允许根据尺寸和/或商标对多种植入物进行虚拟选择和显示。此外，规划工具910可如本文中所讨论的那样根据估计位置或实际位置虚拟地显示患者的软组织。
本文中将某些示例描述为包括逻辑或多个部件、模块或机构。模块可构成软件模块(例如，具体体现在机器可读介质上或传输信号中的代码)或模块。模块是能够执行特定操作的有形单元并且可被以特定的方式构造或设置。在多个示例中，一个或多个计算机系统(例如，独立、客户或服务器计算机系统)或计算机系统的一个或多个模块(例如，一个处理器或一组处理器)可被通过软件(例如，应用或应用部分)构造为运行以执行如本文中所述的特定操作的模块。
在多种示例中，模块可被机械地或电学地实施。例如，模块可包括专用电路或逻辑，其被永久地配置(例如，配置成专用处理器，例如现场可编程门阵列(FPGA)或特定用途集成电路(ASIC))以执行特定操作。模块可同样包括可编程逻辑或电路(例如，被包括在通用处理器或其它可编程处理器内)，该可编程逻辑或电路被通过软件临时配置成执行某些操作。将了解到的是，用以在专用和永久配置电路中或在临时配置电路(例如，由软件进行配置)中机械地实施模块的决策可受到成本考虑和时间考虑的驱使。
因此，术语“模块”可被理解成涵盖有形实体(例如软件)，该有形实体可以是被物理地构建、永久地配置(例如，硬连线)或临时地配置(例如，编程)以便以某种方式操作和/或执行本文中所述的某些操作的实体。考虑到模块被临时地配置(例如，编程)的示例，模块中的每一个无需被在任一时间示例中进行配置或例示。例如，在模块包括被利用软件进行配置的通用处理器的情况下，该通用处理器可被在不同时间配置成各个不同的模块。软件可因此对处理器进行配置，例如以便在一个时间示例下构成具体的模块并且在不同的时间示例下构成不同的模块。
模块可向其它模块提供信息以及从其它模块接收信息。因此，所述模块可被视为被通信地联接。在这种模块中的多个同时存在的情况下，可通过(例如，在适当的电路和总线上进行的)信号传递实现连接模块的通信。在于不同时间对多个模块进行配置或例示的示例中，可例如通过信息在多个模块可以使用的存储结构中的存储和提取而在这种模块之间实现通信。例如，一个模块可执行一种操作，并且将那个操作的输出存储在存储装置中，该模块被通信地联接于该存储装置。另一模块可随后在稍后的时间访问该存储装置以提取和处理所存储的输出。模块可同样启动与输入或输出装置的通信，并且可对资源起作用(例如，收集信息)。
本文中所述的示例方法的多个操作可至少部分地由一个或多个处理器执行，这一个或多个处理器被(例如，通过软件)临时地配置或永久地配置成执行相关操作。无论是被临时地配置，还是被永久地配置，这种处理器均可构成处理器实施模块，这些模块操作以执行一个或多个操作或功能。在一些示例中，本文中所提及的模块可包括处理器实施模块。
同样，本文中所述的方法可至少部分是处理器实施的。例如，一种方法的操作中的至少一些操作可由一个或多个处理器或处理器实施模块执行。某些操作的执行可被分配在一个或多个处理器(不仅是位于单个机器内的处理器，而且是被越过多个机器部署的处理器)中。在一些示例性示例中，一个或多个处理器可被定位在单个位置中(例如，定位在家用环境、办公室环境内或定位为服务器群组)，而在其它示例中，处理器可被越过多个位置分配。
一个或多个处理器可同样操作以支持相关操作在“云计算”环境中的执行或被作为“软件即服务”(SaaS)运转。例如，至少一些操作可由一组计算机(作为包括处理器的机器的示例)执行，这些操作可经由网络(例如，互联网)及经由一个或多个适当的界面(例如，应用程序界面(API))实现。
示例可在数字化电子电路中、或在计算机硬件、固件、软件中或在它们的组合中实施。示例可被利用通过或用以控制数据处理设备(例如，可编程处理器、计算机或多个计算机)的操作来实施的计算机程序产品予以实施，该计算机程序产品例如为被有形地具体体现在信息载体中(例如，在机器可读介质中)的计算机程序。
计算机程序可被以任一编程语言(包括编译语言程序或解释语言)的形式进行编写，并且它可被以任一形式进行部署，包括被部署成独立程序或部署成模块、子程序或适于在计算环境中使用的其它单元。计算机程序可被部署成被在一个计算机上或在一个位置处的多个计算机上实施，或者被越过多个位置分布并且通过通信网络互连。
在多个示例中，可通过一个或多个可编程处理器执行，这一个或多个可编程处理器实施计算机程序以通过对输入数据起作用及产生输出来执行功能。方法操作可同样由专用逻辑电路(例如，场可编程门阵列(FPGA)或特定用途集成电路(ASIC))执行，并且示例的设备可被实施为该专用逻辑电路。
该计算系统可包括客户和服务器。客户和服务器通常彼此远离，并且通常通过通信网络相互作用。客户与服务器的关系依靠在相应的计算机上运行且彼此之间具有客户-服务器关系的计算机程序产生。在部署可编程计算系统的示例中，将了解到的是，硬件和软件体系结构需要考虑因素。具体来说，将了解到的是，对是在永久配置硬件(例如，ASIC)中、在临时配置硬件(例如，硬件和可编程处理器的组合)中、还是在永久和临时配置硬件的组合中实施特定功能的选择可以是一种设计选择。下文中提出了可被在多种示例中部署的硬件(例如，机器)和软件体系结构。
上述详细说明包括对附图的参考，这些附图形成了详细说明的一部分。这些附图通过图示示出了本发明可在其中加以实施的具体实施例。这些实施例在本文中同样被称为“示例”。这种示例可包括除所示出或所描述的元件之外的元件。然而，本发明人还设想到了其中仅设置了所示出或所描述的那些元件的示例。而且，本发明人还设想到了利用或者结合本文中所示或所述的具体示例(或其一个或多个方面)或结合其它示例(或其一个或多个方面)示出或描述的那些元件的任意组合或变更的示例。
在本文献中，术语“一个”或“一种”被用于(如在专利文献中所普遍使用的那样)包括一个或多个，这与任何其它示例或“至少一个”或“一个或多个”的用法无关。在本文献中，术语“或者”被用于指代是非排他性的，或者使得“A或B”包括“A而不包括B”、“B而不包括A”以及“A和B”，除非另有说明。在本文献中，术语“包含”和“在其中”被用作相应术语“包括”和“其中”的通俗易懂的等效词。此外，在所附权利要求中，术语“包括”和“包含”是开放式的，也就是说，包括除了在权利要求中在术语之后所列出的元件之外的元件的系统、装置、物品、组成、配方或方法仍然被视为处于该权利要求的范围内。再者，在所附权利要求中，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅被用作为描述性用词，且并不意在在它们的对象上强加数字要求。
上述描述意在是说明性的，而非限制性的。例如，上述示例(或其一个或多个方面)可被彼此结合使用。可例如由细看上述描述之后的本领域技术人员使用其它示例。提供摘要以符合联邦法规第37篇第1.72(b)条的要求，从而允许读者迅速确定本技术公开文献的本质。所默认的是它将并不被用于解释或限制权利要求的范围或含义。此外，在上述详细描述中，多个特征可被集合在一起以便简化本公开。这不应被解释为意在表示，未要求保护的公开特征对于任何权利要求而言也是必要的。相反，本发明可以少于具体公开的示例中的所有特征而存在。因而，所附权利要求由此被作为示例或实施例结合到详细说明中，每个权利要求可独自作为单独的示例而存在，并且可设想到，这种示例可彼此之间以多种组合或置换的方式进行组合。本发明的范围应该参照所附权利要求连同这些权利要求被给予权利的等同事物的全部范围一起加以确定。

Claims (6)

1.一种用于术前规划的用以定位软组织的系统，包括：
计算机，所述计算机包括至少一个处理器和存储装置，所述存储装置包括指令，当由所述至少一个处理器执行时，所述指令致使所述计算机：
对用于矫形植入物的目标位置的图像数据进行访问，所述图像数据包括关于患者的骨尺寸和骨特征中的至少一种的数据；
对与所述矫形植入物的所述目标位置相对应的存储的软组织数据和骨数据进行访问；
将所述图像数据与所述软组织和骨数据进行比较；
至少部分基于所述软组织数据和所述骨数据确定所述目标位置内的所述软组织的位置；
建议至少部分基于所述目标位置内的所述软组织的所述位置从假体数据库中选择假体以最佳配合所述目标位置，其中，所述假体数据库包括关于具有不同商标和预定尺寸的植入物的信息；
构建所述目标位置的虚拟模型，其中，所述虚拟模型包括所述软组织的轮廓的显示；以及
显示叠加在显示有所述软组织的所述轮廓的所述虚拟模型上的选定假体。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述目标位置是膝关节并且所述患者的骨为所述患者的股骨和胫骨中的一个或多个。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述系统还包括指令，所述指令致使所述计算机至少部分基于所述软组织的所述位置提供关于用于制备所述目标位置中的骨的关节面的患者特定的模具的设计的指令。
4.根据权利要求1到3中的任一项所述的系统，其中，所述图像数据包括软组织形状和软组织位置。
5.根据权利要求1到3中的任一项所述的系统，其中，所述软组织包括ACL和PCL中的至少一种，并且致使所述计算机确定所述软组织的所述位置的指令包括用以致使所述计算机执行下列操作的指令：
根据与所述矫形植入物的所述目标位置相对应的所述软组织数据和所述骨数据，针对一般股骨和胫骨中的一个或多个形成ACL和PCL轮廓中的一种或多种的一般情形；
改变所述一般股骨和胫骨中的一个或多个，以便匹配所述患者的股骨和胫骨中的一个或多个；以及
利用改变所述一般股骨和胫骨中的一个或多个的步骤来改变所述患者的ACL和PCL轮廓中的一种或多种。
6.根据权利要求1到3中的任一项所述的系统，其中，所述系统还包括致使所述计算机执行下列操作中的一个或多个的指令：
提供至少一个解剖测量值、至少一个指令、至少一种建议，
提供信息和至少一种视觉帮助中的至少一种。
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