ES2776151T3 - Un método implementado por ordenador para proporcionar datos de información de alineación para la alineación de un implante ortopédico para una articulación de un paciente - Google Patents

Un método implementado por ordenador para proporcionar datos de información de alineación para la alineación de un implante ortopédico para una articulación de un paciente Download PDF

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Abstract

Un método implementado por ordenador (300) para proporcionar datos de parámetros de implante, el método implementado por ordenador (300) comprende las etapas de: - derivar (310) datos biomecánicos de paciente relacionados con un implante ortopédico o región de implante ortopédico de un paciente, basándose en datos de información específica de paciente tomados por obtención de imágenes del implante ortopédico o región de implante ortopédico del paciente que es indicativo de una o más características dinámicas; - determinar (350) un conjunto de posibles datos de parámetros de implante según los datos biomecánicos de paciente y datos adquiridos de paciente (58); y - seleccionar (360) los datos de parámetros de implante del conjunto de posibles datos de parámetros de implante; caracterizado por que los datos adquiridos de paciente (58) son indicativos de una o más actividades posimplante deseadas, los datos adquiridos de paciente (58) se determinan a partir de datos de preferencia de actividades posimplante, cada uno del conjunto de posibles datos de parámetros de implante relacionados con al menos datos de parámetros de fabricación de implante para el implante ortopédico y datos de información de alineación del implante ortopédico, en donde los datos de parámetros de implante se seleccionan (360) del conjunto de posibles datos de parámetros de implante según los datos de preferencia de actividades posimplante que permitirían al paciente realizar la una o más actividades posimplante deseadas.

Description

DESCRIPCIÓN
Un método implementado por ordenador para proporcionar datos de información de alineación para la alineación de un implante ortopédico para una articulación de un paciente
Campo de la Invención
La presente invención está relacionada con un método implementado por ordenador para proporcionar datos de información de alineación para la alineación de un implante ortopédico para una articulación de un paciente.
La invención ha sido desarrollada principalmente para usar en proporcionar datos de información de alineación para la alineación de un implante ortopédico para una articulación de cadera o de rodilla de un paciente, y proporcionar herramientas para ayudar con la alineación de un implante ortopédico para una articulación de rodilla o de cadera de un paciente, y se describirá más adelante en esta memoria con referencia a esta aplicación. Sin embargo, se apreciará que la invención no se limita a este campo de uso particular.
Antecedentes de la Invención
Remplazar articulaciones por implantes ortopédicos debido a lesiones o degeneración ha sido una corriente común durante muchos años. Una perspectiva más orientada a la aptitud física y el estilo de vida activo, perseguidos por la generación más antigua, está dando lugar a un aumento en una creciente frecuencia de degeneración o lesiones de articulación desde una edad más temprana.
Como tal, las articulaciones, tales como articulaciones de rodilla y de cadera, deben ser reparadas quirúrgicamente o, en algunos casos, ser sustituidas totalmente. El método actual para remplazar articulaciones típicamente implica alineación de eje mecánico de una articulación para colocar el implante ortopédico. Esto implica realizar varias mediciones físicas estacionarias para alinear el implante ortopédico con el eje mecánico de apoyo de peso primario del paciente. Por ejemplo, para una articulación de rodilla, esto implica alinear el implante ortopédico sobre la base de un eje mecánico de apoyo de peso que interseca el centro de la cadera, el centro de la rodilla y el centro del tobillo.
La práctica quirúrgica estándar actual es usar instrumentos (mecánicos e impulsados por ordenador) para alinear los implantes con puntos de referencia. Se usa el eje mecánico en rodillas y un bastidor análogo de referencia geométrica en caderas (por ejemplo, inclinación de copa de 45 grados, anteversión de copa de 15 a 20 grados, posición neutral de vástago femoral).
También se conoce intentar ajustar la amplitud de movimiento de la articulación variando la posición de implante. Esto se hace o bien manualmente, a través del manejo/sensación experta del cirujano, o bien a través de la identificación computada de un eje central de la amplitud de movimiento.
También cabe señalar que sistemas de navegación por ordenador disponibles comercialmente proporcionan actualmente información acerca de la alineación mecánica y la capacidad de personalizar la posición de implante a partir de esta información.
Los remplazos totales de articulación que se alinean usando alineación de eje mecánico, aunque muestran resultados favorables para la supervivencia y la longevidad, a menudo son decepcionantes cuando se miden desde el punto de vista de resultados funcionales de paciente. Esto es, las articulaciones no son idóneas para actividades que una persona puede desear emprender, causando por lo tanto dolor e incomodidad a la persona. En algunos casos, tales actividades provocarán que el implante falle.
Las personas con remplazos totales de articulación raramente logran los equivalentes de estilo de vida de sus pares no artríticos. Como tal, hay falta de técnicas que demuestran mejoras en la función y la calidad de vida del paciente, tras un reemplazo total de articulación.
Los problemas mencionados anteriormente se pueden atribuir a la falta de especificidad de paciente ofrecida por diseños de implante ortopédico 'disponibles para la venta'. Todos los pacientes reciben los mismos diseños de implante en la misma posición independientemente de su edad, género, nivel de actividad o forma corporal. Sin embargo, no todos los pacientes son iguales.
La diversidad de pacientes ha recibido recientemente mucha atención dentro de la bibliografía ortopédica. Un ejemplo tópico es la diferencia en el tamaño de rodillas de hombre y de mujer. Esto ha llevado a los fabricantes de remplazo total de rodilla (TKR, total knee replacement) a introducir intervalos de tamaños separados para implantes de hombre y mujer.
Esto únicamente considera algo de la manera de abordar la diversidad encontrada actualmente por los cirujanos ortopédicos en la práctica. Muchos estudios publicados destacan muchas más diferencias morfológicas que existen dentro de poblaciones de pacientes muestreados.
Un ejemplo pertinente es el de la pendiente de la meseta tibial de los pacientes. Se han medido hombres que de promedio tienen pendientes posteriores significativamente diferentes a las medidas en mujeres. Es más, se ha observado una significativa variación entre sexos. Incluso los fabricantes recomiendan a los cirujanos que implantan remplazos de rodilla que alinean los componentes tibiales con una alineación de prótesis recomendada 'estándar' en un tamaño encaja en todo. Esta recomendación de alineación no cambia si se es hombre o mujer, tanto si se tiene una fuerte pendiente tibial o una pendiente tibial moderada, tanto si se es bajo o alto, o tanto si se tiene un estilo de vida de alta o baja demanda.
Este no es solo el caso para alineación de componentes tibiales. Todos los parámetros de alineación generalmente recomendados a cirujanos son generalizaciones de un tamaño encaja en todo. Este planteamiento de un tamaño encaja para cirugía t Kr contribuye a resultados funcionales relativamente pobres.
En el campo de remplazo de cadera se pueden encontrar generalizaciones similares. La posición de copa acetabular de 'patrón oro' para todos los pacientes se define como a cuarenta y cinco grados de inclinación y veinte grados de anteversión con referencia al plano pélvico anterior. Esta alineación estándar se vuelve inapropiada cuando un paciente se presenta con una variación anatómica, tal como, basculación pélvica, movilidad pélvica o rigidez pélvica. Ejemplos de procesos para lograr alineación de eje mecánico en cirugía de remplazo total de rodilla usando datos de obtención de imágenes y técnicas de fabricación rápida de prototipos incluyen: Prophecy™ (Wright Medical Technology, Inc.), Trumatch™ (DePuy Orthopaedics, Inc. a Johnson & Johnson Company), Signature™ Personalized Total Knee Replacement (Biomet, Inc.), MyKnee™ (Medacta, International SA), Zimmer™ Patient Specific Instruments (Zimmer, Inc.), Otis Knee™ (OtisMed, Corp.), y Visionaire™ (Smith & Nephew, Inc.), entre otros.
Ejemplos de procesos para lograr alineación de eje mecánico en cirugía de remplazo total de rodilla usando software de navegación por ordenador incluyen: eNact Knee Navigation System™ (Stryker) y BrainLab™ Knee Navigation (BrainLab, Inc.).
Ejemplos de procesos para lograr alineación de eje mecánico en cirugía de remplazo total de rodilla usando sistemas robóticos incluyen: MAKOplasty™ Partial Knee Resurfacing (Mako Surgical Corp.).
Sin embargo, como con procesos de alineación conocidos, no hay factorización en el procesamiento de, entre otros, edad, género, nivel de actividad o forma corporal que en última instancia tendrán un efecto sobre cómo responderá una persona a una alineación particular. El documento US 2011029091 A1 describe métodos y dispositivos relacionados con modelos articulares, componentes de implante, y herramientas guía y procedimientos relacionados, que incluyen uno o más rasgos derivados de datos de paciente, tales como imágenes de la articulación del paciente. Los datos también se pueden usar para crear componentes de implante adaptados al paciente y herramientas y procedimientos relacionados.
La presente invención busca proporcionar un método implementado por ordenador para proporcionar datos de información de alineación para la alineación de un implante ortopédico para una articulación de un paciente, que vencerá o aliviará sustancialmente al menos algunas de las deficiencias de la técnica anterior, o para proporcionar al menos una alternativa.
Se tiene que entender que, si en esta memoria se hace referencia a cualquier información de la técnica anterior, tal referencia no constituye admisión de que la información forma parte del conocimiento general común en la técnica, en Australia o cualquier otro país.
Compendio de la Invención
Según un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un método implementado por ordenador para proporcionar datos de parámetros de implante, el método implementado por ordenador comprende las etapas de:
- derivar datos biomecánicos de paciente relacionados con un implante ortopédico o región de implante ortopédico de un paciente, basándose en datos de información específica de paciente tomados por obtención de imágenes del implante ortopédico o región de implante ortopédico del paciente que es indicativo de una o más características dinámicas;
- determinar un conjunto de posibles datos de parámetros de implante según los datos biomecánicos de paciente y datos adquiridos de paciente; y
- seleccionar los datos de parámetros de implante del conjunto de posibles datos de parámetros de implante;
caracterizado porque los datos adquiridos de paciente son indicativos de una o más actividades posimplante deseadas, los datos adquiridos de paciente comprenden datos de preferencia de actividades posimplante, cada uno del conjunto de posibles datos de parámetros de implante relacionados con al menos datos de parámetros de fabricación de implante para el implante ortopédico y datos de información de alineación del implante ortopédico, en donde los datos de parámetros de implante se seleccionan del conjunto de posibles datos de parámetros de implante según los datos de preferencia de actividades posimplante basados en cuál permite al paciente realizar la una o más actividades posimplante deseadas.
Preferiblemente, los datos de información de alineación pueden comprender uno o más de: datos de información de ubicación para el implante ortopédico; y datos de información de orientación para el implante ortopédico.
Ventajosamente, los datos de información de alineación pueden comprender datos reales de modelo 3D de una articulación de paciente.
Preferiblemente, los datos de parámetros de implante pueden incluir datos de modelado de la alineación del implante ortopédico.
Ventajosamente, el implante ortopédico puede ser alineado con precisión para encajar en la articulación del paciente para permitir al paciente formar una o más actividades posimplante deseadas.
Los datos de parámetros de implante pueden incluir parámetros de fabricación para fabricar un posicionador específico de paciente. Preferiblemente la una o más características dinámicas comprenden una predicción virtual sobre la base de uno o más de: datos de cinemática de articulación; datos de carga de articulación; y datos de comportamiento de juntura de articulación durante actividades posimplante deseadas.
Ventajosamente, el implante ortopédico puede ser alineado con precisión para encajar en la articulación del paciente en virtud de la predicción virtual de los datos de cinemática de articulación, datos de carga de articulación y datos de comportamiento de juntura de articulación, permitiendo de ese modo al paciente realizar la correspondiente una o más actividades posimplante deseadas.
Preferiblemente, la predicción virtual puede comprender una predicción de modelo informático.
Ventajosamente, la predicción virtual de los datos de cinemática de articulación, datos de carga de articulación y datos de comportamiento de juntura de articulación se pueden proporcionar como predicción de modelo informático para predecir las prestaciones del implante ortopédico para realizar la una o más actividades posimplante deseadas. Preferiblemente, los datos de información específica de paciente pueden ser indicativos de una o más características estáticas.
Ventajosamente, el implante ortopédico puede ser alineado con precisión para encajar en la articulación del paciente en virtud de derivar datos de información de alineación específicos para la articulación del paciente que tiene en consideración una o más características estáticas de la articulación del paciente.
Preferiblemente, la una o más características estáticas pueden comprender uno o más ejes de apoyo de carga de un bastidor de referencia biomecánica.
Ventajosamente, el implante ortopédico puede ser alineado con precisión para encajar en la articulación del paciente en virtud de derivar datos de información de alineación específicos para la articulación del paciente que tiene en consideración uno o más ejes de apoyo de carga de un bastidor de referencia biomecánica de la articulación del paciente.
Preferiblemente, el uno o más ejes de apoyo de carga del bastidor de referencia biomecánica pueden comprender un eje primario de apoyo de carga.
Ventajosamente, el implante ortopédico puede ser alineado con precisión para encajar en la articulación del paciente en virtud de derivar datos de información de alineación específicos para la articulación del paciente que tiene en consideración el eje primario de apoyo de carga de la articulación del paciente.
Preferiblemente, la una o más características estáticas pueden comprender uno o más ejes de apoyo de carga de al menos un bastidor de referencia del grupo de bastidores de referencia biomecánica que comprende: un bastidor de referencia acetabular, un bastidor de referencia femoral, un bastidor de referencia tibial, y un bastidor de referencia espinal.
Preferiblemente, los datos de información específica de paciente pueden comprender datos de obtención de imágenes 2D.
Ventajosamente, el implante ortopédico puede ser alineado con precisión para encajar en la articulación del paciente en virtud de derivar datos de información de alineación que tienen en consideración datos de obtención de imágenes 2D de la articulación del paciente.
Preferiblemente, los datos de obtención de imágenes 2D pueden comprender uno o más de: Datos de rayos X y datos de fluoroscopia visual.
Preferiblemente, los datos de información específica de paciente pueden comprender datos de obtención de imágenes 3D.
Ventajosamente, el implante ortopédico puede ser alineado con precisión para encajar en la articulación del paciente en virtud de derivar datos de información de alineación que tienen en consideración datos de obtención de imágenes 3D de la articulación del paciente.
Preferiblemente, los datos de obtención de imágenes 3D pueden comprender uno o más de: Datos de Imágenes por Resonancia Magnética (IRM), datos de Tomografía Computarizada (CT), datos de ultrasonidos, datos radiológicos, y datos de captura de movimiento.
Preferiblemente, los datos de información específica de paciente pueden comprender datos de obtención de imágenes 4D.
Ventajosamente, el implante ortopédico puede ser alineado con precisión para encajar en la articulación del paciente en virtud de derivar datos de información de alineación que tienen en consideración datos de obtención de imágenes 4D de la articulación del paciente.
Preferiblemente, los datos de obtención de imágenes 4D pueden comprender datos de captura de movimiento. Preferiblemente, los datos de información específica de paciente pueden comprender datos de obtención de imágenes 2D y 3D.
Ventajosamente, el implante ortopédico puede ser alineado con precisión para encajar en la articulación del paciente en virtud de derivar datos de información de alineación que tienen en consideración datos de obtención de imágenes 2D y 3D de la articulación del paciente.
Preferiblemente, los datos de información específica de paciente pueden comprender datos indicativos de una o más características físicas del paciente.
Ventajosamente, el implante ortopédico puede ser alineado con precisión para encajar en la articulación del paciente en virtud de derivar datos de información de alineación que tienen en consideración una o más características físicas del paciente.
Preferiblemente, la una o más características físicas pueden comprender uno o más de: datos de edad, datos de género, datos de altura, datos de peso, datos de nivel de actividad, datos de IMC, datos de condición corporal y datos de forma corporal.
Preferiblemente, los datos de preferencia de actividades posimplante pueden ser una ratio de preferencia que son indicativos de preferencia de paciente comparativa para la una o más actividades posimplante deseadas.
Ventajosamente, el implante ortopédico puede ser alineado con precisión para encajar en la articulación del paciente en virtud de derivar datos de información de alineación que tienen en consideración preferencia de paciente comparativa para realizar la una o más actividades posimplante deseadas.
Preferiblemente, el método implementado por ordenador puede comprenden además la etapa de:
- acceder a una base de datos de datos de información de alineación de librería, en donde los datos de información de alineación se seleccionan además según los datos de información de alineación de librería.
Ventajosamente, el implante ortopédico puede ser alineado con precisión para encajar en la articulación del paciente en virtud de derivar datos de información de alineación que tienen en consideración datos de información de alineación de librería para realizar la una o más actividades posimplante deseadas.
Preferiblemente, los datos de información de alineación de librería pueden comprender datos relacionados con un grupo de implantes ortopédicos disponibles para realizar al menos una de la una o más actividades posimplante deseadas.
Ventajosamente, el implante ortopédico puede ser alineado con precisión para encajar en la articulación del paciente en virtud de derivar datos de información de alineación que tienen en consideración datos de información de alineación de librería que están relacionados con un grupo de implantes ortopédicos disponibles para realizar al menos una de la una o más actividades posimplante deseadas.
Preferiblemente, los datos de información de alineación de librería pueden comprender datos relacionados con un grupo de pacientes que tienen instalado un implante ortopédico para realizar al menos una de la una o más actividades posimplante deseadas.
Ventajosamente, el implante ortopédico puede ser alineado con precisión para encajar en la articulación del paciente en virtud de derivar datos de información de alineación que tienen en consideración datos de información de alineación de librería que están relacionados con un grupo de pacientes que tienen instalado un implante ortopédico para realizar al menos una de la una o más actividades posimplante deseadas.
Según un segundo aspecto según la presente invención, se proporciona un método implementado por ordenador para calcular datos de diseño de implante para un grupo de implantes ortopédicos, el método implementado por ordenador comprende las etapas de:
- recibir datos de librería de pacientes;
- recibir datos de gama de implantes; y
- calcular los datos de diseño de implante para el grupo de implantes ortopédicos según los datos de librería de pacientes y los datos de gama de implantes, en donde los datos de librería de pacientes comprenden datos de parámetros de implante de múltiples implantes ortopédicos de múltiples pacientes proporcionados por el método implementado por ordenador como se define en el primer aspecto de la presente invención.
Ventajosamente, se pueden calcular datos de diseño de implante para un grupo de implantes ortopédicos en virtud de tener en consideración datos de librería de pacientes y datos de gama de implantes.
Preferiblemente, los datos de gama de implantes pueden ser indicativos de uno o más subconjuntos de los datos de librería de pacientes seleccionados según una petición aportada por usuario.
Ventajosamente, se pueden calcular datos de diseño de implante para un grupo de implantes ortopédicos en virtud de seleccionar uno o más subconjuntos de los datos de librería de pacientes.
Preferiblemente, al menos uno del uno o más subconjuntos pueden comprender datos de satisfacción de paciente relacionados con varios pacientes satisfechos seleccionados de un grupo de pacientes que tienen instalado un implante ortopédico para realizar una o más actividades posimplante.
Preferiblemente, al menos uno del uno o más subconjuntos pueden comprender datos de actividad de implante relacionados con varios implantes ortopédicos seleccionados de un grupo de implantes ortopédicos para realizar una o más actividades posimplante.
Preferiblemente, al menos uno del uno o más subconjuntos pueden comprender datos de tamaño de implante relacionados con varios implantes ortopédicos de un intervalo particular de tamaños seleccionados de un grupo de implantes ortopédicos para realizar una o más actividades posimplante.
Preferiblemente, se pueden calcular datos revisados de librería de pacientes sobre la base de filtrar los datos de librería de pacientes según los datos de gama de implantes.
Ventajosamente, se pueden calcular datos de diseño de implante para un grupo de implantes ortopédicos en virtud de tener en consideración datos de librería de pacientes que han sido filtrados según los datos de gama de implantes.
Preferiblemente, los datos de diseño de implante se pueden calcular según un análisis estadístico de los datos revisados de librería de pacientes.
Ventajosamente, datos de diseño de implante se pueden calcular para un grupo de implantes ortopédicos en virtud de un análisis estadístico de los datos de librería de pacientes revisados según los datos de gama de implantes. Preferiblemente, el análisis estadístico puede ser seleccionado de un grupo de análisis estadísticos que comprende: análisis de regresión y análisis de mínimos cuadrados.
Breve descripción de los dibujos
A pesar de cualquier otra forma que pueda encontrarse dentro del alcance de la presente invención, de ahora se describirán realizaciones preferidas de la invención, únicamente a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
La figura 1 muestra un dispositivo informático en el que se pueden implementar las diversas realizaciones descritas en esta memoria según una realización preferida de la presente invención;
la figura 2 muestra una red de dispositivos informáticos en los que se pueden implementar las diversas realizaciones descritas en esta memoria según una realización preferida de la presente invención;
la figura 3 muestra un método implementado por ordenador según una realización de la presente invención; la figura 4 muestra un método implementado por ordenador según una realización de la presente invención; la figura 5 muestra un método implementado por ordenador según una realización de la presente invención; la figura 6 muestra un método implementado por ordenador según una realización de la presente invención; la figura 7 muestra un método implementado por ordenador según una realización de la presente invención; la figura 8 muestra un método implementado por ordenador según una realización de la presente invención; la figura 9 muestra un método implementado por ordenador según una realización de la presente invención; la figura 10 muestra un método implementado por ordenador según una realización de la presente invención; la figura 11 muestra un método implementado por ordenador según una realización de la presente invención; la figura 12 es una representación gráfica de una curva de respuesta que demuestra una respuesta cinemática funcional para una articulación de rodilla;
la figura 13 es una representación esquemática de un archivo almacenado en una base de datos del dispositivo informático de la figura 1;
la figura 14 muestra representaciones gráficas de resultados de simulación pronosticados por ordenador para el cambio en ángulo varo (en grados) de una articulación de rodilla de un paciente basándose en datos de información de alineación calculados usando un método implementado por ordenador según una realización de la presente invención;
la figura 15 muestra representaciones gráficas de resultados de simulación pronosticados por ordenador para el cambio en fuerza de cuádriceps (en newtons) de una articulación de rodilla de un paciente basándose en datos de información de alineación calculados usando un método implementado por ordenador según una realización de la presente invención;
la figura 16 muestra representaciones gráficas de resultados de simulación pronosticados por ordenador para el cambio en rotación interna-externa (en grados) de una articulación de rodilla de un paciente basándose en datos de información de alineación calculados usando un método implementado por ordenador según una realización de la presente invención;
la figura 17 muestra representaciones gráficas de resultados de simulación pronosticados por ordenador para el cambio en fuerza de cizalladura lateral de rótula (en newtons) de una articulación de rodilla de un paciente basándose en datos de información de alineación calculados usando un método implementado por ordenador según una realización de la presente invención;
la figura 18 muestra representaciones gráficas de resultados de simulación pronosticados por ordenador para el cambio en rotación interna-externa (en grados) de una articulación de rodilla de un paciente en tres ángulos varo/valgo diferentes basándose en datos de información de alineación calculados usando un método implementado por ordenador según una realización de la presente invención;
la figura 19 muestra representaciones gráficas de resultados de simulación pronosticados por ordenador para el cambio en diversos parámetros de una articulación de rodilla de un paciente basándose en datos de información de alineación calculados usando un método implementado por ordenador según una realización de la presente invención;
la figura 20 muestra representaciones gráficas de datos de información de alineación de librería obtenidos para un grupo de ocho pacientes, cada uno tiene instalado un implante ortopédico, para usar al seleccionar datos de información de alineación para la alineación de un implante ortopédico para una articulación de un paciente según una realización de la presente invención;
la figura 21 muestra representaciones gráficas de resultados de simulación pronosticados por ordenador para el cambio en carga de cadera (en newtons) de las articulaciones de cadera izquierda y derecha de un paciente basándose en datos de información de alineación calculados usando un método implementado por ordenador según una realización de la presente invención;
la figura 22 muestra representaciones gráficas de resultados de simulación pronosticados por ordenador para la colocación (en grados) de una copa acetabular de una articulación de cadera de un paciente basándose en datos de información de alineación calculados usando un método implementado por ordenador según una realización de la presente invención;
la figura 23 muestra representaciones gráficas de resultados de simulación pronosticados por ordenador para la colocación (en grados) de una copa acetabular de una articulación de cadera de un paciente basándose en datos de información de alineación calculados usando un método implementado por ordenador según una realización de la presente invención;
la figura 24 muestra un trazado para calcular datos de diseño de implante para un grupo de implantes ortopédicos según una realización de la presente invención; y
la figura 25 muestra un trazado para calcular datos de diseño de implante para un grupo de implantes ortopédicos según una realización de la presente invención.
Descripción de realizaciones
Cabe señalar que, en la siguiente descripción, numerales de referencia semejantes o iguales en diferentes realizaciones denotan rasgos iguales o semejantes.
La figura 1 muestra un dispositivo informático 100 en el que se pueden implementar las diversas realizaciones descritas en esta memoria. Las instrucciones de código de programa informático se pueden dividir en una o más librerías de instrucciones de código de programa informático, tales como librerías de enlace dinámico (DLL), en donde cada una de las librerías realiza una o más etapas del método. Adicionalmente, un subconjunto de la una o más de las librerías puede realizar tareas de interfaz gráfica de usuario relacionadas con las etapas del método. El dispositivo informático 100 comprende memoria de semiconductor 110 que comprende memoria volátil tal como memoria de acceso aleatorio (RAM) o memoria de solo lectura (ROM). La memoria 100 puede comprender ya sea RAM o ROM o una combinación de RAM y ROM.
El dispositivo informático 100 comprende un lector de soporte de almacenamiento de código de programa informático 130 para leer las instrucciones de código de programa informático de soportes de almacenamiento de código de programa informático 120. Los soportes de almacenamiento 120 pueden ser soportes ópticos tales como discos CD-ROM, soportes magnéticos tales como discos flexibles y cartuchos de cinta o soportes rápidos tales como memorias USB.
El dispositivo informático 100 comprende además interfaz de E/S 140 para comunicarse con uno o más dispositivos periféricos. La interfaz de E/S 140 puede ofrecer conectividad de interfaz tanto en serie como en paralelo. Por ejemplo, la interfaz de E/S 140 puede comprender una Pequeña Interfaz de Sistema Informático (SCSI), Bus Serie Universal (USB) o interfaz de E/S similar para la interfaz con el lector de soporte de almacenamiento 130. La interfaz de E/S 140 también puede comunicarse con uno o más dispositivos de entrada humana (HID) 160 tales como teclados, dispositivos de señalización, joysticks y similares. La interfaz de E/S 140 también puede comprender una interfaz de ordenador a ordenador, tal como una interfaz de Estándar Recomendado 232 (RS-232), para la interfaz con el dispositivo 100 con uno o más dispositivos de ordenador personal (PC) 190. La interfaz de E/S 140 también puede comprender una interfaz de audio para comunicar señales de audio a uno o más dispositivos de audio 1050, tales como un altavoz o un zumbador.
El dispositivo informático 100 también comprende una interfaz de red 170 para comunicarse con una o más redes informáticas 180. La red 180 puede ser una red cableada, tal como una red cableada Ethernet™ o una red inalámbrica, tal como una red Bluetooth™ o red IEEE 802.11. La red 180 puede ser una red de área local (LAN), tal como una red informática doméstica o de oficina, o una red de área amplia (WAN), tal como internet 230 o WAN privada.
El dispositivo informático 100 comprende una unidad de lógica aritmética o procesador 1000 para realizar las instrucciones de código de programa informático. El procesador 1000 puede ser un procesador de ordenador de conjunto reducido de instrucciones (RISC) u ordenador de conjunto complejo de instrucciones (CISC) o algo semejante. El dispositivo informático 100 comprende además un dispositivo de almacenamiento 1030, tal como un disco magnético o una unidad de disco en estado sólido.
En el dispositivo de almacenamiento 1030 se pueden cargar instrucciones de código de programa informático desde los soportes de almacenamiento 120 usando el lector de soporte de almacenamiento 130 o desde la red 180 usando interfaz de red 170. Durante la fase de arranque, un sistema operativo y una o más aplicaciones de software se cargan desde el dispositivo de almacenamiento 1030 en la memoria 110. Durante el ciclo extraer-descodificarejecutar, el procesador 1000 extrae instrucciones de código de programa informático de la memoria 110, descodifica las instrucciones hasta código máquina, ejecuta las instrucciones y almacena uno o más resultados intermedios en la memoria 100.
El dispositivo informático 100 también comprende una interfaz de vídeo 1010 para trasportar señales de vídeo a un dispositivo de exposición 1020, tal como una pantalla de cristal líquido (LCD), tubo de rayos catódicos (CRT) o dispositivo de exposición similar.
El dispositivo informático 100 también comprende un subsistema de bus de comunicación 150 para interconectar los diversos dispositivos descritos anteriormente. El subsistema del bus 150 puede ofrecer conectividad en paralelo tal como Arquitectura Estándar Industrial (ISA), Interconexión de Componente Periférico Componente convencional (PCI) y similares o conectividad en serie tal como PCI Express (PCIe), Conexión en Serie de Tecnología Avanzada (Serial ATA) y similares.
La figura 2 muestra una red 200 de dispositivos informáticos 100 en los que se pueden implementar las diversas realizaciones descritas en esta memoria. La red 200 comprende un servidor web 210 para servir páginas web a uno o más dispositivos informáticos de cliente 220 por internet 230.
El servidor web 210 se provee de una aplicación de servidor web 240 para recibir peticiones, tales como peticiones de Protocolo de Trasferencia de Hipertexto (HTTP) y Protocolo de Trasferencia de Archivos (FTP), y servir páginas web de hipertexto o archivos en respuesta. La aplicación de servidor web 240 puede ser, por ejemplo el servidor IIS HTTP Apache™ o Microsoft™.
El servidor web 210 también está provisto de un preprocesador de hipertexto 250 para procesar una o más plantillas de página web 260 y datos de una o más bases de datos 270 para generar páginas web de hipertexto. El preprocesador de hipertexto puede ser, por ejemplo, el PHP: Preprocesador de Hipertexto (PHP) o el preprocesador de hipertexto Microsoft Asp™. El servidor web 210 también está provisto de plantillas de páginas web 260, tales como uno o más archivos PHP o ASP.
Al recibir una petición de la aplicación de servidor web 240, el preprocesador de hipertexto 250 puede funcionar para recuperar una plantilla de página web, de las plantillas de páginas web 260, ejecutar cualquier contenido dinámico en la misma, incluso actualizar y cargar información desde la una o más bases de datos 270, para componer una página web de hipertexto. La página web de hipertexto compuesta puede comprender código de lado cliente, tal como Javascript, para manipulación de Modelo de Objeto de Documentos (DOM), peticiones asíncronas de HTTP y similares.
Los dispositivos informáticos de cliente 220 se proveen de una aplicación de navegador 280, tal como las aplicaciones de navegador Mozilla Firefox™ o Microsoft Internet Explorer™. La aplicación de navegador 280 pide páginas web de hipertexto al servidor web 210 y representa las páginas web de hipertexto un dispositivo de exposición 1020.
El dispositivo informático 100 permite comunicaciones delgadas de cliente con usuarios remotos. Sin embargo, en otras realizaciones, usuarios remotos necesitan tener software específico instalado en los dispositivos informáticos de cliente 220 pertinentes para permitir la comunicación con el dispositivo informático 100.
PROPORCIONAR DATOS DE INFORMACIÓN DE ALINEACIÓN
La figura 3 muestra un método implementado por ordenador 300 para proporcionar datos de información de alineación para la alineación de un implante ortopédico para una articulación de un paciente según una realización de la presente invención. El método implementado por ordenador 300 es idóneo para implementación en uno o más dispositivos informáticos 100 y en particular uno o más dispositivos informáticos 100 que se comunican por una red 200, como se muestra sustancialmente en la figura 2.
Específicamente, este tipo de dispositivo informático 100 comprende un procesador 1000 para procesar datos digitales, un dispositivo de memoria 110 para almacenar datos digitales que incluyen código de programa informático y que se acopla al procesador 1000 por medio de un bus de comunicaciones 150, una interfaz de datos (180, 140) para enviar y recibir datos digitales y que se acopla al procesador 1000 por medio del bus 150, y un dispositivo de almacenamiento tal como una base de datos 1030 para almacenar datos digitales que incluyen los datos de información de alineación, y datos de librería, y que se acopla al procesador 1000 por medio del bus 150.
DATOS DE LIBRERÍA
Los datos de librería almacenados en la base de datos 1030 incluyen datos de información de alineación de librería, datos de configuración de alineación de librería, y datos de diseño de librería que son indicativos de un conjunto de modelos de simulación predeterminados disponibles para el movimiento de una articulación generalizada e idealizada durante una respectiva actividad posimplante predeterminada. Cada modelo de simulación se crea tomando diversas mediciones de una muestra de sujetos a prueba que realizan movimientos para la actividad predeterminada particular. Estas mediciones se cotejan y procesan para producir el modelo de simulación ideal. En realizaciones, los modelos de simulación ideales no se diferencian únicamente por la actividad posimplante, sino también por otros factores tales como datos de género, datos de edad, datos de altura, datos de peso, datos de nivel de actividad, datos de IMC, datos de condición corporal y datos de forma corporal, médico historia, ocupación y raza, entre otros.
Los datos de librería también incluyen datos de configuración de alineación de librería relacionados con un grupo de implantes ortopédicos disponibles para realizar actividades posimplante y datos de configuración de alineación de librería relacionados con un grupo de pacientes que tienen instalado un implante ortopédico para realizar actividades posimplante. Los implantes ortopédicos pueden ser implantes ortopédicos disponibles comercialmente, o implantes ortopédicos que han sido personalizados específicamente para pacientes anteriores.
Los datos de librería también incluyen datos de diseño de librería para el grupo de implantes ortopédicos disponibles de los que se pueden derivar los parámetros estructurales de los implantes ortopédicos. Los datos de diseño de librería se pueden proporcionar en forma de, por ejemplo, un archivo CAD.
Los datos de librería también incluyen datos relacionados con la durabilidad y el desgaste de los implantes ortopédicos que han sido instalados antes en pacientes. Tales datos se pueden obtener al usar, por ejemplo, técnicas de obtención de imágenes 2D y 3D tales como datos de Imágenes por Resonancia Magnética (IRM), datos de Tomografía Computarizada (CT), datos de ultrasonidos, y datos radiológicos, y grabar tales datos en diversos intervalos de tiempo. Los datos obtenidos de puntuación de durabilidad y desgaste asociados con los implantes ortopédicos se pueden usar entonces para ayudar a un operador, tal como un cirujano, a predecir lo bien que se comportará en otro paciente un implante ortopédico que tiene los mismos parámetros estructurales que un implante ortopédico ahora desgastado tenía antes de ser implantado.
Los datos de librería también pueden incluir estándares de medición subjetivos relacionados con la propia visión de un paciente de las prestaciones biomecánicas de su poscirugía de implante de articulación, y estándares de medición objetivos dirigidos al paciente por el operador, tal como un cirujano, para entender cómo se está comportando realmente la articulación y el implante ortopédico poscirugía de implante, en términos cuantificables.
El método implementado por ordenador 300 empieza en la etapa 310 donde el procesador 1000 es controlado por el código de programa informático para recibir, por medio de la interfaz de datos (180, 140), datos de información específica de específica de pacientes del paciente al que se va a instalar un implante ortopédico, e indicativos de una o más características dinámicas. Los datos de información específica de paciente se almacenan temporalmente y luego son compilados por el dispositivo informático 100 como archivo de paciente 7 en una forma electrónica para almacenar en la base de datos 1030. El procesador 1000 es controlado además por el código de programa informático, en la etapa 320, para calcular datos de paciente según los datos de información específica de paciente contenidos dentro del archivo de paciente 7. En esta etapa, el dispositivo informático 100 recibe el archivo de paciente 7 de la base de datos 1030 por medio del bus 150 y entonces deriva al menos una parte de los datos de paciente en virtud de segmentar y filtrar cualesquiera datos no deseados del archivo de paciente 7. Tales datos no deseados pueden incluir una variedad de información que representa tejidos no esenciales en la articulación, por ejemplo músculo, grasa y piel, entre otros. Esto permite el aislamiento y el análisis más optimizado de únicamente los datos relevantes. Esta filtración de datos no deseados se puede automatizar parcialmente pero para la presente realización generalmente se requieren aportes manuales.
DATOS DE INFORMACIÓN ESPECÍFICA DE PACIENTE
Los datos de información específica de paciente comprenden datos de imágenes 2D y 3D de la geometría ósea de la articulación. Los datos de obtención de imágenes 2D comprenden datos obtenidos usando técnicas tales como rayos X y fluoroscopia visual, mientras que los datos de imágenes 3D comprenden datos obtenidos usando técnicas tales como datos de Imágenes por Resonancia Magnética (IRM), datos de Tomografía Computarizada (CT), datos de ultrasonidos, y datos radiológicos. Los datos de información específica de paciente también comprenden datos de obtención de imágenes 4D obtenidos usando técnicas tales como captura de movimiento. Tal obtención de imágenes 4D puede conllevar colocar marcadores (no se muestran) en diversas ubicaciones en los huesos relevantes asociados con la articulación y entonces seguir el movimiento de los marcadores conforme el paciente se implica en una actividad deseada.
Los datos de información específica de paciente también comprenden datos indicativos de una o más características físicas del paciente, tales como: datos de edad, datos de género, datos de altura, datos de peso, datos de nivel de actividad, datos de IMC, datos de condición corporal, raza, y datos de forma corporal, entre otros. Otros datos de información específica de paciente pueden comprender datos indicativos de la historia del paciente y la historia de otros miembros familiares con el propósito de identificar defectos hereditarios que hayan ocurrido, o pudieran ocurrir en el paciente en el futuro.
Una vez se ha filtrado el archivo de paciente 7, entonces se identifican manualmente puntos de referencia anatómica relevantes en la articulación y se introducen instrucciones de identificación por medio de la interfaz de datos (180, 140). El dispositivo informático 100 responde a las instrucciones de identificación para definir al menos otra parte de los datos de paciente de los puntos de referencia identificados destacados. Se ha encontrado que cada articulación tienes rasgos anatómicos especiales que tienen que ser considerados. Ejemplos de tales puntos de referencia incluyen protuberancias óseas llamadas prominencias, líneas entre puntos de referencia, e inserciones y conexiones de ligamentos y tendones.
En realizaciones, se identifican automáticamente puntos de referencia anatómica relevantes en la articulación usando procesos tales como referenciado funcional, identificación algorítmica de la anatomía, e identificación algorítmica de los brazos de momento. En otras realizaciones, se usa identificación semiautomática de puntos de referencia anatómica relevantes tal como formas de obtención de imágenes funcional, incluida fluoroscopia visual y endoscopia.
Como se muestra en la figura 13, el archivo de paciente 7 comprende datos primeros y segundos 15 y 16. Los datos 15 incluyen registros de información indicativos de una o más características dinámicas y los datos 16 incluyen registros de información indicativos de una o más características estáticas.
Características dinámicas
Las características dinámicas de la articulación comprenden datos en forma de predicción virtual, es decir una predicción de modelo informático basada en datos de cinemática de articulación, datos de carga de articulación y datos de comportamiento de juntura de articulación en respuesta a movimientos particulares, cargas específicas de paciente, brazos de momento, tensiones de contacto, fuerzas externas y fuerzas musculares, entre otros, asociados con actividades posimplante deseadas del paciente.
Los datos 15 se basan en una distribución de registros, donde cada registro corresponde a uno seleccionado del conjunto de modelos de simulación ideales predeterminados disponibles incluidos dentro de los datos de información de alineación de librería, datos de configuración de alineación de librería y datos de diseño de librería almacenados en la base de datos 1030.
Cada modelo en el conjunto de modelos corresponde a una articulación particular que realiza una actividad particular. Por ejemplo, un registro 21 incluido en los datos 15 corresponde a un modelo de los movimientos anticipados que van a ser realizados por una articulación de rodilla generalizada en esos momentos cuando el cuerpo humano asociado está participando en un partido de tenis. Esto es, este modelo proporciona la configuración ideal de articulación de rodilla y amplitud de juntura, entre otros factores cuantificables, para una persona jugando al tenis sobre la base de los movimientos específicos que hace un jugador de tenis. Un registro 22 corresponde a un modelo de los movimientos de una articulación de rodilla generalizada cuando el cuerpo humano asociado está emprendiendo la acción de escalar arriba y abajo una escalera e incluye una pluralidad de cuantificaciones (de diferente cuanto).
En otras realizaciones, los datos 15 se basan en un único registro.
En una realización, los datos 15 son indicativos de al menos dos modelos de simulación. En realizaciones adicionales, los datos 15 son indicativos de más o menos de dos modelos de simulación.
Características estáticas
Los datos 16 son indicativos de las características estáticas de la articulación e incluyen una o más mediciones estacionarias tomadas de la articulación y/o de su alineación relativas a otros componentes fisiológicos específicos del paciente.
Mediciones estacionarias disponibles comprenden: la alineación de eje mecánico; simulaciones de amplitud de movimiento sobre la base de forma de implante y anatomía de paciente; y otros que serán apreciados por los expertos en la técnica dado el beneficio de la enseñanza en esta memoria. En caso de los datos de alineación de eje mecánico, tales datos corresponden a los ejes mecánicos particulares de apoyo de carga de un bastidor de referencia biomecánica asociado con la articulación. En el caso en el que la articulación corresponda a una articulación de rodilla o de cadera, entonces tales bastidores de referencia biomecánica incluyen el bastidor de referencia acetabular, el bastidor de referencia femoral, el bastidor de referencia tibial y el bastidor de referencia espinal. Tales ejes mecánicos de apoyo de carga, cuando se combinan, dan como resultado un eje mecánico primario de apoyo de carga, correspondiente a la alineación global de eje mecánico de la articulación. Se apreciará que los bastidores de referencia biomecánica no se limitan a los relacionados con la rodilla y la cadera como se ha descrito anteriormente, pero también puede incluir bastidores de referencia asociados con otras articulaciones del cuerpo que incluye el hombro y el tobillo, entre otros.
Como se muestra en la figura 13, los datos 16 incluyen una distribución de registros correspondientes a propiedades o características estáticas de la articulación. Más particularmente, en esta realización, los datos 16 contienen una pluralidad de imágenes de la articulación. Estas imágenes incluyen una imagen de Obtención de Imágenes por Resonancia Magnética (IRM), en forma de registro 25, una imagen de Tomografía Computarizada (CT), en forma de registro 26, y una imagen de rayos X, en forma de registro 27. Dentro y extraíbles de estas imágenes hay embebidas e inherentes muchas medidas estacionarias o estáticas para la articulación.
Los registros 25, 26 y 27 están en formato DICOM (Obtención de Imágenes y Comunicaciones Digitales en Medicina) para permitir, como se describirá más adelante, la extracción automatizada de varias características estáticas de la articulación. En otras realizaciones, los registros 25, 26 y 27 son una imagen que se digitaliza para permitir entonces extraer las características requeridas. En otras realizaciones, los registros 25, 26 y 27 son distintos a un formato DICOM que todavía permite la extracción automatizada de varias características estáticas de la articulación.
En otras realizaciones, los datos 16 son indicativos de información distinta a imágenes, mientras en realizaciones adicionales, se usan imágenes diferentes en lugar o además de aquellas mencionadas anteriormente explícitamente. Ejemplos de otras imágenes incluyen imágenes de ultrasonidos, escaneos láser y escaneos desde coincidencia de puntos, coincidencia de superficies y/o reconocimiento de superficie, entre otros. También se aprecia que un experto reconocerá el beneficio de la enseñanza en esta memoria, que tales imágenes pueden ser usadas, en algunos casos, para derivar uno o más de los registros incluidos en los datos 15.
En compendio, la información filtrada e identificada del archivo de paciente 7 define los datos de paciente, que entonces se almacenan en la base de datos 1030.
En la etapa 330, el procesador 1000 es controlado además por el código de programa informático para calcular los datos de información de alineación para alinear el implante ortopédico para la articulación según los datos de paciente. En esta etapa, los datos de paciente se recuperan de la base de datos 1030 y se realiza una simulación determinística mecánica de cuerpo rígido específico de paciente sobre los datos de paciente usando un motor físico, esto es, una simulación de la articulación usando software de simulación multicuerpo.
La simulación es una simulación multicuerpo que podría incluir el uso de dinámica hacia delante y/o inversa a fin de producir simulaciones de articulación de rodilla o de cadera.
Los datos de información de alineación comprenden datos reales de modelo 3D de la articulación, como se obtienen de los diversos datos de imágenes 2D y 3D almacenados en los datos 16. A partir de los datos 15 y los datos 16, es posible generar datos correspondientes a magnitudes y direcciones de vectores de fuerza, cargas, tensiones de cizalladura, y momentos asociados con el implante ortopédico durante la simulación. Los datos de información de alineación tienen así en consideración ambos datos de información de ubicación y datos de información de orientación para ubicar y orientar, respectivamente, el implante ortopédico respecto a la articulación.
En la etapa 340, el procesador 1000 es controlado por el código de programa informático para recibir, por medio de la interfaz de datos (180, 140), datos adquiridos de paciente 58 indicativos de una o más actividades posimplante deseadas del paciente. La una o más actividades posimplante están relacionadas con el número y el tipo de actividades que al paciente le gustaría cumplir finalmente después de que se ha emprendido una operación de implante. En esta realización, las actividades posimplante se categorizan en actividades del día a día (tales como, por ejemplo, subir o bajar una escalera, entrar o salir de un coche, recoger a los nietos), actividades de exterior (por ejemplo arrodillarse en el jardín para las finalidades de jardinería, correr ocasionalmente) y actividades deportivas (tales como, por ejemplo, jugar al tenis, golf, esquí, fútbol, o cualesquiera proposiciones cinemáticas definida). Se apreciará que en otras realizaciones, las actividades posimplante no se limitan a las descritas anteriormente, pero pueden comprender cualquier actividad deseada del paciente. Tales datos adquiridos de paciente 58 se obtienen en virtud del paciente que comunica a distancia con el dispositivo informático 100 por medio de un dispositivo informático de cliente 220. El dispositivo informático de cliente 220 comprende una interfaz para enviar y recibir datos digitales y se acopla, a través de un enlace de datos, al dispositivo informático 100. El paciente proporciona los datos adquiridos de paciente 58 en forma de un cuestionario electrónico (no se muestra), que es presentado por el paciente o un profesional de cuidados sanitarios por medio del dispositivo informático de cliente 220 al dispositivo informático 100. Los datos adquiridos de paciente 58 se almacenan como registro en los datos 15 en el archivo de paciente 7 en la base de datos 1030.
Los datos adquiridos de paciente 58 comprenden datos de preferencia de actividades posimplante, que es una ratio de preferencia que es indicativa de preferencia de paciente comparativa para la una o más actividades posimplante deseadas. En este sentido, el paciente puede ordenar sus actividades posimplante preferidas desde el punto de vista de preferencia personal específica. Por ejemplo, cuando un paciente desea poder arrodillarse en el jardín para atender a jardinería, y ocasionalmente jugar al tenis, la ratio de preferencia ordena arrodillarse en el jardín por delante de jugar al tenis. En caso de una articulación de rodilla, la acción de arrodillarse requeriría una extensa flexión de la articulación, pero mínima rotación varo/valgo e interna/externa de la articulación. Por otro lado, la acción de juagar al tenis requeriría un mayor grado de rotación varo/valgo e interna/externa de la articulación.
Otros tipos de estándares de medición de paciente que pueden aparecer en el cuestionario podrían incluir estándares de medición subjetivos relacionados con la propia visión del paciente de las prestaciones biomecánicas de la cirugía preimplante de articulación, y estándares de medición objetivos dirigidos al paciente por el operador, tal como un cirujano, para entender cómo se comporta realmente la articulación precirugía de implante, en términos cuantificables. Un cirujano puede usar tales estándares de medición de paciente para entender las limitaciones actuales de la articulación del paciente.
Esencialmente, el cuestionario proporciona una lista predeterminada de actividades posimplante de la que el paciente calificaría en orden de preferencia personal. Los datos de preferencia de actividades posimplante forman así una puntuación funcional de paciente que entonces se puede usar para definir condiciones de frontera en una simulación multicuerpo para ayudar a un operador a identificar el implante ortopédico más apropiado para permitir al paciente lograr las actividades posimplante deseadas.
En otras realizaciones, el cuestionario es una encuesta en papel (no se muestra) que es rellenada por el paciente y luego se introduce manualmente en la base de datos 1030 por, por ejemplo, un operador o un cirujano, por medio de la interfaz de datos (180, 140).
En otras realizaciones, los datos adquiridos de paciente 58 se introducen en el cuestionario a distancia por medio de un asistente personal digital (PDA) tal como, por ejemplo, una aplicación iPhone y/o iPad (no se muestra).
En la etapa 350, una vez el usuario ha introducido los datos adquiridos de paciente 58, el procesador 1000 es controlado por el código de programa informático para calcular un conjunto de posibles datos de información de alineación según los datos de paciente y los datos adquiridos de paciente 58. En esta etapa, se prueba la simulación de la articulación contra los datos adquiridos de paciente 58 con respecto a las actividades posimplante. Esto se conoce como planteamiento de mejora. Esencialmente, esta etapa examina la articulación simulada conjuntamente con el movimiento deseado de las actividades posimplante para mostrar donde ocurrirá, entre otros, la máxima respuesta cinemática funcional en la articulación del paciente para ese movimiento particular. El conjunto de posibles datos de información de alineación tiene así en consideración los datos de información de alineación relacionados con la articulación real del paciente en su estado actual y los datos de información de alineación que permitirían al paciente realizar las actividades posimplante deseadas.
En la etapa 360, el procesador 1000 es controlado por el código de programa informático para seleccionar datos de información de alineación del conjunto de posibles datos de información de alineación según los datos de preferencia de actividades posimplante. En esta etapa, una vez se identifican los uno o más puntos de máxima respuesta cinemática funcional, ciertas variables, por ejemplo, se varía el posicionamiento y la forma de la superficie de juntura del implante ortopédico según se desee para de ese modo producir un archivo de simulación, que se almacena en la base de datos 1030 para futuro acceso por el operador o por uno o más usuarios remotos. Los datos seleccionados de información de alineación están relacionados así con datos de información de alineación que permitirían al paciente realizar sus actividades posimplante deseadas según su preferencia personal. Así, para el ejemplo anterior, los datos seleccionados de información de alineación permitirían un alto grado de flexión de la articulación de rodilla para permitir al paciente realizar preferencialmente la acción de arrodillarse en la jardín, pero todavía tener un grado razonable de rotación varo/valgo e interna/externa de la articulación para permitir al paciente la capacidad de jugar al juego ocasional de tenis.
El archivo de simulación es un archivo DICOM (Obtención de Imágenes y Comunicaciones Digitales en Medicina) que comprende cortes 2D que se pueden ver en 3D al compilar los cortes 2D usando software de procesamiento de imágenes. En otras realizaciones, se usan otros tipos de archivo de imagen tales como STL, JPEG, GIF y TIF. En otras realizaciones, los operadores pueden implantar virtualmente un implante ortopédico en la articulación del paciente a fin de identificar configuraciones y orientaciones de alineación óptima de ese implante ortopédico que rendirían las mejores prestaciones biomecánicas para las actividades posimplante deseadas.
En la etapa 370, el procesador 1000 es controlado además por el código de programa informático para cargar, de la base de datos 1030, datos de información de alineación de librería correspondientes a datos de información de alineación relacionados con un grupo de implantes ortopédicos disponibles para realizar al menos una de la una o más actividades posimplante deseadas o datos de información de alineación relacionados con un grupo de pacientes que tienen instalado un implante ortopédico para realizar al menos una de la una o más actividades posimplante deseadas. En esta etapa, los datos de información de alineación para alinear el implante ortopédico a la articulación del paciente se pueden mejorar además en virtud de comparar los datos seleccionados de información de alineación para la articulación simulada desarrollada por la simulación multicuerpo con los datos de información de alineación de librería asociados con implantes ortopédicos comercialmente disponibles o pacientes que tienen instalados implantes ortopédicos que se conocen por ser adecuados para realizar al menos una de la una o más actividades posimplante deseadas del paciente.
La interfaz de datos (180, 140) responde a un aporte de usuario desde el dispositivo informático de cliente 220 para permitir a un usuario remoto, tal como un cirujano, acceder al archivo de simulación de la base de datos 1030 para generar, almacenar temporalmente y exponer, por ejemplo, una representación gráfica de la articulación derivada del archivo de simulación. La interfaz de datos (180, 140) también es accesible por usuarios remotos iniciando sesión en una página web (no se muestra) por medio de internet 230 usando, por ejemplo, un nombre de usuario y/o contraseña predefinidos.
Se apreciará que todos los datos almacenados en la base de datos 1030 se categorizan con un nivel de seguridad y todos los usuarios remotos que acceden a los datos por medio de un dispositivo informático de cliente 220 tendrán derechos de acceso de seguridad asignados.
El acceso a cualesquiera datos específicos es regulado sobre la base no únicamente del nivel de seguridad de los propios datos y los derechos de acceso de seguridad del usuario remoto que busca acceso a los datos, sino también sobre la relación entre el paciente del que se derivan los datos y el usuario. De esta manera, el operador que ayuda al paciente es capaz de introducir selectivamente al menos algunos de los datos de información específica de paciente, tal como escaneos de CT y escaneos de IRM para el paciente, así como preferencias personales para las actividades posimplante. En otras realizaciones, se proporciona más o menos acceso a información a personas seleccionadas.
SELECCIÓN DE IMPLANTE DEL GRUPO DE IMPLANTES
La figura 4 muestra un método implementado por ordenador 400 para seleccionar un implante ortopédico para una articulación de un paciente de un grupo de implantes ortopédicos disponibles según otra realización de la presente invención. El método implementado por ordenador 400 empieza en la etapa 410 donde el procesador 1000 es controlado por el código de programa informático para recibir de la base de datos 1030, por medio de la interfaz de datos (180, 140), los datos de información de alineación para la alineación del implante ortopédico calculados según el método implementado por ordenador 300 descrito anteriormente, y entonces usar estos datos calculados de información de alineación, en la etapa 420, para seleccionar un implante ortopédico de un grupo de implantes ortopédicos disponibles.
En una realización, el grupo de implantes ortopédicos disponibles está relacionado con un grupo de implantes genéricos disponibles comercialmente, que han sido fabricados con el propósito de proporcionar implantes para encajar en una variedad de pacientes. Se apreciará que cada implante dentro del grupo de implantes ortopédicos genéricos tiene datos de parámetros estructurales que se pueden usar en el método implementado por ordenador 400 para permitir a un operador tal como un cirujano, comparar los datos de información de alineación del paciente con los datos conocidos de parámetros estructurales de los implantes ortopédicos genéricos para ayudar en la selección de un implante ortopédico del encaje más apropiado con respecto a la articulación del paciente.
Una vez se ha seleccionado el implante ortopédico más apropiado, el procesador 1000 es controlado entonces además por el código de programa informático en la etapa 430, para actualizar la base de datos 1030 en virtud de enviar, por medio de la interfaz de datos (140, 180), los datos correspondientes de información de alineación asociados con la articulación del paciente a la base de datos 1030 para usar en futuras peticiones de datos relacionados con la selección de un implante ortopédico para el mismo paciente u otro paciente.
ALINEACIÓN DE UN IMPLANTE
La figura 5 muestra un método implementado por ordenador 500 para alinear un implante ortopédico para una articulación de un paciente según otra realización de la presente invención. El método implementado por ordenador 500 empieza en la etapa 510 donde el procesador 1000 es controlado por el código de programa informático para recibir, por medio de la interfaz de datos (140, 180), los datos de información de alineación calculados según el método implementado por ordenador 300 descrito anteriormente, y entonces enviar estos datos calculados de información de alineación, por medio de la interfaz de datos (140, 180), en la etapa 520, a un sistema de alineación (no se muestra) tal como un sistema robótico de alineación, un sistema de alineación de retroinformación háptica, un sistema de alineación asistido por ordenador, o cualquier estándar o instrumento hecho a medida, para usar para controlar el sistema de alineación para alinear físicamente el implante ortopédico para la articulación del paciente en un correspondiente procedimiento quirúrgico. En esta disposición, el sistema de alineación se conecta al dispositivo informático 100 en virtud de una red cableada, tal como una red cableada Ethernet™ o una red inalámbrica, tal como una red Bluetooth™ o red IEEE 802.11.
En una realización, los datos calculados de información de alineación se envían directamente al sistema de alineación, por medio de la interfaz de datos (140, 180), en virtud de una conexión de red directa sobre una red de área amplia (WAN), tal como internet 230 o WAN privada.
En una realización, los datos de información de alineación se trasfieren al sistema de alineación indirectamente en forma de un archivo robótico (no se muestra) que comprende los datos de información de alineación como instrucciones para controlar el sistema de alineación para realizar la alineación del implante ortopédico para la articulación. El archivo robótico puede ser trasferido a un operador del sistema de alineación por medio de correo electrónico o proceso de trasferencia de archivos (FTP) por internet 230 o WAN privada.
En una realización, el archivo robótico se carga en uno o más soportes de almacenamiento (no se muestra) tales como, por ejemplo, discos CD-ROM, discos flexibles, cartuchos de cinta, o memorias USB, y se trasfiere físicamente al operador del sistema de alineación para entrada directa al sistema de alineación.
MODELADO DE UNA ALINEACIÓN DE UN IMPLANTE
La figura 6 muestra un método implementado por ordenador 600 para modelar la alineación de un implante ortopédico para una articulación de un paciente según otra realización de la presente invención. El método implementado por ordenador 600 empieza en la etapa 610, al derivar los datos de paciente de los datos de información específica de paciente según el método implementado por ordenador 300 descrito anteriormente. El procesador 1000 es controlado entonces además por el código de programa informático para calcular en la etapa 620, datos de modelo 3D de la articulación según los datos de información de alineación. Los datos de modelo 3D, cuando se ven como representación gráfica en el dispositivo de exposición 1020, proporcionan un modelo 3D dinámico esquemático de la articulación, que entonces puede ser manipulado según desee un operador, tal como un cirujano, y usado para permitir al operador visualizar el efecto y la dinámica del implante ortopédico en posición.
En una realización, el procesador 1000 es controlado por el código de programa informático para calcular, en la etapa 630, un conjunto de posibles configuraciones de alineación según los datos de información de alineación y los datos adquiridos de paciente 58. El conjunto calculado de posibles configuraciones de alineación tiene así en consideración el modelo 3D y la una o más actividades posimplante en la que el paciente desea implicarse tras haber encajado el implante ortopédico en la articulación para establecer configuraciones de alineación que permitirían al paciente realizar tales actividades posimplante. Al tener en consideración entonces los datos de preferencia de actividades posimplante relacionados con la preferencia del paciente para realizar las actividades posimplante, el procesador 1000 es además controlado por el código de programa informático, en la etapa 640, para seleccionar una configuración de alineación del conjunto de posibles configuraciones de alineación calculadas anteriormente según los datos de preferencia de actividades posimplante. Como resultado, la configuración de alineación seleccionada cuando se ve como representación gráfica en el dispositivo de exposición 1020 permite al operador visualizar la articulación del paciente y visualizar cómo se puede alinear el implante ortopédico respecto a la articulación para lograr las actividades posimplante deseadas.
SELECCIÓN DE UN IMPLANTE DE UN GRUPO DE IMPLANTES SEGÚN DATOS DE MODELO 3D
La figura 7 muestra un método implementado por ordenador 700 para seleccionar un implante ortopédico para una articulación de un paciente de un grupo de implantes ortopédicos según otra realización de la presente invención. El método implementado por ordenador 700 empieza derivando los datos de paciente de los datos de información específica de paciente según las etapas 310 y 320, y entonces usa los datos de paciente para calcular los datos reales de modelo 3D de la articulación según la etapa 720.
El procesador 1000 es controlado entonces además por el código de programa informático para calcular, en la etapa 730, datos preferidos de modelo 3D de la articulación según los datos de paciente. En esta etapa, se desarrolla un modelo determinístico de la articulación cuando la simulación es realizada por un operador según el método anterior implementado por ordenador 700 para producir un modelo de simulación de una articulación "preferida" que tiene en consideración las características dinámicas y las características estáticas descritas anteriormente. El procesador 1000 es controlado además por el código de programa informático, en la etapa 740, para seleccionar un implante ortopédico de un grupo de implantes ortopédicos según los datos reales de modelo 3D y los datos preferidos de modelo 3D. En esta etapa, el operador puede usar los datos preferidos de modelo 3D de la articulación a fin de seleccionar un implante ortopédico que recrea más estrechamente los resultados propuestos por los datos preferidos de modelo 3D.
En una realización, el procesador 1000 es controlado por el código de programa informático para recibir, por medio de la interfaz de datos (140, 180), en la etapa 750, datos adquiridos de paciente 58, que son indicativos de la una o más actividades posimplante deseadas, en las que los datos adquiridos de paciente comprenden datos de preferencia de actividades posimplante. Al tener en consideración entonces los datos de preferencia de actividades posimplante relacionados con la preferencia del paciente para realizar las actividades posimplante, el procesador 1000 es controlado además por el código de programa informático, en la etapa 760, para calcular los datos preferidos de modelo 3D de la articulación según los datos de preferencia de actividades posimplante. Como resultado los datos preferidos de modelo 3D tienen en consideración las actividades posimplante deseadas del paciente para producir un modelo de simulación de la articulación que permitiría al paciente realizar sus actividades posimplante deseadas.
En una realización, el método implementado por ordenador 700 da un paso más para tener en consideración datos de configuración de alineación de librería relacionados con un grupo de implantes ortopédicos disponibles para realizar al menos una de la una o más actividades posimplante deseadas o datos de configuración de alineación de librería relacionados con un grupo de pacientes que tienen instalado un implante ortopédico para realizar al menos una de la una o más actividades posimplante deseadas. En esta realización, el procesador 1000 es controlado por el código de programa informático, en la etapa 770, para cargar desde la base de datos 1030, los datos de configuración de alineación de librería, y entonces seleccionar el implante ortopédico según los datos de configuración de alineación de librería. En esta etapa, el modelo 3D preferido de la articulación se calcula además sobre la base de una mejora de los datos reales de modelo 3D según una comparación con los datos conocidos de configuración de alineación de librería.
Como resultado de las realizaciones, los datos preferidos de modelo 3D de la articulación cuando se ve como representación gráfica en el dispositivo de exposición 1020 permiten al operador visualizar y comparar cómo se alineará el modelo 3D preferido de la articulación con implantes ortopédicos seleccionados de los datos de configuración de alineación de librería y cómo es probable que se comporten funcionalmente los implantes ortopédicos para actividades posimplante específicas. Un operador así es capaz de seleccionar el implante ortopédico del grupo de implantes ortopédicos disponibles que se adecuarían mejor el paciente para permitirles realizar las actividades posimplante deseadas según su preferencia deseada.
En uso, la técnica de modelado descrita anteriormente se aplica para probar implantes ortopédicos predeterminados en configuraciones de alineación predeterminadas. El archivo de simulación puede entonces verse como, por ejemplo, una representación gráfica, por el operador que entonces puede extraer información en relación con la respuesta cinemática funcional en la articulación del paciente que tiene instalado el implante ortopédico predeterminado y la configuración de alineación predeterminada. El cirujano puede entonces elegir ejecutar otra simulación con un diferente implante ortopédico predeterminado y/o un diferente configuración de alineación predeterminada en respuesta a información en relación con, por ejemplo, tensión en la articulación del paciente sobre la base de la primera operación de simulación. Este proceso se repite entonces, según se desee, hasta que el cirujano está satisfecho con el implante predeterminado y la configuración de alineación predeterminada.
Se apreciará que la representación gráfica no se limita a exponer un modelo 3D esquemático de la articulación, pero puede, en diversas realizaciones, incluir también representaciones gráficas de un modelo de la articulación usando un implante ortopédico predeterminado, un modelo de la articulación del paciente usando una configuración de alineación predeterminada, o una curva gráfica de respuesta que muestra tal información como tensión de articulación en respuesta a la opción o implante ortopédico y opción de configuración de alineación. La gráfica 40 de la figura 12 es un ejemplo de una curva de respuesta que muestra el nivel de esfuerzo en un modelo de una articulación.
PARÁMETROS DE FABRICACIÓN
Implante ortopédico
La figura 8 muestra un método implementado por ordenador 800 para desarrollar parámetros de fabricación para fabricar un implante ortopédico para una articulación de un paciente que tiene una superficie de juntura de implante ortopédico según otra realización de la presente invención. El método implementado por ordenador 800 empieza, en la etapa 810, derivando los datos de paciente de los datos de información específica de paciente según las etapas 310 y 320. En la etapa 820, el procesador 1000 es entonces además controlado por el código de programa informático para calcular datos de diseño para el implante ortopédico según los datos de paciente. En esta etapa, los datos de diseño están relacionados con los parámetros estructurales del implante ortopédico global que incluye la superficie de juntura del implante ortopédico. En otras realizaciones, los datos de diseño únicamente están relacionados con parámetros estructurales de la superficie de juntura.
En la etapa 830, el procesador 1000 es controlado además por el código de programa informático para calcular los parámetros de fabricación, tales como un modelo CAD 3D, para fabricar el implante ortopédico según los datos de diseño. Los parámetros de fabricación desarrollados pueden entonces se usados en la fabricación del implante ortopédico usando uno o más procesos de fabricación adecuados. Tales procesos de fabricación pueden comprender un proceso de fabricación aditivo, tal como estereolitografía (SLA), sinterización láser selectiva (SLS), sinterización directa por láser de metal (DMLS), fusión por haz de electrones (EBM), e impresión 3D (3DP), o un proceso de fabricación sustractiva, tales como biomecanizado, mecanizado por flujo abrasivo, mecanizado por chorro abrasivo chorro, fresado, corte con láser, y corte con chorro de agua.
En una realización, el método implementado por ordenador 800 da un paso más para tener en consideración la una o más actividades posimplante deseadas del paciente. En esta realización, el procesador 1000 es controlado además por el código de programa informático, en la etapa 840, para recibir, por medio de la interfaz de datos (140, 180), los datos adquiridos de paciente 58, que son indicativos de la una o más actividades posimplante deseadas, y que comprenden los datos de preferencia de actividades posimplante, y entonces calcular, en la etapa 850, datos de diseño posimplante del implante ortopédico sobre la base de los datos de preferencia de actividades posimplante. En esta etapa, los datos de diseño posimplante definen un implante ortopédico, y en particular la superficie de juntura del implante ortopédico que permitiría al paciente realizar las actividades posimplante deseadas según su preferencia para realizar las actividades posimplante una vez se ha instalado el implante ortopédico. El procesador 1000 es controlado entonces además por el código de programa informático, en la etapa 860, para calcular los parámetros de fabricación para fabricar el implante ortopédico además según los datos de diseño posimplante.
En una realización, el método implementado por ordenador 800 da un paso más para tener en consideración datos de diseño de librería relacionados con los datos de diseño para un grupo de implantes ortopédicos disponibles para realizar al menos una de la una o más actividades posimplante deseadas o datos de diseño relacionados con un grupo de pacientes que tienen instalado un implante ortopédico para realizar al menos una de la una o más actividades posimplante deseadas. En esta realización, el procesador 1000 es controlado por el código de programa informático, en la etapa 870, para cargar de la base de datos 1030, los datos de diseño de librería, y entonces calcular los parámetros de fabricación para fabricar el implante ortopédico además según los datos conocidos de diseño de librería.
Como resultado de las realizaciones anteriores, un operador así es capaz de desarrollar parámetros de fabricación para ser usado en la fabricación de un implante ortopédico para la articulación del paciente sobre la base de una comparación de los parámetros estructurales de la articulación del paciente y las capacidades funcionales conocidas del grupo de implantes ortopédicos disponibles en la base de datos 1030 que se adecuarían mejor al paciente para permitirle realizar las actividades posimplante deseadas según su preferencia deseada.
Juntura personalizada
La figura 9 muestra un método implementado por ordenador 900 para desarrollar parámetros de fabricación para fabricar una juntura personalizada (no se muestra) para conexión a un implante ortopédico según otra realización de la presente invención. La juntura personalizada es parte del implante ortopédico (generalmente conectado, mecánicamente trabado, o adherido a la misma) que tiene los parámetros de fabricación como se ha desarrollado anteriormente, permitirá mejor a la articulación realizar resultados funcionales deseados. El método implementado por ordenador 900 empieza en la etapa 910, reteniendo los datos de diseño calculados para el implante ortopédico según el método implementado por ordenador 800 como se ha descrito anteriormente. En la etapa 920, el procesador 1000 es controlado entonces además por el código de programa informático para calcular parámetros de fabricación para fabricar la juntura personalizada según los datos de diseño. En esta etapa, los parámetros de fabricación para el implante de juntura personalizada tienen en consideración los datos de diseño para el implante ortopédico, en particular los datos de diseño que están relacionados con la superficie de juntura del implante ortopédico, y entonces usa estos datos para desarrollar una superficie de juntura para el implante personalizado que complementa la superficie de juntura del implante ortopédico. Los parámetros de fabricación desarrollados pueden entonces ser usados en la fabricación de la juntura personalizada usando uno o más de los procesos de fabricación enumerados anteriormente.
Como resultado de las realizaciones anteriores, un operador así es capaz de desarrollar parámetros de fabricación para ser usados en la fabricación de un implante de juntura personalizada que tiene una superficie de juntura complementaria a la superficie de juntura del implante ortopédico fabricado descrito anteriormente. En este sentido, el implante ortopédico y la juntura personalizada, una vez conectados, adheridos o trabados mecánicamente al correspondiente implante (por ejemplo, un platillo tibial), se puede encajar en la articulación del paciente para permitir al paciente realizar las actividades posimplante deseadas según su preferencia deseada.
Posicionador específico de paciente
La figura 10 muestra un método implementado por ordenador 1200 para desarrollar parámetros de fabricación para fabricar un posicionador específico de paciente (no se muestra) para usar en la preparación de una articulación en preparación para alinear un implante ortopédico a la articulación de un paciente según otra realización de la presente invención. En esta realización, los parámetros de fabricación son en forma de archivo informático para usar por un sistema de software de navegación por ordenador o un archivo robótico para usar por un sistema robótico. El posicionador específico de paciente es un dispositivo de guía de corte que se puede montar a un hueso particular de la articulación con el propósito de guiar a un cirujano durante la resección, corte o formación de orificios en los huesos de la articulación a fin de alinear el implante ortopédico con la articulación en la misma orientación espacial que proporciona las mejores prestaciones globales para una actividad posimplante particular.
El método implementado por ordenador 1200 empieza, en la etapa 1210, derivando los datos de paciente de los datos de información específica de paciente según las etapas 310 y 320. En la etapa 1220, el procesador 1000 es controlado entonces además por el código de programa informático para calcular datos de diseño de posicionador para el posicionador específico de paciente según los datos de paciente. En la etapa 1230, el procesador 1000 es controlado entonces además por el código de programa informático para calcular parámetros de fabricación para fabricar el posicionador específico de paciente según los datos de diseño de posicionador. Los parámetros de fabricación desarrollados pueden entonces ser usados en la fabricación del posicionador específico de paciente usando uno o más de los procesos de fabricación enumerados anteriormente. Como resultado, los datos de diseño de posicionador dependen de los datos de paciente para establecer un posicionador específico de paciente que puede conformarse a la articulación.
Las figuras 14 a 20 ilustran diversas representaciones gráficas de resultados de simulación pronosticados por ordenador para una articulación de rodilla de un paciente sobre la base de los datos de información de alineación calculados usando el método implementado por ordenador 300 descrito anteriormente.
La figura 14 ilustra resultados cinemáticos simulados para el cambio en ángulo varo (en grados) de una articulación de rodilla conforme la rodilla se dobla o flexiona para representar el paciente que va a través de las etapas de transición desde una posición generalmente de pie, es decir un ángulo de flexión de 0 grados (véase la figura 14 (i)), a una posición generalmente arrodillado, es decir un ángulo de flexión de 100 grados (véase la figura 14 (iii)).
La figura 15 ilustra resultados cinemáticos simulados para el cambio en fuerza de cuádriceps (en newtons) de una articulación de rodilla conforme la rodilla se dobla o flexiona para representar el paciente que a través de las etapas de transición desde una posición generalmente de pie, es decir un ángulo de flexión de 0 grados (véase la figura 15 (i)), a una posición generalmente arrodillado, es decir un ángulo de flexión de 100 grados (véase la figura 15 (iii)). La figura 16 ilustra resultados cinemáticos simulados para el cambio en rotación interna-externa (en grados) de una articulación de rodilla conforme la rodilla se dobla o flexiona para representar el paciente que a través de las etapas de transición desde una posición generalmente de pie, es decir un ángulo de flexión de 0 grados (véase la figura 16 (i)), a una posición generalmente arrodillado, es decir un ángulo de flexión de 100 grados (véase la figura 16 (iii)). La figura 17 ilustra resultados cinemáticos simulados para el cambio en fuerza de cizalladura lateral de rótula (en newtons) de una articulación de rodilla conforme la rodilla se dobla o flexiona para representar el paciente que a través de las etapas de transición desde una posición generalmente de pie, es decir un ángulo de flexión de 0 grados (véase la figura 17 (i)), a una posición generalmente arrodillado, es decir un ángulo de flexión de 120 grados (véase la figura 17 (iii)).
La figura 18 ilustra resultados cinemáticos simulados para el cambio en rotación interna-externa (en grados) de una articulación de rodilla conforme la rodilla se dobla o flexiona para representar el paciente que a través de las etapas de transición desde una posición generalmente de pie, es decir un ángulo de flexión de 0 grados (véase la figura 18 (i)), a una posición generalmente agachado o en cuclillas, es decir un ángulo de flexión de 112.5 grados (véase la figura 18 (iii)). Los resultados ilustran el grado de variación en la rotación interna-externa en tres ángulos varo/valgo diferentes relativos al eje mecánico primario de la articulación de rodilla.
La figura 19 ilustra resultados cinemáticos simulados para el cambio en diversos parámetros de una articulación de rodilla conforme la rodilla se dobla o flexiona para representar el paciente que va a través de las etapas de transición desde una posición generalmente de pie, es decir un ángulo de flexión de 0 grados, a una posición generalmente arrodillado, es decir un ángulo de flexión de alrededor de 140 grados. En esta disposición, un operador, tal como un cirujano, tiene la capacidad de predecir resultados cinemáticos simulados para la articulación de rodilla de un paciente al ajustar los diversos parámetros asociados con la articulación de rodilla, tal como el ángulo varo (en grados), la rotación interna-externa (en grados) y pendiente (en grados). Por ejemplo, en la figura 19 (i), el ángulo varo (en grados), y la rotación interna-externa (en grados) del fémur y la tibia se establecen todos a cero, como la pendiente de la tibia. Sin embargo, cuando el ángulo varo del fémur se ajusta a 3,0 grados (véase la figura 19(ii), hay diferencias apreciables en la medial (véanse los resultados de centro de facet de flexión (FFC) en la figura 19 (ii) A), el ángulo de rotación interna-externar de la articulación de rodilla (véase la figura 19 (ii) B), el esfuerzo de ligamento en el ligamento colateral lateral (LCL), el ligamento colateral medial anterior (MCL anterior) y el ligamento colateral medial posterior (MCL posterior) (véase la figura 19 (ii) D), y la fuerza de cizalladura de rótula medial/lateral (en newtons) (véase la figura 19 (ii) E). En este sentido, al ajustar los diversos parámetros asociados con la articulación de rodilla, el cirujano es capaz de predecir los resultados óptimos para alinear un implante ortopédico respecto a la articulación del paciente.
La figura 20 (i) ilustra una encuesta de pacientes obtenida para un grupo de ocho pacientes, cada uno que tiene instalado un implante ortopédico, almacenado como datos de información de alineación de librería y datos de configuración de alineación de librería en la base de datos 1030. Los resultados de la encuesta muestran el cambio en rotación interna-externa (en grados) de sus respectivas articulaciones de rodilla izquierda y derecha conforme las rodillas se doblan o flexionan para representar pacientes que van a través de las etapas de transición desde una posición generalmente de pie a una posición generalmente a agachado o de cuclillas. Sobre la base de los resultados de las rodillas izquierdas estudiadas, exhiben todos generalmente la misma rotación interna-externa con respecto al implante ortopédico encajado. Para las rodillas derechas estudiadas, la rodilla derecha de un paciente (pat004) muestra una rotación interna-externa anormal cuando se compara con las otras.
La figura 20 (ii) ilustra un correspondiente conjunto de resultados obtenidos del mismo grupo de ocho pacientes que muestra el cambio en fuerza de cizalladura de rótula (en newtons) de las articulaciones de rodilla izquierda y derecha de los ocho pacientes conforme sus respectivas rodillas se doblan o flexionan para representar los pacientes que van a través de las etapas de transición desde una posición generalmente de pie a una posición generalmente agachado o de cuclillas. Sobre la base de los resultados de las rodillas izquierdas estudiadas, todas menos una de las rodillas izquierdas (pat2ERyanLeftTECHSIM) exhiben generalmente la misma fuerza de cizalladura de rótula con respecto al implante ortopédico instalado. Para las rodillas derechas estudiadas, la rodilla derecha de un paciente (pat008) muestra una fuerza de cizalladura de rótula anormal cuando se compara con las otras.
Sobre la base de los resultados de la figura 20 (i) y la figura 20 (ii), un operador, tal como un cirujano, puede observar los efectos de un implante ortopédico particular cuando se encaja en cada uno de los ocho pacientes y cómo influye en las correspondientes prestaciones biomecánicas de los pacientes. El cirujano puede entonces usar estos resultados para predecir cómo el mismo implante ortopédico, cuando se instala en el paciente, influirá en sus prestaciones biomecánicas a través de una comparación de los datos de información de alineación y la configuración de alineación del paciente con los correspondientes datos de librería almacenados en la base de datos 1030.
Las figuras 21 a 23 ilustran diversas representaciones gráficas de resultados de simulación pronosticados por ordenador para una articulación de cadera de un paciente sobre la base de los datos de información de alineación calculados usando el método implementado por ordenador 300 descrito anteriormente.
La figura 21 ilustra resultados cinemáticos simulados para el cambio en carga de cadera (magnitud y dirección) de las articulaciones de cadera izquierda y derecha de un paciente conforme el paciente va a través de las etapas de transición desde una posición generalmente de pie (véase la figura 21 (i)), a una posición generalmente agachado (véase la figura 21 (ii)), y nuevamente a la posición generalmente de pie (véase la figura 22 (iii)). En este ejemplo, el implante ortopédico simulado de articulación de cadera izquierda comprende el vástago del fémur y la correspondiente copa acetabular en la que se recibe el vástago femoral.
La figura 22 ilustra resultados cinemáticos simulados para la colocación (en grados) de un implante ortopédico simulado en forma de copa acetabular 70 y un fémur 75 con un vástago femoral 75, en el que la copa acetabular 70 de la articulación de cadera tiene un ángulo de inclinación de 45 grados y 25 grados de anteversión con referencia al plano pélvico anterior. La dirección de la carga de cadera se indica con la flecha 80 en cada una de las cuatro imágenes (A, B, C y D) en ambas figuras 22 (i) y 22 (ii).
La figura 22 (i) corresponde al paciente que tiene instalado el implante ortopédico simulado en una posición generalmente de pie, y la figura 22 (ii) corresponde al paciente en una posición generalmente sentado. Las cuatro imágenes (A, B, C, D) en cada una de las figuras 22 (i) y 22 (ii) corresponden a diferentes vistas de la misma articulación de cadera que las transiciones de paciente entre la posición de pie y sentado.
La figura 22 (iii) muestra un correspondiente trazado 2D que es representativo de la superficie de juntura interior de la copa 70, y de la carga de cadera resultante 80, que se muestra como línea de trazos 85 que es producida por el vástago femoral 75A que actúa sobre la superficie de juntura de la copa 70 conforme el paciente va a través de las etapas de transición desde una posición generalmente de pie (véase la figura 22 (i)) a una posición generalmente sentado (véase la figura 22(ii)). La línea de trazos 85 corresponde a la carga de cadera (que incluye la magnitud y la dirección de la carga de cadera). El centro del trazado 2D corresponde a la región polar de la superficie de juntura de la copa 70, mientras la periferia exterior del trazado 2D corresponde al canto de la superficie de juntura de la copa 70.
La figura 23 ilustra resultados cinemáticos simulados para la colocación (en grados) de un implante ortopédico simulado en forma de copa acetabular 70 y un fémur 75 con un vástago femoral 75, en el que la copa acetabular 70 de la articulación de cadera tiene un ángulo de inclinación de -35 grados y 15 grados de anteversión (véase la figura 23 (i)) con referencia al plano pélvico anterior. La dirección de la carga de cadera se indica con la flecha 80 en cada una de las cuatro imágenes (A, B, C y D) en ambas figuras 23 (i) y 23 (ii).
La figura 23 (iii) muestra un correspondiente trazado 2D que es representativo de la superficie de juntura interior de la copa 70, y de la carga de cadera resultante 80, que se muestra como línea de trazos 90 que es producida por el vástago femoral 75A que actúa sobre la superficie de juntura de la copa 70 conforme el paciente va a través de las etapas de transición desde una posición generalmente de pie (véase la figura 23 (i)) a una posición generalmente sentado (véase la figura 23(ii)). La línea de trazos 90 corresponde a la carga de cadera (que incluye la magnitud y la dirección de la carga de cadera). El centro del trazado 2D corresponde a la región polar de la superficie de juntura de la copa 70, mientras la periferia exterior del trazado 2D corresponde al canto de la superficie de juntura de la copa 70.
Los resultados simulados de la figura 22 (iii) y la figura 23 (iii) muestran que la línea de trazos 85 en la figura 22 (iii) está generalmente más cerca del centro del trazado 2D (la región polar de la superficie de juntura) que la línea de trazos 90 (véase la figura 23 (iii)). Adicionalmente, la línea de trazos 90 también se extiende ligeramente además hacia la periferia exterior del trazado 2D que la línea de trazos 85.
Se apreciará que los resultados cinemáticos simulados de las figuras 14 a 23 no se limitan a los mostrados, sino que pueden incluir otros estándares de medición dinámicos.
DATOS DE DISEÑO DE IMPLANTE
La figura 11 muestra un método implementado por ordenador 1300 para calcular datos de diseño de implante para un grupo de implantes ortopédicos según otra realización de la presente invención. El método implementado por ordenador 1300 empieza en la etapa 1310 donde el procesador 1000 es controlado por el código de programa informático para recibir, por medio de la interfaz de datos (180, 140), datos de librería de pacientes, correspondiente a los datos de información de alineación de múltiples implantes ortopédicos de múltiples pacientes proporcionados por el método implementado por ordenador 300 descrito anteriormente. En la etapa 1320, el procesador 1000 es controlado además por el código de programa informático para recibir, por medio de la interfaz de datos (180, 140), datos de gama de implantes, indicativos de uno o más subconjuntos de los datos de librería de pacientes seleccionado según una petición aportada por usuario. En la etapa 1330, el procesador 1000 es controlado además por el código de programa informático para calcular los datos de diseño de implante para el grupo de implantes ortopédicos según los datos de librería de pacientes y los datos de gama de implantes. Se calculan datos revisados de librería de pacientes sobre la base de filtrar los datos de librería de pacientes según los datos de gama de implantes. Entonces se pueden calcular datos de diseño de implante para el grupo o implantes ortopédicos según un análisis estadístico de los datos revisados de librería de pacientes usando un método de análisis estadístico apropiado. Para tal finalidad hay disponibles varios métodos de análisis estadísticos que incluyen, pero sin limitación a estos, métodos tales como análisis de regresión y análisis de mínimos cuadrados.
En una realización, el operador puede elegir filtrar los datos de librería de pacientes además según datos de satisfacción de paciente relacionados con varios pacientes satisfechos seleccionados de un grupo de pacientes que tienen instalado un implante ortopédico para realizar ciertas actividades posimplante. Los datos de satisfacción de paciente pueden relacionarse con las prestaciones globales del implante ortopédico particular con respecto con sus prestaciones biomecánicas cuando se realiza la actividad o actividades posimplante, el grado de confort experimentado por el paciente cuando se realiza esa actividad posimplante particular, y el grado de libertad de movimiento cuando se realizar esa actividad posimplante particular. Por lo tanto, si se satisfacen varios pacientes con un implante ortopédico particular y sus prestaciones biomecánicas entonces este resultado se puede indicar gráficamente en un gráfico, para alertar al operador a la potencial que este implante ortopédico tiene en relación a un paciente que busca recibir el implante ortopédico.
En una realización, el operador puede elegir filtrar los datos de librería de pacientes según el número de implantes ortopédicos seleccionados de un grupo de implantes ortopédicos para realizar al menos una de la una o más actividades posimplante del paciente.
En una realización, el operador puede elegir filtrar los datos de librería de pacientes según el número de implantes ortopédicos de un tamaño particular que están disponibles al paciente para permitirles realizar al menos una de la una o más actividades posimplante.
La figura 24 ilustra una representación gráfica ejemplar que un operador, tal como un cirujano, puede usar para identificar un implante ortopédico que es el ajuste más apropiado para la articulación de un paciente que permitirá al paciente realizar una o más de las actividades posimplante deseadas. En primer lugar, el tamaño de la articulación del paciente se determina sobre la base de las dimensiones anterior-posterior (A-P) y mediana-lateral (M-L) de la articulación. Las dimensiones de la articulación se trazan entonces frente a una gama de implantes ortopédicos (por ejemplo, X, Y y Z), obtenidos de los correspondientes datos de librería almacenados en la base de datos 1030, para identificar el implante ortopédico dimensionado más apropiadamente para el paciente. En este ejemplo, y como se muestra en la figura 24 (i), las dimensiones A-P y M-L de la articulación son de tamaños 3 y 3, respectivamente, de manera que el implante ortopédico dimensionado más apropiadamente es Z. Los implantes ortopédicos Z, ZA, ZB, y ZC tienen todos las mismas dimensiones A-P y M-L que la articulación, pero sus superficies de juntura difieren en varios grados. Por ejemplo, la profundidad del troclear para el implante ortopédico Z puede ser mayor que el de implantes ortopédicos ZA, ZB y ZC para proporcionar estabilidad a la articulación una vez implantado.
Como se muestra en la figura 24 (i), los implantes ortopédicos seleccionados (Z, ZA, ZB y ZC) corresponden a una actividad posimplante asociada (por ejemplo, tenis, golf, esquí, o cualesquiera proposiciones cinemáticas definidas) en virtud de la diferencia en la superficie de juntura asociado. Por ejemplo, el implante ortopédico ZA comprende una superficie de juntura que es limitadora de traslación, haciéndola adecuada para tales actividades como tenis, mientras el implante ortopédico ZB tiene una superficie de juntura que acomoda rotación, haciéndolo de ese modo adecuado para actividades tales como golf. Asumiendo que el paciente tiene un mayor deseo por jugar al tenis sobre las otras dos actividades posimplante (golf y esquí), el cirujano optaría por el implante ortopédico ZA, como se indica en la figura 24 (ii)
La figura 25 ilustra otra representación gráfica ejemplar que un operador, tal como un cirujano, puede usar para identificar una gama de implantes ortopédicos para ambas articulaciones de rodilla izquierda y derecha, almacenadas dentro de la base de datos 1030 como datos de librería de pacientes, que se encuentran dentro de cierto intervalo de tamaños. En primer lugar, el intervalo de tamaños deseado de implantes ortopédicos izquierdo y derecho se introducen como datos de gama de implantes según ambas dimensiones anterior-posterior (A-P) y mediana-lateral (M-L) de cada implante ortopédico. En este ejemplo, el intervalo de tamaños seleccionado incluye tamaños de 1 a 6 para ambos implantes ortopédicos izquierdo (L) y derecho (R), respectivamente. El trazado correspondiente proporciona una curva de campana como se muestra en la figura 25.
Como se indica en el trazado, también se tienen en consideración actividades posimplante (tenis, golf, esquí, fútbol, o cualesquiera proposiciones cinemáticas definidas) cuando se generan tales resultados, produciendo una curva de campana 3D. En este ejemplo, y como se muestra en la figura 25, las dimensiones A-P y M-L del implante ortopédico derecho (R) de tamaño 3, son las mismas que las dimensiones A-P y M-L para los correspondiente implantes ortopédicos derechos (R) 3A, 3B, 3C, 3D, pero las superficies de juntura de cada implante difiere, como se describe en el ejemplo anterior (véase la figura 24), donde 3A tiene una superficie de juntura que es adecuada para jugar al tenis, 3B para golf, 3C para esquí, y 3D para fútbol.
Al poder identificar implantes ortopédicos de un intervalo particular de tamaños, es posible que un cliente cree, por ejemplo, un inventario de implantes ortopédicos para adaptar uno o más sectores del público general.
Se apreciará que los datos de librería de pacientes y los datos de gama de implantes no se limitan a los descritos anteriormente, pero que un intervalo de datos de paciente o datos de implante ortopédico se pueden almacenar en la base de datos 1030 para futura referencia.
VENTAJAS
Las diversas realizaciones descritas anteriormente proporcionan una variedad de ventajas que incluyen:
Proporcionar alineación mejorada específica de paciente al considerar un intervalo de posibles configuraciones de alineación antes de la operación de implante. Una vez se ha identificado una alineación mejorada específica de paciente, un cirujano puede elegir una técnica quirúrgica moderna y precisa asistida por ordenador, tal como una guía de corte o navegación quirúrgica personalizadas, para entregar esta alineación con la precisión requerida.
Proporcionar alineación mejorada específica de paciente al considerar una configuración de alineación nominal, determinada por el operador como que es una configuración de alineación que sería adecuada para el paciente para realizar uno o más de sus actividades posimplante deseadas.
Proporcionar mejora específica de paciente de la opción de implante ortopédico disponible. Un experto en la técnica será consciente de que hay varios implantes ortopédicos predeterminados disponibles comercialmente con cada implante que tiene ligeras diferencias. Los datos de información de alineación y los datos de configuración de alineación calculados según las realizaciones descritas anteriormente se pueden presentar en diversas formas, tales como, por ejemplo, representaciones gráficas, para permitir a un cirujano seleccionar el implante ortopédico más apropiado con respecto a la articulación del paciente y sus actividades posimplante deseadas.
Permitir la especificación de un inserto de articulador específico (por ejemplo un inserto tibial para una rodilla) que comprende un implante personalizado con una superficie de juntura que tiene una forma derivada de la mejora específica de paciente, y la alineación/colocación de ese inserto de articulador específico de paciente relativo a la articulación de rodilla.
La aportación de los resultados simulados en forma de, por ejemplo, uno o más archivos de datos, permite la fabricación de un producto físico:
Posicionador personalizado específico de paciente, es decir una guía de corte que se puede colocar sobre la articulación de un paciente durante la operación para guiar físicamente al cirujano.
Archivo de navegación por ordenador hecho personalizado, esencialmente una demostración interactiva específica de la operación de implante con respecto al posicionamiento y colocación de un implante ortopédico respecto a la articulación de un paciente.
Archivo robótico hecho personalizado que puede ser usado por un sistema de alineación para alinear un implante ortopédico respecto a la articulación de un paciente.
Implante personalizado con una superficie de juntura que tiene una forma derivada del proceso de mejora específica de paciente. La juntura personalizada se puede entonces conectar, adherir o trabar mecánicamente al implante de un inserto de articulador (tal como una bandeja tibial para un inserto tibial).
Implantes ortopédicos completos hechos personalizados con superficie de juntura personalizada específica de paciente.
USO
A continuación se presenta un ejemplo general etapa a etapa de una realización preferida de la presente invención que proporciona un simulador cinemático virtual:
Se adquiere una imagen 3D de la geometría ósea de una articulación de rodilla en forma de una imagen CT o IRM mediante medios habituales y es convertido a un archivo DICOM por un operador.
El archivo DICOM se comunica al dispositivo informático 100 usando, por ejemplo, un dispositivo informático de cliente 220 conectado al dispositivo informático 100 por medio de internet 230 o una WAN privada.
El archivo DICOM es filtrado y segmentado para retirar datos no deseados.
Del archivo DICOM se identifican puntos de referencia anatómica.
Se planea cirugía para una posición predeterminada genérica, tal como alineación de eje mecánico para la rodilla, y un diseño de implante elegido. Esto implica específicamente alinear los implantes de manera que se lograría la posición predeterminada si no ha ocurrido mejora.
El dispositivo informático 100 realiza una simulación mecánica determinística de cuerpo rígido específica de paciente.
Un modelo determinístico se desarrolla cuando se realiza una simulación en una posición de implante específica para producir un resultado simulado.
El operador puede ver el resultado de simulación de la posición predeterminada con implantes ortopédicos elegidos en forma de, por ejemplo, una representación gráfica, al usar un dispositivo informático de cliente 220 conectado al dispositivo informático 100 por medio de internet 230.
El operador puede entonces modificar la posición desde la previa predeterminada y/o modificar el implante ortopédico elegido y ver nuevos resultados de simulación. Los factores que influyen en la modificación son los entendidos por el operador, sobre la base de las habilidades y experiencia del operador. Estos podrían ser específicos de paciente o más general, por ejemplo, podrían estar relacionados con un requisito de paciente específico para rotación más externa del componente femoral, o podría ser más simplemente un reconocimiento que en toda la extensión se logra al aumentar la resección femoral distal.
Una vez el operador, tal como un cirujano, está satisfecho con la simulación, el cirujano puede entonces ordenar un plan de entrega quirúrgica específico de paciente usando un dispositivo informático de cliente 220 conectado al dispositivo informático 100 por medio de internet 230.
Se genera una herramienta de entrega de plan quirúrgico: este incluye un posicionador real específico de paciente, es decir, una guía de corte que se fijaría al hueso y se usaría para cortar a través, y también proporcionar instrucciones visuales de navegación que el cirujano puede seguir.
A continuación se presenta un ejemplo general de etapa a etapa de una realización preferida de la presente invención, que busca a mejora impulsada por metas que proporciona el resultado de simulación en forma de, por ejemplo, una representación gráfica, que incluye diseño, posición y juntura de implante:
Se adquiere una imagen 3D de una articulación de rodilla en forma de una imagen CT o IRM mediante medios habituales y es convertida a un archivo DICOM por un cirujano.
El archivo DICOM se comunica al dispositivo informático 100 usando, por ejemplo, un dispositivo informático de cliente 220 conectado al dispositivo informático 100 por medio de internet 230 o una WAN privada.
El archivo DICOM es filtrado y segmentado para retirar datos no deseados.
Del archivo DICOM se identifican puntos de referencia anatómica.
Se identifica daño en las superficies articulares y es corregido por interpolación de forma de superficies articulares no dañado para generar un modelo natural corregido virtual.
El dispositivo informático 100 realiza una simulación mecánica determinística de cuerpo rígido específica de paciente, específicamente procesador 1000.
El diseño, la forma y la juntura de los implantes ortopédicos podría ser:
A. un diseño existente.
B. una combinación de diseño existente y componentes hechos personalizados
C. un implante ortopédico hecho completamente personalizado.
El operador, tal como un cirujano y/o un fabricante de implante, puede definir una variedad aceptable de posiciones de implante dentro de seis grados de libertad, por ejemplo (mientras se mantiene desplazamiento condilar distal femoral y posterior, corte femoral distal - tres grados valgo a tres grados varo, corte distal femoral - cero a cinco grados de flexión, rotación - tres grados interno a tres grados externo en relación al eje trans-epicondilar).
Usando, por ejemplo, un dispositivo informático de cliente 220 conectado al dispositivo informático 100 por medio de internet 230 o una WAN privada, el cirujano puede ver el resultado de simulación de una posición predeterminada con implantes ortopédicos elegidos en forma de, por ejemplo, una representación gráfica.
El cirujano puede entonces modificar la posición desde la previa predeterminada y/o modificar el implante elegido y ver nuevos resultados de simulación. Los factores que influyen en la modificación son los entendidos por el cirujano, sobre la base de las habilidades y experiencia del cirujano. Estos podrían ser específicos de paciente o más generales, por ejemplo, podrían estar relacionados con un requisito de paciente específico para rotación más externa del componente femoral, o podría ser más simplemente reconocimiento que en toda la extensión se logra al aumentar la resección femoral distal.
Una vez el cirujano está satisfecho con la simulación, el cirujano puede entonces ordenar un plan de entrega quirúrgica específico de paciente usando, por ejemplo, un dispositivo informático de cliente 220 conectado al dispositivo informático 100 por medio de internet 230 o WAN privada.
Se genera una herramienta de entrega de plan quirúrgico: este incluye un posicionador real específico de paciente, que se fijaría al hueso y se usaría para cortar a través, y también proporcionar instrucciones visuales de navegación que el cirujano puede seguir.
A continuación se presenta un ejemplo general de etapa a etapa de una realización preferida de la presente invención, que busca una mejora multiobjetivo impulsada por metas dirigida hacia metas de funcionalidad específicos de paciente:
Objetivos de funcionalidad de paciente, es decir, actividades posimplante deseadas, y la preferencia del paciente para las actividades posimplante son capturados en lenguaje laico por el cuestionario.
Los metas de funcionalidad son clasificadas entonces en una jerarquía por el paciente según su preferencia para realizar las actividades posimplante, y por el cirujano: por ejemplo (la capacidad para arrodillarse es la más importante, la capacidad para subir una escalera es la segunda más importante, la capacidad para jugar a bolos sobre el césped es la tercera más importante, etc.).
Se adquiere una imagen 3D de una articulación de rodilla del paciente en forma de, por ejemplo, una imagen CT o IRM mediante medios habituales y es convertido a un archivo DICOM por un operador.
El archivo DICOM se comunica al dispositivo informático 100 usando, por ejemplo, un dispositivo informático de cliente 220 por medio de internet 230 o una WAN privada.
El archivo DICOM es filtrado y segmentado para retirar datos no deseados.
Del archivo DICOM se identifican puntos de referencia anatómica.
El dispositivo informático 100 realiza una simulación mecánica determinística de cuerpo rígido específica de paciente, específicamente procesador 1000, y el operador elige un implante ortopédico apropiado. El diseño, la forma y la juntura del implante ortopédicos podría ser:
A. un diseño existente.
B. una combinación de diseño existente y componentes hechos personalizados.
C. un implante ortopédico hecho completamente personalizado.
Una mejora multiobjetivo impulsada por metas es realizada de la siguiente manera:
i. El cirujano y/o el fabricante de implante, define una variedad aceptable de posiciones de implante dentro de seis grados de libertad para todos los parámetros: por ejemplo (mientras se mantiene desplazamiento condilar distal femoral y posterior, corte femoral distal - tres grados valgo a tres grados varo, corte distal femoral - cero a cinco grados de flexión, rotación - tres grados interno a tres grados externo en relación al eje trans-epicondilar).
ii. Objetivos de funcionalidad de paciente, es decir, actividades posimplante deseadas, y la preferencia del paciente para las actividades son traspuestos por el dispositivo informático 100 hasta metas numéricas: por ejemplo ("Quiero poder jugar al tenis" se convierte en "máxima posible rotación externo de la fémur, relativa a la tibia, se requiere una extensión").
iii. Se excluyen numéricas específicas de paciente que existen fuera de los parámetros creados por el cirujano y el fabricante.
iv. Se incluyen metas numéricas específicas de paciente que existen dentro de los parámetros creados por el cirujano y el fabricante.
Se genera una posición mejorada, sobre la base del resultado de simulación, que satisface mejor los múltiplos de objetivos.
El cirujano puede entonces ver el resultado de simulación de la posición predeterminada con implantes ortopédicos elegidos en forma de, por ejemplo, una representación gráfica, al usar un dispositivo informático de cliente 220 conectado al dispositivo informático 100 por medio de internet 230 o WAN privada.
El cirujano puede entonces modificar la posición desde la previa predeterminada y/o modificar el implante ortopédico elegido y ver nuevos resultados de simulación. Los factores que influyen en la modificación son los entendidos por el cirujano, sobre la base de las habilidades y experiencia del cirujano. Estos podrían ser específicos de paciente o más generales.
Una vez el cirujano está satisfecho con la simulación, el cirujano puede entonces ordenar un plan de entrega quirúrgica específico de paciente usando, por ejemplo, un dispositivo informático de cliente 220 conectado al dispositivo informático 100 por medio de internet 230 o una WAN privada.
Se genera una herramienta de entrega de plan quirúrgico: este incluye un posicionador real específico de paciente, que se fijaría al hueso y se usaría para cortar a través, y también proporcionar instrucciones visuales de navegación que el cirujano puede seguir.
Se enfatiza que modelos de simulación ideales corresponden a una variedad de diferentes actividades posimplante y acciones que van de simples movimientos diarios tales como subir y bajar una escalera y entrar y salir de un coche, a actividades más rigurosas tales como jugar a netball y esquiar.
Los expertos en la técnica apreciarán que la alineación específica de paciente proporcionará a los pacientes resultados funcionales significativamente mejorados. Esto se hace generalmente por los métodos implementados en ordenador descritos anteriormente que:
Crean preoperativamente modelos precisos específicos de paciente de pacientes individuales.
Mejora la alineación para que cada paciente satisfaga sus requisitos funcionales individuales.
Las técnicas de modelado dinámico han demostrado ser una valiosa herramienta para la predicción virtual de juntura cinemática, carga y comportamiento de juntura. Cuando se aplica a remplazos de articulación, se ha usado modelado dinámico para distinguir los efectos generalizados que tienen las variaciones de diseño en articulación cinemática, carga de articulación y comportamiento de juntura de articulación antes de tener que probar estos diseños en pacientes. Esto es valioso cuando se comparan los rasgos generales y los beneficios de diferentes diseños.
La simulación de escenarios específicos de paciente al introducir parámetros específicos de paciente, en lugar de parámetros generalizados 'promedio', da origen a predicciones que son relevantes para un paciente específico en un escenario específico de la "vida real".
Esto es especialmente ventajoso conforme se hacen aplicaciones para que el plan de entrega quirúrgico sea accedido directamente desde un quirófano usando, por ejemplo, un dispositivo informático de cliente 220 conectado al dispositivo informático 100 por medio de internet 230 o una WAN privada.
Otras ventajas de la invención incluyen:
Proporcionar una simulación biomecánica completa usando dinámica inversa con simulaciones de mecánica de cuerpo rígido para predecir en posoperatorio: amplitud de movimiento, cinemática de articulación, carga de articulación, comportamiento de articulación, fricción, y resultados de funcionalidad en cierta situación. Por ejemplo: si se coloca cierto implante ortopédico X en un paciente particular Y en orientación específica Z, el resultado se puede pronosticar con precisión. Además, se pueden probar/muestrear todas variedades deseables de posiciones y formas.
Proporcionar predicción de cinemática natural específica de paciente al usar una dinámica inversa con simulación mecánica de cuerpo rígido para predecir los resultados naturales no patológicos de amplitud de movimiento, cinemática, carga, fricción y funcionalidad. Establecer esto como la meta de la cirugía y entonces usar una mejora impulsada por meta para lograr la representación más cercana posible por medio de selección de diseño, forma, tamaño, juntura y posición de implante.
Satisfacer metas funcionales específicas de paciente, es decir actividades posimplante, al traducir el lenguaje laico del paciente desde el cuestionario a metas numéricas para una mejora multiobjetivo usando una dinámica inversa con simulación mecánica de cuerpo rígido. Lograr la posición mejorada de la manera más cercana posible por medio de selección de diseño de implante, forma, tamaño, juntura y posición.
Proporcionar un acceso de cirujano al ambiente de simulación y proporcionar la oportunidad para variar preoperativa y específicamente los parámetros y fronteras y observar el impacto resultante para el paciente.
Se enfatiza que, aunque los ejemplos y las realizaciones dados anteriormente se dirigen hacia remplazos de rodilla, la misma tecnología general se puede aplicar a remplazos de cadera de manera similar. Por consiguiente, los expertos en la técnica apreciarán que los principios generales anteriormente se pueden aplicar a realizaciones donde la articulación es una articulación de cadera.
En otras realizaciones, se usan otros tipos de archivo de imagen tales como archivos de imagen STL, JPEG, GIF y TIF.
En otras realizaciones, los principios generales anteriores se pueden aplicar a todos los dispositivos implantables articulados tales como, pero sin limitación: remplazos de hombro, remplazos de disco espinal, y remplazos de tobillo. En otras realizaciones, los principios generales anteriores se pueden aplicar a todos dispositivos implantables que se usan en articulaciones, pero donde el dispositivo implantable no es por sí mismo un remplazo de articulación, incluido pero sin limitación a esto: reconstrucción de ligamento cruzado anterior de rodilla y reparación de manguito rotatorio de hombro.
Interpretación
Inalámbrico:
La invención se puede plasmar usando dispositivos que se conforma a otros estándares de red y para otras aplicaciones, incluidos, por ejemplo otros estándares WLAN y otros estándares inalámbricos. Aplicaciones que se pueden acomodar incluyen LAN inalámbrica IEEE 802.11 y vínculos, y Ethernet inalámbrico.
En el contexto de este documento, el término "inalámbrico" y sus derivados se pueden usar para describir circuitos, dispositivos, sistemas, métodos, técnicas, comunicaciones canales, etc., que pueden comunicar datos mediante el uso de radiación electromagnética modulada a través de un medio no sólido. El término no implica que los dispositivos asociados no contienen cables, aunque en algunas realizaciones podrían no contenerlos. En el contexto de este documento, el término "inalámbrico" y sus derivados se pueden usar para describir circuitos, dispositivos, sistemas, métodos, técnicas, comunicaciones canales, etc., que pueden comunicar datos mediante el uso de radiación electromagnética modulada a través de un medio sólido. El término no implica que los dispositivos asociados se acoplan mediante cables conductores eléctricamente.
Procesos:
A menos que se indique específicamente de otro modo, como será evidente a partir de la siguientes discusiones, se aprecia que por toda la memoria descriptiva discusiones que utilizan términos tales como "procesar", "computar", "calcular", "determinar", "analizar" o algo semejante, se refieren a la acción y/o procesos de un ordenador o sistema informático, o dispositivo informático electrónico similar, que manipula y/o trasforma datos representados como físico, tal como electrónico, cantidades en otros datos representados de manera similar como cantidades físicas.
Procesador:
De manera similar, el término "procesador" puede referirse a cualquier dispositivo o parte de un dispositivo que procesa datos electrónicos, p. ej., de registros y/o memoria para trasformar esos datos electrónicos en otros datos electrónicos que, p. ej., se pueden almacenar en registros y/o memoria. Un "ordenador" o un "dispositivo informático" o una "máquina informática" o una "plataforma informática" pueden incluir uno o más procesadores.
Las metodologías descritas en esta memoria son, en una realización, realizables por uno o más procesadores que aceptan código legible por ordenador (también llamado legible por máquina) que contiene un conjunto de instrucciones que cuando son ejecutadas por uno o más de la procesadores que llevan a cabo al menos uno de los métodos descritos en esta memoria. Se incluye cualquier procesador capaz de ejecutar un conjunto de instrucciones (secuencial o de otro modo) que especifican acciones a realizar. Así, un ejemplo es un típico sistema de procesamiento que incluye uno o más procesadores. El sistema de procesamiento puede incluir además un subsistema de memoria que incluye principal RAM y/o una RAM estática, y/o ROM.
Medio legible por ordenador:
Es más, un medio portador legible por ordenador puede formar, o ser incluido en un producto de programa informático. Un producto de programa informático se puede almacenar en un ordenador medio portador utilizable, el producto de programa informático comprende unos medios de programa legibles por ordenador para provocar un procesador para realizar un método como se describe en la presente memoria.
Procesadores en red o múltiples:
En realizaciones alternativas, el uno o más procesadores funcionan como dispositivo autónomo o se pueden conectar, p. ej., en red a otro(s) procesador(es), en un despliegue en red, el uno o más procesadores pueden funcionar en la capacidad de un servidor o una máquina cliente en ambiente de red servidor-cliente, o como máquina análoga en un ambiente de red punto a punto o distribuido. El uno o más procesadores pueden formar un aparato web, un rúter de red, conmutados o puente, o cualquier máquina capaz de ejecutar un conjunto de instrucciones (secuencial o de otro modo) que especifican acciones a realizar por esa máquina.
Obsérvese que si bien algunos diagramas únicamente muestran un único procesador y una única memoria que lleva el código legible por ordenador, aquellos en la técnica entenderán que se incluyen muchos de los componentes descritos anteriormente, pero no se describe o se muestra explícitamente en orden para no enturbiar el aspecto inventivo. Por ejemplo, si bien únicamente se ilustra una única máquina, se considerará que el término "máquina" también incluye cualquier colección de máquinas que individual o colectivamente ejecuten un conjunto (o múltiples conjuntos) de instrucciones para realizar una cualquiera o más de las metodologías tratadas en esta memoria.
Realizaciones adicionales:
Así, una realización de cada uno de los métodos descritos en esta memoria es en forma de un medio portador legible por ordenador que lleva un conjunto de instrucciones, p. ej., un programa informático que son para ejecución en uno o más procesadores. Así, como apreciarán los expertos en la técnica, realizaciones de la presente invención se pueden plasmar como un método, un aparato tal como un aparato de finalidad especial, un aparato tal como un sistema de procesamiento de datos, o un medio portador legible por ordenador. El medio portador legible por ordenador lleva código legible por ordenador que incluye un conjunto de instrucciones que cuando se ejecutan en uno o más procesadores provocan que un procesador o procesadores implementan un método. Por consiguiente, aspectos de la presente invención pueden adoptar la forma de un método, una realización enteramente de hardware, una realización enteramente software o una realización que combina aspectos de software y hardware. Es más, la presente invención puede adoptar la forma de medio portador (p. ej., un producto de programa informático en un soporte de almacenamiento legible por ordenador) que lleva código de programa legible por ordenador plasmado en el medio.
Medio portador:
El software puede además ser trasmitido o recibido por una red por medio de un dispositivo de interfaz de red. Si bien el medio portador se muestra en un ejemplo de realización como que es un único medio, se debe considerar que el término "medio portador" incluye un único medio o múltiples medios (p. ej., una base de datos centralizada o distribuida, y/o caches y servidores asociados) que almacenan el uno o más conjuntos de instrucciones. El término "medio portador" también se tomará para incluir cualquier medio que sea capaz de almacenar, codificar o llevar un conjunto de instrucciones para ejecución por uno o más de los procesadores y que provoca que el uno o más procesadores realice una cualquiera o más de las metodologías de la presente invención. Un medio portador puede adoptar muchas formas, incluidas pero sin limitación a esto, medios no volátiles, medios volátiles y medios de trasmisión.
Implementación:
Se entenderá que las etapas de métodos tratados se realizan en una realización por un procesador apropiado (o procesadores) de un sistema de procesamiento (es decir, ordenador) que ejecuta instrucciones (código legible por ordenador) almacenadas en almacenamiento. También se entenderá que la invención no se limita a ninguna implementación o técnica de programación particulares y que la invención puede ser implementada usando cualesquiera técnicas apropiadas para implementar la funcionalidad descrita en esta memoria. La invención no se limita a ningún lenguaje de programación o sistema operativo particulares.
Medios para llevar a cabo un método o función
Es más, algunas de las realizaciones se describen en esta memoria como método o combinación de elementos de un método que puede ser implementado por un procesador de un dispositivo procesador, sistema informático, o por otros medios para llevar a cabo la función. Así, un procesador con las instrucciones necesarias para llevar a cabo este tipo de método o elemento de un método forma unos medios para llevar a cabo el método o elemento de un método. Es más, un elemento descrito en esta memoria de una realización de aparato es un ejemplo de unos medios para llevar a cabo la función realizada por el elemento con el propósito de llevar a cabo la invención.
Conectado
De manera similar, se debe observar que el término conectado, cuando se usa en las reivindicaciones, no se debe interpretar como que es limitativo para dirigir conexiones únicamente. Así, el alcance de la expresión un dispositivo A conectado a un dispositivo B no se debe limitar a dispositivos o sistemas en donde una salida del dispositivo A se conecta directamente a una entrada del dispositivo B. Significa que existe un camino entre una salida de A y una entrada de B que puede ser un camino que incluye otros dispositivos o medios. "Conectado" puede significar que dos o más elementos están en contacto ya sea físico directo o eléctrico, o que dos o más elementos no están en contacto directo entre sí pero incluso todavía cooperan o interactúan entre sí.
Realizaciones:
La referencia por toda esta memoria descriptiva a "una realización" significa que un rasgo, estructura o característica particulares descritos en conexión con la realización se incluyen en al menos una realización de la presente invención. Así, las apariciones de las frases "en una realización" en diversos lugares por toda esta memoria descriptiva no necesariamente todas se refieren a la misma realización, pero podrían. Es más, los rasgos, estructuras o características particulares pueden ser combinados de cualquier manera adecuada, como será evidente para el experto en la técnica a partir de esta descripción, en una o más realizaciones.
De manera similar se debe apreciar que en la descripción anterior de realizaciones de ejemplo de la invención, diversos rasgos de la invención se agrupan a veces juntos en una única realización, figura o descripción de los mismos con el propósito de aligerar la descripción y ayudar al entendimiento de uno o más de los diversos aspectos inventivos. Este método de descripción, sin embargo, no debe interpretarse como un reflejo de la intención de que la invención reivindicada requiere más rasgos que los expresamente relatados en cada reivindicación. En cambio, como reflejan las siguientes reivindicaciones, aspectos inventivos se basan en menos de todos los rasgos de una única realización anterior descrita. Así, las reivindicaciones que siguen a la Descripción Detallada de realizaciones específicas se incorporan por la presente expresamente en esta Descripción Detallado de realizaciones específicas, permaneciendo cada reivindicación por sí misma como realización separada de esta invención.
Es más, si bien algunas realizaciones descritas en esta memoria incluyen algunos pero no otros rasgos incluidos en otras realizaciones, se entiende que combinaciones de rasgos de diferentes realizaciones estarán dentro del alcance de la invención, y forman diferentes realizaciones, como entenderán aquellos en la técnica. Por ejemplo, en las siguientes reivindicaciones, cualquiera de las realizaciones reivindicadas se puede usar en cualquier combinación.
Diferentes casos de objetos
Como se emplea en esta memoria, a menos que se especifique de otro modo el uso de los adjetivos ordinales "primero", "segundo", "tercero", etc., para describir un objeto común, indican meramente que se está haciendo referencia a casos diferentes de objetos semejantes, y no se pretende implicar que los objetos descritos deben estar en una secuencia dada, ya sea en el tiempo, espacialmente, en ranking, o en cualquier otra manera.
Detalles específicos
En la descripción proporcionada en esta memoria, se presentan numerosos detalles específicos. Sin embargo, se entiende que pueden ponerse en práctica realizaciones de la invención sin estos detalles específicos. En otros casos, no se han mostrado en detalle métodos, estructuras y técnicas muy conocidos a fin de no enturbiar un entendimiento de esta descripción.
Terminología
Al describir la realización preferida de la invención ilustrada en los dibujos, en aras de la claridad se recurre a terminología específica. Sin embargo, no se pretende que la invención esté limitada a los términos específicos así seleccionados y se ha de entender que cada término específico incluye todos los equivalentes técnicos que funcionan de manera similar para conseguir un propósito técnico similar. Términos tales como "hacia delante", "hacia atrás", "radialmente", "periféricamente", "hacia arriba", "hacia abajo" y similares se usan como palabras de conveniencia para proporcionar puntos de referencia y no se tienen que interpretar como términos limitativos.
Qué comprende y qué incluye
En las reivindicaciones que siguen y en la descripción anterior de la invención, excepto donde el contexto lo requiera de otro modo debido a lenguaje rápido o implicación necesaria, la palabra "comprender" o variaciones tales como "comprende" o "que comprende" se usan en un sentido inclusivo, es decir, para especificar la presencia de los rasgos indicados pero no excluir la presencia o adición de rasgos adicionales en diversas realizaciones de la invención.
Uno cualquiera de los términos: incluido o que incluye o incluyendo como se emplea en esta memoria también es un término abierto que también significa que incluye al menos la elementos/rasgos que siguen al término, pero no excluye otros. Así, que incluye es sinónimo y significa que comprende.
Alcance de la Invención
La invención se expone en las reivindicaciones adjuntas.
Aunque la invención se ha descrito con referencia a ejemplos específicos, los expertos en la técnica apreciarán que la invención puede ser plasmada de muchas otras formas.
Aplicabilidad industrial
A partir de lo anterior es evidente que las disposiciones descritas son aplicables al dispositivo médico de cuidados sanitarios e industrias médicas de software como servicio.

Claims (32)

REIVINDICACIONES
1. Un método implementado por ordenador (300) para proporcionar datos de parámetros de implante, el método implementado por ordenador (300) comprende las etapas de:
- derivar (310) datos biomecánicos de paciente relacionados con un implante ortopédico o región de implante ortopédico de un paciente, basándose en datos de información específica de paciente tomados por obtención de imágenes del implante ortopédico o región de implante ortopédico del paciente que es indicativo de una o más características dinámicas;
- determinar (350) un conjunto de posibles datos de parámetros de implante según los datos biomecánicos de paciente y datos adquiridos de paciente (58); y
- seleccionar (360) los datos de parámetros de implante del conjunto de posibles datos de parámetros de implante;
caracterizado por que los datos adquiridos de paciente (58) son indicativos de una o más actividades posimplante deseadas, los datos adquiridos de paciente (58) se determinan a partir de datos de preferencia de actividades posimplante, cada uno del conjunto de posibles datos de parámetros de implante relacionados con al menos datos de parámetros de fabricación de implante para el implante ortopédico y datos de información de alineación del implante ortopédico, en donde los datos de parámetros de implante se seleccionan (360) del conjunto de posibles datos de parámetros de implante según los datos de preferencia de actividades posimplante que permitirían al paciente realizar la una o más actividades posimplante deseadas.
2. Un método implementado por ordenador (300) según la reivindicación 1, en donde los datos de información de alineación comprenden uno o más de: datos de información de ubicación para el implante ortopédico; y datos de información de orientación para el implante ortopédico.
3. Un método implementado por ordenador (300) según la reivindicación 1, en donde los datos de información de alineación comprenden datos reales de modelo 3D de una articulación de paciente.
4. Un método implementado por ordenador (300) según la reivindicación 1, en donde los datos de parámetros de implante incluyen datos de modelado de la alineación del implante ortopédico.
5. Un método implementado por ordenador (300) según la reivindicación 1, en donde los datos de parámetros de implante incluyen parámetros de fabricación para fabricar un posicionador específico de paciente.
6. Un método implementado por ordenador (300) según la reivindicación 1, en donde la una o más características dinámicas comprenden una predicción virtual sobre la base de uno o más de: datos de cinemática de articulación; datos de carga de articulación; y datos de comportamiento de juntura de articulación durante actividades posimplante deseadas.
7. Un método implementado por ordenador (300) según la reivindicación 6, en donde la predicción virtual comprende una predicción de modelo informático.
8. Un método implementado por ordenador (300) según la reivindicación 1, en donde los datos de información específica de paciente son indicativos de una o más características estáticas.
9. Un método implementado por ordenador (300) según la reivindicación 8, en donde la una o más características estáticas comprenden uno o más ejes de apoyo de carga de un bastidor de referencia biomecánica.
10. Un método implementado por ordenador (300) según la reivindicación 9, en donde el uno o más ejes de apoyo de carga del bastidor de referencia biomecánica comprenden un eje primario de apoyo de carga.
11. Un método implementado por ordenador (300) según la reivindicación 8, en donde la una o más características estáticas comprenden uno o más ejes de apoyo de carga de al menos un bastidor de referencia del grupo de bastidores de referencia biomecánica que comprende: un bastidor de referencia acetabular, un bastidor de referencia femoral, un bastidor de referencia tibial, y un bastidor de referencia espinal.
12. Un método implementado por ordenador (300) según la reivindicación 1, en donde los datos de información específica de paciente comprenden datos de obtención de imágenes 2D.
13. Un método implementado por ordenador (300) según la reivindicación 12, en donde los datos de obtención de imágenes 2D comprende uno o más de: Datos de rayos X y datos de fluoroscopia visual.
14. Un método implementado por ordenador (300) según la reivindicación 1, en donde los datos de información específica de paciente comprenden datos de obtención de imágenes 3D.
15. Un método implementado por ordenador (300) según la reivindicación 14, en donde los datos de obtención de imágenes 3D comprenden uno o más de: Datos de Imágenes por Resonancia Magnética (IRM), datos de Tomografía Computarizada (CT), datos de ultrasonidos, datos radiológicos, y datos de captura de movimiento.
16. Un método implementado por ordenador (300) según la reivindicación 1, en donde los datos de información específica de paciente comprenden datos de obtención de imágenes 4D.
17. Un método implementado por ordenador (300) según la reivindicación 16, en donde los datos de obtención de imágenes 4D comprenden datos de captura de movimiento.
18. Un método implementado por ordenador (300) según la reivindicación 1, en donde los datos de información específica de paciente comprenden datos de obtención de imágenes 2D y 3D.
19. Un método implementado por ordenador (300) según la reivindicación 1, en donde los datos de información específica de paciente comprenden datos indicativos de una o más características físicas del paciente.
20. Un método implementado por ordenador (300) según la reivindicación 19, en donde la una o más características físicas comprenden uno o más de: datos de edad, datos de género, datos de altura, datos de peso, datos de nivel de actividad, datos de IMC, datos de condición corporal y datos de forma corporal.
21. Un método implementado por ordenador (300) según la reivindicación 1, en donde los datos de preferencia de actividades posimplante son una ratio de preferencia que son indicativos de comparativa de preferencias de pacientes para la una o más actividades posimplante deseadas.
22. Un método implementado por ordenador (300) según la reivindicación 1, el método implementado por ordenador comprende además la etapa de:
- acceder (370) a una base de datos de datos de parámetros de implante de librería, en donde los datos de parámetros de implante se seleccionan además según los datos de parámetros de implante de librería.
23. Un método implementado por ordenador (300) según la reivindicación 22, en donde los datos de parámetros de implante de librería comprenden datos relacionados con un grupo de implantes ortopédicos disponibles para realizar al menos una de la una o más actividades posimplante deseadas.
24. Un método implementado por ordenador (300) según la reivindicación 22, en donde los datos de parámetros de implante de librería comprende datos relacionados con un grupo de pacientes que tienen instalado un implante ortopédico para realizar al menos una de la una o más actividades posimplante deseadas.
25. Un método implementado por ordenador (1300) para calcular datos de diseño de implante para un grupo de implantes ortopédicos, el método implementado por ordenador (1300) comprende las etapas de:
- recibir (1310) datos de librería de pacientes;
- recibir (1320) datos de gama de implantes; y
- calcular (1330) los datos de diseño de implante para el grupo de implantes ortopédicos según los datos de librería de pacientes y los datos de gama de implantes, en donde los datos de librería de pacientes comprenden datos de parámetros de implante de múltiples implantes ortopédicos de múltiples pacientes proporcionados por el método implementado por ordenador (300) como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 24.
26. Un método implementado por ordenador (1300) según la reivindicación 25, en donde los datos de gama de implantes son indicativos de uno o más subconjuntos de los datos de librería de pacientes seleccionados según una petición aportada por usuario.
27. Un método implementado por ordenador (1300) según la reivindicación 26, en donde al menos uno del uno o más subconjuntos comprende datos de satisfacción de paciente relacionados con varios pacientes satisfechos seleccionados de un grupo de pacientes que tienen instalado un implante ortopédico para realizar una o más actividades posimplante.
28. Un método implementado por ordenador (1300) según la reivindicación 26, en donde al menos uno del uno o más subconjuntos comprende datos de actividad de implante relacionados con varios implantes ortopédicos seleccionados de un grupo de implantes ortopédicos para realizar una o más actividades posimplante.
29. Un método implementado por ordenador (1300) según la reivindicación 26, en donde al menos uno del uno o más subconjuntos comprende datos de tamaño de implante relacionados con varios implantes ortopédicos de un intervalo particular de tamaños seleccionados de un grupo de implantes ortopédicos para realizar una o más actividades posimplante.
30. Un método implementado por ordenador (1300) según la reivindicación 25, en donde se calculan datos revisados de librería de pacientes sobre la base de filtrar los datos de librería de pacientes según los datos de gama de implantes.
31. Un método implementado por ordenador (1300) según la reivindicación 30, en donde los datos de diseño de implante se calculan según un análisis estadístico de los datos revisados de librería de pacientes.
32. Un método implementado por ordenador (1300) según la reivindicación 31, en donde el análisis estadístico se selecciona de un grupo de análisis estadísticos que comprende: análisis de regresión y análisis de mínimos cuadrados.
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