CN111093541A - 骨科部件设计的优化方法 - Google Patents

Abstract

公开了通过使用成像数据和3D建模来了解骨骼的外部和内部解剖结构以有助于在解剖结构上正确的板、装置和植入物的设计的方法。在一方面，该方法产生包括至少一个弯曲表面的植入物或板，其中该至少一个弯曲表面的轮廓对应于对象的解剖形状。根据骨骼图像来确定对象的解剖形状。

Description

骨科部件设计的优化方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年7月17日提交的题为“Method for Optimizationf ofPeriprosthetic and Humeral Component Design(骨膜和肱骨部件设计的优化方法)”的美国临时专利申请序列号第62/533,203号的权益，其全文以参见的方式纳入本文。

关于联邦赞助研发的声明

不适用。

背景技术

1.发明领域

本发明涉及一种对肱骨解剖结构进行建模的方法，该方法有助于：设计用于肩膀和肘部手术的产品，制造用于修复对象的骨骼的一部分的假体植入物，以及一种通过使用来自上肢假体周围骨折的医学成像数据来优化假体周围骨板和髓内钉的方法。

2.相关技术描述

随着人口老龄化和机动车激增，全世界的骨折数量急剧增加。遭受骨折后，患者对功能和预后的期望也有所提高。这些因素一起极大地推动了全球范围内对骨折的更多手术干预。然而，当前的对板和髓内钉的设计在形状上并不符合解剖结构，并且可获得的尺寸不是基于解剖结构分布的。

与创伤固定装置相关的骨折治疗中存在一系列在解剖结构上不正确的并发症。这包括在尝试放置不具有解剖形状的髓内装置时进一步的骨折，以及在与天然骨骼的接触未优化时发生的灾难性的早期失效。就板来看，当前的夹板系统不提供解剖结构产品。例如，目前市场上所有的近侧和远侧肱骨钢板都只有一个钢板的宽度。这导致板在很大比例的人群中是过宽的，从而由于钢板外伸而导致软组织受到刺激。此外，这导致在许多患者中太小的板，从而无法最大化对骨骼的固定并增加了失效的风险。国际市场的快速增长，代表患者范围的患者数量加剧了这一问题。

随着全球的关节置换的急剧增加，围绕这些植入物的假体周围骨折的发生率也在增加。这些骨折很难治疗，原因是髓管内可能填充了关节成形术用柄部，这给固定带来了挑战。除了围绕关节成形术部件的骨折外，当围绕髓内钉发生骨折时，会发生类似的挑战。

关于肩肘关节成形术，具有不同的肱骨柄部长度的产品数量也迅速增加。除了不同的柄部长度外，还有用于固定柄部的粘结和非粘结选项。这些因素是由不同的骨折型式所产生的，这在以前还未被充分地理解。

过去，一些公司通过简单地将设计覆盖在尸体标本上进行成像来设计创伤装置，而不是为板和髓内装置的形状和尺寸分布开发真正的科学依据和解剖结构原理。过去，这种设计过程基于“最佳拟合”，而在钟形曲线的任一侧都留下了很大一部分植入物太大或太小的人口。

当前的板和髓内钉设计在形状上不是基于解剖结构的，并且可用的尺寸不是基于解剖结构来分布的。虽然已经专门设计了板，以用于治疗下肢假体周围骨折，但是还没有专门为上肢假体周围骨折设计的固定系统。由于不适当的板形状、板长度以及未经过优化以捕获剩余的骨骼的螺孔位置，因此用当前的非基于解剖学的板进行安全固定可能非常具有挑战性。下肢假体周围板往往要大得多，并且在解剖结构上不适合上肢。将这些较大的下肢板用于上肢可能需要增加对软组织的剥离，这会影响愈合。而且，使用在解剖结构上不正确并且不能正确安装的板会导致撞击软组织和突出部，从而导致患者不适，需要进行额外的修正手术。

因此，需要一种法则来改善对假体周围骨折和相关联的肱骨解剖结构的了解，以有助于解剖结构上正确的假体周围骨板的设计和选择。

发明内容

肱骨不直以及使用解剖结构不正确的装置会导致在未优化与天然骨骼的接触时的灾难性的早期装置松动、医源性肱骨骨折、以及因压力上升而导致未来发生骨折的风险增加。本发明通过提供改善对相关肱骨解剖结构的了解的方法来满足前述需求。该法则描述了肱骨解剖特征的相互作用以及这些特征如何基于肱骨中的特定位置而变化。此外，该法则已证明肱骨的形状是侧面特定的。因此，具有基于真实人口分布的解剖形状的右侧特定装置和左侧特定装置可进一步有助于和改善装置设计。该法则可以优化在骨装置界面处的负载以及装配。该法则可以用来帮助全肘和部分肘关节成形术的设计、用于肱骨的髓内钉、肩关节成形术的修订长度的柄部、用于假体周围肱骨骨折、中骨干肱骨骨折和远侧肱骨骨折的板。法则和相关的数据集可以进一步帮助限定赋予这些装置的产品的适当尺寸、形状、分布。

除了了解相关联的肱骨解剖结构外，对假体周围骨折的研究和分析也可有助于设计和选择解剖结构上正确的假体周围骨板。

在一方面，本公开提供了一种方法，其中通过使用CT扫描数据和3D建模来获得对肱骨解剖结构的更好的了解。先前的报告指出了肱骨在一个平面上的潜在弯曲，而目前的法则指出了肱骨解剖结构具有特定的三维结构。因此，该法则可以有助于就解剖结构而言正确的植入物设计，该设计使潜在的并发症最小化。

在一种构造中，提供了一种用于治疗对象的骨骼中的骨折的装置。该装置包括具有第一纵向轴线的第一部段和具有第二纵向轴线的第二部段。第一部段在第一部段与第二部段之间的第一接合部处连接于第二部段。第一纵向轴线和第二纵向轴线在接合部处形成倾斜角，并且第二部段的终端部段的宽度大于第一部段的宽度。装置的第一部段和第二部段可构造成提供对骨骼区域的固定并且包括多个螺孔。

在装置的一些构造中，骨骼是肱骨，并且第二端部段适于符合骨骼的近端部段的外表面。第二部段的终端的周缘的尺寸可被确定为符合肱骨的近端部段的大结节。在接合部处形成的倾斜角可构造成匹配于肱骨的中心线与大结节的角度。装置的长度也可由肱骨的长度确定。

在装置的一些构造中，第一部段的宽度构造成为骨骼中的骨折提供固定。可在装置上设置多个螺孔，并且螺孔的数量可与第二部段的终端的宽度相关。该装置还可构造成具体是用于对象的左侧和右侧。

在一些构造中，该装置还包括具有第三纵向轴线的第三部段。第一部段在第一部段和第三部段之间的第二接合部处连接于第三部段。第一纵向轴线和第三纵向轴线可在第二接合部处形成倾斜角。

在一些构造中，骨骼是肱骨，并且第二端部段适于顺应骨骼的远端部段的外表面。第二部段的终端的周缘的尺寸可被确定为符合肱骨的远端部段的髁。在第一接合部处形成的倾斜角可构造成匹配于肱骨的中心线与髁的角度。在第二接合部处形成的倾斜角可构造成匹配于肱骨的中心线与髁的角度。装置的长度可由肱骨的长度确定。第三部分的长度可构造成为骨骼中的骨折提供固定。

在一种构造中，提供了一种用于治疗对象的骨骼中的骨折的装置。该装置包括具有第一纵向轴线的第一部分和具有第二纵向轴线的第二部分。第一部段在第一部段和第二部段之间的第一接合部处连接于第二部段。第一接合部形成过渡部分，该过渡部分的尺寸设计成提供将第一部段连接至第二部段的曲率。

在一些构造中，第一接合部的位置由与骨骼的笔直中心线的最大偏离的位置确定。第一部段的长度可大于第二部段的长度。

在一些构造中，该装置可包括髓内(IM)钉，并且骨骼可以是肱骨。第一接合部的位置可在肱骨长度的60-90％之间。第一接合部的位置还可在肱骨长度的80％处。

在一些构造中，该装置包括具有第三纵向轴线的第三部段。第二部段在第二部段与第三部段之间的第二接合部处连接于第三部段。第二接合部形成过渡部分，该过渡部分的尺寸设计成提供将第二部段连接至第三部段的曲率。第二接合部的位置可由与骨骼的笔直中心线的偏离位置来确定。第二部段的长度可大于第三部段和第一部段的长度。该装置可为髓内(IM)钉，并且骨骼是肱骨。当骨骼是肱骨时，第二接合部的位置可在肱骨长度的10％到30％之间，或者可在肱骨长度的20％处。

在一种构造中，提供了一种用于制造用于修复对象的骨骼的一部分的整形外科植入物的方法。该方法包括将植入物形成为包括至少一个弯曲部，其中该至少一个弯曲部对应于解剖形状。解剖形状可以通过许多步骤来确定，这些步骤可包括：i)从至少一个观察平面获得骨骼的图像；ii)在图像上定向第一参考线，该第一参考线指示从骨骼的第一边界到骨骼的相对的第二边界的骨骼特征部的最大宽度；iii)在图像上定向第二参考线，该第二参考线垂直于第一参考线并从第一参考线的中点延伸至骨骼的边缘，指示出该骨骼特征部的长度；iv)在图像上定向第三参考线，该第三参考线指示从骨骼的中心线到第一参考线的中点的长度；v)确定第三参考线与第二参考线之间的角度，以确定植入物的至少一个弯曲部。

在一些构造中，该方法包括其中植入物是假体周围骨板、近侧肱骨板、远侧肱骨板、肱骨钉或肱骨柄部中的至少一种的情况。该方法中使用的中心线可以是：1)，在骨骼的第一边界与第二边界之间距离恒定相等的线，这两个边界是皮质骨边界；或2)骨骼的在第一边界与第二边界之间距离恒定相等的线，这两个边界是松质骨边界)，或3)平直的纵向骨骼轴线的中心线。

在一些构造中，在该方法中使用的骨骼是肱骨。当骨骼是肱骨时，特征部可以是大结节，并且第一参考线指示肱骨上的大结节的宽度。植入物的一个弯曲部可对应于大结节的距肱骨中心线的角度。在一些构造中，当骨骼是肱骨时，特征部是髁，并且第一参考线指示肱骨上的髁的宽度。植入物的一个弯曲部可对应于髁的距肱骨中心线的角度。

在一些构造中，该方法中使用的骨骼可以是股骨、胫骨、桡骨或尺骨。该方法中使用的图像可以是计算机断层摄影扫描切片。在一些构造中，该方法包括确定骨骼的厚度以确定植入物上的螺孔位置。该方法可以是自动的，从而将图像发送至具有处理器的控制系统，该处理器构造成执行存储在其上的程序以自动提取对象的骨骼的测量值。可参考骨骼的自动测量值以使用增材制造系统来制造板。

在一种构造中，提供了一种用于制造用于修复对象的骨骼的一部分的整形外科植入物的方法。该方法可包括形成植入物以包括至少两个弯曲部。弯曲部可对应于由以下各项确定的解剖形状：i)从至少一个观察平面获得骨骼的图像；ii)在图像上定向第一参考线，该第一参考线指示骨骼的、从骨骼的第一边界到骨骼的相对的第二边界的第一特征部的最大宽度；iii)在图像上定向第二参考线，该第二参考线指示骨骼的、从骨骼的第一边界到骨骼的相对的第二边界的第二特征部的最大宽度；iv)在图像上定向第三参考线，该第三参考线垂直于第一参考线并从第一参考线的中点延伸至第二参考线的中点；v)在图像上定向第四参考线，该第四参考线垂直于第二参考线并从第二参考线的中点延伸至骨骼的边缘，指示骨骼的第二特征部的长度；vi)在图像上定向第五参考线，该第五参考线指示从骨骼的中心线到第一参考线的中点的长度；vii)确定第三参考线与第四参考线之间的角度，以确定植入物的至少一个弯曲部；viii)确定第三参考线与第五参考线之间的角度，以确定植入物的至少一个弯曲部。

在一些构造中，该方法包括，当特征是肱骨的髁时，第一参考线在鹰嘴窝处指示肱骨上的髁的宽度。然后，第二参考线可指示髁的最大宽度。

在一种构造中，提供了一种用于制造用于修复对象的骨骼的一部分的整形外科植入物的方法。该方法包括将植入物形成为包括至少一个弯曲部，其中该弯曲部对应于由以下各项确定的解剖形状：i)从至少一个观察平面获得骨骼的图像；ii)在图像上定向第一参考线，该第一参考线指示从骨骼的第一边界到骨骼的相对的第二边界的骨骼特征部的最大宽度；iii)在图像上定向第二参考线，该第二参考线垂直于第一参考线并从第一参考线的中点延伸至骨骼的中心线，指示骨骼特征部的长度；以及iv)确定第二参考线与中心线之间的角度，以确定植入物的至少一个弯曲部。在一些构造中，在该方法中使用的骨骼是肱骨。当骨骼是肱骨时，特征部可以是大结节，并且第一参考线指示肱骨上的大结节的宽度。植入物的一个弯曲部可对应于大结节的距肱骨中心线的角度。

在一个方面中，本公开提供一种用于制造假体周围植入物的方法，该假体周围植入物用于修复对象的骨骼的一部分。该方法可以包括将假体周围植入物形成为包括至少一个弯曲表面，该至少一个弯曲表面的轮廓对应于解剖形状。解剖形状可以通过许多步骤来确定，这些步骤可以包括：(i)从至少一个观察平面获得骨骼的图像，其中，观察平面可包括矢状、冠状和轴向的观察平面，(ii)在图像上定向从骨骼的第一边界到骨骼的相对第二边界延伸的近侧纵横线，(iii)在图像上定向纵向骨骼轴线，该纵向骨骼轴线从近侧纵横线沿着第一边界与第二边界之间的骨骼的长度延伸，(iv)在图像上定向多条侧向线，这些侧向线处于距近侧纵横线的距离不同的位置，该多条侧向线中的每条从骨骼的第一边界上的多个第一交点中的一个垂直延伸至在多个第二交点的一个处与纵向骨骼轴线相交的多个第二交点的一个，以及(v)基于多个第一交点和多个第二交点推断解剖形状。

在一些方面，假体周围植入物可以是假体周围骨板。多条侧向线能够以等距的间隔从近侧纵横线或从骨骼切割线向远侧放置。等距间隔可以在0.1到50毫米的范围内。

在一些方面，骨骼可以是肱骨。在其它方面，骨骼可以是桡骨、尺骨或任何其它骨骼。

在一些方面，该图像可以是计算机断层扫描切片。步骤(v) 还可以包括测量至少三条侧向线中的第一线的第一参考距离，该第一线从多个第一交点的第一点垂直延伸至多个第二交点的第一点；测量至少三条侧向线中的第二线的第二参考距离，第二条线从多个第一交点的第二点垂直延伸至多个第二交点的第二点；测量至少三条侧向线中的第三线的第三参考距离，第三线从多个第一交点的第三点垂直延伸至多个第二交点的第三点；基于上述第一参考距离、第二参考距离和第三参考距离推断所述第一边界的解剖形状。

在一些方面，步骤(v)还可以包括：基于第一参考距离和第二参考距离，推断在多个第一交点的第一点与多个第一交点的第二点之间解剖形状的第一曲率；以及，基于第二参考距离和第三参考距离，推断在多个第一交点的第二点与多个第一交点的第三点之间解剖形状的第二曲率。

在一些方面，步骤(v)还可以包括利用来自矢状观察平面的数据推断解剖形状的曲率，或利用来自冠状观察平面的数据推断解剖形状的曲率，或利用来自轴向观察平面的数据推断解剖形状的曲率。一个或多个观察平面的任何组合可用于确定解剖结构的曲率，并且所使用的观察平面可以彼此非正交的角度获得。

在某些方面，骨骼可以包括假体周围骨折。假体周围植入物可以形成为适配骨骼的解剖形状并矫正假体周围骨折。假体周围骨折可以通过以下的来表征：(i)确定假体柄部的长度和宽度，(ii)确定柄部的几何形状， (iii)确定柄部的固定，(iv)确定骨折型式，(v)确定骨折型式是否为粉碎性的，(vi)确定折曲和位移的量，以及(vii)对位移进行分类。假体周围植入物可以形成为具有长度、宽度和形状，该长度、宽度和形状由所表征的假体周围骨折来确定。

在另一方面，本发明提供了一种用于治疗骨骼的近侧部段与骨骼的远侧部段之间的骨折的装置，其中，骨骼的近侧部段具有植入其中以用于肩关节成形术的假体，或者其中骨骼的的近侧部段具有植入其中以用于肘关节成形术的假体。该装置包括细长板，该细长板的尺寸设计成横跨骨折部而放置在骨骼上。当将板横跨骨折部放置在骨骼上时，该板具有面向骨骼的骨骼界面表面。在一些实施例中，骨骼界面表面具有从在板的近侧部分处凸出或凹陷的第一曲率过渡到在板的第二部分处的第二曲率的形状，该第二部分与板的近侧部分纵向相邻。当第一曲率是凹的时，第二曲率是凸的，而当第一曲率是凸的时，第二曲率是凹的。骨骼界面表面的形状可以在板的远侧部分处从第二曲率过渡到第三曲率，该远侧部分与板的第二部分纵向相邻。当第二曲率是凹的时，第三曲率是凸的，而当第二曲率是凸的时，第三曲率是凹的。第一曲率可以是凸的，使得第二曲率是凹的并且第三曲率是凸的。本领域的技术人员将了解，板的形状可由任意数量的弯曲部段限定。

在一些方面，该板可以是近侧肱骨短假体周围板，其形成为用于具有最小化的远侧骨折延伸部的短柄部。

在一些方面，该板可以是近侧肱骨长假体周围板，其形成为用于具有远侧骨折延伸部的短柄部和具有最小化的远侧延伸部的规则长度柄部中的至少一个。

在一些方面，该板可以是短的远侧肱骨假体周围板，其形成为用于全肘关节成形术的、具有最小化的近侧骨折延伸部的短肱骨柄部。

在一些方面，该板可以是长的远侧肱骨假体周围板，其形成为用于全肘关节成形术的具有近侧肱骨骨折延伸部的短肱骨柄部以及用于全肘关节成形术的具有最小化的近侧骨折延伸部的规则长度的肱骨柄部中的至少一个。

在一些方面，该板可以是中骨干肱骨假体周围板，其形成为用于具有最小化的骨折延伸部和中骨干非假体周围骨折的规则长度的肩/肱骨柄部中的至少一个。

在一些方面，该板可以是全长假体周围板，其形成为用于涵盖肱骨的很大一部分的骨折、包括高度粉碎的骨折。

在考虑了以下详细描述、附图以及所附权利要求书的情形下，将更佳地了解本发明的这些和其它特征、方面以及优点。

附图说明

图1是适合于在本公开中使用的现有技术的肩假体的一种实施例的剖视图。

图2示出了在肱骨的冠状观察平面中的跟踪计算机断层摄影(CT)二维(2D)CT切片，其中测量线以虚线示出。

图2A示出了在肱骨的冠状观察平面中的跟踪计算机断层摄影(CT)二维(2D)CT切片。

图2B示出了在肱骨的矢状观察平面中的跟踪计算机断层摄影(CT)二维(2D)CT切片，其中测量线以虚线示出。

图2C示出了在肱骨的矢状观察平面中的跟踪计算机断层摄影(CT)二维(2D)CT切片。

图2D示出了肱骨的冠状观察平面，其中示出了测量线。

图2E示出了肱骨的轴向剖视图以及在肱骨图像上的剖视图位置的描绘，其中示出了测量线。

图3A示出了肱骨近侧部段的矢状图，其中示出了测量线。

图3B示出了肱骨近侧部段的矢状图，其中示出了测量线。

图3C示出了肱骨的近侧部段，其中示出了测量线。

图3D示出了肱骨的近侧部段，其中示出了曲率半径线。

图4A示出了在肱骨的轴向观察平面中沿着图2中的线4A-4A的跟踪计算机断层摄影(CT)二维(2D)CT切片，其中肱骨安装了假体周围骨板。

图4B示出了在肱骨的轴向观察平面中沿着图2中的线 4B-4B的跟踪计算机断层摄影(CT)二维(2D)CT切片，其中肱骨安装了假体周围骨板。

图4C示出了在肱骨的轴向观察平面中沿着图2中的线 4C-4C的跟踪计算机断层摄影(CT)二维(2D)CT切片，其中肱骨安装了假体周围骨板。

图4D示出了在肱骨的轴向观察平面中沿着图2中的线 4D-4D的跟踪计算机断层摄影(CT)二维(2D)CT切片，其中肱骨安装了假体周围骨板。

图4E示出了在肱骨的轴向观察平面中沿着图2中的线 4E-4E的跟踪计算机断层摄影(CT)二维(2D)CT切片，其中肱骨安装了假体周围骨板。

图4F示出了在肱骨的轴向观察平面中沿着图2中的线4F-4F 的跟踪计算机断层摄影(CT)二维(2D)CT切片，其中肱骨安装了假体周围骨板。

图5A、5B和5C示出了与肩假体一起使用的骨板的一种实施例。

图6示出了在冠状(AP)观察平面中的与肩假体一起使用的骨板的一种实施例。

图7示出了在矢状观察平面中的与肩假体一起使用的骨板的一种实施例。

图8示出了假体周围骨板的一种实施例的立体图。

图9A、9B、9C和9D示出了外髁，其中示出了测量线。

图10A、10B和10C示出了后外髁，其中示出了测量线。

图11A、11B、11C和11D示出了内髁，其中示出了测量线。

图12A、12B和12C示出了后内髁，其中示出了测量线。

图13A、13B和13C示出了外髁板的实施例。

图14A、14B和14C示出了后外髁板的实施例。

图15A、15B和15C示出了内髁板的实施例。

图16A、16B和16C示出了后内髁板的实施例。

图17示出了平均松质中心线偏移的图形表示。

图18A和18B示出了肱骨钉的实施例。

图19A、19B、19C和19D示出了用于肱骨的宽度测量值的图形表示。

在对于附图的下列描述中，采用类似的附图标记来指代各图中的类似部件。

具体实施方式

在本公开的一个方面，提供了一种新颖的法则，以通过使用 CT扫描数据和3D建模来改善对骨骼的外部和内部解剖结构的了解。对最大的肩肘假体周围骨折进行了回顾性分析，以提高对假体周围骨折的认识。该分析进一步强调了一种真正的解剖结构加板系统的需求以及它的优势，该系统可适用于解决假体周围骨折。虽然详细介绍了用于肱骨的法则，但该法则适用于其它骨骼，包括但不限于股骨、胫骨、桡骨、尺骨、椎体等。该法则描述了外部和内部肱骨的解剖特征的相互作用以及这些特征如何基于肱骨中的特定位置而变化。在本公开的一方面，为了提高效率，执行了自动测量，并且该自动化可适用于任何骨骼。

在本公开的一方面，创建板和髓内钉模型以测试法则和解剖特征的相互作用以及它们彼此之间的相互依赖性。该模型具有改善髓内钉和板的解剖骨折固定的特定功能。测试结果证实，与当前可用的设计相比，该法则显著提高了拟合度。该法则可以优化并有助于真正的解剖结构创伤固定装置的设计的解剖形状以及尺寸分布。

首先看图1，示出了现有技术的解剖结构全肩假体10的一种示例性实施例。本领域技术人员将了解，其它假体、比如反向肩关节成形术、半关节成形术、无柄部肩关节成形术、表面重修、肘部假体等可能适用本公开。肱骨12的上部分由肱骨部件14置换，该肱骨部件包括柄部16，该柄部延伸到形成于肱骨12内的孔中。典型的是，柄部16固定在形成于肱骨12内的孔内。柄部16具有纵向柄部轴线S。大致半球形的头部18连接于柄部16。柄部16 可以与头部18成一体，或者柄部16和头部18可以形成为分开的部件。半球形头部18具有基面19和纵向头部轴线H。肱骨部件14的半球形头部18与使用粘结或非粘结柱28固定在肩胛骨26(以剖切视图示出)的关节盂腔内的关节盂部件24的互补凹部段22铰接。关节盂部件24包括与凹部段22相对的基面27，该基面用作关节盂部件24的关节表面。

可以对如下的独特数据库进行研究：使用经过定制设计的肩关节成形术患者的骨量方案，对整个肱骨进行连续五十次高分辨率薄切割二维和三维CT扫描。该定制设计的方案是在Mayo诊所专门开发的，用于详细了解这些患者的解剖结构。此外，对这些患者中的每一个进行3D建模。随后，利用这种独特的资源开发了一种了解内部和外部肱骨解剖结构的方法，并进行了验证。该数据集有助于开发一种法则来了解肱骨解剖结构，并有助于设计对于解剖结构正确的板和植入物。

在非限制性示例中，该方法有助于全肘和部分肘关节成形术的设计、用于肱骨的髓内钉、肩关节成形术的修订长度的柄部、用于假体周围肱骨骨折、中骨干肱骨骨折和远侧肱骨骨折的板。

可以使用本公开的方法来实现假体周围板的适当设计和/或选择。通过分析大量的上肢假体置换物，特别是肩和肘关节置换物，可以方便地设计和选择假体周围板。识别肩关节成形术或肘关节成形术周围假体肱骨骨折的患者。这个独特的数据集包括108个案例：59例肱骨假体周围骨折的肩关节成形术以及49例肱骨假体周围骨折的肘关节成形术。该数据集有助于了解特定的骨折部位、骨折型式和剩余骨量。因此，在一方面，开发了一种设计和制造用于修复对象中的骨骼的一部分的假体周围植入物的方法。具体地，开发了一种设计和制造用于围绕肩关节成形术的假体周围骨折和围绕肘关节成形术的假体周围骨折的假体周围植入物的方法。

围绕肩关节成形术的假体周围骨折

存在于对象中的假体植入物可以通过许多参数来表征。假体植入物的柄部的长度和宽度能够以毫米为单位进行测量。柄部的几何形状可以评估为渐缩或圆柱形的。可以确定柄部的固定机构是未粘结的还是粘结的。对象的上肢骨折可能具有多种型式，可以将其评估为以下之一：(1)仅大结节； (2)A型骨折位于假体末端处并向近侧延伸；(3)B型骨折位于假体末端处，无延伸部或仅具有极少的向近侧的延伸部，但具有向远侧延伸部的可变化量； (4)C型骨折位于假体末端的远侧。骨折还可以确定为粉碎性或非粉碎性骨折。确定柄部是否松动也是重要的。骨折类型还可以表征为横向、倾斜或螺旋形，并且还可以评估角度和位移。折曲分为轻度(≤15°)、中度(15°至30°) 或严重(>30°)。位移分为轻度(肱骨干直径的三分之一以内)、中度(肱骨干直径的三分之一至三分之二)或严重(肱骨干直径的三分之二以上)、或完全位移。评估大结节以确定在大结节中是否存在足够量的骨骼用于螺钉固定。将治疗确定为手术还是非手术，并确定治疗类型。表A显示了根据上述标准分类的59例假体周围肱骨骨折的肩关节成形术的数据。

表A

围绕肘关节成形术的假体周围骨折

存在于对象中的假体植入物可以通过许多参数来表征。假体植入物的柄部的长度和宽度能够以毫米为单位进行测量。柄部的几何形状可以评估为渐缩或圆柱形。可以确定柄部的固定机构是未粘结的还是粘结的。对象的上肢骨折可能具有多种型式，可以将其评估为以下之一：(1)仅髁区域； (2)A型骨折位于假体末端处并朝向远侧肱骨延伸；(3)B型骨折位于假体末端处，无延伸部或仅具有极少的向远侧的延伸部，但可以具有向近侧延伸部的可变化量；(4)C型骨折位于假体末端的近侧。骨折还可以确定为粉碎性或非粉碎性骨折。确定柄部是否松动也是重要的。骨折类型还可以表征为侧向、倾斜或螺旋形，并且还可以评估角度和位移量。折曲分为轻度(≤15°)、中度 (15°至30°)或严重(>30°)。位移分为轻度(肱骨干直径的三分之一以内)、中度(肱骨干直径的三分之一至三分之二)或严重(肱骨干直径的三分之二以上)、或完全位移。将治疗确定为手术还是非手术，并确定治疗类型。表B显示了根据上述标准分类的49例假体周围肱骨骨折的肘关节成形术的数据。

表B

术前CT扫描

有助于设计和制造符合解剖结构要求的板和植入物的法则涉及对术前医学成像数据、比如来自计算机断层扫描(CT)扫描的数据的分析，并且还可包括3D模型的使用。在一方面，假体周围植入物可以形成为包括至少一个弯曲表面，该弯曲表面可具有与对象的解剖形状相对应的轮廓。上述至少一个弯曲表面的轮廓可以对应于在对象的CT扫描的分析期间已经确定的解剖形状。

参见图2，可以通过许多步骤来确定解剖形状。可以获得对象的骨骼42的图像40，在一些实施例中，图像40可以是CT图像，在其它实施例中，图像可以是X射线图像、超声图像、磁共振图像(MRI)、正电子发射断层扫描(PET)图像等。骨骼可以是肱骨。在其它实施例中，骨骼可以是桡骨、尺骨、股骨、胫骨或任何其它骨骼。骨骼切割线46可以在图像40上定向，其可以从骨骼42的第一边界48延伸至骨骼42的相对的第二边界50。在一些实施例中，骨骼切割线46可以在对象的肱骨骼部的区域上成角度地定向。纵向骨骼轴线54可以在图像40上定向。纵向骨骼轴线54可从近侧肱骨方面纵向地延伸。在另一种实施例中，纵向骨骼轴线54可从近侧纵横线、比如近侧大结节线44与骨骼切割线46的交点41A处纵向延伸，其中通过在大结节的最近侧和最外侧方面从骨骼42的第一边界48上的第一交点41B垂直延伸通过第二交点41A来使近侧大结节线44在图像40上定向，其中近侧大结节线44 与骨骼切割线46相交，并进一步延伸至骨骼42的第二边界50上的第三交点 41C。在一些实施例中，骨骼42可以是肱骨。图2A示出了一种实施例，其中纵向骨骼轴线54可以遵循骨骼42的中心线，其限定为在第一边界48与第二边界50之间相距恒定相等的距离。当骨骼轴线54是骨骼42的中心线时，轴线54的非线性形状限定了骨骼42的曲率半径，可以在沿着骨骼轴线54长度的各个点处对该曲率半径进行评估。轴线54的非线性形状可以提供许多不同的曲率半径。当骨骼轴线54是中心线时，轴线54与近侧大结节线44的相交可以确定交点41A。在一种非限制性示例中，第一曲率半径可以过渡到第二曲率半径，并且第二曲率半径可以过渡到第三曲率半径。第一曲率半径和第三曲率半径可以是凹的，而第二曲率半径可以是凸的。每个曲率半径可以表征为不同的半径。可以提供任意数量的曲率半径变化，使得在松质骨骼的髓内管90内，轴线54在第一边界48与第二边界50之间是恒定相等的距离。在另一种实施例中，纵向骨骼轴线54不遵循中心线，而可以是线性的并且可以从骨骼切割线46延伸，或者可在第一边界48与第二边界50之间沿着骨骼的长度从交点41A线性延伸，该交点是由中心线与近侧大结节线44的相交建立的。可以在图像40上以距交点41a或距近侧纵横线、比如近侧大结节线44或距骨骼切割线46不同的距离定向多条侧向线58a、58b、58c、58d、58e、58f、58g、 58h、58i、58j。多条侧向线58a至58j中的每条均可以在骨骼42的第一边界 48上从多个第一交点62a、62b、62c、62d、62e，62f、62g、62h、62i、62j中的一个垂直延伸至多个第二交点64a、64b、64c、64d、64e、64f、64g、64h、 64i、64j中的一个，从而在多个第二交点64a至64j中的一个处与纵向骨骼轴线54相交。多条侧向线58a至58j中的每条还可以从纵向骨骼轴线54上的多个第二交点64a至64j中的一个垂直延伸至骨骼42的第二边界50上的多个第三交点68a、68b、68c、68d、68e、68f、68g、68h、68i、68j中的一个。可以基于对近侧大结节线44的第一交点41B以及多个第一交点62a至62j的确定，并测量到对应的第二交点的距离，来推断骨骼42的解剖形状，对于交点41B，该距离将是到近侧大结节线44的交点41A，并且随后是从第一交点62a至62j 到多个第二交点64a至64j。具体地，可以从近侧大结节线44的第一交点41B 和多个第一交点62a至62j与多个第二交点41a和64a至64j推断骨骼42的第一边界48的解剖形状。通过使用近侧大结节线44的第三交点41C与多个第三交点68a至68j，并测量到对应的第二交点41a和64a至64j的距离，可以与上述类似的方式来推断骨骼42的第二边界50的解剖形状。

在一些实施例中，多条侧向线58a至58j能够从交点41a的远侧以等距间隔放置，或者是从诸如近侧大结节线44之类的近侧纵横线或者骨骼切割线46的远侧以等距间隔放置。在一些实施例中，等距间隔可以在0.1 到50毫米的范围内。在非限制性实施例中，等距间隔可以是25毫米。由此，可以在在远侧距离交点41a25毫米、50毫米、75毫米、100毫米、125毫米、 150毫米、175毫米和200毫米或更大的毫米处进行示例性测量，或者可以从诸如近侧大结节线44之类的近侧纵横线或者从骨骼切割线46进行测量。可以添加更多线以提供更高分辨率来确定骨骼的轮廓。

在非限制性的示例性实施例中，可以测量从多个第一交点 62a至62h中的第一点62b垂直延伸至多个第二交点64a至64h中的第一点64b 的第一线71b的第一参考距离。可以测量从多个第一交点62a至62h中的第二点62e垂直延伸至多个第二交点64a至64h中的第二点64e的第二线71e的第二参考距离。可以测量从多个第一交点62a至62h中的第三点62h垂直延伸至多个第二交点64a至64h中的第三点64h的第三线71h的第三参考距离。

可以基于第一线71b的第一参考距离、第二线71e的第二参考距离和第三线71h的第三参考距离来推断第一边界48的解剖形状。可以基于第一参考距离和第二参考距离在多个第一交点62a至62h中的第一点62b与多个第一交点62a至62h中的第二点62e之间推断解剖形状的第一曲率。可以基于第二参考距离和第三参考距离在多个第一交点62a至62h中的第二点62e 与多个第一交点62a至62h中的第三点62h之间推断解剖形状的第二曲率。

在本公开的方法的另一种形式中，可以基于侧向线58b的第四参考距离、侧向线58e的第五参考距离以及侧向线58h的第六参考距离来一起推断第一侧向边界48和第二侧向边界50的解剖形状。可以基于第四参考距离和第五参考距离在多个第一交点62a至62j中的第一点62b与多个第一交点 62a至62j中的第二点62e之间推断解剖形状的第一曲率。可以基于第五参考距离和第六参考距离在多个第一交点62a至62j中的第二点62e与多个第一交点62a至62j中的第三点62h之间推断解剖形状的第二曲率。

参照图2D，可获得各种肱骨长度测量值，以便不仅帮助骨科板或植入物的设计，而且还为此类板或植入物提供适当的尺寸分组，以正确地适配患者群体。在一些实施例中，骨骼1246的总长度是确定的。在本示例中，骨骼是肱骨，通过在肱骨顶部与从鹰嘴窝中央笔直向下的最远端的点之间创造一条线，可以建立总长度1246。从肱骨的顶部到大结节的顶部的距离1247 以及从大结节到鹰嘴窝的距离1248可与总长度1246分开记录。在一种实施例中，计算患者的所测量的总肱骨长度的百分比可用于确定患者可能需要的板或植入物的尺寸。

参照图2E，来自图2的多条侧向线58a、58b、58c、58d、 58e、58f、58g、58h、58i、58j可包括被放置在多个平面中、比如图2E中的 A-C和D-B。多条侧向线还可包括对皮质和松质骨骼材料的厚度的测量值。在提供的示例中，在肱骨的2D横截面中获得了皮质和松质骨骼的厚度。可以确定皮质外侧厚度1249、皮质内侧厚度1250、皮质前厚度1251和皮质后厚度1252。还可以确定松质前到后距离1253、松质内侧至外侧距离1254、皮质前到后距离1255以及皮质内侧至外侧距离1256。在一些实施例中，可以使用平面的任何定向，例如在部分旋转的后视图之前的部分旋转，这可实现骨骼的完全3D厚度测量。在一种实施例中，可以自动方式获得这些测量值，其中将医学图像提供给计算机系统，该计算机系统自动分割骨骼，识别相关的解剖结构界标、比如肱骨骼部和鹰嘴窝，并执行所期望的测量。这些宽度测量值的图形表示分别在图19A、19B、19C和19D中示出。

参照图19A、19B、19C和19D，骨骼厚度数据可用于确定板或植入物在骨骼上/中的放置。骨骼厚度是骨骼质量的替代指标，因此外科医生还可使用比如当前数据中显示的厚度数据来确定植入期间针对板要使用哪些螺孔。外科医生可选择与更高质量、更粗的骨骼相对应的螺钉位置，并且可选择在与较薄的骨量相对应的螺孔位置选择不使用螺钉。螺钉、销、螺栓、环扎带等可用于将植入物附连至骨骼并且可使用螺孔。板还可以重新定位在骨骼上，以使与较厚的骨骼接触最大化。

上述方法可以有助于在解剖结构上设计适当的假体周围假体板以及肱骨的中骨干肱骨板，并具有适当的形状、宽度和长度。如表1所示，这些方法揭示了近侧肱骨区域的特定型式和形状。在矢状平面中测量出大结节宽度。表1中对“解剖切割”的参考对应于图2中的骨骼切割线46。表1中的测量单位为mm，并且沿着诸如图2的侧向线58a至58h之类的线在25mm(毫米)、50mm、75mm、100mm、125mm、150mm、175mm和200mm处沿着远离骨骼切割线46的纵向轴线54进行测量，这是冠状视图的示例。该方法限定了肱骨解剖结构的轮廓，这将有助于设计解剖结构上正确的植入物和板，比如中轴和假体周围板。

表1

50例用于肩关节成形术的术前CT扫描的解剖测量值

第10和第90个百分位数是指数据范围。

如表1所示，肱骨在大结节处可能变宽，然后向远侧变窄，直到在肱骨解剖颈以下约100mm处。然后，肱骨可以开始变宽，这可以对应于三角肌插入物。然后，肱骨可以变窄，直到在解剖颈部下方约175mm处第二次加宽，这可以对应于肘部区域。这种方法和3D建模可以有助于开发可优化与天然骨骼接触的植入物和装置。在一方面，该方法可用来帮助使软组织剥离和以及不符合正常解剖结构的钢板对软组织的刺激最小化。此外，来自该法则的数据可以限定管理这些骨折所需的板的真实解剖分布和范围。

该法则还揭示了，男性和女性相比，肱骨宽度存在显著差异，如表2所示。表2中的解剖切口对应于图2中的骨骼切割线46。表2中的测量单位为mm，并且沿着诸如图2的侧向线58a至58h之类的线在25mm(毫米)、 50mm、75mm、100mm、125mm、150mm、175mm和200mm处沿着远离骨骼切割线46的纵向轴线54进行测量。可以考虑对男性/女性使用不同尺寸和形状的肱骨植入物或板，以及可能具有侧面特定性的植入物或板(左右)。

表2

对比男性和女性患者的用于肩关节成形术的术前CT扫描的解剖测量值

比较：平均值(SD)	女性	男性	p值
				大结节宽度	31.8(2.6)	35.1(3.5)	0.0015
解剖切口下方25mm	26.7(2.6)	32.6(3.5)	<.001
				解剖切口下方50mm	22.0(2.5)	27.2(3.2)	<.001
解剖切口下方75mm	20.8(2.4)	25.3(2.9)	<.001
				解剖切口下方100mm	21.4(2.8)	25.9(3.2)	<.001
解剖切口下方125mm	19.3(2.7)	24.9(3.1)	<.001
				解剖切口下方150mm	19.1(1.5)	23.3(2.8)	<.001
解剖切口下方175mm	20.1(1.6)	24.1(2.5)	<.001

该法则发现，与规则长度的柄部相比，短柄部的骨折位置可能不同。可采用六板系统，包括：(1)近侧肱骨短假体周围板，其长度比如为85-125mm，可主要用于无柄部应用，或者短长度的柄部，其长度比如为55-95mm，具有最小化的远侧骨折延伸部；(2)近侧肱骨长假体周围板，其长度比如为150-180mm，可主要用于短柄部，或者规则长度的柄部，其长度例如为120-150mm，具有最小化的远侧骨折延伸部；(3)短的远侧肱骨假体周围板，其长度为100-130mm，可主要用于短肱骨柄部，其长度比如为70-100 mm，用于全肘关节成形术，具有最小化的近侧骨折延伸部；(4)长的远侧肱骨假体周围板，其长度比如为150-180mm，可主要用于短肱骨柄部，其用于全肘关节成形术，具有近侧肱骨骨折延伸部，或用于规则长度的肱骨柄部，例如 120-150mm，用于全肘关节成形术配合使用，具有最小化的近侧骨折延伸部； (5)中骨干肱骨假体周围板，主要可用于规则长度的肩/肱骨柄部，具有最小化的骨折延伸部或中骨干非假体周围骨折；以及(6)全长假体周围板，长度比如为：女性长270-330mm，男性长300-360mm，主要用于涵盖肱骨大部分的骨折，包括高度粉碎性骨折。

通过了解骨折的型式和相对分布，该方法可以确定所需的板分布——具有横向骨折的短柄部与具有向远侧延伸的螺旋形骨折的规则长度的柄部相比。该法则和数据集可以驱使准确的术前计划，以确定手术时要使用的具体的板。该方法不仅可以根据解剖结构考虑来设计板，还可以考虑骨折型式，然后将其用于术前计划中以选择所需的正确骨折板。

为了获得对骨骼的板固定，人们可能会考虑使用可弯曲的凸片来抓住周围的骨骼，以及适于线缆的多角螺钉和螺孔。

在一个实施例中，根据图3A，通过找到大结节301的最近端和最外侧点，然后在大结节301的最前边界310至最后边界315之间进行测量，来在矢状平面中测量大结节(GT)宽度305。根据图3B，从松质骨骼的中心线325到沿着大结节角度线302的大结节宽度330的中间方面测量了大结节角度335。对大结节到三角肌插入物(DI)340的近侧方面之间的距离以及从结节到三角肌插入物345中心的距离进行测量，并记录在表3中。图3D包括曲率分析，其中在冠状视图上，弧线350限定了大结节的曲率半径，并且弧线355限定了骨骼区域的在大结节与三角肌插入物之间的曲率半径。交点360 是弧线350和355的交点。表3中的测量是基于50个肩部的CT扫描，数据以mm表示，并且是根据图3A，3B和3C进行的。

表3

进行这项研究以进一步限定肱骨解剖结构，以有助于肱骨植入物或板的设计形状和尺寸分布，以固定骨折(例如假体周围骨折)。类似的法则可以用于非假体周围骨折。同样明显的是，基于真实解剖结构的植入物和板在包括臀部特定植入物在内的其它区域(包括臀部、膝盖、脚踝、肘部、腕部、手和脊柱)将是有益的。例如，在股骨中，可以使用基于大转子的线来代替这里描述的大结节线。

这些测量值的各种组合用于制造假体部件，比如对象(例如，哺乳动物)中的植入物或板。该假体部件可例如由如下形成：(i)诸如钛合金 (例如，钛-6-铝-4-钒)、钴合金、不锈钢合金或钽之类的金属或金属合金； (ii)诸如氧化铝或氧化锆之类不可再吸收的陶瓷；(iii)诸如聚乙烯之类的不可再吸收的聚合物材料；或(iv)诸如碳纤维强化聚合物(例如，聚砜)之类的不可再吸收的复合材料，或者诸如聚乙醇酸(PGA)和/或聚乳酸(PLA) 之类的可吸收材料。假体部件可以通过加工由这些材料形成的物件或者通过在合适的模具中模制这些材料来制造。

参见图2B，可以通过许多步骤来确定解剖形状。可以在矢状视平面中获得对象的骨骼42的图像240；在一些实施例中，图像240可以是 CT图像；在其它实施例中，图像可以是X射线图像、超声图像、磁共振图像 (MRI)、正电子发射断层扫描(PET)图像等。骨骼42可以是肱骨。在其它实施例中，骨骼可以是桡骨、尺骨、股骨、胫骨或任何其它骨骼。

纵向骨骼轴线254可以在图像240上定向。纵向骨骼轴线 254可从图2的交点41a沿着骨骼42的长度在第一边界248与第二边界250 之间延伸。图2C示出了一种实施例，其中纵向骨骼轴线254可以遵循骨骼42 的中心线，其限定为在皮质骨骼第一边界248与第二边界250之间相距恒定相等的距离。替代地，纵向骨骼轴线254可以是骨骼42的中心线，其限定为松质骨骼的边界之间的恒定相等的距离，这将考虑到皮质骨骼厚度的任何差异。当骨骼轴线254是骨骼42的中心线时，轴线254的非线性形状限定了骨骼42 的曲率半径，可以在沿着骨骼轴线254长度的各个点处对曲率半径进行评估。轴线254的非线性形状可以提供许多不同的曲率半径。在一种非限制性示例中，第一曲率半径可以过渡到第二曲率半径，并且第二曲率半径可以过渡到第三曲率半径。第一曲率半径和第三曲率半径可以是凹的，而第二曲率半径可以是凸的。每个曲率半径可以表征为不同的半径。可以提供任意数量的曲率半径变化，使得轴线254在松质骨骼的髓内管90内的第一边界248与第二边界250之间是恒定相等的距离。在一个实施例中，可以确定从笔直的纵向骨骼轴线254(图 2B)离开遵循骨骼轴线254(图2C)的中心线的偏差，以便指示在骨骼的长度上最大弯曲或偏转的区域。这可在设计板、髓内钉、柄部或其它植入物以符合人体解剖结构所需的弯曲度时使用。

多条侧向线258a、258b、258c、258d、258e、258f、258g、 258h、258i、258j能够在图像240上在离开近端243或离开点41a的不同距离处定向。多条侧向线258a至258j中的每条均可以在骨骼42的第一边界248 上从多个第一交点262a、262b、262c、262d、262e，262f、262g、262h、262i、 262j中的一个垂直延伸至多个第二交点264a、264b、264c、264d、264e、264f、 264g、264h、264i、264j中的一个，从而在多个第二交点264a至264j中的一个处与纵向骨骼轴线254相交。多条侧向线258a至258j中的每条还可以从纵向骨骼轴线254上的多个第二交点264a至264j中的一个垂直延伸至骨骼42 的第二边界250上的多个第三交点268a、268b、268c、268d、268e、268f、268g、 268h、268i、268j中的一个。可以基于多个第一交点262a至262j和多个第二交点264a至264j来推断骨骼42的解剖形状。具体地，可以从多个第一交点 262a至262j和多个第二交点264a至264j来推断骨骼42的第一边界248的解剖形状。可以从多个第二交点264a至264j和多个第三交点268a至268j推断骨骼42的第二边界250的解剖形状。

在一些实施例中，多条侧向线258a至258j能够从近端243 向远侧以等距间隔放置。在一些实施例中，等距间隔可以在0.1到50毫米的范围内。在非限制性实施例中，等距间隔可以是25毫米。由此，可以在近端243 的远侧25毫米、50毫米、75毫米、100毫米、125毫米、150毫米、175毫米和200毫米或更大的毫米处进行示例性测量。可以添加更多线以提供更高分辨率，来确定骨骼的轮廓。

在非限制性的示例性实施例中，可以对从多个第一交点262a 至262h中的第一点262b垂直延伸至多个第二交点264a至264h中的第一点 264b的第一线271b测量第一参考距离。可以对从多个第一交点262a至262h 的第二点262e垂直延伸至多个第二交点264a至264h的第二点264e的第二线 271e测量第二参考距离。可以对从多个第一交点262a至262h的第三点262h 垂直延伸至多个第二交点264a至264h的第三点264h的第三线271h测量第三参考距离。

可以基于第一线271b的第一参考距离、第二线271e的第二参考距离和第三线271h的第三参考距离来推断第一边界248的解剖形状。可以基于第一参考距离和第二参考距离在多个第一交点262a至262h中的第一点 262b与多个第一交点262a至262h中的第二点262e之间推断解剖形状的第一曲率。可以基于第二参考距离和第三参考距离在多个第一交点262a至262h中的第二点262e与多个第一交点262a至262h中的第三点262h之间推断解剖形状的第二曲率。

在本公开的方法的另一种形式中，可以基于侧向线258b的第四参考距离、侧向线258e的第五参考距离以及侧向线258h的第六参考距离来一起推断第一侧向边界248和第二侧向边界250的解剖形状。可以基于第四参考距离和第五参考距离在多个第一交点262a至262h中的第一点262b与多个第一交点262a至262h中的第二点262e之间推断解剖形状的第一曲率。可以基于第五参考距离和第六参考距离在多个第一交点262a至262h中的第二点262e与多个第一交点262a至262h中的第三点262h之间推断解剖形状的第二曲率。

上述方法可以有助于在解剖结构上设计适当的假体周围假体板以及肱骨的中骨干肱骨板，并具有适当的形状、宽度和长度。如表1所示，这些方法揭示了近侧肱骨区域的特定型式和形状。

图4A-4F示出了分别沿着线4A-4A、4B-4B、4C-4C、4D-4D、 4E-4E、4F-4F在肱骨的轴向观察平面中的一系列跟踪计算机断层摄影(CT) 轴向二维(2D)CT切片，示例性假体周围骨板112安装在每个位置处。如图所示，轴向观察平面中的轴向二维(2D)CT切片从图4A中的最近侧位置过渡到图4F中的最远侧位置。如图所示，从轴向观察平面看，骨骼42的外部轮廓320从图4A到图4F(即，从近侧到远侧)有很大变化。如图2所描绘的，线4A-4A，4B-4B，4C-4C，4D-4D，4E-4E和4F-4F分别具有对应的平面P4A、 P4B、P4C、P4D、P4E和P4F，这些平面分别沿着线4A-4A、4B-4B、4C-4C、 4D-4D、4E-4E和4F-4F的相同路径分别向外延伸。

本领域技术人员将理解，尽管图4A-4F示出了在每个轴向位置处存在的骨板112，但是骨板112可存在于图4A-4F中的任何一个中，并且也可不存在于图4A-4F中的任何一个中。骨板112进一步地可以在一些而非全部图4A-4F中示出。非限制性示例可以包括图4A至4C中的骨板112，并且不包括图4D至4F中的骨板112。由于骨板的曲率和关于相关解剖结构的期望位置，骨板112还可出现在图4A-4F的视图中或视图之间的不同位置。

上述方法可以有助于设计出在解剖结构上适当的假体周围假体板以及肱骨的中骨干肱骨板，并具有适当的形状、宽度和长度。该方法可以是自动的，其中图像发送至具有处理器的控制系统，该处理器构造成执行存储在其上的程序以自动提取对象的骨骼42的测量值。自动化系统可以使用机器学习例程来执行测量或分析测量，以用于板或植入物的设计。可以参考骨骼 42的测量值来制造为特定患者创建的3D板或植入物。在一些实施例中，可以使用增材制造系统来三维地制造3D板。在一些实施例中，板可以是金属的。然后，外科医生可以对该患者植入特定的植入物/板。对于骨折应用场合，可以使来自相反肢体、例如相反的手臂的图像数据成镜像，以创建用于修复的板/ 植入物。对于植入物，柄部可以类似地设计为适合于骨骼的内部方面，而不是强迫统一的圆柱体进入患者的肱骨中。

在一个实施例中，对测量的详细分析提供了建立近侧肱骨板的三种不同尺寸的模型。具体地参照图5A、5B和5C，示出了三种不同尺寸的示例性近侧肱骨解剖板。图5A描绘了最小尺寸，图5B描绘了中等尺寸，并且图5C描绘了最大尺寸。创建模型以测试该法则。该法则得出的模型对于左侧和右侧是特定的。板510a、510b和510c的上侧方面的曲率被设计成，在肱二头肌沟附近的大结节的位置处匹配于解剖结构的曲率，以当植入了这种板的对象举起手臂时，使板与骨骼之间的接触最大化，并防止干涉或挤压软组织。倾斜的平坦部分520a、520b和520c遵循大结节的解剖结构，其中形成了大结节角度，因此板的远侧方面与前肱骨干更加对齐，从而减少了将三角肌剥离和使软组织脱离的需要。曲率530a、530b和530c将近侧板部分560a、560b和 560c与向下延伸至肱骨并朝向三角肌插入的向远侧延伸的板部分570a、570b 和570c融合。近侧板部分560a、560b和570c包括纵向轴线580a、580b和580c，远侧延伸板部分570a、570b和570c包括纵向轴线590a、590b和590c。在一种构造中，轴线590a、590b和590c在接合部5Ja、5Jb和5Jc处与轴线580a、 580b和580c相交，并且近侧板部分轴线580a、580b和580c与远侧板部分轴线590a、590b和590c之间的角度由表3中指出的“GT角度”确定。模型的一方面是利用解剖形状和适当大小分布的板使近侧肱骨固定最大化的能力。

近侧肱骨骨折固定的一个重要方面与使得在对应于近侧板部分560a、560b和570c的近侧肱骨区域中的固定最大化的能力有关。用于提供对骨的附着的孔包括螺孔550a、550b和550c，这些螺孔有助于在板与骨骼之间提供固定。螺钉、销、螺栓、环扎带等可用于将板附连至骨骼，并且可使用螺孔550a、550b和550c。应当理解的是，根据所期望的固定量和可用的硬件，可以使用不同数量和尺寸的螺孔。当前所有可用的板在近侧肱骨区域仅具有一种尺寸的板宽度。这是骨折固定最常失效的区域。此外，这是非解剖板造成碎片的错位以及放置板需要破坏更多软组织的区域。基于向远侧扩展的骨折长度以及公司或外科医生所期望的板长度，模型的近侧形状可以对应于向远侧延伸的板部分570a、570b和570c沿着轴向下向远侧延伸可变的距离。宽度540a、540b和540c还可选择成解决远侧骨折。

在一种实施例中，基于大结节的天然曲率来设计板的最近侧方面的前到后斜面520a、520b和520c。这种解剖形状可优化板与骨骼的接触，使板支撑和支承近侧肱骨区域的能力最大化，增加近侧螺钉的数量以改善固定效果，同时使肩部抬高对肩峰的影响最小化。在图5A-C中，三个尺寸的板中的每一个均具有位于近侧的优化数量的螺孔550a、550b和550c，以使得在适当尺寸的患者中的固定最大化。图5A在最上方面具有3个螺孔550a，而图5B 具有4个螺孔550b，而图5C具有5个螺孔550c。用户在选择所使用的特定螺孔550a、550b和550c方面具有灵活性。图5A-C所示的三种示例突出了该法则的益处以及使固定最大化并适合于不同大小的患者的潜力。

在一种实施例中，该法则还导致限定出了近侧肱骨区域的曲率弧，从而改善了将板适当地放置在骨骼上的能力，从而使板弯曲的需求最小化，并且重要地，使骨折关于折曲而言错位。这可以在图7中看到。图6示出了假体周围骨板112的一种非限制性实施例，该假体周围骨板112可以使用本发明的方法在前后(AP)观察平面中观察来设计。示例性假体周围治疗系统 100在具有骨折133的骨骼102中示出。假体周围治疗系统100包括延伸到在骨骼102内形成的孔中的柄部106。骨骼102可以是肱骨。典型地，柄部106 固定在形成于骨骼102内的孔内。大致半球形的头部108连接于柄部106。柄部106可以与头部108成一体，或者柄部106和头部108可以形成为分开的部件。半球形头部108与关节盂部件的互补凹部段相铰接，该关节盂部件使用粘结或非粘结柱固定在肩胛骨的关节盂腔内。本领域技术人员将了解，其它假体，比如反向肩关节成形术、半关节成形术、无柄部肩关节成形术、表面重修、肘部假体等可能适用该示例性骨板112。

假体周围治疗系统100还包括假体周围骨板112。假体周围骨板112可根据上述任何方法来形成，使得假体周围骨板112形成为符合对象的解剖结构。假体周围骨板112还可包括用于接纳一个或多个假体周围紧固件 114a-114d的开口。该一个或多个假体周围紧固件114a-114d可以延伸穿过假体周围骨板112，穿过骨骼102的第一部分116，到达柄部106的侧部，并且可延伸到骨骼102的第二部分118中。一个或多个假体周围紧固件114a-114d 还可足够短，以仅延伸到骨骼102的第一部分116中。在一些实施例中，一个或多个假体周围紧固件114a-114d中的至少一个还可以是围绕假体周围骨板 112和骨骼102延伸的线缆。如图所示，假体周围紧固件114构造成将假体周围骨板112固定至骨骼102。假体周围治疗系统100还可包括一个或多个紧固件120a、120b，这些紧固件穿过假体周围骨板112延伸到骨骼102中。在一些非限制性实施例中，一个或多个紧固件120a、120b可以定位在一个或多个假体周围紧固件114a-114d的远侧。在其它实施例中，紧固件120a、120b可以定位在假体周围紧固件114a-114d的近侧。假体周围紧固件114a-114d和紧固件 120a、120b可以是任何适当的机械紧固元件，例如，骨骼螺钉、线材、线缆等。

如图所示，假体周围板112设计成对所描绘的骨骼在解剖结构上是正确的。假体周围板112的在该假体周围板112的近侧部分124处的骨骼界面表面122可以是凸形的以适应骨骼102的形状。骨骼界面表面122可以从近侧部分124处的凸部过渡到假体周围板112的中间部分126处的凹部，以适应骨骼的形状。骨骼界面表面122可以从中间部分126处的凹部过渡到假体周围板112的远侧部分128处的凸部，以适应骨骼的形状。在一实施例中，使用根据图3D的曲率分析信息而将假体周围板112设计成在解剖结构上是正确的，以使骨骼102与板112之间的接触最大化，从而使骨骼界面122最小化。

图7示出了假体周围骨板112的非限制性实施例，该假体周围骨板112可以使用在矢状观察平面中观察的图6的公开的方法来设计。

参见图6至8，假体周围骨板112可以在多个自由度下绘制轮廓。具体地，通过假体周围骨板112的轮廓以及相关的软组织解剖结构，考虑了对象的骨骼42的三维(3D)解剖结构。假体周围骨板112可在多个自由度下绘制轮廓。可以表征假体周围骨板的形状的非限制性示例包括螺旋形、双曲线形、骨包裹/拥抱形等。因此，假体周围骨板112可以在沿着骨板的不同位置处具有变化的厚度(还参见图4A-4F)。在一些实施例中，可期望通常对于男性对象具有更大厚度的假体周围骨板，而对于女性对象具有通常更薄的假体周围骨板。

在一些实施例中，假体周围板112可以是细长板，其尺寸设计成用于放置在横跨骨折133的骨骼42上，当假体周围板112横跨骨折133 而放置在骨骼42上时，假体周围板112具有面向骨骼42的骨骼界面表面350。

在非限制性实施例中，骨骼界面表面350可以具有在横向于细长板的第一平面(例如，如图2所示的P4C)的近侧的近侧区域，在横向于细长板的第二平面(例如，如图2所示的P4D)的远侧的远侧区域，以及定位在第一平面(例如，P4C)与第二平面(例如，P4D)之间的中间骨干区域。

骨骼界面表面350可以具有从在板112的近侧部分处凸出或凹陷的第一曲率过渡到在板112的第二部分处的第二曲率的形状，该第二部分与板的近侧部分纵向相邻。当第一曲率是凹的时，第二曲率可以是凸的，而当第一曲率是凸的时，第二曲率是凹的。在一些实施例中，第一曲率可以是凸的。骨骼界面表面350的形状可以在板112的与该板112的第二部分纵向相邻的远侧部分处从第二曲率过渡到第三曲率，当第二曲率是凹的时，第三曲率是凸的，并且当第二曲率是凸的时，第三曲率是凹的。

骨骼界面表面350的近侧区域可以符合第一平面(例如， P4C)近侧的骨骼表面。骨骼界面表面350的远侧区域可以符合第二平面(例如，P4D)远侧的骨骼表面。骨骼界面表面350的中骨干区域可以符合第一平面(例如，P4C)与第二平面(例如，P4D)之间的骨骼表面。骨骼界面表面 350的第二近侧区域可以符合在第一平面(例如，P4C)的近侧并且在近侧区域(例如，在P4B和P4C之间)的远侧的骨骼表面。骨骼界面表面350的第二远侧区域可以符合在第二平面(例如，P4D)的远侧并且在远侧区域的近侧 (例如，在P4D和P4E之间)的骨骼表面。由此，近侧区域可以定位在第二近侧区域的近侧(例如，在P4A与P4B之间)，而远侧区域可以定位在第二远侧区域的远侧(例如，在P4E于P4F之间)。

在一些实施例中，板112可以包括多个开口356，用于接纳从中穿过的骨骼配合紧固件(假肢紧固件114a-114d)。板112可以是近侧肱骨短假体周围板，其形成为用于假体的具有最小化的远侧骨折延伸部的短柄部。在图8中示出了用于容纳骨骼配合紧固件的附加开口。

在一些实施例中，板112可以是近侧肱骨长假体周围板，其形成为用于假体的具有远侧骨折延伸部的短柄部和假体的具有最小化的远侧延伸部的规则长度柄部中的至少一个。

在一些实施例中，板112可以是短的远侧肱骨假体周围板，其形成为用于全肘关节成形术所用的、假体的具有最小化的近侧骨折延伸部的短肱骨柄部。

在一些实施例中，板112可以是长的远侧肱骨假体周围板，其形成为用于全肘关节成形术所用的假体的具有近侧肱骨骨折延伸部的短肱骨柄部以及全肘关节成形术所用的假体的具有最小化的近侧骨折延伸部的规则长度的肱骨柄部中的至少一个。

在一些实施例中，板112可以是中间骨干肱骨假体周围板，其形成为用于具有假体的最小化的骨折延伸部和中骨干非假体周围骨折的规则长度的肩/肱骨柄部中的至少一个。

在一些实施例中，板112可以是全长假体周围板，其形成为用于涵盖肱骨的很大一部分的骨折、包括高度粉碎的骨折。

在一些实施例中，提供了一种用于治疗骨骼的近侧部分与骨骼的远侧部分之间的骨折的装置。该装置可以包括：假体100，该假体100 构造成植入骨骼42中；细长板112，该细长板112的尺寸设计成横跨骨折133 而放置在骨骼42上。当将板112横跨骨折133放置在骨骼42上时，该板112 可以具有面向骨骼42的骨骼界面表面350。骨骼界面表面350可以具有从在板 112的近侧部分处凸出或凹陷的第一曲率过渡到在板112的第二部分处的第二曲率的形状，该第二部分与板112的近侧部分纵向相邻，当第一曲率是凹的时，第二曲率是凸的；当第一曲率是凸的时，第二曲率是凹的。

参照图9A-9D，该方法可以应用于在外髁处的远侧肱骨。本领域技术人员将理解，能够以任何顺序获得此处所提供的测量，并且并非所有测量都需要，这取决于所设计的装置或所考虑的干预。在图9A中，如图所示，在矢状视图中在鹰嘴窝的水平处绘制了第一外髁宽度908，并且确定了外髁的最大宽度913。在图9B中，第一长度线909创建为垂直于宽度908并且延伸至肱骨的松质中心线。确定外髁的最近侧方面的位置，并在该点与宽度线908 的中心之间创建第二长度910。确定了肱骨最远侧方面的位置，并且建立了第三长度911，以将该点与外髁的最近侧方面连接。建立第四长度912，以测量从宽度913的中点到侧向肱骨的最远侧方面的长度。在图9C中，通过使用在外髁的最近侧方面处的点，到第一宽度908的中点并且到肱骨干的侧边缘的点，来确定外髁的第一角度。使用第一宽度908的中点到外侧上髁骨点，并且到最大宽度913的中点，来建立外髁915的远侧部分的第二角度。在图9D中，确定了外髁的曲率半径。通过在冠状视图上创建遵循外髁的曲率到外上髁的弧线，来建立外髁的第一曲率半径916。通过沿着曲率创建从外上髁到髁的最远侧方面的弧线，来建立第二曲率半径917。通过定位第一曲率半径916与第二曲率半径917之间的交点来确定交点918。表4提供了对外髁数据的总结。

表4

	总体
								LC最大宽度	LC宽度1	LC长度1	LC长度2	LC长度3	LC长度4
平均值	11.423	5.011	20.457	17.336	18.908	10.989
							标准差	2.099	1.097	7.490	4.567	3.363	2.424
								LC角度1	LC角度2
平均值	158.485	147.034
							标准差	7.184	7.636

参照图10A-10C，该方法可以应用于在外侧髁处的远侧肱骨。在图10A中，在鹰嘴窝水平处的冠状视图上，通过在后外髁的最外侧到最内侧的表面上垂直于后外髁的中心线创建一条线来建立第一宽度1019。通过在后外髁的最大宽度处创建一条线来建立最大宽度1020。在图10B中，通过创建将松质骨骼的中心线连接至第一宽度线1019的中点的线来建立第一长度 1021。通过测量从第一宽度1019的线的中点到最大宽度1020的长度来建立第二长度1022。通过将点从最大宽度1020的中点笔直向下(z轴向下)定位到位于骨骼边缘处的后侧肱骨的最远端，来建立第三长度1023。通过创建从宽度1019到第三长度1023的最近的点到松质中心线上的点的角度，来建立后外髁的第一角度1024。通过在骨骼的边缘处创建从宽度1019中点到最大宽度1020 中点到后侧肱骨的最远端的角度，来建立后外髁的第二角度1025。在图10C 中，通过使用矢状面视图并遵循后外髁的曲线而在后侧上形成弧线来建立曲率半径1023。表5提供了对后外髁(PLC)数据的总结，其中，STDEV是数据的标准差。

表5

	总体
							PLC最大宽度	PLC宽度1	PLC长度1	PLC长度2	PLC长度3
平均值	19.612	13.144	34.873	19.410	9.961
						标准差	3.023	2.400	13.653	3.320	2.255
							PLC角度1	PLC角度2
平均值	152.441	154.313
						标准差	21.746	5.269

参照图11A-11D，该方法可以应用于在内髁处的远侧肱骨。在图11A中，通过在矢状视图上在鹰嘴窝的水平处创建从内髁的最前到后边界的线来建立第一宽度1127。通过测量内髁的最大宽度来建立最大宽度1128。在图11B中，通过创建垂直于宽度1127的线来建立第一长度1129，该线从宽度1127的中点延伸至肱骨的松质中心线。通过确定从宽度1127中点到内上髁的最近侧方面的长度来建立第二长度1130。通过确定从内上髁的近侧方面的点到肱骨的最远端的长度来建立第三长度1131。通过确定从最大宽度1128中点到肱骨最远端的长度来建立第四长度1132。在图11C中，通过使用在内上髁的最近侧方面处的点到第一宽度1127的中点再到骨干的内边缘的点，来确定内髁的第一角度1133。使用第一宽度1127中点到内上髁点到最大宽度1128 的中点，来确定第二角度1134。在图11D中，确定了内髁的曲率半径。通过在冠状视图上创建遵循内髁的曲率到内上髁的弧线，来确定第一曲率半径1135。通过沿着曲率创建从内上髁到肱骨的最远侧方面的弧线，来建立第二曲率半径1136。通过找到第一曲率半径1135与第二曲率半径1136相交的位置，来确定交点1137。表6提供了内髁数据的总结，其中，STDEV是数据的标准差。

表6

	总体
								MC最大宽度	MC宽度1	MC长度1	MC长度2	MC长度3	MC长度4
平均值	11.654	7.262	13.184	16.891	13.418	6.714
							标准差	2.418	2.071	7.862	3.803	2.407	1.861
								MC角度1	MC角度2
平均值	159.093	174.549
							标准差	5.967	4.580

参照图12A-12C，该方法可以应用于在后内髁处的远侧肱骨。在图12A中，在鹰嘴窝水平处的冠状视图上，通过垂直于后内髁的中心线创建从后内髁的最外侧到最内侧的表面的线来建立第一宽度1238。通过在后内髁的最大宽度处创建与第一宽度1238平行的线，来确定最大宽度1239。在图 12B中，通过创建将松质骨骼的中心线连接至第一宽度1238的中点的线，来确定第一长度1240。通过找到从第一宽度1238中点到最大宽度1239中点的长度，来确定第二长度1241。通过创建将点从最大宽度1239的中点笔直向下(沿z轴向下)连接至后内肱骨的最远端的线，来建立第三长度1242。通过在后内髁的中心线与松质肱骨的中心线之间创建角度，来建立后内髁的第一角度 1243。通过创建从第一宽度1238中点到最大宽度1239中点到后内肱骨的最远端处笔直向下(z轴向下)的点角度，来建立后内髁的远侧部分的第二角度1244。在图12C中，使用矢状视图并遵循后内髁的曲线在后侧形成弧线，来建立后内髁的曲率半径1245。表7提供了对后内髁(PMC)数据的总结，其中，STDEV 是数据的标准差。

表7

在一种实施例中，数据汇总可用于通过指示患者尺寸趋势来协助设计板尺寸。表8提供了对以上讨论的数据以及统计百分位数的汇总，其中，STDEV是数据的标准差。

表8

参照图13A-16C，在一种构造中，该法则有助于为远侧肱骨的如下四个解剖位置中的每个解剖位置开发两种不同尺寸的板模型：外侧(图13A，13B和13C)、后外侧(图14A，14B和14C)、内侧(图15A，15B和 15C)和后内侧(图16A，16B和16C)。创建模型以测试该法则。在本示例中，该法则得出的模型对于左侧和右侧而言是特定的。模型的一方面是利用解剖形状和适当大小分布的板使远侧肱骨固定最大化的能力。

远侧肱骨骨折固定的一个方面与使远侧肱骨区域中的固定最大化的能力有关，该能力分别对应于远侧板部分1360a和1360b、1460a和 1460b、1560a和1560b、1660a和1660b。这是骨折固定最常失效的区域。此外，这是非解剖板造成碎片错位、在皮肤下的板突出的疼痛以及放置板需要破坏更多软组织的区域。基于向远侧扩展的骨折长度以及公司或外科医生所期望的板长度，模型的近侧形状可以通过板延伸部分1370a和1370b、1470a和 1470b、1570a和1570b以及1670a和1670b在肱骨干向上向近侧延伸一段可变距离。

板的最远侧方面的形状是根据骨骼的天然曲率设计的。这种解剖形状可优化板与骨骼的接触，使板支撑和支承肱骨远侧区域的能力最大化，增加远侧螺钉的数量以改善固定效果，同时使会引起软组织疼痛和神经刺激的板最小化。可以看到，两种尺寸的板中的每一个都具有优化数量的远侧螺孔，以使在尺寸合适的患者中的固定最大化。这在仅具有一种尺寸宽度的板的当前设计中是一项重大改进。

该法则还导致限定了远侧肱骨区域的曲率弧，从而改善了将板适当地放置在骨骼上的能力，从而使板弯曲的需求最小化，或者重要地使骨折相对于折曲而言错位。此外，开发了特定的角度，使得板的近侧方面坐落成与肱骨干更加对齐，从而减少了软组织分离的需要。

参照图13A和13B，以矢状视图示出了两种不同尺寸的远侧外肱骨板。板延伸部分1370a和1370b具有纵向轴线1390a和1390b，并且远侧板部分1360a和1360b包括纵向轴线1380a和1380b。在一种实施例中，轴线1390a和轴线1380a在接合部13J1a处相交，并且轴线1390b和轴线1380b 在接合部13J1b处相交。轴线1390a与轴线1380a之间的角度以及轴线1390b 与轴线1380b之间的角度可以由图9C中的角度915确定。在一些实施例中，第二板延伸部分1375a和1375b可进一步向上延伸至肱骨并且包括纵向轴线 1395a和1395b。轴线1395a和轴线1390a在接合部13J2a处相交，并且轴线 1395b和轴线1390b在接合部13J2b处相交。轴线1390a与1395a以及1390b 与1395b之间的角度可由图9C中的角度914确定。在一些实施例中，1360a 和1360b的长度和宽度可分别从图9A和9B由911和913确定；并且1370a和1370b的长度和宽度可分别从图9A和9B由910和908确定。替代地，板的角度、长度、宽度、曲率和其它参数可基于对解剖结构的拟合，其中设计者可调整参数以便适应特定患者或人群的组解剖结构。设计者还可考虑该方法提供的参数以及设计中的工程学(比如材料考虑和边缘构造)或解剖参数。参照图13C，以矢状平面与冠状平面之间的视图示出了图13A和13B的侧板。

参照图14A和14B，以冠状视图示出了两种不同尺寸的远侧后外肱骨板。板延伸部分1470a和1470b具有纵向轴线1490a和1490b，并且远侧板部分1460a和1460b包括纵向轴线1480a和1480b。在一种实施例中，轴线1490a和轴线1480a在接合部14J1a处相交，并且轴线1490b和轴线1480b 在接合部14J1b处相交。轴线1490a与轴线1480a之间的角度以及轴线1490b 与轴线1480b之间的角度可以由图10B中的角度1025确定。在一些实施例中，第二板延伸部分1475a和1475b可进一步向上延伸至肱骨并且包括纵向轴线 1495a和1495b。轴线1490a和轴线1495a在接合部14J2a处相交，并且轴线 1495b和轴线1490b在接合部14J2b处相交。轴线1490a与1495a以及轴线1490b 与1495b之间的角度可由图10B中的角度1024确定。在一些实施例中，1460a 和1460b的长度和宽度可分别从图10A和10B由1023和1020确定；并且1470a 和1470b的长度和宽度可从图10B由1021和1022一起确定；并且1470a和1470b的宽度可由图10A中的1019确定。替代地，板的角度、长度、宽度、曲率和其它参数可基于对解剖结构的拟合，其中设计者可调整参数以便适应特定患者或人群的组解剖结构。设计者还可考虑该方法提供的参数以及设计中的工程学(比如材料考虑和边缘构造)或解剖结构参数。参照图14C，以矢状平面与冠状平面之间的视图示出了图14A和14B的侧板。

参照图15A和15B，以矢状视图示出了两种不同尺寸的远侧内肱骨板。板延伸部分1570a和1570b具有纵向轴线1590a和1590b，并且远侧板部分1560a和1560b包括纵向轴线1580a和1580b。在一种实施例中，轴线1590a和轴线1580a在接合部15J1a处相交，并且轴线1590b和轴线1580b 在接合部15J1b处相交。轴线1590a与轴线1580a之间的角度以及轴线1590b 与轴线1580b之间的角度可由图11C中的角度1134确定。在一些实施例中，第二板延伸部分1575a和1575b可进一步向上延伸至肱骨并且包括纵向轴线 1595a和1595b。轴线1590a和轴线1595a在接合部15J2a处相交，并且轴线 1595b和轴线1590b在接合部15J2b处相交。轴线1590a与1595a以及轴线1590b 与1595b之间的角度可由图11C中的角度1133确定。在一些实施例中，1560a 和1560b的长度和宽度可以分别从图11A和11B由1131和1128确定；并且 1570a和1570b的长度和宽度可以分别从图11A和11B由1130和1127确定。替代地，板的角度、长度、宽度、曲率和其它参数可基于对解剖结构的拟合，其中设计者可调整参数以便适应特定患者或人群的组解剖结构。设计者还可考虑该方法提供的参数以及设计中的工程学(比如材料考虑和边缘构造)或解剖结构参数。参照图15C，以矢状平面与冠状平面之间的视图示出了图15A和 15B的侧板。

参照图16A和16B，以冠状视图示出了两种不同尺寸的侧向后内肱骨板。板延伸部分1670a和1670b具有纵向轴线1690a和1690b，并且远侧板部分1660a和1660b包括纵向轴线1680a和1680b。在一种实施例中，轴线1690a和轴线1680a在接合部16J1a处相交，轴线1690b和轴线1680b在接合部16J1b处相交。轴线1690a与轴线1680a之间的角度以及轴线1690b与轴线1680b之间的角度可以由图12B中的角度1244确定。在一些实施例中，第二板延伸部分1675a和1675b可进一步向上延伸至肱骨并且包括纵向轴线 1695a和1695b。轴线1690a和轴线1695a在接合部16J2a处相交，并且轴线 1695b和轴线1690b在接合部16J2b处相交。轴线1690a与1695a以及轴线1690b 与1695b之间的角度可由图12B中的角度1243确定。在一些实施例中，1660a 和1660b的长度和宽度可以分别从图12A和12B由1242和1239确定；并且1670a和1670b的长度和宽度可以分别从图12A和12B由1241和1238确定。替代地，板的角度、长度、宽度、曲率和其它参数可基于对解剖结构的拟合，其中设计者可调整参数以便适应特定患者或人群的组解剖结构。设计者还可考虑该方法提供的参数以及设计中的工程学(比如材料考虑和边缘构造)或解剖结构参数。参照图16C，以矢状平面与冠状平面之间的视图示出了图16A和 16B的侧板。

参照图18A和18B，在一种实施例中，对从该法则得出的测量结果的分析的结果是开发出了理想的肱骨钉形状。肱骨钉1810包括至少一个弯曲部分1820，以符合骨头1800中的弯曲部。设计中使用了比较松质中心线和直线中心线的法则，使得可以确定从笔直的纵向骨骼轴线254(图2B) 远离遵循纵向骨骼轴线254(图2C)的中心线的偏差，以便指示在骨骼的长度上最大弯曲或偏转的区域。平均偏移的图形表示在图17中示出，其中与中心线1710的最大偏差可为开发人员提供设计考虑，以将弯曲部定位在钉中的那个位置。这可在设计板、髓内钉、柄部或其它植入物以符合人体解剖结构所需的弯曲度时使用。确定中心线的特定坐标可以使人们知道两条中心线在方向和大小上的偏移。表9示出了不同身高患者的弯曲位置的总结。

表9

在一种实施例中，创建了三个不同长度的钉，以突出该方法优化设计的潜力。创建模型以测试该法则。该法则得出了对于左侧和右侧是特定的髓内钉模型。

放置髓内钉的关键方面与使与内骨接触最大化以使稳定性最大化并放置钉而不引起更多地远侧骨折的能力有关。这些是非解剖性髓内钉最常失效的区域。可以将髓内钉模型的形状标准化为公司或外科医生所期望的钉长度。

用于加快设计或患者验配的使用相关

在一些实施例中，不同测量值之间的相关性允许使用以上方法快速设计植入物，或者允许外科医生使用少至一个简单的测量值即可快速确定哪种植入物将适合特定患者。在一种实施例中，从大结节到三角肌插入物的中间的距离与肱骨的总长度之间存在显著的关系。这反映在表10中，并允许外科医生测量从大结节到三角肌插入中心的距离或肱骨的总长度，以使用表10 中的关系确定适合患者的板或钉，或允许根据这些参数中的一个来创建设计。

表10

在一种实施例中，回归分析建立了后外髁PLC的宽度1与 PLC最大宽度的相关性，在p值为0.001的情况下，就表明该关系具有统计学意义。同样，正相关系数0.71表示当PLC最大宽度增加时，PLC宽度1也趋于增加。描述此关系的拟合线性模型为y＝2.845+0.5265x。

在一种实施例中，使用多元回归模型来建立肱骨的全长与外髁(LC)最大宽度之间的统计上显著的关系(p值＜0.001)，最大宽度即从较大结节到三角肌插入物的中间距离，性别的R平方为72.95％。确定女性和男性的完整肱骨长度的关系方程为y＝173.1+2.098X2+0.832X4和y＝186.7+ 2.098X2+0.832X4，其中X2是LC最大宽度，X4是大结节到三角肌插入物的中间的距离。

外部肱骨解剖：近侧肱骨板和远侧肱骨板

该法则提供了对近侧和远侧的外部肱骨解剖结构的特定见解。该法则揭示了肱骨的特定型式和形状。特定的长度、宽度、角度和弧线提供了对解剖结构的详细了解，并且可以有助于真正的解剖板设计。此外，来自该法则的数据限定了特定的解剖结构范围以适应患者。用于测试该法则的模型确认有改善的拟合度，而不强迫解剖结构适应具有一种宽度和非解剖形状的板。

内部肱骨解剖：髓内钉和长柄部肱骨部件

该法则还提供了对肱骨复杂的三维髓内解剖结构的独特见解。可以看到，将近侧和远侧肱骨的中心连接成一条直线并没有沿着肱骨的长度向下遵循髓质骨骼的中心的路径。因此，这解释了试图在肱骨管中施加直的肱骨髓内钉或长柄部的挑战以及进一步骨折的风险。与两条中心线的特定偏移量可以有助于真正的解剖髓内设计的设计。来自该法则的数据限定了特定的解剖结构范围以适应患者。

质量控制应用

在一种构造中，已经公开的统计相关性，包括比率以及测量值之间的其它关系，可以用作内部质量控制，以建立已经正确完成分割的基本事实。实验室通常每天都要进行例行的质量控制测试，在许多情况下，每天要进行若干次。质量控制测试通常包括正常和异常样品，以确保测试中使用的设备、技术人员和试剂达到既定标准。实验室必须获得正确的结果，才能继续测试患者样品。如果实验室反复未能获得正确的结果，则禁止继续进行该测试，直到可以证明它已纠正导致不可接受结果的问题。

对于自动分割例程，可以使用该法则保持机器诚实。当自动化例程从图像分割骨骼时，该法则可以确定在那种情况下骨骼应具有的长度或宽度，自动化例程可以考虑并根据需要调整其分割。在一种非限制性示例中，自动分割例程可基于图像中像素或体素的强度值进行分割，但是可基于来自此处呈现的方法的输入来调整用于确定哪些像素或体素被识别为骨骼的阈值强度值。更具体地，将阈值调低以便允许更多像素或体素符合特定的骨骼或组织类型，可通过允许骨骼边缘的更多像素或体素符合骨骼材料来延长或加宽图像中的骨骼，而增加阈值可以通过去除骨骼边缘的像素或体素来减少骨骼的长度或宽度。通过增加或减少成为骨骼的像素或体素的数量，可以使骨骼的长度或宽度与上述方法指示的适用于该解剖结构的长度与宽度之比相匹配。本领域的技术人员将理解，作为长度和宽度的替代，可使用如上所述的角度、曲线、弯曲和其它骨骼参数。本领域的技术人员还将意识到，可使用不同的分类例程、比如使用CT数、对比度与噪声比、信噪比来代替强度阈值，纹理可以分析等。这可能类似于医学中使用的其它检验，其中使用相关性来确保检验和/或样品合适。

因此，本公开提供了改善对肱骨解剖结构的理解以有助于设计和选择解剖上正确的植入物和/或假体周围骨板的方法，其中可考虑对假体周围骨折的了解。使用此方法及其提供的数据，可以深入了解用于肩关节成形术和肘关节成形术的植入物或假体周围骨板的数量、大小和形状。这种方法还为植入物或假体周围骨板的最佳设计、形状和尺寸提供了有价值的信息，以使愈合最大化。在新产品开发的过程中，该方法是可以这样一种宝贵资源，即用于通过影像学来评估每个新的部件设计以确保在部件生产和产品发布之前的最佳适配。虽然本文将本公开描述为用于优化肱骨肩和肘部件设计的方法，但是其可以用于其它关节(例如，髋部、膝盖、肘部、足、踝等)，使得开发用于理解肱骨的外部和内部解剖结构的相同方法可以类似地应用于其它骨骼，包括但不限于股骨、胫骨、腓骨、桡骨、尺骨和椎体。这种方法将以适当的尺寸分布显著改善设计用于关节成形术的真正解剖板、髓内钉和长柄部部件的能力。

尽管已经关于某些实施方式详细地描述了本发明,但是本领域技术人员能够理解，可以通过不同于所述实施方式的方式实施本发明，本文所述的实施方式是为了举例说明，而没有限制的作用。因此，所附权利要求的范围不应限于这里所包含的实施例的描述。

Claims (125)

1.一种用于治疗对象的骨骼中的骨折的装置，所述装置包括：

第一部段，所述第一部段具有第一纵向轴线；

第二部段，所述第二部段具有第二纵向轴线；

所述第一部段连接于所述第二部段，由此在所述第一部段与所述第二部段之间限定有第一接合部；

所述第一纵向轴线和所述第二纵向轴线在所述第一接合部处形成倾斜角；以及

其中，所述第二部段具有终端部段，所述终端部段所具有的宽度大于所述第一部段的宽度；

其中，所述第一部段和所述第二部段构造成提供对骨骼的区域的固定并且包括多个螺孔。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述骨骼是肱骨，并且所述第二端部段适于符合所述肱骨的近端部段的外表面。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第二部段的所述终端的周缘的尺寸设定为符合所述肱骨的所述近端部段的大结节。

4.如权利要求2所述的装置，其特征在于，在所述接合部处形成的所述倾斜角构造成与大结节离开所述肱骨的中心线的角度相匹配。

5.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置的长度由所述肱骨的长度确定。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一部段的宽度构造成为所述骨骼中的骨折提供固定。

7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括多个螺孔，并且其中，所述螺孔的数量与所述第二部段的所述终端的宽度相关。

8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还构造成对于所述对象的左侧和右侧是特定的。

9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

第三部段，所述第三部段具有第三纵向轴线；

所述第一部段连接于所述第三部段，由此在所述第一部段与所述第三部段之间限定有第二接合部；

所述第一纵向轴线和所述第三纵向轴线在所述第二接合部处形成倾斜角。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述骨骼是肱骨，并且所述第二端部段适于符合所述肱骨的远端部段的外表面。

11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第二部段的所述终端的周缘的尺寸设定为符合所述肱骨的所述远端部段的髁。

12.如权利要求10所述的装置，其特征在于，在所述第一接合部处形成的所述倾斜角构造成远离所述肱骨的中心线与髁的角度匹配。

13.如权利要求10所述的装置，其特征在于，在所述第二接合部处形成的所述倾斜角构造成与髁离开所述肱骨的中心线的角度相匹配。

14.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述装置的长度由所述肱骨的长度确定。

15.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第三部段的长度构造成为所述骨骼中的骨折提供固定。

16.一种用于治疗骨骼中的骨折的装置，所述装置包括：

第一部段，所述第一部段具有第一纵向轴线；

第二部段，所述第二部段具有第二纵向轴线；

所述第一部段连接于所述第二部段，由此在所述第一部段与所述第二部段之间限定有第一接合部；以及

所述第一接合部形成过渡部分，所述过渡部分的尺寸设定成提供将所述第一部段连接至所述第二部段的曲率。

17.如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述第一接合部的位置由离开所述骨骼的笔直中心线的最大偏离的位置确定。

18.如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述第一部段所具有的长度大于所述第二部段的长度。

19.如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述装置是髓内钉，并且所述骨骼是肱骨。

20.如权利要求19所述的装置，其特征在于，所述第一接合部的位置在所述肱骨长度的百分之60-90之间。

21.如权利要求19所述的装置，其特征在于，所述第一接合部的位置在所述肱骨长度的百分之80处。

22.如权利要求16所述的装置，其特征在于，还包括：

第三部段，所述第三部段具有第三纵向轴线；

所述第二部段连接于所述第三部段，由此在所述第二部段与所述第三部段之间限定有第二接合部；

所述第二接合部形成过渡部分，所述过渡部分的尺寸设定成提供将所述第二部段连接至所述第三部段的曲率。

23.如权利要求22所述的装置，其特征在于，所述第二接合部的位置由离开所述骨骼的笔直中心线的偏离位置确定。

24.如权利要求22所述的装置，其特征在于，所述第二部段所具有的长度大于所述第三部段和所述第一部段的长度。

25.如权利要求22所述的装置，其特征在于，所述装置是髓内钉，并且所述骨骼是肱骨。

26.如权利要求25所述的装置，其特征在于，所述第二接合部的位置在所述肱骨长度的百分之10-30之间。

27.如权利要求25所述的装置，其特征在于，所述第一接合部的位置在所述肱骨长度的百分之20处。

28.一种用于制造用于修复对象的骨骼的一部分的整形外科植入物的方法，所述方法包括：

形成植入物以包括至少一个弯曲部，其中，所述至少一个弯曲部对应于解剖形状，所述解剖形状通过以下方式确定：

i)从至少一个观察平面获得所述骨骼的图像；

ii)在所述图像上定向第一参考线，所述第一参考线指示所述骨骼的从所述骨骼的第一边界到所述骨骼的相对的第二边界的特征部的最大宽度；

iii)在所述图像上定向第二参考线，所述第二参考线垂直于所述第一参考线并从所述第一参考线的中点延伸至所述骨骼的边缘，指示所述骨骼的所述特征部的长度；

iv)在所述图像上定向第三参考线，所述第三参考线指示从所述骨骼的中心线到所述第一参考线的所述中点的长度；

v)确定所述第三参考线与所述第二参考线之间的角度，以确定所述植入物的所述至少一个弯曲部。

29.如权利要求28所述的方法，其特征在于，所述植入物是假体周围骨板、近侧肱骨板、远侧肱骨板、肱骨钉或肱骨柄部中的至少一种。

30.如权利要求28所述的方法，其特征在于，所述中心线是以下至少之一：

在所述骨骼的所述第一边界与所述第二边界之间具有恒定相等距离的线，其中，所述第一边界和所述第二边界是皮质骨骼边界，

在所述骨骼的所述第一边界与所述第二边界之间具有恒定相等距离的线，其中，所述第一边界和所述第二边界是松质骨骼边界，或者

笔直的纵向骨骼轴线中心线。

31.如权利要求28所述的方法，其特征在于：

所述骨骼是肱骨。

32.如权利要求31所述的方法，其特征在于，所述特征部是大结节，并且所述第一参考线指示所述肱骨上的所述大结节的宽度。

33.如权利要求32所述的方法，其特征在于，所述植入物的所述至少一个弯曲部对应于所述大结节的离开所述肱骨的所述中心线的角度。

34.如权利要求31所述的方法，其特征在于，所述特征部是髁，并且所述第一参考线指示所述肱骨上的所述髁的宽度。

35.如权利要求34所述的方法，其特征在于，所述植入物的所述至少一个弯曲部对应于所述髁的离开所述肱骨的所述中心线的角度。

36.如权利要求31所述的方法，其特征在于，所述植入物的长度通过测量所述肱骨的长度确定。

37.如权利要求28所述的方法，其特征在于：

所述骨骼是股骨。

38.如权利要求28所述的方法，其特征在于：

所述骨骼是胫骨。

39.如权利要求28所述的方法，其特征在于：

所述骨骼是桡骨。

40.如权利要求28所述的方法，其特征在于：

所述骨骼是尺骨。

41.如权利要求28所述的方法，其特征在于：

所述图像是计算机断层扫描切片。

42.如权利要求28所述的方法，其特征在于，还包括确定所述骨骼的厚度以确定所述植入物上的螺孔位置。

43.根据权利要求28所述的方法，其特征在于：

所述方法是自动化的，其中，将图像发送至具有处理器的控制系统，所述处理器构造成执行存储在其上的程序以自动提取所述对象的所述骨骼的测量值；并参考所述骨骼的所述测量值以使用增材制造系统制造板。

44.一种用于制造用于修复对象的骨骼的一部分的整形外科植入物的方法，所述方法包括：

形成植入物以包括至少两个弯曲部，其中，所述至少两个弯曲部对应于解剖形状，所述解剖形状通过以下方式确定：

i)从至少一个观察平面获得所述骨骼的图像；

ii)在所述图像上定向第一参考线，所述第一参考线指示所述骨骼的从所述骨骼的第一边界到所述骨骼的相对的第二边界的第一特征部的最大宽度；

iii)在所述图像上定向第二参考线，所述第二参考线指示所述骨骼的从所述骨骼的第一边界到所述骨骼的相对的第二边界的第二特征部的最大宽度；

iv)在所述图像上定向第三参考线，所述第三参考线垂直于所述第一参考线并从所述第一参考线的中点延伸至所述第二参考线的中点；

v)在所述图像上定向第四参考线，所述第四参考线垂直于所述第二参考线并从所述第二参考线的中点延伸至所述骨骼的边缘，指示所述骨骼的所述第二特征部的长度；

vi)在所述图像上定向第五参考线，所述第五参考线指示从所述骨骼的中心线到所述第一参考线的所述中点的长度；

vii)确定所述第三参考线与所述第四参考线之间的角度，以确定所述植入物的至少一个弯曲部；以及

viii)确定所述第五参考线与所述中心线之间的角度，以确定所述植入物的至少一个弯曲部。

45.如权利要求44所述的方法，其特征在于，所述植入物是假体周围骨板、近侧肱骨板、远侧肱骨板、肱骨钉或肱骨柄部中的至少一种。

46.如权利要求44所述的方法，其特征在于，所述中心线是以下至少之一：

在所述骨骼的所述第一边界与所述第二边界之间具有恒定相等距离的线，其中，所述第一边界和所述第二边界是皮质骨边界，

在所述骨骼的所述第一边界与所述第二边界之间具有恒定相等距离的线，其中，所述第一边界和所述第二边界是松质骨骼边界，或者

笔直的纵向骨骼轴线中心线。

47.如权利要求44所述的方法，其特征在于：

所述骨骼是肱骨。

48.如权利要求47所述的方法，其特征在于，所述特征部是髁，并且所述第一参考线指示所述肱骨上的所述髁在鹰嘴窝处的宽度。

49.如权利要求48所述的方法，其特征在于，所述第二参考线指示所述髁的最大宽度。

50.如权利要求47所述的方法，其特征在于，所述植入物的长度通过测量所述肱骨的长度确定。

51.如权利要求44所述的方法，其特征在于：

所述骨骼是股骨。

52.如权利要求44所述的方法，其特征在于：

所述骨骼是胫骨。

53.如权利要求44所述的方法，其特征在于：

所述骨骼是桡骨。

54.如权利要求44所述的方法，其特征在于：

所述骨骼是尺骨。

55.如权利要求44所述的方法，其特征在于：

所述图像是计算机断层扫描切片。

56.如权利要求44所述的方法，其特征在于，还包括确定所述骨骼的厚度以确定所述植入物上的螺孔位置。

57.如权利要求44所述的方法，其特征在于：

所述方法是自动化的，其中，将图像发送至具有处理器的控制系统，所述处理器构造成执行存储在其上的程序以自动提取所述对象的所述骨骼的测量值；并参考所述骨骼的所述测量值以使用增材制造系统制造板。

58.一种用于制造用于修复对象的骨骼的一部分的整形外科植入物的方法，所述方法包括：

形成植入物以包括至少一个弯曲部，其中，所述至少一个弯曲部对应于解剖形状，所述解剖形状通过以下方式确定：

i)从至少一个观察平面获得所述骨骼的图像；

ii)在所述图像上定向第一参考线，所述第一参考线指示所述骨骼的从所述骨骼的第一边界到所述骨骼的相对的第二边界的特征部的最大宽度；

iii)在所述图像上定向第二参考线，所述第二参考线垂直于所述第一参考线并从所述第一参考线的中点延伸至所述骨骼的中心线，指示所述骨骼的所述特征部的长度；

iv)确定所述第二参考线与所述中心线之间的角度，以确定所述植入物的所述至少一个弯曲部。

59.如权利要求58所述的方法，其特征在于，所述植入物是假体周围骨板、近侧肱骨板、远侧肱骨板、肱骨钉或肱骨柄部中的至少一种。

60.如权利要求58所述的方法，其特征在于，所述中心线是以下至少之一：

在所述骨骼的所述第一边界与所述第二边界之间具有恒定相等距离的线，其中，所述第一边界和所述第二边界是皮质骨边界，

在所述骨骼的所述第一边界与所述第二边界之间具有恒定相等距离的线，其中，所述第一边界和所述第二边界是松质骨骼边界，或者

笔直的纵向骨骼轴线中心线。

61.如权利要求58所述的方法，其特征在于：

所述骨骼是肱骨。

62.如权利要求61所述的方法，其特征在于，所述特征部是大结节，并且所述第一参考线指示所述肱骨上的所述大结节的宽度。

63.如权利要求62所述的方法，其特征在于，所述植入物的所述至少一个弯曲部对应于所述大结节的离开所述肱骨的所述中心线的角度。

64.如权利要求61所述的方法，其特征在于，所述特征部是髁，并且所述第一参考线指示所述肱骨上的所述髁的宽度。

65.如权利要求64所述的方法，其特征在于，所述植入物的所述至少一个弯曲部对应于所述髁的离开所述肱骨的所述中心线的角度。

66.如权利要求61所述的方法，其特征在于，所述植入物的长度通过测量所述肱骨的长度确定。

67.如权利要求58所述的方法，其特征在于：

所述骨骼是股骨。

68.如权利要求58所述的方法，其特征在于：

所述骨骼是胫骨。

69.如权利要求58所述的方法，其特征在于：

所述骨骼是桡骨。

70.如权利要求58所述的方法，其特征在于：

所述骨骼是尺骨。

71.如权利要求58所述的方法，其特征在于：

所述图像是计算机断层扫描切片。

72.如权利要求58所述的方法，其特征在于，还包括确定所述骨骼的厚度以确定所述植入物上的螺孔位置。

73.如权利要求58所述的方法，其特征在于：

所述方法是自动化的，其中，将图像发送至具有处理器的控制系统，所述处理器构造成执行存储在其上的程序以自动提取所述对象的所述骨骼的测量值；并参考所述骨骼的所述测量值以使用增材制造系统制造板。

74.一种用于制造用于修复对象的骨骼的一部分的整形外科植入物的方法，所述方法包括：

将所述植入物形成为包括至少一个弯曲表面，其中，所述至少一个弯曲表面的轮廓对应于通过以下方式确定的解剖形状：(i)从至少一个观察平面获得所述骨骼的图像，(ii)在所述图像上定向近侧纵横线，所述近侧纵横线从所述骨骼的第一边界延伸至所述骨骼的相对的第二边界，(iii)在所述图像上定向纵向骨骼轴线，所述纵向骨骼轴线从所述近侧纵横线沿着所述骨骼的所述第一边界与所述第二边界之间的长度延伸，(iv)在所述图像上定向多条侧向线，所述多条侧向线处于距所述近侧纵横线不同距离的位置处，所述多条侧向线中的每条从所述骨骼的所述第一边界上的多个第一交点中的一个垂直延伸至在多个第二交点中的一个处与所述纵向骨骼轴线相交的多个第二交点中的一个，以及(v)基于所述多个第一交点和所述多个第二交点推断所述解剖形状。

75.如权利要求74所述的方法，其特征在于：

所述植入物是假体周围骨板、近侧肱骨板、远侧肱骨板、肱骨钉或肱骨柄部中的至少一种。

76.如权利要求74所述的方法，其特征在于：

所述纵向骨骼轴线从所述近侧纵横线与中心线的交点处纵向延伸，其中，所述近侧纵横线在所述骨骼的最近侧和侧向方面从所述骨骼的所述第一边界延伸至所述第二边界，并且所述中心线沿着所述骨骼纵向延伸，且在所述第一边界与所述第二边界之间有恒定相等的距离。

77.如权利要求74所述的方法，其特征在于：

所述纵向骨骼轴线从所述近侧纵横线与骨骼切割线的交点处纵向延伸，其中，所述近侧纵横线在所述骨骼的最近侧和侧向方面从所述骨骼的所述第一边界延伸至所述第二边界，并且所述骨骼切割线从所述骨骼的所述第一边界延伸至所述骨骼的相对的所述第二边界。

78.如权利要求74所述的方法，其特征在于：

所述纵向骨骼轴线从所述近侧纵横线与近侧骨骼线的交点处纵向延伸，其中，所述近侧纵横线在所述骨骼的最近侧和侧向方面从所述骨骼的所述第一边界延伸至所述第二边界，并且所述近侧骨骼线从所述近侧骨骼的最上方面延伸至所述骨骼的最远方面。

79.如权利要求74所述的方法，其特征在于：

所述多条侧向线以等距间隔从所述近侧纵横线向远侧放置。

80.如权利要求79所述的方法，其特征在于：

所述等距间隔在0.1到50毫米的范围内。

81.如权利要求74所述的方法，其特征在于：

所述至少一个观察平面包括矢状观察平面、冠状观察平面和轴向观察平面。

82.如权利要求81所述的方法，其特征在于：

形成所述植入物包括从所述矢状观察平面确定至少一个轮廓，从所述冠状观察平面确定至少一个轮廓，以及从所述轴向观察平面确定至少一个轮廓。

83.如权利要求74所述的方法，其特征在于：

所述骨骼是肱骨。

84.如权利要求83所述的方法，其特征在于，在所述肱骨上的大结节的宽度用于确定所述植入物的宽度。

85.如权利要求83所述的方法，其特征在于，所述大结节的离开所述肱骨的中心线的角度用于确定所述植入物的形状。

86.如权利要求83所述的方法，其特征在于，所述植入物的长度通过测量所述肱骨的长度确定。

87.如权利要求74所述的方法，其特征在于：

所述骨骼是股骨。

88.如权利要求74所述的方法，其特征在于：

所述骨骼是胫骨。

89.如权利要求74所述的方法，其特征在于：

所述骨骼是桡骨。

90.如权利要求74所述的方法，其特征在于：

所述骨骼是尺骨。

91.如权利要求74所述的方法，其特征在于：

所述图像是计算机断层扫描切片。

92.如权利要求74所述的方法，其特征在于：

所述多条侧向线包括至少三条线。

93.如权利要求74所述的方法，其特征在于：

所述方法是自动化的，其中，将图像发送至具有处理器的控制系统，所述处理器构造成执行存储在其上的程序以自动提取所述对象的所述骨骼的测量值；并参考所述骨骼的所述测量值以使用增材制造系统制造板。

94.如权利要求92所述的方法，其特征在于，所述步骤(v)包括：

测量所述至少三条线中的第一线的第一参考距离，所述第一线从所述多个第一交点中的第一点垂直延伸至所述多个第二交点中的第一点；

测量所述至少三条线中的第二线的第二参考距离，所述第二线从所述多个第一交点中的第二点垂直延伸至所述多个第二交点中的第二点；

测量所述至少三条线中的第三线的第三参考距离，所述第三线从所述多个第一交点中的第三点垂直延伸至所述多个第二交点中的第三点；以及

基于所述第一参考距离、所述第二参考距离和所述第三参考距离推断所述第一边界的所述解剖形状。

95.如权利要求94所述的方法，其特征在于，还包括：

基于所述第一参考距离和所述第二参考距离推断所述解剖形状的在所述多个第一交点中的所述第一点与所述多个第一交点中的所述第二点之间的第一曲率；以及

基于所述第二参考距离和所述第三参考距离推断所述解剖形状的在所述多个第一交点中的所述第二点与所述多个第一交点中的所述第三点之间的第二曲率。

96.如权利要求74所述的方法，其特征在于：

所述骨骼包括假体周围骨折，所述植入物形成为适配所述骨骼的所述解剖形状并矫正所述假体周围骨折，所述假体周围骨折的由以下中的至少一种来表征：(i)确定假体柄部的长度和宽度，(ii)确定所述柄部的几何形状，(iii)确定所述柄部的固定，(iv)确定所述骨折的型式，(v)确定所述骨折的型式是否为粉碎性的，(vi)确定折曲和位移的量，以及(vii)对所述位移进行分类。

97.如权利要求96所述的方法，其特征在于：

所述植入物是假体周围板，所述假体周围板形成为具有长度、宽度和形状，所述长度、所述宽度和所述形状由所表征的所述假体周围骨折确定。

98.如权利要求97所述的方法，其特征在于：

所述假体周围板是近侧肱骨短假体周围板，其形成为用于具有最小化的远侧骨折延伸部的短柄部。

99.如权利要求97所述的方法，其特征在于：

所述假体周围板是近侧肱骨长假体周围板，其形成为用于具有远侧骨折延伸部的短柄部和具有最小化的远侧延伸部的规则长度柄部中的至少一个。

100.如权利要求97所述的方法，其特征在于：

所述假体周围板是短的远侧肱骨假体周围板，其形成为用于全肘关节成形术所用的、具有最小化的近侧骨折延伸部的短肱骨柄部。

101.如权利要求97所述的方法，其特征在于：

所述假体周围板是长的远侧肱骨假体周围板，其形成为用于全肘关节成形术所用的具有近侧肱骨骨折延伸部的短肱骨柄部以及全肘关节成形术所用的具有最小化的近侧骨折延伸部的规则长度的肱骨柄部中的至少一个。

102.如权利要求97所述的方法，其特征在于：

所述假体周围板是中间骨干肱骨假体周围板，其形成为用于具有最小化的骨折延伸部和中间骨干非假体周围骨折的规则长度的肩/肱骨柄部中的至少一个。

103.如权利要求97所述的方法，其特征在于：

所述假体周围板是是全长假体周围板，其形成为用于涵盖肱骨的很大一部分的骨折，所述骨折包括高度粉碎性骨折。

104.一种用于治疗骨骼的近侧部段与所述骨骼的远侧部段之间的骨折部的装置，所述骨骼的所述近侧部段具有植入其中的假体，所述装置包括：

细长板，所述细长板的尺寸设计成横跨所述骨折部而放置在骨骼上，所述板具有骨骼界面表面，当所述板横跨所述骨折部而放置在骨骼上时，所述骨骼界面表面具有在横向于所述细长板的第一平面的近侧的近侧区域、在横向于所述细长板的第二平面的远侧的远侧区域、以及位于所述第一平面与所述第二平面之间的中间骨干区域，所述骨骼界面表面具有从在所述板的近侧部分处凸出或凹入的第一曲率过渡到在所述板的第二部分处与所述板的所述近侧部分纵向相邻的第二曲率的形状，当所述第一曲率是凹的时，所述第二曲率是凸的，并且当所述第一曲率是凸的时，所述第二曲率是凹的。

105.如权利要求104所述的装置，其特征在于：

所述第一曲率是凸的。

106.如权利要求104所述的装置，其特征在于：

所述骨骼界面表面的所述形状在所述板的与所述板的所述第二部分纵向相邻的远侧部分处从所述第二曲率过渡到第三曲率，当所述第二曲率是凹的时，所述第三曲率是凸的，并且当所述第二曲率是凸的时，所述第三曲率是凹的。

107.如权利要求106所述的装置，其特征在于：

所述第一曲率是凸的。

108.如权利要求104所述的装置，其特征在于：

所述板包括多个开口，用于接纳从中穿过的骨配合紧固件。

109.如权利要求104所述的装置，其特征在于：

所述板是近侧肱骨短假体周围板，其形成为用于所述假体的具有最小化的远侧骨折延伸部的短柄部。

110.如权利要求104所述的装置，其特征在于：

所述板是近侧肱骨长假体周围板，其形成为用于假体的具有远侧骨折延伸部的短柄部和假体的具有最小化的远侧延伸部的规则长度柄部中的至少一个。

111.如权利要求104所述的装置，其特征在于：

所述板是短的远侧肱骨假体周围板，其形成为用于全肘关节成形术所用的、具有最小化的近侧骨折延伸部的短肱骨柄部。

112.如权利要求104所述的装置，其特征在于：

所述板是长的远侧肱骨假体周围板，其形成为用于全肘关节成形术所用的假体的具有近侧肱骨骨折延伸部的短肱骨柄部以及全肘关节成形术所用的假体的具有最小化的近侧骨折延伸部的规则长度的肱骨柄部中的至少一个。

113.如权利要求104所述的装置，其特征在于：

所述板是中间骨干肱骨假体周围板，其形成为用于所述假体的具有最小化的骨折延伸部和中骨干非假体周围骨折的规则长度的肩/肱骨柄部中的至少一个。

114.如权利要求104所述的装置，其特征在于：

所述板是是全长假体周围板，其形成为用于涵盖肱骨的很大一部分的骨折，所述骨折包括高度粉碎性骨折。

115.如权利要求104所述的装置，其特征在于：

所述骨骼界面表面的所述近侧区域构造成符合所述第一平面近侧的骨骼表面。

116.如权利要求104所述的装置，其特征在于：

所述骨骼界面表面的所述远侧区域构造成符合所述第二平面远侧的骨骼表面。

117.如权利要求104所述的装置，其特征在于：

所述骨骼界面表面的所述中间骨干区域构造成符合所述所述第一平面与所述第二平面之间的骨骼表面。

118.如权利要求104所述的装置，其特征在于：

所述骨骼界面表面的第二近侧区域构造成符合在所述第一平面近侧且在所述近侧区域远侧的骨骼表面。

119.如权利要求104所述的装置，其特征在于：

所述骨骼界面表面的第二远侧区域构造成符合在所述第二平面远侧且在所述远侧区域近侧的骨骼表面。

120.一种用于治疗骨骼的近侧部分与骨骼的远侧部分之间的骨折部的装置，所述装置包括：

假体，所述假体构造成植入所述骨骼的骨骼近侧部段；以及

细长板，所述细长板的尺寸设定成横跨所述骨折部而放置在所述骨骼上，所述板具有骨骼界面，当所述板横跨所述骨折部而放置在所述骨骼上时，所述骨骼界面表面具有在横向于所述细长板的第一平面的近侧的近侧区域、在横向于所述细长板的第二平面的远侧的远侧区域、以及位于所述第一平面与所述第二平面之间的中间骨干区域，所述骨骼界面表面具有从在所述板的近侧部分处凸出或凹入的第一曲率过渡到在所述板的第二部分处与所述板的近侧部分纵向相邻的第二曲率的形状，当所述第一曲率是凹的时，所述第二曲率是凸的，并且当所述第一曲率是凸的时，所述第二曲率是凹的。

121.如权利要求120所述的装置，其特征在于：

所述骨骼界面表面的所述近侧区域构造成符合所述第一平面近侧的骨骼表面。

122.如权利要求120所述的装置，其特征在于：

所述骨骼界面表面的所述远侧区域构造成符合所述第二平面远侧的骨骼表面。

123.如权利要求120所述的装置，其特征在于：

所述骨骼界面表面的所述中间骨干区域构造成符合所述所述第一平面与所述第二平面之间的骨骼表面。

124.如权利要求120所述的装置，其特征在于：

所述骨骼界面表面的第二近侧区域构造成符合在所述第一平面近侧且在所述近侧区域远侧的骨骼表面。

125.如权利要求120所述的装置，其特征在于：

所述骨骼界面表面的第二远侧区域构造成符合在所述第二平面远侧且在所述远侧区域近侧的骨骼表面。

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