JP2017511726A - コンピュータ支援によるプロテーゼの位置合わせ - Google Patents
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Abstract
Description
本特許出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれている2014年3月5日に出願された米国特許仮出願第61/948,102号の優先権の便益を主張するものである。
110 プロセッサ装置
111 ユーザ入力受信器
112 モデル受信器モジュール
113 関節界面生成器
114 位置合わせインデックス計算器
120 ユーザインターフェース装置
121 ユーザ入力モジュール
122 ディスプレイモジュール
210 位置ずれ計算器
211 セグメント化モジュール
212 領域類似性計算モジュール
220 関節界面表現生成器
221 色分け表現
222 注釈表現
310 遠位大腿骨モデル
312 大腿骨表面表現
312A、312B、312C 大腿骨表面表現の部分
320 プロテーゼモデル
322 プロテーゼ表面表現
322A、322B、322C プロテーゼ表面表現の部分
340A、340B、340C 領域
350 関節界面表現
352、354、356 領域
412A、412B、422A、422B 表面
440A、440B 位置ずれ領域
440C 位置ずれ領域、実質的位置合わせ領域
450 関節界面表現
452、454、456 色付けされた領域
500、600 方法
540 関節界面生成方法
700 コンピュータシステム
702 プロセッサ
704 メインメモリ
706 スタティックメモリ
708 バス
710 ビデオディスプレイ装置
712 英数字入力デバイス
714 ユーザインターフェース(UI)ナビゲーションデバイス(またはカーソル制御デバイス)
716 ディスクドライブ装置
718 信号生成デバイス
720 ネットワークインターフェースデバイス
722 マシン可読記憶媒体
724 命令の組およびデータ構造体、命令
726 通信ネットワーク
X 標的骨表面
Y プロテーゼ表面
Claims (32)
- 標的骨の第1の表面を表す第1のデータセットを含む第1のモデル、およびプロテーゼの第2の表面を表す第2のデータセットを含む第2のモデルを受信することであって、前記第1の表面が、前記標的骨の関節表面を含み、前記プロテーゼが、前記関節表面に少なくとも部分的に置き換わるように構成されている、受信すること、ならびに
前記第2のモデルが前記第1のモデルに対して位置決めされるとき、前記第1の表面の1つまたは複数の各部分と空間的に位置ずれしている前記第2の表面の1つまたは複数の部分を示す関節界面表現を生成すること
を行うように構成されたプロセッサ装置と、
前記第1のモデルおよび前記第2のモデルのうちの一方または両方の位置の変更の指示を含むユーザ入力を受信するように構成されたユーザ入力モジュール、ならびに
前記ユーザ入力モジュールおよび前記プロセッサ装置に結合されたディスプレイモジュールであって、前記第1のモデル、前記第2のモデル、および前記関節界面表現のうちの1つまたは複数を表示するように構成されている、ディスプレイモジュール
を含むユーザインターフェース装置と
を備えるシステム。 - 前記プロセッサ装置が、前記第1のモデルおよび前記第2のモデルを受信するように構成され、前記第1のモデルが、前記標的骨の前記第1の表面の第1の三次元グラフィカル表現を含み、前記第2のモデルが、前記プロテーゼの前記第2の表面の第2の三次元グラフィカル表現を含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記プロセッサ装置が、前記第1のモデル、前記第2のモデル、および前記関節界面表現のうちの少なくとも1つの、複数の指定された角度のビューを生成するように構成されている、請求項1に記載のシステム。
- 前記プロセッサ装置が、色分け表現を含む前記関節界面表現を生成するように構成され、前記色分け表現が、第1の方向において前記第1の表面の第1の部分と位置ずれしている前記第2の表面の第1の部分に関連付けられた第1の色と、第2の方向において前記第1の表面の第2の部分と位置ずれしている前記第2の表面の第2の部分に関連付けられた異なる第2の色とを含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記色分け表現が、第1の指定された量だけ第1の方向において前記第1の表面の第1の部分と位置ずれしている前記第2の表面の第1の部分にそれぞれが関連付けられた第1の組の色と、第2の指定された量だけ第2の方向において前記第1の表面の第2の部分と位置ずれしている前記第2の表面の第2の部分にそれぞれが関連付けられた第2の組の色とを含む、請求項4に記載のシステム。
- 前記色分け表現が、前記第1の色および前記第2の色とは異なる第3の色をさらに含み、前記第3の色が、前記第1の表面の第3の部分に対して相対的な第3の指定された範囲内に配設され、かつ前記第1の表面の前記第3の部分と実質的に位置ずれしていない前記第2の表面の第3の部分に関連付けられている、請求項4に記載のシステム。
- 前記プロセッサ装置が、注釈表現を含む前記関節界面表現を生成するように構成され、前記注釈表現が、第1の方向において前記第1の表面の第1の部分と位置ずれしている前記第2の表面の第1の部分に関連付けられた第1のマーキングと、第2の方向において前記第1の表面の第2の部分と位置ずれしている前記第2の表面の第2の部分に関連付けられた異なる第2のマーキングとを含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記プロセッサ装置が、前記第1のモデルおよび前記第2のモデルのうちの一方または両方の位置の前記変更の前記指示を含む前記ユーザ入力に応答して、前記関節界面表現を更新するように構成されている、請求項1に記載のシステム。
- 前記プロセッサ装置が、前記関節界面表現を使用して位置合わせインデックスを計算することと、指定された基準を満たす前記位置合わせインデックスに応答して、前記第1の表面と前記第2の表面との間の望ましい位置合わせを決定することとを行うようにさらに構成されている、請求項1に記載のシステム。
- 前記ユーザ入力モジュールが、マウス、トラックボール、もしくはタッチ画面を含む1つまたは複数のポインティングデバイスを含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記ユーザ入力モジュールが、前記第1のモデルおよび前記第2のモデルのうちの一方または両方の移動もしくは回転を含む位置の前記変更の指示を受信するように構成されている、請求項1に記載のシステム。
- 前記ユーザ入力モジュールが、前記第1のモデルと前記第2のモデルとの間の選択を受信することと、前記選択されたモデルの、他方のモデルに対する位置の変更を受信することとを行うように構成されたユーザ入力インターフェースを含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記ユーザ入力インターフェースが、前記第1のモデルと前記第2のモデルとの間の保存された相対位置とともに前記第1のモデルと前記第2のモデルの両方の位置の同時変更を受信するように構成されている、請求項12に記載のシステム。
- 前記ディスプレイモジュールが、前記関節界面表現と重ね合わせられた前記第1のモデルまたは前記第2のモデルのうちの少なくとも一方をグラフィカルに表示するように構成されている、請求項1に記載のシステム。
- プロテーゼ表面を標的骨表面と位置合わせする方法であって、
標的骨の第1の表面を表す第1のデータセットを含む第1のモデルを受信するステップであって、前記第1の表面が、前記標的骨の関節表面を含む、受信するステップと、
プロテーゼの第2の表面を表す第2のデータセットを含む第2のモデルを受信するステップであって、前記プロテーゼが、前記関節表面に少なくとも部分的に置き換わるように構成されている、受信するステップと、
前記第2のモデルの第2の位置に対する前記第1のモデルの第1の位置の指示を受信するステップと、
前記第2のモデルが前記第1のモデルに対して位置決めされるとき、前記第1の表面の1つまたは複数の各部分と空間的に位置ずれしている前記第2の表面の1つまたは複数の部分を示す関節界面表現を生成するステップと、
前記第1のモデル、前記第2のモデル、および前記関節界面表現のうちの1つまたは複数をディスプレイモジュールに表示するステップと
を含む方法。 - 前記第1の位置および前記第2の位置の前記指示を受信するステップが、前記第1のモデルおよび前記第2のモデルのうちの一方または両方の位置の変更の指示を含むユーザ入力を受信するステップを含み、前記関節界面表現を生成するステップが、前記第1のモデルおよび前記第2のモデルのうちの一方または両方の位置の前記変更の前記指示を含む前記ユーザ入力に応答して、前記関節界面表現を更新するステップを含む、請求項15に記載の方法。
- 前記第1のモデルおよび前記第2のモデルのうちの一方または両方の位置の前記変更の前記指示を受信するステップが、前記第1のモデルおよび前記第2のモデルのうちの一方または両方の移動もしくは回転の指示を受信するステップを含む、請求項16に記載の方法。
- 前記第1のモデル、前記第2のモデル、および前記関節界面表現のうちの1つまたは複数を表示するステップが、前記関節界面表現と重ね合わせられた前記第1のモデルまたは前記第2のモデルのうちの少なくとも一方を表示するステップを含む、請求項15に記載の方法。
- 前記関節界面表現を生成するステップが、第1の方向において前記第1の表面の第1の部分と位置ずれしている前記第2の表面の第1の部分に関連付けられた第1の色と、第2の方向において前記第1の表面の第2の部分と位置ずれしている前記第2の表面の第2の部分に関連付けられた異なる第2の色とを含む色分け表現を生成するステップを含む、請求項15に記載の方法。
- 前記色分け表現を生成するステップが、第1の指定された量だけ第1の方向において前記第1の表面の第1の部分と位置ずれしている前記第2の表面の第1の部分にそれぞれが関連付けられた第1の組の色と、第2の指定された量だけ第2の方向において前記第1の表面の第2の部分と位置ずれしている前記第2の表面の第2の部分にそれぞれが関連付けられた第2の組の色とを生成するステップを含む、請求項19に記載の方法。
- 前記色分け表現を生成するステップが、前記第1の色および前記第2の色とは異なる第3の色を生成するステップを含み、前記第3の色が、前記第1の表面の第3の部分に対して相対的な第3の指定された範囲内に配設され、かつ前記第1の表面の前記第3の部分と実質的に位置ずれしていない前記第2の表面の第3の部分に関連付けられている、請求項19に記載の方法。
- 前記関節界面表現を生成するステップが、第1の方向において前記第1の表面の第1の部分と位置ずれしている前記第2の表面の第1の部分に関連付けられた第1のマーキングと、第2の方向において前記第1の表面の第2の部分と位置ずれしている前記第2の表面の第2の部分に関連付けられた異なる第2のマーキングとを含む注釈表現を生成するステップを含む、請求項15に記載の方法。
- 前記関節界面表現を使用して位置合わせインデックスを計算するステップと、指定された基準を満たす前記位置合わせインデックスに応答して、前記第1の表面と前記第2の表面との間の望ましい位置合わせを決定するステップとをさらに含む、請求項15に記載の方法。
- 命令を含むマシン可読記憶媒体であって、前記命令は、マシンによって実行されたとき、前記マシンに、
標的骨の第1の表面を表す第1のデータセットを含む第1のモデルを受信することであって、前記第1の表面が、前記標的骨の関節表面を含む、受信することと、
プロテーゼの第2の表面を表す第2のデータセットを含む第2のモデルを受信することであって、前記プロテーゼが、前記関節表面に少なくとも部分的に置き換わるように構成されている、受信することと、
前記第2のモデルが前記第1のモデルに対して位置決めされるとき、前記第1の表面の1つまたは複数の各部分と空間的に位置ずれしている前記第2の表面の1つまたは複数の部分を示す関節界面表現を生成することと、
前記第1のモデル、前記第2のモデル、および前記関節界面表現のうちの1つまたは複数をディスプレイモジュールに表示することと
を行わせる、マシン可読記憶媒体。 - 前記マシンに、
前記第1のモデルおよび前記第2のモデルのうちの一方または両方の位置の変更の指示を含むユーザ入力を受信することと、
前記第1のモデルおよび前記第2のモデルのうちの一方または両方の位置の前記変更の前記指示を含む前記ユーザ入力に応答して、前記関節界面表現を更新することと
を行わせる命令をさらに含む、請求項24に記載のマシン可読記憶媒体。 - 前記マシンに、位置の前記変更の前記指示を受信させる前記命令が、前記マシンに、前記第1のモデルおよび前記第2のモデルのうちの一方または両方の移動もしくは回転の指示を受信させることを含む、請求項25に記載のマシン可読記憶媒体。
- 前記マシンに、前記第1のモデル、前記第2のモデル、および前記関節界面表現のうちの1つまたは複数を表示させる前記命令が、前記マシンに、前記関節界面表現と重ね合わせられた前記第1のモデルまたは前記第2のモデルのうちの少なくとも一方を表示させることを含む、請求項24に記載のマシン可読記憶媒体。
- 前記マシンに、前記関節界面表現を生成させる前記命令が、前記マシンに、第1の方向において前記第1の表面の第1の部分と位置ずれしている前記第2の表面の第1の部分に関連付けられた第1の色と、第2の方向において前記第1の表面の第2の部分と位置ずれしている前記第2の表面の第2の部分に関連付けられた異なる第2の色とを含む色分け表現を生成させることを含む、請求項24に記載のマシン可読記憶媒体。
- 前記マシンに、前記色分け表現を生成させる前記命令が、前記マシンに、第1の指定された量だけ第1の方向において前記第1の表面の第1の部分と位置ずれしている前記第2の表面の第1の部分にそれぞれが関連付けられた第1の組の色と、第2の指定された量だけ第2の方向において前記第1の表面の第2の部分と位置ずれしている前記第2の表面の第2の部分にそれぞれが関連付けられた第2の組の色とを生成させることを含む、請求項28に記載のマシン可読記憶媒体。
- 前記マシンに、前記色分け表現を生成させる前記命令が、前記マシンに、前記第1の色および前記第2の色とは異なる第3の色を生成させることを含み、前記第3の色が、前記第1の表面の第3の部分に対して相対的な第3の指定された範囲内に配設され、かつ前記第1の表面の前記第3の部分と実質的に位置ずれしていない前記第2の表面の第3の部分に関連付けられている、請求項28に記載のマシン可読記憶媒体。
- 前記マシンに、前記関節界面表現を生成させる前記命令が、前記マシンに、第1の方向において前記第1の表面の第1の部分と位置ずれしている前記第2の表面の第1の部分に関連付けられた第1のマーキングと、第2の方向において前記第1の表面の第2の部分と位置ずれしている前記第2の表面の第2の部分に関連付けられた異なる第2のマーキングとを含む注釈表現を生成させることを含む、請求項24に記載のマシン可読記憶媒体。
- 前記マシンに、前記関節界面表現を使用して位置合わせインデックスを計算することと、指定された基準を満たす前記位置合わせインデックスに応答して、前記第1の表面と前記第2の表面との間の望ましい位置合わせを決定することとを行わせる命令をさらに含む、請求項24に記載のマシン可読記憶媒体。
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