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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Simulation muskuloskelettaler
Belastungen eines Patienten gemäß dem Obergriff
des Anspruchs 1.
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Es
ist ein gesellschaftlicher Trend hin zu einem aktivem Lebensstil,
geprägt
unter anderem auch durch das Ausüben
von Hochrisiko Sportarten gepaart mit einer vermehrten körperlichen
Aktivität, auch
im Alter, zu beobachten. Zusätzlich
steigt die Lebenserwartung und eine generelle Alterung der Bevölkerung
ist zu beobachten. Mit beiden Phänomenen
geht eine Zunahme muskulo-skelettaler Erkrankungen einher. Deren
besondere Relevanz wird unter anderem auch durch die von der WHO
ausgerufene Bone & Joint
Decade ersichtlich.
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Konkret
bedeutet dies, dass die Anzahl der Menschen, die beispielsweise
künstliche
Gelenke benötigen,
die eine Fraktur erleiden oder für
die Rehabilitationsmaßnahmen
erforder lich werden, steigt. Diese Entwicklung hat sowohl eine enorme ökonomische
Bedeutung auf Grund der damit verbundenen Kosten durch Operationen
und Rehabilitationsmaßnahmen
bzw. der indirekte Kosten der Arbeitsfähigkeit, aber auch eine wichtige
sozio-kulturelle Komponente, nämlich
den Erhalt von Lebensqualität.
Insgesamt folgt, dass eine Optimierung der entsprechenden Maßnahmen
wie beispielsweise Operationen und Rehabilitationsmaßnahmen
eine hohe Bedeutung für
die Entwicklung der Gesellschaft hat.
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Der
Erfolg einer Behandlung, insbesondere im Rahmen eines Gelenkersatzes
oder bei der Frakturversorgung hängt
jedoch sehr stark von den davor und danach erreichten individuellen
muskulo-skelettalen Belastungen ab. Im Rahmen der Maßnahmen wird
versucht, diese aktiv zu ändern
bzw. einen „normalen
Zustand", der in
der Regel auch der optimale Zustand ist, wieder herzustellen. Die
Kenntnis über muskulo-skelettale
Belastungen ist derzeit beschränkt,
da es sich dabei um komplexe Systeme handelt. Eine Einbeziehung
der muskuloskelettalen Belastung in die Planung bzw. die Durchführung von Operationen
und/oder Rehabilitationsmaßnahmen erfolgt
derzeit nicht. Das Ergebnis der durchgeführten Operation bzw. der Rehabilitationsmaßnahmen ist
daher in hohem Maße
von der Erfahrung des Chirurgen bzw. des Therapeuten abhängig.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist daher, ein Verfahren zur Bewertung
muskulo-skelettaler Belastungen eines Patienten anzugeben, mit dem insbesondere
operative Eingriffe bzw. Rehabilitationsmaßnahmen verbessert werden können.
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Die
Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Simulation muskuloskelettaler
Belastungen mit den Merkmalen des Anspruch 1 gelöst.
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Dem
gemäß werden
zunächst
individuelle muskulo-Skelettale Parameter des Patienten ermittelt.
Insbesondere werden durch automatische Messung anthropometrische
Parameter, automatische Ableitung anthroprometrischer Parameter
aus einem System für
die Computer Assistierte Chirurgie, insbesondere einem chirurgischen
Navigationssystem, und/oder die Lage und/oder Orientierung von Gelenken
ermittelt. Ein chirurgisches Navigationssystem stellt dem Operateur
eine virtuelle Darstellung des Operationsbereiches zur Verfügung. Diese
Darstellung wird z.B. anhand von vor der OP aufgenommener CT-Bilder
erstellt. Dabei kann der Operateur die Bewegungen von Instrumenten
auch in der virtuellen Darstellung beobachten, wobei er einem vorher
in der virtuellen Darstellung angeordneten Behandlungsplan folgen
kann. Damit ist auch ein Vergleich der realen OP-Situation mit der
geplanten Situation möglich.
Auch ist es möglich,
mit Hilfe des Navigationssystems aktiv Instrumente zu steuern. Das
Verfahren und die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens können z.B.
auf einem zentralen Server installiert sein. Die Nutzer (z.B. Therapeuten,
Chirurgen, Techniker) würden
in diesem Fall nicht lokal auf Daten zugreifen, sondern könnten über das
Internet die benötigten
Informationen erhalten oder ggf. auch eingeben. Damit können die
Daten während
der Planung und auch nachfolgenden Schritten therapiebegleitend
genutzt werden. Auch kann ein Zentrum eingerichtet werden, dass
zentral Daten für
unterschiedliche Nutzer pflegt und verteilt.
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Aus
den ermittelten individuellen muskulo-skelettalen Parametern werden
im zweiten Schritt die individuellen muskuloskelettalen Belastungen
automatisch bestimmt. Im dritten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens
werden die individuellen muskulo-skelettalen Belastungen hinsichtlich
mindestens eines Zielkriteriums rechnergestützt bewertet. Als Zielkriterium
können
dabei insbesondere die Kontaktkräfte
bzw. das Bewegungsausmaß eines
Gelenkes oder die Fragmentbewegungen einer Fraktur dienen.
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Mit
dem erfindungsgemäßen Verfahren
können
chirurgische Vorgehensweisen, wie beispielsweise Eingriffe zum totalen
Gelenkersatz, Eingriffe an Bandstrukturen, Eingriffe in Rahmen von
Umstellungsosteotomien sowie Eingriffe im Rahmen der Frakturversorgung
von Menschen und Tieren unterstützt
werden.
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Durch
die Ermittlung einer Bewertung der individuellen muskulo-skelettalen
Belastungen hinsichtlich mindestens eines Zielkriteriums können chirurgischen
Verfahren in Planung, Durchführung
und Evaluierung unterstützt
werden. Der Chirurg bzw. Therapeut kann mit Hilfe des Verfahrens
direkt die Auswirkungen eines geplanten Eingriffes nichtinvasiv abschätzen und
seinen Operations- bzw. Therapieplan dementsprechend bewerten und
anpassen. Durch die Verwendung individualisierter, biomechanischer
muskulo-skelettaler Belastungs- und Beanspruchungsanalysen kann
daher die Planung, Durchführung
und Evaluierung chirurgischer Verfahren bereits vor dem Eingriff
objektiviert werden.
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In
einer Variante des Verfahrens wird nach der Bewertung der individuellen
muskulo-skelettalen Belastungen mindestens einer der muskulo-skelettalen
Parameter, insbesondere die Lage und/oder die Orientierung eines
Gelenkes variiert. Danach werden erneut die individuellen muskulo-skelettalen
Belastungen unter Berücksichtigung
des mindestens einen variierten muskulo-skelettalen Parameters automatisch
bestimmt. Darauf wird erneut eine rechnergestützte Bewertung für individuelle
muskulo-Skelettale Belastungen hinsichtlich des mindestens einen
Zielkriteriums vorgenommen. Auf diese Weise kann ein Vergleich zwischen
zwei möglichen
Situationen bzw. Operationsplänen
vorgenommen werden. Beispielsweise kann untersucht werden, wie sich
eine unterschiedliche Lage eines Gelenkes im Hinblick auf das mindestens
eine Zielkriterium, beispielsweise im Hinblick auf die dabei auftretenden
Kontaktkräfte
des Gelenkes, verhält.
Eine genaue Operationsplanung wird hierdurch möglich. Der variierte Parameter
kann in einer Weiterentwicklung der Erfindung optimiert werden,
indem die Variation des mindestens einen Parameters solange wiederholt
wird, bis ein festgelegter Zielwert mindestens eines Zielkriteriums
erreicht wird. Hierdurch wird iterativ eine Optimierung des Zielkriteriums
und damit auch des Parametersatzes erreicht. Auf diese Weise kann
beispielsweise die optimale Lage eines künstlichen Gelenkes ermittelt werden.
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Die
so ermittelten muskulo-skelettalen Parameter, beispielsweise die
Lage eines Gelenkes werden vorteilhaft auf einem Ausgabegerät ausgegeben und/oder
in einem Speichergerät
gespeichert. Zusätzlich
oder alternativ können
die Ausgabedaten auch an ein Computer Assistiertes Chirurgiesystem und/oder
eim chirurgisches Navigationssystem übermittelt werden, so dass
diese Daten auch intra-operativ zur Verfügung stehen können.
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Die
in diesem iterativen Verfahren gewonnenen und mit dem Zielwert korrespondierenden
individuellen und variierten muskulo-skelettalen Parameter dienen
mit Vorteil als Grundlage für
die Planung eines operativen Eingriffs. Insbesondere dienen sie als
Grundlage für
die Wahl von Komponenten, beispielsweise unterschiedlichen Gelenktypen,
bezüglich
der Positionierung der Komponenten oder der Entscheidung über die
Entfernung temporärer
Implantate.
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Um
die Auswirkungen unterschiedlicher Implantate auf die muskulo-Skelettale
Belastung des Patienten ermitteln zu können, kann die Variation der
individuellen muskuloskelettalen Parameter unter Berücksichtigung
der Daten von Implantaten, insbesondere deren Abmessungen und Bewegungsbereichen,
durchgeführt
werden. So können
beispielsweise unterschiedliche Implantate gegeneinander getestet
werden und das für
die jeweilige Patientenanatomie optimale Implantat unter Berücksichtigung
der jeweiligen Zielkriterien gewählt
werden.
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Zur
automatischen Bestimmung der individuellen muskuloskelettalen Belastungen
sind in Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens zwei unterschiedliche
Verfahrenstypen vorgesehen:
Zum Einen werden die individuellen
bzw. die variierten muskulo-skelettalen Parameter mit in einer Datenbank
hinterlegten, muskulo-skelettalen Referenzparametern verglichen,
wobei zu den muskulo-skelettalen Referenzparametern korrespondierende muskulo-Skelettale
Referenzbelastungen als die individuellen muskulo-skelettalen Belastungen
bestimmt werden. Die muskulo-skelettalen Referenzparameter können in
der Datenbank dabei als diskrete Werte vorliegen. Beim Vorliegen diskreter
Werte bietet es sich an, die Referenzparameter mit den individuellen
muskulo-skelettalen Parametern mittels funktioneller Zusammenhänge, insbesondere
mittels Interpolation zu vergleichen.
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Zum
Anderen werden die individuellen muskulo-skelettalen Belastungen
in einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens aus dem ermittelten
individuellen muskuloskelettalen Parametern berechnet. Dabei liegt
der Berechnung vorteilhaft ein biomechanisches und/oder ein mathematisches
Modell zugrunde. In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens
findet bereits eine Anpassung des jeweiligen verwendeten biomechanischen
bzw. mathematischen Modells an die individuellen muskulo-skelettalen
Parameter statt. Dazu kann ein biomechanisches und/oder ein mathematisches
Modell aufgrund der ermittelten individuellen muskulo-skelettalen
Parameter aus mindestens einer Datenbank ausgewählt werden.
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Es
findet dann eine Optimierung und Anpassung des ausgewählten Modells
an die ermittelten individuellen muskuloskelettalen Parameter statt.
Vorteilhaft findet daher eine Berechnung der individuellen muskulo-skelettalen
Belastungen mit Hilfe eines muskulo-skelettalen Modells unter Berücksichtigung der
individuellen Patientenanatomie bzw. unter Berücksichtigung der individuellen
anthropometrischen Daten des Patienten statt.
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Zur
Vereinfachung der rechnergestützten Bewertung
der jeweiligen Verfahrensergebnisse werden diese individuellen muskulo-skelettalen
Belastungen vorteilhaft visualisiert. Der jeweilige behandelnde
Arzt bzw. Therapeut kann so anhand der Visualisierung schnell und
einfach seinen Behandlungsplan überprüfen und
abändern.
Dabei werden vorteilhaft die indi viduellen muskulo-skelettalen Belastungen
anhand eines anatomischen Modells graphisch und/oder numerisch dargestellt.
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Durch
die Bewertung der individuellen muskulo-skelettalen Belastungen
kann weiterhin ein Rehabilitationsprozess bewertet und/oder gesteuert werden,
indem beispielsweise erkannt werden können. So kann z.B. über das
Internet auf entsprechende Daten zugegriffen werden.
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In
einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens werden die individuellen
muskulo-skelettalen Parameter des Patienten durch Messungen ermittelt. Zur
Vereinfachung und Objektivierung des Verfahrens kann mindestens
einer der individuellen muskulo-skelettalen Parameter automatisch
gemessen werden. Eine solche Messung kann insbesondere durch Bilderkennung,
Computertomographie und/oder durch Bewegungssensoren stattfinden.
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Ferner
ist es vorteilhaft, wenn individuelle Bewegungsparameter, insbesondere
Gangparameter ermittelt werden und diese zur automatischen Bestimmung
individueller muskuloskelettaler Belastungen verwendet werden. Zum
Beispiel können
individuelle Gangparameter durch Bildaufnahmen von Beinen in Bewegung
gewonnen werden. Aus den Aufnahmen können dann dreidimensionale
Positionen der Körperteile
bestimmt werden. Auch wird dabei die Bodenreaktionskraft gemessen,
die vom Boden auf den Fuß wirkt.
Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die individuellen Gangparameter
aus in einer Datenbank gespeicherten Personendaten ermittelt werden
und/oder für
eine Person individuell erfasst werden.
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Die
Aufgabe wird auch durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs
22 gelöst. Eine
solche Vorrichtung kann als software- und/oder hardwaregestützte Variante
in einer Datenverarbeitungsanlage implementiert sein. Diese Datenverarbeitungsanlage
weist dann eine Kopplung mit einer Datenbank auf, mit der muskulo-skelettakle
Belastungen und/oder individuelle Bewegungsparameter speicherbar
sind.
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Das
Verfahren wird im Folgenden anhand der Zeichnungen der Figuren weiter
erläutert.
Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
in einer ersten Ausführungsform;
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2 das Verfahren in einer
zweiten, detaillierteren Ausführungsform;
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3 Ausschnitt aus dem in 2 gezeigten Verfahren bezüglich der
Betimmung individueller muskuloskelettaler Belastungen aus einer
Datenbank;
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4 detaillierter Ausschnitt
aus dem Verfahren der 2,
wobei die Berechnung muskulo-skelettaler Belastungen gezeigt ist;
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5 weiter Ausschnitt aus
dem Verfahren der 2,
der sich auf die Visualisierung bezieht; und
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6 Darstellung einer möglichen
Visualisierung muskuloskelettaler Belastungen.
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In 1 ist schematisch des erfindungsgemäße Verfahren
gezeigt. Im ersten Schritt werden die individuellen muskuloskelettalen
Parameter des jeweiligen Patienten ermittelt. Dazu zählen insbesondere
anthropometrische Daten, wie bei spielsweise die Knochenabmessungen
und deren Massen, die Schwerpunkte der Knochen und andere Trägheitsparameter,
die Beckenabmessungen, die jeweiligen Ober- und Unterschenkellängen oder
die Fußlänge. Hierein
können
auch andere anthropometrische Daten eingehen, die im Zusammenhang
mit der jeweiligen automatischen Bestimmung der individuellen muskuloskelettalen
Belastungen im Zusammenhang stehen.
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Die
Ermittlung der individuellen muskulo-skelettalen Parameter im Schritt 1 kann
durch automatische Messungen, die beispielsweise aus der Computertomographie
entnommen sind, durch Außenmessungen
des Patienten, durch Bewegungsanalysen oder durch andere Messverfahren
ermittelt werden. Zusätzlich
oder alternativ können
anthropometrischen Parameter automatisch von einem Navigationssystem übernommen
werden.
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Dabei
können
in Schritt 40 z.B. individuelle Bewegungsparameter in das
Verfahren eingehen. Im Fall der unteren Extremitäten kann dazu eine Ganganalyse
verwendet werden. Dabei werden z.B. mit einem optischen Messsystem
die Bewegungen der einzelnen Beinsegmente bei bestimmten Aktivitäten (z.B.
Laufen, Treppensteigen, Aufstehen von einem Stuhl, Kniebeugen etc.)
erfasst. Damit die optische Erfassung durchführbar ist, werden auf einen
Patienten reflektierende Marker angeordnet, die vom Messsystem erfassbar
sind. Damit kann dann die räumliche
und zeitliche Position der Körpersegmente
(z.B. Becken, Oberschenkel, Knie, Unterschenkel, Fuß) ermittelt
werden. In Verbindung mit mehreren Kameras kann aus den zweidimensionalen
Bildern ein dreidimensionales Bewegungsbild der Körpersegmente gewonnen
werden. Auch wird bei der Ganganalyse die Reaktionskraft des Bodens
auf die Füße gemessen.
Die Bewegungsparameter können
dabei aus Datenbankwerten eines Patienten (z.B. Größe, Gewicht)
berechnet wer den und/oder am Patienten direkt erhoben werden. Auch
wenn im Folgenden auf Gangparameter abgehoben wird, so können grundsätzlich auch
Bewegungsparameter anderer Körperteile
verwendet werden.
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Im
Schritt 2 werden die individuellen muskulo-skelettalen
Belastungen automatisch aus den ermittelten individuellen muskulo-skelettalen
Parametern und ggf. aus den individuellen Bewegungsparametern bestimmt.
Diese Bestimmung kann beispielsweise durch Vergleich der ermittelten
muskuloskelettalen Parameter mit in einer Datenbank hinterlegten Referenzparametern,
oder aber durch Berechnung der jeweiligen individuellen muskulo-skelettalen
Belastungen erfolgen. Aus diese Verfahren wird bei der Beschreibung
der folgenden Figuren weiter eingegangen werden.
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Im
Schritt 3 des in 1 gezeigten
Verfahrens werden nun die automatisch bestimmten, individuellen
muskuloskelettalen Belastungen bezüglich eines Zielkriteriums
rechnergestützt
bewertet. Als Zielkriterium können
dabei beispielsweise die Kontaktkräfte oder das Bewegungsausmaß eines
Gelenkes oder die notwendigen Fragmentbewegungen einer Fraktur dienen.
Auch eine Kombination mehrerer Zielkriterien kann hierbei betrachtet
und bewertet werden.
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In
einer einfachen Ausführung
des Verfahrens werden die Wertung bzw. die individuellen Belastungen
dann mit Schritt 6 ausgegeben bzw. dokumentiert.
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Zur
Optimierung eines Parametersatzes kann in einer Weiterbildung des
Verfahrens weiterhin im Schritt 4 überprüft werden, ob das Zielkriterium
einen vorher festgelegten Zielwert erreicht hat. Ist dies nicht
der Fall, so wird im Schritt 5 mindestens einer der individuellen
Parameter variiert. Die automatische Bestimmung der individuellen
Belastungen im Schritt 2 und die Bewertung dieser individuellen
Belastungen bezüglich
eines Zielkriteriums im Schritt 3 schließt sich
daran an. Ist der Zielwert im Schritt 4 immer noch nicht
erreicht, so erfolgt eine neue Variation mindestens eines Parameters
in Schritt 5. Ist der Zielwert hingegen erreicht, so erfolgt
die Ausgabe bzw. Dokumentation im Schritt 6. Auch ist es
möglich, dass
die Datenausgabe automatisch an ein chirurgisches Navigationssystem
erfolgt.
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Durch
dieses iterative Vorgehen kann ein Parametersatz bezüglich eines
oder mehrerer Zielkriterien optimiert werden. Der bezüglich der
individuellen muskulo-skelettalen Belastungen bzw. bezüglich des Zielkriteriums
optimierte individuelle Parametersatz kann dann zur Planung beispielsweise
eines operativen Eingriffs bzw. zur Planung therapeutischer Maßnahmen
verwendet werden.
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Die
Variation des mindestens einen Parameters in Schritt 5 der
Figur kann auch die Abmessungen bzw. andere Parameter von Implantaten
berücksichtigen.
So können
durch die Variationen der Parameter in Schritt 5 unterschiedliche
Implantate gegeneinander getestet werden.
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Die
gewonnenen und verarbeiteten Daten werden gespeichert und können für die Rehabilitation verwendet
werden. Dabei kann z.B. der zuständige Arzt über das
Internet auf die Daten zugreifen, um einen speziell angepassten
Rehabilitationsplan, z.B. für
die Krankengymnastik zu gestalten.
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In 2 ist das erfindungsgemäße Verfahren
in einer erweiterten Ausführungsform
gezeigt. Zunächst
werden im Schritt 1 die individuellen muskulo-skelettalen
Parameter des jeweiligen Patienten, beispielsweise durch automatische
Messung, ermittelt. Die automatische Bestimmung der individuellen muskulo-skelettalen
Belastungen aus den ermittelten individuellen muskulo-skelettalen
Parametern kann danach entweder im Schritt 20 über eine
Datenbankabfrage oder aber im Schritt 21 über eine
Berechnung des individuellen muskulo-skelettalen Belastung erfolgen.
Dabei gehen auch die individuellen Gangparameter ein (Schritt 40).
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Aus
dem Schritt 20 bzw. dem Schritt 21 ergibt sich
dann im Schritt 22 die individuelle muskulo-skelettale
Belastung des jeweiligen Patienten. Die individuelle muskulo-skelettale
Belastung wird nun für
die Visualisierung im Schritt 30 aufbereitet. Wie dies
im einzelnen vor sich geht wird bei der Beschreibung der weiteren
Figuren thematisiert.
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Im
Schritt 31 werden die jeweiligen individuellen muskuloskelettalen
Belastungen visualisiert. Aus der Visualisierung heraus werden die
muskulo-skelettalen Belastungen nun dahingehend rechnergestützt bewertet,
ob mindestens ein Zielkriterium einen vorgegebenen Zielwert erreicht
hat. Ist dies im Schritt 4 der Fall, so werden die entsprechenden
Parameter sowie die muskulo-skelettalen Belastungen im Schritt 6 ausgegeben
bzw. dokumentiert. Ist der Zielwert im Schritt 4 nicht
erreicht, so wird mindestens ein Parameter an Hand der Visualisierung
im Schritt 50 verändert
bzw. variiert.
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Mit
dem in Schritt 50 erzeugten, neuen Parametersatz wird dann
wiederum eine automatische Bestimmung der individuellen muskulo-skelettalen Belastungen
im Schritt 20 bzw. im Schritt 21 durchgeführt. Dieser
iterative Prozess wird so lange vorgeführt, bis in Schritt 4 der
Zielwert mindestens eines Zielkriteriums erreicht ist.
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In
den 3 und 4 wird nun die automatische
Bestimmung der individuellen muskulo-skelettalen Belastungen in
den beiden genannten Varianten dargestellt.
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In 3 werden die im Schritt 2 ermittelten individuellen
muskulo-skelettalen Parameter mit in einer Belastungsdatenbank 200 hinterlegten
Referenzparametern verglichen. Die Referenzparameter der Belastungsdatenbank 200 können dabei
entweder als diskrete Werte, oder als kontinuierliche Werte vorliegen.
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Beim
Vorliegen diskreter Werte wird der Vergleich zwischen den ermittelten
individuellen muskulo-skelettalen Parametern und den Referenzparametern
der Belastungsdatenbank über
funktionelle Zusammenhänge,
insbesondere über
eine Interpolation durchgeführt.
Die den den ermittelten Parametern nächstliegenden Referenzparameter
entsprechenden Referenzbelastungen werden dann als die individuelle
muskulo-skelettale
Belastung im Schritt 22 ausgegeben.
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In
diese Variante ist vor der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
eine größere Menge
empirischer Daten zu erheben, an Hand derer die Belastungsdatenbank 200 aufgebaut
werden kann.
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In 4 ist die zweite Variante
der automatischen Bestimmung der muskulo-skelettalen Belastungen
gezeigt. Aus den ermittelten individuellen muskulo-skelettalen Parametern
in Schritt 1 wird aus einer Datenbank 210 ein
passendes anato mischen mechanisches und/oder biomechanisches Modell bzw.
ein passendes Bewegungsmodel auszuwählen.
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Das
ausgewählte
Modell wird im Schritt 211 an die ermittelten individuellen
muskulo-skelettalen Parameter 1 angepasst. Im Schritt 212 erhält man daraus
ein individuelle biomechanischen Modell, das an den jeweiligen Patienten
individuelle angepasst ist. Dabei gehen auch individuelle Gangparameter 40 ein.
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Mit
dem individuellen biomechanischen Modell werden nun im Schritt 213 die
individuellen muskulo-skelettalen Belastungen berechnet. Diese individuellen
muskulo-skelettalen Belastungen werden dann der individuellen muskulo-skelettalen
Belastung in Schritt 22 zugeordnet.
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5 zeigt die einzelnen Verfahrensschritte zur
Visualisierung der individuellen muskulo-skelettalen Belastungen.
Die individuellen muskulo-skelettalen Belastungen des Schrittes 22 werden
zusammen mit den Daten einer Datenbank 310 eines anatomischen
Modells im Schritt 311 aufbereitet. Dabei können beispielsweise
die individuellen muskuloskelettalen Belastungen einzelnen anatomischen
Partien zugeordnet werden. Dabei können auch Daten in einem chirurgischen
Navigationssystem verarbeitet werden. Die so verknüpften und
aufbereiteten Daten werden im Schritt 312 visualisiert.
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Eine
solche Visualisierung ist beispielsweise in 6 gezeigt. Einzelne Parameter 1 bis
m können an
Hand der Visualisierung, beispielsweise an Hand einer grafischen
Darstellung, auf einem Computerschirm mit Hilfe eines Schiebers 500 variiert
werden. Der Wert des jeweiligen Parameters wird in einer separaten
Anzeige 501 angezeigt. Hier kann es sich beispielsweise
um einen Winkel oder einen Abstand handeln. Die muskulo-skelettale
Belastung wird an Hand einer Kurve 502, die die Belastungen
beispielsweise während
eines Gehzyklus bzw. während
des Treppensteigens zeigt, visualisiert.
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Der
behandelnde Arzt oder der Therapeut kann nun durch verschieben des
Schiebers 500 unterschiedliche Werte des jeweiligen Parameters
einstellen und dabei betrachten, wie sich die Belastungsdaten verändern.
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Über diese
Visualisierung und die gleichzeitige Veränderung der Parameter ist ein
Ausfinden einer optimalen Lösungen
bzw. das Planen eines Eingriffes schnell und effizient möglich. Der
jeweilige behandelnde Arzt bzw. Therapeut kann so auf einen Blick überschauen,
welche Konsequenzen eine Veränderung
eines Parameters hinsichtlich eines Zielkriteriums bewirkt.
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Die
Figurenbeschreibung bezieht sich auf ein spezielle Gelenk, nämlich ein
Hüftgelenk.
Die erfindungsgemäße Lehre
ist aber grundsätzlich
für alle Gelenke,
insbesondere auch Kniegelenke, Schultergelenke, Sprunggelenke, Kiefergelenke,
Ellenbogengelenke und/oder Wirbelsäulengelenke anwendbar.