JP2020062494A - 外科およびインターベンションの計画、支援、術後経過観察、ならびに機能回復追跡のためのシステムおよび方法 - Google Patents

外科およびインターベンションの計画、支援、術後経過観察、ならびに機能回復追跡のためのシステムおよび方法 Download PDF

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Abstract

【課題】外科およびインターベンションの計画、支援、術後経過観察、ならびに機能回復追跡のための様々なシステムおよび方法を提供する。【解決手段】患者は、初期症状の発現、診断、非外科的治療、外科的治療、および外科的治療からの回復を含む治療の全体にわたって追跡することができる。患者および患者を治療することに関係する１人または複数の医療専門家は、包括的な治療計画、支援、および精査システムに電子的にアクセスすることができる。システムは、患者および医療専門家から収集されたデータに基づいて、診断、非外科的治療、外科的治療、および外科的治療からの回復に関する推奨を提供することができる。システムは、複数の患者の追跡を管理することができ、それによって、治療の類似する態様間のデータ比較を可能にし、また意思決定アルゴリズムに対する継続的なデータ収集、解析、および同化による経時的な学習を可能にする。【選択図】図１

Description

本開示は、一般的には、外科およびインターベンションの計画、支援、術後経過観察、ならびに機能回復追跡のためのシステムおよび方法に関する。特に、本開示は、医療装置、例えば医療インプラントおよび器具を必要とする手術を計画し、支援し、精査することに関する。
医療装置を必要とする手術を計画するための従来のモデルは、いくつかの段階を含む。これらの段階は、通常は、健康および予防、診断、ならびに治療を含む。
健康および予防の段階は、通常、患者が自分自身の健康をモニターし、医師による定期的な検査を受けることを含む。診断段階は、通常、患者には健康上の問題があると医師が決定した場合に、医師が患者の病気を決定することを含む。医師は、例えば以前の経験および知識、同僚との相談、印刷および／または電子文献の精査、ならびに診断検査／手順の精査などの、任意の１つまたは複数の知識ソースを参考にすることによって診断に達することができる。
治療段階では、医師は、通常、診断に対処するために、例えば患者から症状を取り除くために、患者の治療計画を決定する。例えば、筋骨格および神経学的な診断の多くの種類に対する治療計画は、通常、例えば食事の改良、運動、薬物、安静、四肢の挙上、四肢のモビリゼーション、物理療法、カイロプラクティックケアなどの１つまたは複数の治療法を含む保存的な非外科的治療から開始される。保存的な非外科的治療が適切に診断に対処することに失敗した場合、例えば患者の症状を適切に治療することに失敗した場合には、あるいは、患者の状態が保存的な非外科的治療より積極的な方法が所望の結果を達成するために必要であると医師が決定した場合には、医師は、通常、より保存的でない治療を含むように治療計画を修正する。関節および／または骨の病気、例えば、側弯症などの脊椎の病気、傷ついた回旋筋腱板などの肩の病気、傷ついたＡＣＬなどの膝の病気を含む診断については、より保存的でない治療は、通常、注射療法または外科的処置などの少なくとも１つの侵襲的処置を含む。患者にどの外科的処置を行うべきかを決定すること、および選択された外科的処置においてどの外科技術および医療装置を用いるべきかを決定することは、通常、少なくとも実行する外科医による多くの時間および計画を必要とする。
また、各外科的処置を計画することは、通常、多くの病院リソースの調整をロジスティックに含む。また、この計画は、通常、外来患者の準備および検査のために患者との調整を含む。医療装置を含む手術を支援し管理するための従来のモデルは、いくつかの段階を含む。これらの段階は、通常、外科計画、在庫計画、手術中の支援、術後ロジスティックス、および費用の獲得もしくは請求を含む。
外科計画段階では、外科医または外科医のオフィスのスタッフは、手術室、器具、および支援スタッフなどのリソースの予定を組むために、手術が行われる病院と連絡をとる。病院は、手術の種類、外科医の名前、手術が行われる日付、ならびに手術に必要な供給および器具などの情報を含むスプレッドシート、ホワイトボード、または内部企業資源計画システムを用いて手術スケジュールを維持する。医療装置会社の代表は、定期的に手術スケジュールを取得して、医療装置会社が提供する医療装置を含む各手術について、手術の計画について検討するために外科医と会う。
手術の計画を確立した後に、代表は在庫計画段階で手術のために必要と考えられる様々な医療装置を注文する。医療装置は、医療装置会社、または代表と提携した配給業者から出荷され、それから、代表は手術に先立って殺菌のために医療装置を病院に提供する役割を果たす。
手術の前に、新規のまたは変更された医療装置もしくは器具の手術前訓練を提供することについて、通常、代表に依存している。このような訓練は、実地の実証器具の使用、または医療装置メーカーによって提供される外科小冊子の精査を含むことができる。代表は、一般に、利用できる支援材料に基づいて、適切な訓練を選択し実行する役割を果たす。
手術それ自体の間には、通常、手術の複雑さに関係なく、外科医およびスタッフに技術支援を提供するために、代表が手術室に存在する。また代表は、在庫の消費、ならびに保守または交換を必要とする構成要素を追跡するために存在する。
手術後、代表は、消費された在庫が補充され、再使用可能な器具が消毒されて次の使用の準備ができていることを確認する。
最後に、代表は、患者および消費された在庫を確認する文書業務を完了する際に病院スタッフを助ける。病院の購買グループは、文書業務を精査して、医療装置会社またはその配給業者にそれを送る。課金総計を決定し在庫補充を開始するために、手作業の調整処理がその後に発生する。
既存の手術計画、支援、および管理モデルと関係して、いくつかの非効率性がある。例えば、患者が自分で気づいた症状に関して医師に相談するまでに、患者が数日、数週、もしくは数ヵ月にわたる症状の進行の正確なタイミングおよび／または強度を記憶しているのは困難であり得るが、これは、正確に問題を診断し、および／または治療の必要な積極性を決定する医師の能力に悪影響を与えるおそれがある。
別の例では、治療中に、医師が患者の進行および治療に対するコンプライアンスをモニターすることは困難であり得るが、特に患者が直接的な医療の下にない非外科的治療、例えば病院において物理療法などを受けている間、さらに特に患者が毎日の医療管理下に置かれていない場合には、困難であり得る。さらに、患者は、例えば在宅で行われた治療の正確なタイミングを忘れることによって、あるいは、提案された治療を継続できなかったことを明らかにするのをとまどい、したがって完全に正確な情報を医師に提供しないことによって、医師に不正確な治療進行情報を提供する場合があり、および／または、例えば、運動を不適切に実行すること、食事要件を誤解すること、推奨された時間に薬を飲むのを忘れることなどによって、患者が偶発的に推奨された治療を指示されたように行うことができない場合があり得る。したがって、医師は、患者の治療計画を修正するかどうか、および、どのように修正すべきかを決定するのが困難であり得るが、それは患者の治癒を遅らせ、および／または妨げる可能性がある。
例えば、外科的処置を計画する際に、外科医は、通常、例えば、手術を行う際の外科医の快適さおよび自信を増加させて、手術の準備に必要な時間を短くするために、精通した以前実行した処置を行い、精通した以前使用した医療装置を用いる可能性がある。しかし、このようにして、患者は、より新しい改良された外科技術および医療装置から、ならびに／または特定の症状に対してより有効な治療から利益を得ることができない。
別の例では、外科医は、特定のインターベンションを計画することができるが、何らかの１つまたは複数の理由、例えば、間違った部位手術、装置の予想外の位置異常、および神経の不十分な減圧もしくは解剖学的要素の整列によって、その計画を完全に実行することができない。
さらに別の例では、代表の時間の大部分は手術室で費やされ、日常的な処理では、代表の補助は必要であるとしてもほとんどない。また代表は、文書業務を完了させ、外科計画、在庫管理、および他のロジスティックタスクを実行することに重要な時間を費やす。この時間は、代表の入力が重要であるより複雑な手術を支援すること、または医療装置会社のための新しいビジネスを生成することで、より良く費やされ得る。さらにまた、代表の多数のスタッフを雇うことと関係して多くのコストがかかる。
またこれらのモデルは、在庫に関連していくつかの非効率性を被る。例えば、整形外科の現場では、通常、最も日常的なものから非常に複雑なものまで、様々な種類の手術のいずれかに必要なインプラント、道具、および器具を提供するように、医療装置キットが組立てられる。その結果、キットの医療装置の多くは、日常的処置には使用されず、不必要に輸送され、在庫管理され、追跡され、処理され、殺菌などされる。
したがって、外科およびインターベンションの計画、支援、術後経過観察、ならびに機能回復追跡のためのシステムおよび方法に対するニーズが依然として存在する。
本発明は、一般的には、外科およびインターベンションの計画、支援、術後経過観察、ならびに機能回復追跡のためのシステムおよび方法を提供する。
一態様では、一実施形態において、複数の患者に関する治療計画データを受け取るように構成されるプロセッサを含む医療システムが提供される。治療計画データは、患者の各々に対応する治療計画を含む。計画の各々は、計画の全てと共通する少なくとも１つの医療診断をそれと関連付けている。またプロセッサは、計画の各々の有効性を決定することと、決定された有効性に基づいて、患者のための治療の提案された計画を決定することと、を行うように構成される。患者は、少なくとも１つの医療診断を有する。またプロセッサは、ユーザーに提案された計画を提供するように構成される。
このシステムは、任意の数のやり方で変えることができる。例えば、プロセッサは、対応する計画に対する患者のコンプライアンスに関するコンプライアンスデータを受け取るように構成されてもよく、有効性を決定することは、コンプライアンスデータに基づいて、対応する計画に対する各患者のコンプライアンスの範囲を決定することを含んでもよい。提案された計画を決定することは、最高レベルのコンプライアンスを有する計画のうちの少なくとも１つを選択することを含んでもよい。別の例では、患者の第１の部分集合に対する計画は非外科的治療を含んでもよく、患者の第２の部分集合に対する計画は外科的治療を含んでもよく、提案された計画を決定することは、非外科的治療の結果を外科的治療の結果と比較することを含んでもよい。提案された計画を決定することは、外科的治療および非外科的治療の中で最良の結果を有する計画のうちの少なくとも１つを選択することを含んでもよい。さらに別の例では、有効性を決定することは、少なくとも１つの医療診断に対する計画の各々の効果を決定することを含んでもよく、提案された計画を決定することは、少なくとも１つの医療診断に対して最も望ましい効果を有する計画のうちの少なくとも１つを選択することを含んでもよい。別の例では、プロセッサは、治療の少なくとも一部として外科的処置の実施を含む計画の各々に含まれる外科的処置の実施に関する実施データを受け取るように構成されてもよく、有効性を決定することは、少なくとも実施データに基づいて計画のうちの少なくとも１つを選択することを含んでもよい。別の例では、システムはディスプレイを含んでもよく、提案された計画を提供することは、提案された計画をディスプレイに表示することを含んでもよい。
別の実施形態では、記憶部およびプロセッサを含む医療システムが提供される。記憶部は、複数の医療診断を記憶し、複数の治療を記憶するように構成される。診断の各々は、それと関係する複数の患者特有の要因を有する。患者特有の要因は、少なくとも症状を含む。治療の各々は、それと関係する医療診断のうちの１つまたは複数を有する。また記憶部は、治療の各々の有効性を関係する１つまたは複数の医療診断に関連して記憶する。プロセッサは、患者により経験された複数の症状を示す症状データを受け取ることと、記憶された医療診断のうちのどの１つまたは複数が受け取った複数の症状と関係するかを決定することと、決定された医療診断をユーザーに提供することと、治療のうちのどの１つまたは複数が決定された医療診断と関係するかを決定することと、決定された治療の少なくとも１つをユーザーに提供することと、を行うように構成される。決定された治療のうちの少なくとも１つは、それと関係する最も高い有効性を有する。
システムは、任意の数の変形例を有してもよい。例えば、治療の各々について記憶された有効性は、治療と関係する治療計画に対する以前の患者のコンプライアンス、それと関係する１つまたは複数の医療診断に対する治療の効果、治療の一部として含まれる外科的処置の結果、ならびに外科的処置に関係する術後治療計画に対する以前の患者のコンプライアンスに少なくとも基づいてもよい。別の例では、システムは、ディスプレイを含んでもよい。決定された医療診断を提供することは、決定された医療診断をディスプレイに表示することを含んでもよく、決定された治療のうちの少なくとも１つを提供することは、決定された治療のうちの少なくとも１つをディスプレイに表示することを含んでもよい。
別の実施形態では、患者に対する外科的処置の仮想実施に関する計画データを受け取り、患者に対する外科的処置の実際の実施に関する実施データを受け取るように構成されるプロセッサを含む医療システムが提供される。実施データは、外科的処置の実際の実施によりリアルタイムに受け取られる。またプロセッサは、計画データが実施データと異なるかどうかを決定するように構成される。計画データが実施データと異なると決定された場合には、プロセッサは、ユーザーに対して警告を提供して、外科的処置の実際の実施によりリアルタイムに受け取られる次の実施データについて決定することを繰り返すように構成される。警告は、決定された差異の指示を含む。計画データが実施データと異ならないと決定された場合には、プロセッサは、外科的処置の実際の実施によりリアルタイムに受け取られる次の実施データについて決定することを繰り返すように構成される。
このシステムは、任意の数のやり方で変えることができる。例えば、プロセッサは、複数の患者に対する外科的処置の複数の仮想実施に関する計画データを受け取り、複数の患者に対する外科的処置の複数の実際の実施に関する実施データを受け取るように構成されてもよい。実施データは、外科的処置の実際の実施によりリアルタイムに受け取られる。またプロセッサは、複数の仮想実施に関する計画データが複数の実際の実施に関する実施データと異なるかどうかを決定することと、決定された差異のうちの任意の１つまたは複数が同一種類の差異であるかどうかを決定することと、同一種類の差異であると決定された１つまたは複数の決定された差異に基づいて、外科的処置の別の仮想実施を行うユーザーに対して推奨を提供することと、を行うように構成されてもよい。別の例では、決定された差異の指示は、外科的処置の実際の実施を外科的処置の仮想実施に適合させるための推奨された行動方針を含んでもよい。さらに別の例では、プロセッサは、実施データと計画データとの決定された差異の、および、次の実施データのための計画データの全てを照合することと、照合した決定された差異を報告書において提供するすることと、を行うように構成されてもよい。報告書は、紙の報告書であってもよいし、または電子的な報告書であってもよい。さらに別の例では、受け取った実施データの種類は、外科的処置の実際の実施において用いられる外科用器具の動き、外科的処置の実際の実施のために存在するスタッフの動き、患者の生命徴候、外科的処置の実際の実施において用いられる外科用器具の識別、外科的処置の実際の実施において存在するスタッフの識別、組織牽引の量、組織牽引の継続時間、および外科的処置の実際の実施の間に取得される患者の１つもしくは複数のリアルタイム画像に関するデータのうちの少なくとも１つを含んでもよい。受け取った計画データの種類は、受け取った実施データの種類に対応してもよい。さらに別の例では、決定された差異は、外科的処置の仮想実施とは異なるように外科的処置の実際の実施において患者に対して動く外科用器具、外科的処置の仮想実施で用いられる外科的インプラントとは異なる位置で患者内に植え込まれる、外科的処置の実際の実施で用いられる外科的インプラント、外科的処置の実際の実施および外科的処置の仮想実施における異なる放射線被曝、外科的処置の実際の実施および外科的処置の仮想実施における組織牽引時間の異なる長さ、外科的処置の仮想実施とは異なる、外科的処置の実際の実施における患者に対する薬剤投与、外科的処置の仮想実施に存在する仮想スタッフの人数とは異なる、外科的処置の実際の実施に存在するスタッフの人数、外科的処置の仮想実施とは異なる、外科的処置の実際の実施における工程の継続時間、外科的処置の仮想実施とは異なる、外科的処置の実際の実施における工程で用いられる外科用器具、ならびに、外科的処置の実際の実施では実行されていない、外科的処置の仮想実施で実行された工程のうちの少なくとも１つを含んでもよい。別の例では、警告は、可聴音、照明光、フラッシュ光、外科的処置の実際の実施において用いられる外科用器具の振動、およびディスプレイ上のテキスト警告のうちの少なくとも１つを含んでもよい。
別の実施形態では、複数の患者に関する術後治療計画データを受け取るように構成されるプロセッサを含む医療システムが提供される。術後治療計画データは、患者の各々に対応する治療計画を含む。計画の各々は、計画の全てと共通する少なくとも１つの外科的処置をそれと関連付けている。またプロセッサは、計画の各々の有効性を決定することと、決定された有効性に基づいて、患者のための治療の提案された計画を決定することと、を行うように構成される。患者は、少なくとも１つの外科的処置を実行された。またプロセッサは、ユーザーに提案された計画を提供するように構成される。
システムは、任意の数の変形例を有してもよい。例えば、プロセッサは、対応する計画に対する患者のコンプライアンスに関するコンプライアンスデータを受け取るように構成されてもよく、有効性を決定することは、コンプライアンスデータに基づいて、対応する計画に対する各患者のコンプライアンスの範囲を決定することを含んでもよい。提案された計画を決定することは、最高レベルのコンプライアンスを有する計画のうちの少なくとも１つを選択することを含んでもよい。別の例では、有効性を決定することは、少なくとも１つの医療診断に対する前記計画の各々の効果を決定することを含んでもよく、前記提案された計画を決定することは、前記少なくとも１つの医療診断に対して最も望ましい効果を有する前記計画のうちの少なくとも１つを選択することを含んでもよい。患者は、少なくとも１つの医療診断によって診断されている。さらに別の例では、システムはディスプレイを含んでもよく、提案された計画を提供することは、提案された計画をディスプレイに表示することを含んでもよい。
別の実施形態では、診断および治療モジュール、術前モジュール、手術モジュール、術後モジュール、ならびに回復モジュールを含む医療システムが提供される。診断および治療モジュールは、患者から患者の複数の症状に関する情報を受け取り、医療専門家から患者の複数の症状に関する増強された情報を受け取り、少なくとも複数の症状に関する情報および増強された情報に基づいて、患者のための推奨される非外科的治療を提供し、少なくとも推奨される非外科的治療を含む複数の利用可能な非外科的治療から患者のための非外科的治療を選択することを可能にし、選択された非外科的治療に対する患者のコンプライアンスに関する情報を受け取り、コンプライアンスに関する情報、複数の症状に関する情報、および増強された情報のうちの少なくとも１つに基づいて、患者のための推奨される侵襲性治療を提供し、ならびに、少なくとも推奨される侵襲性治療を含む複数の利用可能な侵襲性治療から患者のための侵襲性治療を選択することを可能にする。術前モジュールは、複数の仮想器具を用いて仮想患者に実行される選択された侵襲性治療の３次元電子的シミュレーションを可能にする。仮想患者は、患者に関して収集された医療データに基づく患者のモデルであり、複数の仮想器具の各々は、選択された侵襲性治療用に利用可能な実際の器具にならって作られる。また術前モジュールは、電子的シミュレーションを記憶部に記憶する。手術モジュールは、選択された侵襲性治療の患者における実際の実施を記憶された電子的シミュレーションと比較し、選択された侵襲性治療の実際の実施の間に、記憶された電子的シミュレーションに対する選択された侵襲性治療の実際の実施の経過を示す比較に関する電子的フィードバックを提供し、選択された侵襲性治療の実際の実施の工程が許容できる差異の所定のしきい値量を越えて記憶された電子的シミュレーションと異なることを比較が示す場合には、警報を起動し、選択された侵襲性治療の実際の実施に関するデータを記憶部に記憶する。術後モジュールは、記憶した電子的シミュレーションを選択された侵襲性治療の実際の実施に関する記憶したデータと比較し、ならびに、記憶した電子的シミュレーションと選択された侵襲性治療の実際の実施に関する記憶したデータとの比較に基づいて、記憶部に記憶した電子的シミュレーションと選択された侵襲性治療の実際の実施に関する記憶したデータとの間の差異を決定する。回復モジュールは、少なくとも選択された侵襲性治療の実際の実施に関する記憶したデータに基づいて、患者のための推奨される術後治療計画を提供し、少なくとも推奨された術後治療を含む複数の利用可能な術後治療から患者のための術後治療を選択することを可能にし、選択された術後治療計画に対する患者のコンプライアンスに関する情報を受け取り、ならびに、少なくとも推奨された術後治療計画に対する患者のコンプライアンスに関する情報に基づいて、患者のための推奨される経過観察治療を提供する。
このシステムは、任意の数のやり方で変えることができる。例えば、システムは、診断および治療モジュール、術前モジュール、手術モジュール、術後モジュール、ならびに回復モジュールによって実施される機能を実行するように構成されるプロセッサを含んでもよい。またシステムは、診断および治療モジュール、術前モジュール、手術モジュール、術後モジュール、ならびに回復モジュールを記憶する記憶部を含んでもよい。プロセッサおよび記憶部は、単一のユニットに含まれてもよい。システムは、診断および治療モジュール、術前モジュール、手術モジュール、術後モジュール、ならびに回復モジュールの部分集合のみが設けられてもよい。診断および治療モジュール、術前モジュール、手術モジュール、術後モジュール、ならびに回復モジュールの各々は、診断および治療モジュール、術前モジュール、手術モジュール、術後モジュール、ならびに回復モジュールのうちの任意の１つまたは複数がシステムに選択的に追加され、システムから除去することができるように、モジュール式構成要素であってもよい。
診断および治療モジュールは、任意の数のやり方で変えることができる。例えば、診断および治療モジュールは、患者に関する複数の患者特有の要因のうちの少なくとも１つに関する情報を受け取ってもよい。患者特有の要因は、身体検査データ、患者の画像、患者の臨床検査結果、患者の人口統計データ、および／または患者の履歴検査のうちの任意の１つもしくは複数を含んでもよい。複数の患者特有の要因の少なくとも１つに関する情報を受け取ることは、複数のセンサー、例えばスマートフォンカメラからデータを受け取ることを含んでもよい。回復モジュールは、選択された侵襲性治療の実際の実施後に複数のセンサーから情報を受け取ってもよい。推奨された経過観察治療は、複数のセンサーからの情報に少なくとも部分的に基づいてもよい。複数の患者特有の要因の少なくとも１つに関する情報は、患者の脊柱側弯症の曲線に関するデータを受け取ることを含んでもよい。診断および治療モジュールは、脊柱側弯症の曲線に関するデータに少なくとも部分的に基づいて、患者に可能性のある曲線進行のモデル化を提供してもよい。回復モジュールは、脊柱側弯症の曲線に関するデータ、および選択された侵襲性治療の実際の実施に関する記憶したデータに少なくとも部分的に基づいて、患者に可能性のある曲線進行のモデル化を提供してもよい。複数の患者特有の要因の少なくとも１つに関する情報は、可動度、歩行、歩行速度、柔軟性、筋力、姿勢、可動域、痛み、神経性トラッキング、関節運動トラッキング、骨密度、および筋骨格痛みレベルのうちの任意の１つもしくは複数に関するデータを受け取ることを含んでもよい。骨密度について、診断および治療モジュールは、第１の密度を有する第１の材料および第２の密度を有する第２の材料を含む骨密度標識の画像を含む患者の画像を用いて、骨密度情報を収集するように構成されてもよい。
別の例では、複数の症状に関する情報を受け取る診断および治療モジュールは、複数のセンサー、例えばスマートフォンカメラからデータを受け取ることを含んでもよい。回復モジュールは、選択された侵襲性治療の実際の実施後に複数のセンサーから情報を受け取ってもよい。推奨された経過観察治療は、複数のセンサーからの情報に少なくとも部分的に基づいてもよい。さらに別の例では、複数の症状に関する情報を受け取る診断および治療モジュールは、神経マッピング装置からデータを受け取ることを含んでもよい。診断および治療モジュールは、患者の神経マップおよび関係する自己痛みスコアを、複数の他の患者に関する複数の神経マップに、および複数の他の患者の複数の自己痛みスコアと比較することによって、患者の痛みレベルを測定してもよく、それによって、診断および治療モジュールが患者および複数の他の患者の自己痛みレベルを正規化することを可能にしてもよい。別の例では、診断および治療モジュールは、複数の利用可能な外科的治療の各々についての成功率履歴を提供してもよい。さらに別の例では、診断および治療モジュールは、推奨された侵襲性治療に関する１つまたは複数の知識ソースへのアクセスを提供してもよい。知識リソースは、印刷文献、電子文献、訓練、および専門家のうちの任意の１つもしくは複数を含んでもよい。さらに別の例では、診断および治療モジュールは、少なくとも複数の症状に関する情報および増強された情報に基づいて、患者のための提案された診断を提供してもよい。提案された診断を提供する診断および治療モジュールは、複数の提案された診断を提供することを含んでもよい。複数の提案された診断の各々は、少なくとも複数の症状に類似する症状を有する患者に対する診断の正確さの履歴に基づいて、信頼レベルが提供されてもよい。信頼レベルは、少なくとも患者と関係する複数の属性および診断と関係する複数の属性の比較に基づいてもよい。別の例では、推奨された非外科的治療を提供する診断および治療モジュールは、複数の推奨された非外科的治療を提供することを含んでもよい。複数の推奨された非外科的治療の各々は、少なくとも非外科的治療の結果の履歴に基づいて、成功の信頼レベルが提供されてもよい。信頼レベルは、少なくとも患者と関係する複数の属性および非外科的治療と関係する複数の属性の比較に基づいてもよい。さらに別の例では、推奨された侵襲性治療を提供する診断および治療モジュールは、複数の推奨された侵襲性治療を提供することを含んでもよい。複数の推奨された侵襲性治療の各々は、少なくとも侵襲性治療の結果の履歴に基づいて、成功の信頼レベルが提供されてもよい。信頼レベルは、少なくとも患者と関係する複数の属性および侵襲性治療と関係する複数の属性の比較に基づいてもよい。
術前モジュールは、任意の数のやり方で変えることができる。例えば、術前モジュールは、選択された侵襲性治療が病院で実際に実施される前に、病院で患者をモニターしてもよい。モニタリングは、患者の生命徴候、患者に行われる術前準備、および病院における患者の位置のうちの少なくとも１つを含んでもよい。モニタリングに基づいて、術前モジュールは、選択された侵襲性治療の実際の実施のための手術室準備、および選択された侵襲性治療の実際の実施のための回復室準備の少なくとも一方を開始させてもよい。
手術モジュールは、任意の数の変形例を有することができる。例えば、手術モジュールは、選択された侵襲性処置の実際の実施に用いられるいくつかの器具を追跡してもよい。別の例では、手術モジュールは、選択された侵襲性処置の実際の実施に用いられる器具の各々が複数の侵襲性処置で用いられた回数を追跡してもよい。術後モジュールは、任意の１つまたは複数の器具についての回数が所定のしきい値数、すなわち、器具が先鋭化を必要とする前に侵襲性処置で用いることができる最大回数、器具が注油を必要とする前に侵襲性処置で用いることができる最大回数、器具が交換を必要とする前に侵襲性処置で用いることができる最大回数、および器具が較正を必要とする前に侵襲性処置で用いることができる最大回数のうちの少なくとも１つを反映する所定のしきい値数を超えた場合には、警報を起動させてもよい。さらに別の例では、手術モジュールは、選択された侵襲性治療の実際の実施が行われている領域に、非無菌の人間および非無菌の器具の任意の１つもしくは複数がいつ入るかを決定してもよく、この決定に応じて、その領域の無菌性違反を示す警報を起動させてもよい。別の例では、手術モジュールは、選択された侵襲性処置の実際の実施に用いられる器具を識別し、選択された侵襲性処置の実際の実施が行われる領域で提供される器具トレイにおける器具の位置の指示を提供してもよい。指示は、音声信号および視覚信号の少なくとも１つを含んでもよい。別の例では、手術モジュールは、侵襲性処置に続く期間の選択された侵襲性処置の実際の実施に関係する医師のためのデータを収集してもよい。このデータは、医師のエネルギーレベルおよび医師の栄養を含んでもよい。術後モジュールは、エネルギーレベルおよび栄養の推奨される改善を決定するために、選択された侵襲性治療の実際の実施に関する医師のための収集したデータを記憶したデータと比較してもよい。さらに別の例では、手術モジュールは、ディスプレイ上に電子フィードバックを提供してもよく、また手術モジュールは、患者の蛍光透視画像、患者の生命徴候、神経モニタリング出力、外科技術ビデオ、選択された侵襲性治療が実行されている部屋の外からのカメラ供給、器具の電力使用量、および、追加の電子情報を収集し、手術モジュールに追加の電子情報を提供する任意の１つもしくは複数の装置のための制御のうちの任意の１つもしくは複数を含む、選択された侵襲性治療の実際の実施に関する追加の電子情報をディスプレイ上に提供してもよい。さらに別の例では、手術モジュールは、選択された侵襲性治療が実行される部屋の患者の位置に関するフィードバックを提供してもよい。このフィードバックは、患者の位置が選択された侵襲性治療の実施のための患者の所定の最適位置と一致するように、患者の動きについてガイダンスを提供してもよい。このフィードバックは、部屋にいる患者の画像および患者が部屋にいる前に取得した患者の画像のうちの任意の１つもしくは複数に少なくとも基づいてもよい。別の例では、手術モジュールは、患者の解剖のユーザー選択を、複数の可視化オプション、例えば３Ｄ画像、ホログラム、およびプロジェクションのうちの任意の１つもしくは複数でディスプレイに表示できるようにしてもよい。さらに別の例では、手術モジュールは、電子フィードバックをディスプレイに表示し、異なる情報のユーザー選択をユーザーによって操作可能な非接触制御を用いてディスプレイに表示できるようにしてもよい。非接触制御は、データボード、ジェスチャーに基づく制御、および直接的な脳制御のうちの少なくとも１つを含んでもよい。さらに別の例では、手術モジュールの比較は、記憶した電子的シミュレーションの量の椎間板除去量を実際の椎間板除去量と比較することを含んでもよい。別の例では、手術モジュールは、選択された侵襲性治療の実際の実施の来るべき態様に必要な器具を決定し、決定された器具の殺菌および検索を自動的に起動させてもよい。さらに別の例では、手術モジュールは、選択された侵襲性治療の実際の実施の間の組織牽引の時間長、組織牽引の量、ならびに牽引の結果として組織および神経の少なくとも１つに加わる圧力量のうちの少なくとも１つを決定してもよく、また手術モジュールは、時間長が所定のしきい値時間に達した場合、組織牽引の量が所定の組織量に達した場合、および、圧力量が所定の圧力に達した場合のうちの任意の１つもしくは複数の場合に、警報を起動させてもよい。別の例では、手術モジュールの比較は、記憶した電子的シミュレーションの器具の軌跡を、選択された侵襲性治療の実際の実施の器具の実際の軌跡と比較することを含んでもよく、実際の軌跡がその軌跡と異なる場合に、手術モジュールは、軌跡が異なることを示す警告を提供してもよい。さらに別の例では、手術モジュールは、選択された侵襲性治療の実際の実施における患者の神経に関する情報を提供してもよい。神経情報は、患者の神経の視覚的オーバレイおよび神経の拡張現実図の少なくとも１つを含んでもよい。
術後モジュールは、任意の数の変形例を有することができる。例えば、術後モジュールは、侵襲性処置に続く期間の選択された侵襲性処置の実際の実施に関係する医師のためのデータを収集してもよい。侵襲性処置は手術室において実行されてもよく、そのデータは医師のエネルギーレベルおよび医師の栄養を含んでもよい。術後モジュールは、エネルギーレベルおよび栄養の推奨される改善を決定するために、収集したデータを手術室における侵襲性治療の実際の実施に関する記憶部に記憶したデータと比較してもよい。
別の態様では、一実施形態において、診断および治療モジュール、術前モジュール、手術モジュール、術後モジュール、ならびに回復モジュールによって実施される機能を含む医療方法が提供される。
別の実施形態では、複数の患者に関する治療計画データを受け取ることを含む医療方法が提供される。治療計画データは、患者の各々に対応する治療計画を含む。計画の各々は、計画の全てと共通する少なくとも１つの医療診断をそれと関連付けている。また本方法は、計画の各々の有効性を決定し、決定された有効性に基づいて、患者のための治療の提案された計画を決定することを含む。患者は、少なくとも１つの医療診断を有する。また本方法は、提案された計画をユーザーに提供することを含む。
この方法は、任意の数のやり方で変えることができる。例えば、本方法は、対応する計画に対する患者のコンプライアンスに関するコンプライアンスデータを受け取ることを含んでもよく、有効性を決定することは、コンプライアンスデータに基づいて、対応する計画に対する各患者のコンプライアンスの範囲を決定することを含んでもよい。提案された計画を決定することは、最高レベルのコンプライアンスを有する計画のうちの少なくとも１つを選択することを含んでもよい。別の例では、患者の第１の部分集合に対する計画は非外科的治療を含んでもよく、患者の第２の部分集合に対する計画は外科的治療を含んでもよく、提案された計画を決定することは、非外科的治療の結果を外科的治療の結果と比較することを含んでもよい。提案された計画を決定することは、外科的治療および非外科的治療の中で最良の結果を有する計画のうちの少なくとも１つを選択することを含んでもよい。さらに別の例では、有効性を決定することは、少なくとも１つの医療診断に対する計画の各々の効果を決定することを含んでもよく、提案された計画を決定することは、少なくとも１つの医療診断に対して最も望ましい効果を有する計画のうちの少なくとも１つを選択することを含んでもよい。別の例では、本方法は、治療の少なくとも一部として外科的処置の実施を含む計画の各々に含まれる外科的処置の実施に関する実施データを受け取ることを含んでもよく、有効性を決定することは、少なくとも実施データに基づいて計画のうちの少なくとも１つを選択することを含んでもよい。さらに別の例では、提案された計画を提供することは、提案された計画をディスプレイに表示することを含んでもよい。
別の実施形態では、複数の医療診断を記憶し、複数の治療を記憶することを含む医療方法が提供される。診断の各々は、それと関係する複数の患者特有の要因を有する。患者特有の要因は、少なくとも症状を含む。治療の各々は、それと関係する医療診断のうちの１つまたは複数を有する。また本方法は、治療の各々の有効性を関係する１つまたは複数の医療診断に関連して記憶することと、患者により経験された複数の症状を示す症状データを受け取ることと、記憶された医療診断のうちのどの１つまたは複数が受け取った複数の症状と関係するかを決定することと、決定された医療診断をユーザーに提供することと、治療のうちのどの１つまたは複数が決定された医療診断と関係するかを決定することと、ユーザーに決定された治療の少なくとも１つを提供することと、を含む。決定された治療のうちの少なくとも１つは、それと関係する最も高い有効性を有する。
本方法は、任意の数の変形例を有することができる。例えば、治療の各々について記憶された有効性は、治療と関係する治療計画に対する以前の患者のコンプライアンス、それと関係する１つまたは複数の医療診断に対する治療の効果、治療の一部として含まれる外科的処置の結果、ならびに外科的処置に関係する術後治療計画に対する以前の患者のコンプライアンスに少なくとも基づいてもよい。別の例では、決定された医療診断を提供することは、決定された医療診断をディスプレイに表示することを含んでもよく、決定された治療のうちの少なくとも１つを提供することは、決定された治療のうちの少なくとも１つをディスプレイに表示することを含んでもよい。
別の実施形態では、患者に対する外科的処置の仮想実施に関する計画データを受け取ることと、患者に対する外科的処置の実際の実施に関する実施データを受け取ることと、を含む医療方法が提供される。実施データは、外科的処置の実際の実施によりリアルタイムに受け取られる。また本方法は、計画データが実施データと異なるかどうかを決定することを含む。計画データが実施データと異なると決定された場合には、ユーザーに対して警告が提供され、外科的処置の実際の実施によりリアルタイムに受け取られる次の実施データについて決定することが繰り返される。警告は、決定された差異の指示を含む。計画データが実施データと異ならないと決定された場合には、外科的処置の実際の実施によりリアルタイムに受け取られる次の実施データについて決定することが繰り返される。
本方法は、任意の数の変形例を有することができる。例えば、本方法は、複数の患者に対する外科的処置の複数の仮想実施に関する計画データを受け取ることと、複数の患者に対する外科的処置の複数の実際の実施に関する実施データを受け取ることと、を含んでもよい。実施データは、外科的処置の実際の実施によりリアルタイムに受け取られる。また本方法は、複数の仮想実施に関する計画データが複数の実際の実施に関する実施データと異なるかどうかを決定することと、決定された差異のうちの任意の１つまたは複数が同一種類の差異であるかどうかを決定することと、同一種類の差異であると決定された１つまたは複数の決定された差異に基づいて、外科的処置の別の仮想実施を行うユーザーに対して推奨を提供することと、を含んでもよい。別の例では、決定された差異の指示は、外科的処置の実際の実施を外科的処置の仮想実施に適合させるための推奨された行動方針を含んでもよい。さらに別の例では、本方法は、実施データと計画データとの決定された差異の、および、次の実施データのための計画データの全てを照合することと、照合した決定された差異を報告書において提供することと、を含んでもよい。報告書は、紙の報告書であってもよいし、または電子的な報告書であってもよい。さらに別の例では、受け取った実施データの種類は、外科的処置の実際の実施において用いられる外科用器具の動き、外科的処置の実際の実施のために存在するスタッフの動き、患者の生存徴候、外科的処置の実際の実施において用いられる外科用器具の識別、外科的処置の実際の実施において存在するスタッフの識別、組織牽引の量、組織牽引の継続時間、および外科的処置の実際の実施の間に取得される患者の１つもしくは複数のリアルタイム画像に関するデータのうちの少なくとも１つを含んでもよい。受け取った計画データの種類は、受け取った実施データの種類に対応してもよい。さらに別の例では、決定された差異は、外科的処置の仮想実施とは異なるように外科的処置の実際の実施において患者に対して動く外科用器具、外科的処置の仮想実施で用いられる外科的インプラントとは異なる位置で患者内に植え込まれる、外科的処置の実際の実施で用いられる外科的インプラント、外科的処置の実際の実施および外科的処置の仮想実施における異なる放射線被曝、外科的処置の実際の実施および外科的処置の仮想実施における組織牽引時間の異なる長さ、外科的処置の仮想実施とは異なる、外科的処置の実際の実施における患者に対する薬剤投与、外科的処置の仮想実施に存在する仮想スタッフの人数とは異なる、外科的処置の実際の実施に存在するスタッフの人数、外科的処置の仮想実施とは異なる、外科的処置の実際の実施における工程の継続時間、外科的処置の仮想実施とは異なる、外科的処置の実際の実施における工程で用いられる外科用器具、ならびに、外科的処置の実際の実施では実行されていない、外科的処置の仮想実施で実行された工程のうちの少なくとも１つを含んでもよい。別の例では、警告は、可聴音、照明光、フラッシュ光、外科的処置の実際の実施において用いられる外科用器具の振動、およびディスプレイ上のテキスト警告のうちの少なくとも１つを含んでもよい。
別の実施形態では、複数の患者に関する術後治療計画データを受け取ることを含む医療方法が提供される。術後治療計画データは、患者の各々に対応する治療計画を含む。計画の各々は、計画の全てと共通する少なくとも１つの外科的処置をそれと関連付けている。また本方法は、計画の各々の有効性を決定し、決定された有効性に基づいて、患者のための治療の提案された計画を決定することを含む。患者は、少なくとも１つの外科的処置を実行された。また本方法は、提案された計画をユーザーに提供することを含む。
この方法は、任意の数の方法に変えることができる。例えば、本方法は、対応する計画に対する患者のコンプライアンスに関するコンプライアンスデータを受け取ることを含んでもよく、有効性を決定することは、コンプライアンスデータに基づいて、対応する計画に対する各患者のコンプライアンスの範囲を決定することを含んでもよい。提案された計画を決定することは、最高レベルのコンプライアンスを有する計画のうちの少なくとも１つを選択することを含んでもよい。別の例では、有効性を決定することは、少なくとも１つの医療診断に対する前記計画の各々の効果を決定することを含んでもよく、前記提案された計画を決定することは、前記少なくとも１つの医療診断に対して最も望ましい効果を有する前記計画のうちの少なくとも１つを選択することを含んでもよい。患者は、少なくとも１つの医療診断によって診断されている。さらに別の例では、提案された計画を提供することは、提案された計画をディスプレイに表示することを含んでもよい。
別の態様では、コンピュータ可読媒体が提供され、それは、実行された場合に本方法のいずれかをコンピュータに実行させることができるプログラムを記憶している。
本発明は、以下の詳細な説明を付属の図面と併せ読むことで、より完全に理解されるであろう。
コンピュータシステムの実施形態の概略図である。 診断、外科計画、支援、および管理システムの実施形態の概略図である。 図２の診断、外科計画、支援、および管理システムを含むネットワークシステムの実施形態の概略図である。 図２の診断、外科計画、支援、および管理システムのための患者ケアの連続体の実施形態の概略図である。 図２の診断、外科計画、支援、および管理システムに対するデータのユーザー入力を可能にするクライアント端末の実施形態の斜視図である。 図２の診断、外科計画、支援、および管理システムに対するデータのユーザー入力を可能にするユーザーインターフェースの実施形態の模式図である。 図２の診断、外科計画、支援、および管理システムに対するデータのユーザー入力を可能にするユーザーインターフェースの別の実施形態の模式図である。 図２の診断、外科計画、支援、および管理システムに対するデータのユーザー入力を可能にするユーザーインターフェースのさらに別の実施形態の模式図である。 図２の診断、外科計画、支援、および管理システムに対するデータのユーザー入力を可能にするクライアント端末の別の実施形態の斜視図である。 図２の診断、外科計画、支援、および管理システムに骨密度情報を提供する骨密度標識システムの実施形態の斜視図である。 図２の診断、外科計画、支援、および管理システムに対するデータのユーザー入力を可能にするクライアント端末のさらに別の実施形態の斜視図である。 図２の診断、外科計画、支援、および管理システムにより提供されるシミュレーション外科的処置ディスプレイの実施形態の斜視図である。 図２の診断、外科計画、支援、および管理システムに局所解剖学的マッピング情報を提供する局所解剖学的マッピングシステムの実施形態の斜視図である。 図２の診断、外科計画、支援、および管理システムと通信するＯＲ設定におけるクライアント端末の実施形態の斜視図である。 図２の診断、外科計画、支援、および管理システムと通信するＯＲ設定におけるクライアント端末の別の実施形態の斜視図である。 図２の診断、外科計画、支援、および管理システムと通信するＯＲ設定におけるクライアント端末のさらに別の実施形態の斜視図である。 図２の診断、外科計画、支援、および管理システムから受け取った外科的進行データを示すクライアント端末の実施形態の斜視図である。 図２の診断、外科計画、支援、および管理システムから受け取った患者データを示すクライアント端末の実施形態の斜視図である。 図２の診断、外科計画、支援、および管理システムから受け取った外科用器具データを示すクライアント端末の実施形態の斜視図である。 図２の診断、外科計画、支援、および管理システムと通信するプロジェクションシステムの実施形態の斜視図である。 図１７Ａのプロジェクションシステムのプロジェクターのうちの１つの斜視図である。 図２の診断、外科計画、支援、および管理システムと通信する動き検出システムの実施形態の斜視図である。 図２の診断、外科計画、支援、および管理システムと通信するダイレクト・ブレイン・インターフェース・システムの実施形態の斜視図である。 図２の診断、外科計画、支援、および管理システムと通信する非接触データ通信システムの実施形態の斜視図である。 図２の診断、外科計画、支援、および管理システムと通信する視覚的位置および方向追跡システムの実施形態の斜視図である。 図２の診断、外科計画、支援、および管理システムにより提供される、脊髄手術のための解剖学的可視化の実施形態の斜視図である。 図２の診断、外科計画、支援、および管理システムと通信する空隙確認システムの実施形態の斜視図である。 図２の診断、外科計画、支援、および管理システムと通信する器具追跡システムの実施形態の斜視図である。 図２の診断、外科計画、支援、および管理システムと通信する皮膚表面マッピングおよび器具追跡システムの実施形態の斜視図である。 図２の診断、外科計画、支援、および管理システムと通信する器具分類システムの実施形態の斜視図である。 図２の診断、外科計画、支援、および管理システムから受け取った術後外科的処置データを示すクライアント端末の実施形態の斜視図である。 図２の診断、外科計画、支援、および管理システムから受け取った術後治療計画データを示すクライアント端末の実施形態の斜視図である。 外科設定におけるベッド上の患者の実施形態の斜視図である。 第１の位置から第２の水平または垂直な位置まで椎弓根軌跡を変換する椎骨体並進を示す椎弓根の実施形態の一連の斜視図である。 所望の椎骨の角度を有する外科設定におけるベッド上の患者の実施形態の部分的に透明な上面図である。 ベースライン位置の患者の腰椎の蛍光透視画像の実施形態の透視図である。 腰椎が初期外科的位置にある、図３１の患者の腰椎の蛍光透視画像の実施形態の斜視図である。 腰椎が初期外科的位置から調整された外科的位置に移動した、図３２の患者の腰椎の蛍光透視画像の実施形態の斜視図である。 図２の診断、外科計画、支援、および管理システムの診断および治療モジュールを用いる例示的な実施形態のフローチャートを示す。 図３４Ａのフローチャートの別の部分を示す。 図２の診断、外科計画、支援、および管理システムの診断および治療モジュールを用いる別の例示的な実施形態のフローチャートを示す。 図２の診断、外科計画、支援、および管理システムの診断および治療モジュールを用いる別の例示的な実施形態のフローチャートを示す。 図２の診断、外科計画、支援、および管理システムの診断および治療モジュールを用いる別の例示的な実施形態のフローチャートを示す。 図２の診断、外科計画、支援、および管理システムの術前モジュールを用いる例示的な実施形態のフローチャートの一部分を示す。 図３８−１のフローチャートの別の部分を示す。 図２の診断、外科計画、支援、および管理システムの術前モジュールを用いる別の例示的な実施形態のフローチャートの一部分を示す。 図３９Ａ−１のフローチャートの別の部分を示す。 図３９Ａ−１のフローチャートの別の部分を示す。 図３９Ａ−１のフローチャートの別の部分を示す。 図３９Ａ−１のフローチャートの別の部分を示す。 図３９Ａ−１のフローチャートの別の部分を示す。 図２の診断、外科計画、支援、および管理システムの術前モジュールを用いる別の例示的な実施形態のフローチャートを示す。 図２の診断、外科計画、支援、および管理システムの手術モジュールを用いる例示的実施形態のフローチャートを示す。 図４１Ａのフローチャートの別の部分を示す。 図４１Ａのフローチャートの別の部分を示す。 図４１Ａのフローチャートの別の部分を示す。 図２の診断、外科計画、支援、および管理システムの手術モジュールを用いる別の例示的実施形態のフローチャートを示す。 図４２Ａのフローチャートの別の部分を示す。
本願で開示する装置および方法の構造、機能、製造、および用途の原理が総括的に理解されるように、特定の例示的実施形態について、これから説明することにする。これらの実施形態の１つ以上の例を添付図面に示す。本明細書で詳細に説明し、添付の図面に示す装置および方法が、非限定的な例示的実施形態であること、ならびに本発明の範囲が、特許請求の範囲によってのみ定義されることは、当業者には理解されよう。１つの例示的な実施形態との関連において例示または説明された特徴は、他の実施形態の特徴と組み合わせることができる。このような修正および変形は、本発明の範囲に含まれることが意図される。
外科およびインターベンションの計画、支援、術後経過観察、ならびに機能回復追跡のためのシステムおよび方法のための様々なシステムおよび方法が提供される。一般に、患者は、初期症状の発現、検査および診断、非外科的治療、外科的治療、ならびに外科的治療からの回復を含む治療の全体にわたって追跡することができる。一実施形態では、患者および患者を治療することに関係する１人または複数の医療専門家は、例えば１つまたは複数のウェブページを用いて、包括的な治療計画、支援、および精査システムに電子的にアクセスすることができる。システムは、患者および医療専門家から収集されたデータに基づいて、診断、非外科的治療、外科的治療、および外科的治療からの回復に関する推奨を提供することができ、それによって、診断の正確さおよび治療の有効性を改善することを助ける。システムは、複数の患者の追跡を管理することができ、それによって、治療の類似する態様間の、例えば類似する非外科的治療間のデータ比較を可能にし、また意思決定アルゴリズムに対する継続的なデータ収集、解析、および同化による経時的な学習を可能にする。したがって、システムは、提案される診断および推奨される治療を提供する際の類似の診断および治療に関して以前に収集されたデータを考慮することによって、複数の患者に対する診断の正確さおよび治療の有効性を改善することを助けることができ、この収集されたデータは、例えば、健康に関連した生活の質（ＨＲＱＯＬ）で測定される成功率履歴、利用率、および健康／経済パラメータを含む。モデルは、患者治療の外科計画、在庫計画、術中支援、術後ロジスティックス、および課金段階と関係する様々なタスクを容易にすることもできる。システムは、患者の治療の少なくともいくつかの段階を通して患者の経過の文書化および追跡を可能にすることができ、そして、全ての段階の例示的な実施形態において、それは患者の非外科的治療および外科治療にとって、ならびに他の患者の非外科的治療および外科治療に関する決定を知らせるために、非常に有益であり得る。
コンピュータシステム
本明細書に開示されるシステムおよび方法は、本明細書においてデジタルデータ処理システムとも呼ばれる１つまたは複数のコンピュータシステムを用いて実現することができる。
図１は、コンピュータシステム１００の１つの例示的実施形態を示す。図示するように、コンピュータシステム１００は、コンピュータシステム１００の動作を制御することができる１つまたは複数のプロセッサ１０２を含むことができる。プロセッサ１０２は、プログラム可能な汎用もしくは特殊目的のマイクロプロセッサ、および／または様々な専用もしくは市販のシングルもしくはマルチプロセッサシステムのうちのいずれか１つを含む、マイクロプロセッサまたは中央処理ユニット（ＣＰＵ）の任意の種類を含むことができる。コンピュータシステム１００は、１つまたは複数のメモリ１０４を含むこともでき、メモリ１０４は、プロセッサ１０２によって実行されるコードのための、あるいは、１つもしくは複数のユーザー、記憶装置、および／またはデータベースから取得されるデータのための、一時的記憶を提供することができる。メモリ１０４は、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）（例えば、スタティックＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、または同期型ＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ））の１つもしくは複数の種類、および／またはメモリ技術の組み合わせを含むことができる。
コンピュータシステム１００の様々な要素は、バスシステム１１２に結合され得る。図示するバスシステム１１２は、適切なブリッジ、アダプタ、および／またはコントローラによって接続される、任意の１つまたは複数の個別の物理バス、通信回線／インターフェース、および／またはマルチドロップもしくは二地点間接続を表す抽象概念である。コンピュータシステム１００は、１つもしくは複数のネットワークインターフェース１０６、１つもしくは複数の入力／出力（ＩＯ）インターフェース１０８、および１つもしくは複数の記憶装置１１０を含むこともできる。
ネットワークインターフェース１０６は、コンピュータシステム１００がネットワーク上の遠隔装置、例えば他のコンピュータシステムと通信することを可能にすることができ、非限定的な例としては、リモートデスクトップ接続インターフェース、イーサネットアダプタ、および／または他のローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）アダプタであってもよい。ＩＯインターフェース１０８は、コンピュータシステム１００を他の電子機器と接続するための１つまたは複数のインターフェース部品を含むことができる。非限定的な例としては、ＩＯインターフェース１０８は、汎用シリアルバス（ＵＳＢ）ポート、１３９４ポート、Ｗｉ−Ｆｉ、ブルートゥースなどの高速データポートを含むことができる。さらに、コンピュータシステム１００は人間のユーザーにアクセスすることができ、したがって、ＩＯインターフェース１０８はディスプレイ、スピーカー、キーボード、ポインティングデバイス、および／または様々な他の映像、音声、もしくは英数字インターフェースを含むことができる。記憶装置１１０は、不揮発性および／または非一時的な方法でデータを記憶するための任意の従来の媒体を含むことができる。したがって、記憶装置１１０は、持続的な状態で、すなわち、コンピュータシステム１００への電力が中断されても値が保持されるように、データおよび／または命令を保持することができる。記憶装置１１０は、１つもしくは複数のハードディスクドライブ、フラッシュドライブ、ＵＳＢドライブ、光学ドライブ、様々な媒体カード、ディスケット、コンパクトディスク、および／またはこれらの任意の組み合わせを含むことができて、コンピュータシステム１００に直接接続されてもよいし、またはネットワーク上などで遠隔に接続されてもよい。例示的な実施形態では、記憶装置は、データを記憶するように構成される有形または非一時的なコンピュータ可読媒体、例えば、ハードディスクドライブ、フラッシュドライブ、ＵＳＢドライブ、光学ドライブ、媒体カード、ディスケット、コンパクトディスクなどを含むことができる。
図１に示す要素は、単一の物理機械の要素の一部もしくは全部であってもよい。さらに、図示する要素の全てが、同じ物理機械上に、またはその中に設けられる必要があるというわけではない。例示的なコンピュータシステムは、従来のデスクトップコンピュータ、ワークステーション、ミニコンピュータ、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、個人情報機器（ＰＤＡ）、携帯電話などを含む。
コンピュータシステム１００は、ウェブページまたは他のマークアップ言語ストリームを検索し、それらのページおよび／またはストリームを（視覚的に、聴覚的に、またはそれ以外で）提供し、それらのページ／ストリーム上のスクリプト、制御、および他のコードを実行し、それらのページ／ストリームに関するユーザー入力を（例えば、入力フィールドを完了するために）受け取り、それらのページ／ストリームまたはそれ以外に関するハイパーテキスト転送プロトコル（ＨＴＴＰ）リクエストを（例えば、完了した入力フィールドからサーバーへ情報を提出するために）発行するなどのためのウェブブラウザを含むことができる。ウェブページまたは他のマークアップ言語は、埋め込み拡張マークアップ言語（ＸＭＬ）、スクリプト、制御などを含むハイパーテキストマークアップ言語（ＨＴＭＬ）または他の従来の形式であってもよい。コンピュータシステム１００は、ウェブページをクライアントシステムに生成および／または配信するためのウェブサーバーを含むこともできる。
例示的な実施形態では、コンピュータシステム１００は、単一筐体内に収容される単一のユニットとして、例えば単一のタワー、単一のサーバーとして提供することができる。本明細書に開示されるシステムおよび方法は、このように、様々なモジュールを提供し、様々なユーザーインターフェースを表示し、本明細書に記載したデータを取り込むように構成される単一のユニットとして提供することができる。単一のユニットは、例えばアップグレード、交換、保守などの必要に応じて、システムの他のいかなる態様の機能性も中断せずにその様々な態様が交換できるように、モジュール式とすることができる。単一のユニットは、このように、追加のモジュールおよび／または既存のモジュールの追加の機能が要求され、および／または改善されるので、追加される能力により拡張性を有することもできる。
いくつかの実施形態はウェブページの文脈で本明細書に記載しているが、他の実施形態では、記載した機能のうちの１つもしくは複数がウェブページを用いずに、および／またはウェブ・ブラウザ・ソフトウェア以外によって実行できることが認識されよう。コンピュータシステムは、非限定的な例として、オペレーティングシステムおよびデータベース管理システムを含む、様々な他のソフトウェアおよび／またはハードウェア構成要素のいずれかを含むこともできる。本明細書には例示的なコンピュータシステムを示し記載しているが、これは一般性および便宜のためであることが認識されよう。他の実施形態では、コンピュータシステムは、ここで図示し説明したものとアーキテクチャおよび動作が異なってもよい。
一般に診断、外科計画、支援、および管理システム
図２は、診断、外科計画、支援、および管理システム１０の１つの例示的実施形態の模式的ブロック図である。システム１０は、以下でさらに説明する複数のモジュールを含むことができ、それらは、上記の種類の１つもしくは複数のデジタルデータ処理システムを用いて、特に、このようなデジタルデータ処理システムを用いて閲覧し、操作し、および／または対話することができる１つもしくは複数のウェブページを用いて、各々実現することができる。システム１０は、このように、単一のコンピュータシステム上で実現することができ、あるいは複数のコンピュータシステムに分散することができる。またシステム１０は、複数のデータベースを含み、それはコンピュータシステムに記憶され、それによってアクセスされ得る。本明細書に開示されるモジュールまたはデータベースのいずれも他のモジュールまたはデータベースに再分割することができ、あるいは他のモジュールまたはデータベースと結合することができることが認識されよう。
様々な当事者のいずれも、様々な場所のどこからでも、システム１０にアクセスし、それと対話し、それを制御することなどができる。非限定的な例として、図３に示す実施形態に示すように、システム１０は、例えば医療施設１６（例えば、病院、手術室（ＯＲ）、看護士ステーション、医療装置配給施設、医療装置会社、病院の殺菌、記録、または課金部など）、ホームベース１８（例えば、患者の家庭またはオフィス、外科医の家庭またはオフィスなど）、ならびに移動体の場所２０などの任意の数の場所で任意の数のクライアントステーション１４から、ネットワーク１２（例えば、クラウドコンピューティングを経由したインターネット）上でアクセス可能であり得る。クライアントステーション１４は、ネットワーク１２への有線および／または無線接続を通して、システム１０にアクセスすることができる。例示的な実施形態では、少なくともクライアント端末１４の一部は無線で、例えばＷｉ−Ｆｉ接続を通してシステム１０にアクセスすることができ、それは世界のほとんどいかなる場所からもシステム１０へのアクセスを容易にすることができる。図３に示すように、医療施設１６は、タブレットおよびコンピュータタッチスクリーンの形式のクライアントステーション１４を含み、ホームベース１８は、タッチスクリーンおよびデスクトップコンピュータを有する携帯電話の形式のクライアントステーション１４を含み、そして、移動体の場所２０は、タブレットおよび携帯電話の形式のクライアントステーション１４を含むが、しかし、医療施設１６、ホームベース１８、および移動体の場所２０は、任意の数のおよび任意の種類のクライアントステーションを含むことができる。例示的な実施形態では、システム１０は、ウェブアドレスおよび／またはクライアントアプリケーション（一般に「アプリ」と呼ばれる）を介してクライアント端末からアクセス可能であり得る。
いかなる特定のユーザーも利用できるシステムの態様がユーザーおよび／またはユーザーがシステムにアクセスしている場所の識別に基づいて決定することができるようなセキュリティ機能をシステム１０が含むことができることは、いうまでもない。そのためには、各ユーザーは、システム１０へのアクセスを容易にするための、固有のユーザー名、パスワード、および／または他のセキュリティ証明書を有することができる。受け取ったセキュリティパラメータ情報は、そのユーザーが許可されているかどうか、およびそのユーザーがどの程度までシステムと対話し、システムに記憶された情報を閲覧することなどが許可されているかを決定するために、許可されたユーザーのデータベースと照合することができる。システム１０へのアクセスが許可された当事者の例示的で非限定的な例としては、患者、潜在的な患者、重要な他者、友人、および患者もしくは潜在的な患者の家族、外科技師、撮像技師（例えば、Ｘ線技師、ＭＲＩ技師など）、外科医、看護士、病院管理者、外科用器具メーカーの従業員、保険提供者、ならびに手術室ディレクターなどが挙げられる。
図４は、システム１０が患者の診断および治療を容易にすることができる治療連続体２２の例示的実施形態を示す。患者は、連続体２２の一部分で、または連続体２２の全体で追跡され得る。このようにして、システム１０は、ちょうど手術、針処置、生検、カテーテルに基づく処置などの侵襲性処置によって治療される患者だけでなく、全ての患者にとって有効であり得る。本明細書で述べるように、システム１０は、同様な状態にある患者に対して最善の結果を以前にもたらした治療を診断し選択するために、連続体２２の全てまたは一部を通して、個人の治療の経路を類似する症状と比較し、それと統合して患者に適用することを可能にすることができる。結果は、技術的な、解剖学的な、機能的な、および患者の報告によるパラメータを含むことができる。また図４は、連続体２２の患者が、連続体２２の健康および予防段階では通常最も多く、連続体２２の保存療法段階では２番目に多く、連続体２２のインターベンション治療段階では３番目に多く、そして連続体２２の外科的処置および術後段階では最少であることを示している。このように、通常は侵襲性治療を受ける患者よりも多くの患者を含む段階の患者に関する情報を比較し統合することによって、システム１０は、外科的治療だけに、および／または診断後だけに集中するシステムよりも多くの患者の治療を知らせるのを助けることができる。また連続体２２は、全ての段階からのデータがどのようにシステム１０によって受け取られるかを示し、それによって、データが最初に収集されたところと異なる段階を含む、連続体２２の任意の１つまたは複数の段階において次の決定を知らせることができるデータのプーリングを可能にする。
システム１０は、診断および治療モジュール２００、術前モジュール２０２、手術モジュール２０４、術後モジュール２０６、ならびに回復モジュール２０８を含む。診断および治療モジュール２００、術前モジュール２０２、手術モジュール２０４、術後モジュール２０６、ならびに回復モジュール２０８のいずれも互いに独立して用いることができ、他のモジュール２００、２０２、２０４、２０６、２０８の任意の１つまたは複数と組み合わせて用いることができる。例示的な実施形態では、診断および治療モジュール２００、術前モジュール２０２、手術モジュール２０４、術後モジュール２０６、ならびに回復モジュール２０８は、初期症状発現、診断、非外科的治療、外科および／または他の侵襲性治療、ならびに侵襲性治療からの回復を含む治療の全体にわたって患者を追跡することができる包括的なシステムとして提供され得る。モジュール２００、２０２、２０４、２０６、２０８の各々については、さらに以下で順に説明する。図２では、モジュール２００、２０２、２０４、２０６、２０８の各々が複数の構成要素モジュールを含むように示してあるが、モジュール２００、２０２、２０４、２０６、２０８の各々は、他のモジュール２００、２０２、２０４、２０６、２０８のいずれかと同じまたは異なる、任意の数の、例えば１つ、２つ、３つなどの構成要素モジュールを含むことができる。さらに、上述したように、モジュール２００、２０２、２０４、２０６、２０８のいずれも、およびそれらの様々な構成要素モジュールのいずれも、さらに分割することができ、あるいはモジュール２００、２０２、２０４、２０６、２０８のうちの異なるものとして図２に示すモジュールを含む他のモジュールと組み合わせることができるのは、いうまでもない。
またシステム１０は、診断および治療モジュール２００がアクセスできて、診断および治療データを記憶するように構成される診断および治療データベース３００と、術前モジュール２０２がアクセスできて、術前データを記憶するように構成される術前データベース３０２と、手術モジュール２０４がアクセスできて、手術データを記憶するように構成される手術データベース３０４と、術後モジュール２０６がアクセスできて、術後データを記憶するように構成される術後データベース３０６と、回復モジュール２０８がアクセスできて、回復データを記憶するように構成される回復データベース３０８と、を含むこともできる。データベース３００、３０２、３０４、３０６、３０８の各々は、関係するモジュール２００、２０２、２０４、２０６、２０８に関してさらに以下で順に説明する。データベース３００、３０２、３０４、３０６、３０８の各々は、他のデータベース３００、３０２、３０４、３０６、３０８のいずれかと同じかまたは異なる、任意の数の、例えば１つ、２つ、３つなどの構成要素データベースを含むことができる。上述したように、データベース３００、３０２、３０４、３０６、３０８のいずれも、およびそれらの様々な構成要素データベースのいずれも、さらに分割することができ、あるいはデータベース３００、３０２、３０４、３０６、３０８のうちの異なるものとして図２に示すデータベースを含む他のデータベースと組み合わせることができるのは、いうまでもない。データベース３００、３０２、３０４、３０６、３０８のいずれかのいかなる部分も、モジュール２００、２０２、２０４、２０６、２０８の１つまたは複数のいずれによってもアクセスされるように構成することができる。図示した実施形態では、システム１０がデータベースにデータを記憶するが、本明細書に開示するシステムのいずれもデータベースおよび／または他のデータ組織構造にデータを記憶することができる。
システム１０のユーザーは、患者および一人もしくは複数の患者の治療に関係する医師を含むことができる。いくつかの実施形態では、システム１０は、医療管理者、例えば課金管理者、在庫管理者など患者および医師以外のユーザーによりアクセス可能にすることができる。セキュリティ機能に関して上述したように、異なるユーザーがシステム１０の異なる部分にアクセスすることができる。非限定的な例では、システム１０は、患者は診断および治療モジュール２００ならびに回復モジュール２０８だけにアクセスできるように、医療管理者は手術モジュール２０４だけにアクセスできるように、そして、外科医はモジュール２００、２０２、２０４、２０６、２０８の全てにアクセスできるように構成することができる。ユーザーは、モジュールの一部分だけに、例えば、モジュール２００、２０２、２０４、２０６、２０８の任意の１つまたは複数の構成要素モジュールの部分集合だけにアクセスすることができる。
診断および治療モジュール
診断および治療モジュール２００は、一般的に、患者の健康および予防を管理するための、ならびに、少なくとも任意の手術のための計画が始まるまで患者の治療を管理するためのインターフェースをシステム１０のユーザーに提供することができる。特に、診断および治療モジュール２００は、症状などの患者特有のデータを受け取り、患者特有のデータに基づいて診断を提供し、特定の診断の経験がある医師を提案し、特定の診断に対する保存的治療の選択肢（例えば、非外科的治療）を提供し、生活様式の変化による痛みの危険因子を低減する指導を提供し、特定の診断に対するインターベンション療法の選択肢（例えば、外科的治療、針処置、生検、カテーテルに基づく処置など）および／または薬理学的治療を提供することができる。薬の指示および既存の薬との可能性のある相互作用を提供することもできる。このようにして、診断および治療モジュール２００は、患者の痛みの発症、患者の医師への到着、および手術などの侵襲性治療を進める決定を含む連続体を通して、患者の診断および治療を助けるように構成することができる。一実施形態では、診断および治療モジュール２００は、ユーザー入力を受け取り、ユーザーに情報を提供するように構成される１つまたは複数のウェブページを用いて実現することができる。例示的な実施形態では、患者および医師は、診断および治療モジュール２００の少なくとも一部分にアクセスすることができる。例示的な実施形態では、診断および治療モジュール２００は、例えば、クライアント端末を介してインターネットに接続し、特定のウェブアドレスにアクセスすること、およびシステム１０にアクセスするアプリをクライアント端末上で起動することなどによって、ウェブインターフェースを介してユーザーによってアクセスすることができる。上述したように、ユーザーは、診断および治療モジュール２００を含むシステム１０に無線でアクセスすることができる。
診断および治療モジュール２００は、診断モジュール２１０、治療選択肢モジュール２１２、ケア提供者モジュール２１４、および治療コンプライアンスモジュール２１６を含むことができる。モジュール２１０、２１２、２１４、２１６の各々について、さらに以下で順に説明する。
上述したように、診断および治療モジュール２００は、診断および治療データベース３００から情報を読み出し、それに情報を書き込むように構成することができる。診断および治療データベース３００は、診断データベース３１０、治療データベース３１２、およびケア提供者データベース３１４を含むことができる。診断および治療モジュールの構成要素モジュール２１０、２１２、２１４、２１６の様々なものは、診断データベース３１０、治療データベース３１２、ケア提供者データベース３１４、ならびに／または、例えば術前データベース３０２、手術データベース３０４、術後データベース３０６、および回復データベース３０８などの様々な他のデータベース、のうちの１つまたは複数にアクセスするように構成することができる。データベース３１０、３１２、３１４の各々は、診断および治療モジュールの構成要素モジュール２１０、２１２、２１４、２１６の様々なものに関連して、以下でさらに説明する。
診断モジュール
診断モジュール２１０は、症状を入力し評価するための、および入力された症状に基づいて予備的診断を受け取るためのインターフェースをシステム１０のユーザーに提供することができる。予備的診断は、患者が受けたそれまでの治療のうちの任意の１つまたは複数、身体検査データ（例えば、患者を検査する医療専門家が気がついた徴候）、患者の画像、患者の臨床検査結果、患者の人口統計データ、および／または履歴的検査（例えば、遺伝子検査）に基づくこともできる。１つまたは複数の他の患者特有の要因に加えて症状に予備的診断の基礎をおくことによって、診断モジュール２１０は特定の患者に特有のよりカスタマイズされた、より詳細な予備的診断情報を提供することができる。診断モジュール２１０は、評価および可能性のある診断のために患者が自分自身の症状を入力できるように、および医療専門家が評価および可能性のある診断のために患者の症状を入力できるように構成することができる。また診断モジュール２１０は、自己治療（例えば、市販の薬など）および専門的に提供された治療を含む、患者が症状に対して以前に受けた治療を入力できるように構成することもできる。各患者は、例えば、名前、識別コードなどによってシステム１０で一意的に識別することができ、そのようにして、患者および他のユーザーによって特定の患者について入力された症状を、診断および治療データベース３００、例えば診断データベース３１０にその患者と関係するものとして記憶することができる。患者の電子的医療記録（ＥＭＲ）は、健康ケア提供者によって診断および治療データベース３００とリンクされ得る。特定の患者について識別された症状および治療履歴は、システム１０を用いて、将来のいかなる時でもアクセスすることができ、それは、例えば患者および／または他のユーザーがシステム１０を更新するにつれて症状の重症度を時間とともに追跡することを可能にすることによって、患者の連続した治療および評価を容易にするのを助けることができる。患者の症状は、診断および治療データベース３００、例えば診断データベース３１０に日付および時間スタンプを付して記憶することができ、それは患者の連続した治療および評価を容易にすることができる。同様に、特定の患者と関連するものとして本明細書で述べた他のデータは、診断治療データベース３００、術前データベース３０２、手術データベース３０４、術後データベース３０６、および回復データベース３０８に、その患者と関係するものとして日付および時間スタンプを付して記憶することができる。患者のＥＭＲ、治療履歴、画像、臨床検査結果、身体検査結果、症状などは、これらがシステム１０に提供される範囲で、類似の指示による患者の治療結果からの遡及的な結果に基づく結果予測をコンパイルするために、診断および治療データベース３００に含まれる他の患者データと比較することができる。このコンパイルは、医療ケア提供者および患者がより詳細な情報に基づいた治療および処置の決定をすることを可能にすることができる。
システム１０によって、ユーザーが様々な方法で症状を提出することができる。他の患者特有の要因は、症状の提出に関して本明細書に述べたことと同様に、システム１０に提出することができる。患者特有の要因は、患者または他のユーザー、例えば患者のかかりつけの医師、臨床検査技師などによってシステム１０に提出することができる。さらに、本明細書で述べる診断モジュール２１０および他のモジュールは、モジュールが症状を考慮することに関して本明細書に述べたことと同様に、様々な決定をする際に患者特有の要因を考慮するように構成することができる。
図５は、タッチスクリーンタブレット２６の形式で、ユーザー２４によるクライアント端末を介したシステム１０への症状の入力の一実施形態を示す。図示した実施形態では、タッチスクリーンタブレット２６を示しているが、システム１０は、例えば他のタッチスクリーン装置、他のクライアント端末、マウス選択、ドロップダウン・テキスト・メニューなどによる他の方法で症状の選択を可能にすることができる。タッチスクリーンタブレット２６は、症状が現れる人体の領域をユーザーが選択することができるインターフェースを示すが、症状およびその人体における位置は、例えばテキスト、ポインタデバイス選択（例えば、マウスのクリック、スタイラスペンによるタッチなど）、ドロップダウンメニューなどによる他の方法でユーザーが識別し入力することができる。診断モジュール２１０は、症状が現れるユーザーが選択した人体の領域に基づく選択のための様々な症状をユーザーに提供するように構成することができる。様々な症状は、ユーザーの入力に基づく選択のために、およびユーザーに表示するために、診断データベース３１０に記憶することができる。非限定的な例では、患者が痛みのある領域として臀部領域を選択した場合には、診断モジュール２１０は、診断データベース３１０から臀部痛と関係する１つまたは複数の可能性のある追加の症状、例えば、腫脹、動く間の痛み、静止時の痛み、不動期間後のこわばりなど、ユーザーがユーザーの状態をより良く定義するのを助けるためにさらに選択できる症状を検索するように構成することができる。
図５Ａ〜図５Ｃは、クライアント端末に設けられ、システム１０へのデータのユーザー入力を可能にするように構成されるユーザーインターフェース２５の一実施形態を示す。ユーザーインターフェース２５は、背部および頸部の痛みに関するデータの入力のエントリーに関するが、上述したように、任意の１つまたは複数の症状に関するデータをシステム１０に入力することができる。図５Ａに示すように、ユーザーインターフェース２５は、人体図上でユーザーが痛みを感じている人体の１つまたは複数の部分を選択することができるように構成することができる。人体図は正面人体図２７および背面人体図２９を含むことができ、各人体図２７、２９は、ユーザーによって選択することができる所定の領域を提供する。図５Ｂに示すように、各選択された人体部分について、痛みがないことを示す０（微笑んでいる顔の絵に近い）から極度の痛みを示す１０（眉をひそめている顔の絵に近い）までの範囲のスライディングスケール３１を用いて、ユーザーに対してその選択された人体部分で感じる痛みのレベルを示すことを促すことができる。痛みのレベルは、例えばテキスト入力フィールドに０から１０までの痛みの数値レベルを入力することなどによって、任意の数の他の方法で入力することができる。スライディングスケール３１は、図示した実施形態に示すように、ポップアップウィンドウで提供してもよいし、あるいはクライアント端末の別のスクリーンであってもよい。図５Ｃに示すように、ユーザーに対して、症状についての１つまたは複数の質問に答えることを促すこともできる。質問の例としては、識別データ（例えば、名前、生年月日、年齢、医療記録番号など）、「あなたの症状はどのくらい長く続いていますか？」、「あなたが過去６ヵ月の間に感じた痛みの程度は、次のどれが最もよく表しますか？」（全くない、軽度、中程度、中程度から重度、重度）、「あなたが過去１ヵ月の間に感じた痛みの程度は、次のどれが最もよく表しますか？」（全くない、軽度、中程度、中程度から重度、重度）、「過去６ヵ月の間、あなたは非常に神経質になっていましたか？」（いいえ、少し、いくらか、ほとんどいつも、常に）、「あなたの現在の活動レベルは何ですか？」（寝たきり、主として不活動、軽労働および軽スポーツ、中程度の労働および中程度のスポーツ、制限なしの完全な活動）、「あなたの服装はどう見えますか？」（非常に良い、良い、まずまず、悪い、非常に悪い）、「静止しているときに、あなたは痛みを感じますか？」、「あなたの現在の仕事／学校活動レベルは何ですか？」、「あなたの痛みは、あなたが家の周りですることを制限しますか？」、「あなたの状態は、あなたの対人関係に影響を及ぼしますか？」（いいえ、わずかに、少し、中程度、非常に）、「過去６ヵ月の間、あなたは幸福でしたか？」、「もし同じ状態になった場合、再び同じ疼痛管理を受けますか？」（明確にはい、おそらくはい、分からない、おそらくいいえ、明確にいいえ）などが挙げられる。例示的な実施形態では、質問は、症状の位置、質、および持続時間を特定して、事象または状況を促進すること、要因を悪化させ楽にすること、ならびに時間的な任意の変化を助けることができる。
図６は、携帯電話２８の形式のクライアント端末による、電子画像収集を介してユーザー２４によるシステム１０への症状の入力の別の実施形態を示す。ユーザー２４は、診断および治療モジュール２００と電子的に通信するように、例えば、無線で送信される電子信号および／または配線接続を用いるネットワーク１２を介してシステム１０とインターフェースするように構成される携帯電話２８上のアプリを起動することができる。アプリは、例えば、１つもしくは複数の静止画像および／または１つもしくは複数の動画像などの、患者２４の１つまたは複数の身体的な特徴、例えば、患者２４の可動域、腫脹量、皮膚変色などを示すデータを取り込むように構成することができる。取り込んだデータは、診断データベース３１０に保存することができる。取り込んだデータは、例えば、関節の問題および背痛を含む症状を評価する際に有用であり、および／または、時間とともに患者の変化を追跡する際に有有用であり得る。例えば、小児科の患者が成長するにつれて、側弯症曲線の進行を時間とともにモニターすることができ、および／または将来を予測することができる。携帯電話２８は、例えば電話スタンド３０により安定して置くことができ、システム１０に安定な画像を提供するのを助けることができる。診断および治療モジュール２００は、ユーザーに対して、例えば、特定の角度からのユーザーの１つまたは複数の画像、特定のタスクを実行しているユーザーの映像、特定の時間特定の位置を保持しているユーザーの映像などの特定の画像を収集することを促すように構成することができる。プロンプトは、例えば、患者の以前収集された画像（例えば、各画像が同じ角度から取られた画像を時間とともに収集したい）、ユーザーのかかりつけの医師の選択（例えば、静止画像収集上の映像収集を常に促す）、ユーザーが入力した症状（例えば、背痛が症状として提出された場合には、足指に触ることを試みているユーザーの画像を取り込むようユーザーに依頼する）などの１つまたは複数の要因に基づくことができる。
図示した実施形態では、アプリがデータを収集するために用いられているが、データを他の方法で取り込むことができ、携帯電話以外の装置がアプリを実行して、またはアプリを実行せずにデータを収集するために用いることができることを、当業者は理解するであろう。例えばカメラ（独立型または携帯電話もしくはタブレットなどの別の装置に組み込まれた）、ビデオカメラ（独立型または携帯電話もしくはタブレットなどの別の装置に組み込まれた）、スマートフォン上の、スマート衣服に組み込まれたスキンパッチ（例えば、マサチューセッツ州ケンブリッジのＭＣ１０社から入手可能なパッチ）の、または、無線もしくは有線接続を介してクライアント端末に接続することができる付加的な検出または監視装置などの１つもしくは複数のセンサー（例えば、ジャイロ、加速度計、全地球測位システム（ＧＰＳ）など）、様々な既知のモーション・キャプチャー・アプリもしくはモーション・キャプチャー・ソフトウェアのいずれかなどを使用して様々な方法でデータを取り込むことができることを、当業者は理解するであろう。
別の実施形態では、ユーザー、例えば患者は、神経マッピングデータを収集し診断データベース３１０に提出するために、医療管理下でヘッドマウント式の神経マッピング装置、例えば加速度計を用いることができる。神経マッピングデータは、患者の痛みレベルを決定して、量子化するのに有用であり得る。時間とともに、神経マッピングデータおよび患者の自己表現による痛みは、システム１０が客観的な痛みレベルを学習する、例えば、痛みのより客観的評価を可能にするように痛みレベルを正規化するのを助けることができる。
ネットワークを通じてアクセス可能になることによって、システム１０は、患者が医療機関（例えば、診療所、病院、クリニックなど）から離れている場合に、および患者が医療機関にいる場合に、ユーザーが診断モジュール２１０に症状情報を入力することを可能にすることができる。患者が自分自身の症状をシステム１０に提出できることは、結果として１つまたは複数の利点になり得る。患者の特有の症状に基づいて、システム１０が自ら医療専門家を訪ねるべきか、またいつ訪ねるべきかについての推奨を提供することができるので、医療専門家に診てもらうことが適切なのか、またいつそうするのが適切なのかについて、患者はより良く決定することができ、それによって、患者の時間および医療専門家の時間を節約することができる。もし患者が医療専門家を訪ねた時は、患者が症状について医療専門家と個人的に話し合う前であっても、医療専門家は患者の症状を評価するためにシステム１０にアクセスすることができ、それによって、医療専門家は患者との対面時間に集中し、例えば、より詳細な情報に基づいた質問をし、特定の検査を実行する準備をすることなどが可能になる。診断および治療データベース３００に症状を記憶することは、症状がすでにシステム１０に記録されているので、患者が特定の症状を直接医療専門家に言うのを忘れること、ならびに／または特定の症状の特定の発症および／もしくはタイミングを忘れることを防止するのを助けることができる。情報が患者の状態のより完全で正確な描写に基づくことができるので、したがって、医療専門家は、患者に診断および治療情報をより良く提供することが可能になり得る。システム１０は、患者が診療所にいるとき、または医療専門家が直接観察しているときには現れ得ない一過性の症状、例えば発疹、痙攣などを捕えることができる。これらの捕えた一過性の症状、例えば、記録されたおよび記憶された音声、映像、および／または静止画像は、医療専門家が、一過性の症状を直接観察できることによって、一過性の症状についての患者の記憶、ならびに／または患者の意図的でなく不正確なおよび／もしくは医学的に不正確な説明だけに頼ることなく、より完全に患者の状態を評価することを可能にすることができる。
患者以外のユーザーが患者の症状をシステム１０に提出できることによって、システム１０は、医学的に訓練されていない人によって重要でないとして見落とされるかもしれない症状を記録することを可能にし、および／または症状のより完全な記録を確実にすることができる。したがって、システム１０は、患者の症状についてのより完全な知識を有することができ、このようにして、より正確な診断および／またはより効果的な治療計画を患者に提供するために患者の状態をより良く解析することができる。システム１０は、患者以外のシステムのユーザーが前に収集した患者データ、例えば、従来の医療履歴、人口統計情報などをシステム１０にリンクおよび／またはアップロードすることを可能にし、それによって、様々な解析のためにより多くのデータを考慮に入れることができるので、システム１０が患者に関する情報をより良く解析することができる。画像などのデータをアップロードする例示的な実施形態は、２０１２年９月５日に出願された「外科支援および管理のためのシステムならびに方法」という名称の米国特許出願第１３／６０３，４５２号により詳細に記載されている。上記出願は、参照により全体として本明細書に組み込まれる。
診断モジュール２１０は、患者によって入力された症状を解析し、入力された症状に基づいて少なくとも１つの可能性のある診断を決定し、例えば、診断のリストを示すディスプレイ画面（例えば、ユーザーが症状を入力するために用いた同じ装置の画面）を生じさせることによって、少なくとも１つの可能性のある診断をユーザーに提供するように構成することができる。可能性のある診断は、その診断が予備的なものにすぎず、ユーザーは完全な評価および診断のために医師に相談しなければならないという注意を付して、ユーザーに提供することができる。
診断モジュール２１０は、１つまたは複数のユーザーによって入力された患者の症状を解析して、様々な方法で少なくとも１つの予備的診断を決定するように構成することができる。例示的な実施形態では、診断データベース３１０は、複数の可能性のある診断を含むことができ、可能性のある診断の各々が複数の症状と関係する。この診断データは、例えばテーブルなどの任意の方法で構成することができる。診断モジュール２１０は、ユーザーが入力した症状を診断データベース３１０に記憶された複数の可能性のある診断と比較して、複数の可能性のある診断のどれがユーザーが入力した症状と一致する症状と関係するかを決定するように構成することができる。診断モジュール２１０は、患者について患者のために収集した神経マッピングデータを、別のユーザーによって、例えば患者によって以前入力された痛みレベルデータと、および／または診断データベース３１０に記憶された以前決定された神経マップと比較するように構成することができる。診断モジュール２１０は、このようにして、痛みを測定する客観的な方法を学習して、特定の患者の痛みの数に頼るのではなく、複数の患者からのデータに基づいて痛み温度計を生成するように構成することができる。さらに、上述したように、診断モジュール２１０は、診断を決定する際に、症状に加えて任意の１つまたは複数の患者特有の要因を解析するように構成することができる。
診断モジュール２１０は、所定の属性または基準と一致する患者が入力した患者特有の要因に基づいて、診断を決定するように構成することができる。診断データベース３１０の診断の各々は、所定の基準と関係する。基準の各々は、診断の各々がその診断を有する患者を規定する属性の組み合わせと関係するように、複数の属性を含むことができる。言い換えれば、所定の基準は、患者の要因が基準と一致する場合に診断モジュール２１０が患者のその診断を特定することができるように、診断と関係する患者特有の要因を規定することができる。所定の基準は、患者が基準に含まれる除外要因と一致する要因を有する場合に診断モジュール２１０が患者のその診断を除外することができるように、特定の診断を除外する患者特有の要因を規定することもできる。診断に対する所定の基準は、このように、包含基準（例えば、診断と関係する属性）および除外基準（例えば、診断を除外する属性）を含むことができる。診断モジュール２１０は、所定の基準に一致する患者の要因に基づいて、決定された診断と共に信頼レベルを提供するように構成することができる。信頼レベルは、特定の患者について一致するいくつかの所定の基準を反映することができる。例示的な実施形態では、信頼レベルは、患者について一致する属性の百分率（例えば、７５％が一致、９５％が一致、８０％が一致など）で提供することができ、および／または、一致する属性の数（例えば、８の属性のうちの７が一致、１８の属性のうちの１８が一致など）で提供することができる。患者が診断の属性の全てと一致する場合には、診断モジュール２１０は、患者が「完全な」一致であることを示すように構成することができる。同様に、患者が診断の属性の全てではないが大部分と一致する場合には、診断モジュール２１０は、患者が「完全な」一致ではなく「可能性のある」一致であることを示し、あるいはより多くの属性が一致する場合には「ありそうな」一致であることを示すように構成することができる。
診断モジュール２１０は、ユーザーが入力した症状が記憶された複数の可能性のある診断のいずれとも一致しないこと、例えば、複数の可能性のある診断のうちでユーザーが入力した症状の全てを含むものはないことを決定することができる。このような場合には、診断モジュール２１０は、一致する診断がなかったことをユーザーに知らせるように構成することができ、ならびに／または、診断モジュール２１０は、例えば、記憶された可能性のある診断のうちのどの１つもしくは複数がユーザーが入力した症状の大多数と一致するかに基づいて、１つもしくは複数の「最良の推定」診断を決定するように構成することができる。
したがって、診断モジュール２１０は、様々な患者データを収集する予備的診断機構として構成することができ、患者に症状の１つまたは複数の原因を知らせるのを助けることができ、ならびに、対面時および／またはユーザーが入力したデータの精査の際に患者の評価について考慮するために、可能性のある診断について患者を治療する医師に知らせるのを助けることができる。このように、患者が直接医師を訪ねる前であっても、あるいは、患者が直接医師を訪ねることがない場合であっても、患者は症状に関する情報を受け取ることができ、それは迅速な治療を容易にすることができる。診断モジュール２１０は、医師に彼らがそれほど精通していない状況について知らせるのを助けることもでき、それは、医師を訓練するのを助けて、彼らの仕事をより容易にし、医師の即時の教育を通してより良好な結果を提供することができる。診断モジュール２１０は、割り当てられた診断ごとにランク付けした適切な診断および信頼レベルと共に、鑑別診断を決定して報告するように構成することができ、それは医療専門家が患者の診断および／または治療に関してより詳細な情報に基づいて決定をするのを助けることができる。診断モジュール２１０は、複数の共存する診断、例えば転移性腫瘍および骨折、側弯症および脊髄症などを取り込むように構成することができる。診断モジュール２１０が、患者に施された全ての進行中の治療、療法、および医薬を取り込むことができるので、例えば、外科医、看護士、薬剤師、および／または患者に対してシステム１０により提供される自動警告によって、危険な薬物相互作用または異なる療法との危険な相互作用の可能性を回避することができる。
診断モジュール２１０は、医師が患者の診断データベース３１０に記憶するために患者の診断情報を手動で入力することを可能にすることができる。この手動で入力された診断情報は、システム１０に入力された症状データに基づくことができ、あるいは、他のデータおよび解析、例えば、システム１０の外部で収集され、医師によって解析されたデータに基づくことができる。診断情報をシステム１０に直接入力することを可能にすることによって、システム１０は、初期診断に続く治療の連続体を通して患者の治療を管理するのを助けることができる。したがって、システム１０は、少なくとも何人かの患者が様々な疾患、傷害、および疾病についての診断をすでに有している、医師の現在の診療、病院などにシームレスに組み込むことができる。同様に、システム１０は、システム１０を患者の医療にシームレスに組み込むことを可能にするために、患者の診断および／または治療の中ほどで、例えば患者の治療計画などの他の情報の手動による入力を可能にすることができる。
例えば、システム１０は、脊髄の場面において、特に、腰部、胸部、または頚椎のＤＤＤもしくは椎間板ヘルニア症例において、例えばサイトカイン（例えばフィブロネクチン−アグリカン複合（ＦＡＣ））の存在および患者の椎間円板の成長因子（例えばＴＮＦ−アルファまたはＩＬ−８）の検査に用いることができる。システム１０は、患者の症状についてのシステムの精査の結果として、医師に対してこの検査を行うよう促すことができる。検査の結果は、診断データベース３１０に記憶することができて、患者の診断において、および硬膜外ステロイド注射、例えば、エンブレルまたはレミケード（ＴＮＦアンタゴニスト）などの特定の治療の使用を推奨する際に用いることができる。システム１０は絶えずより多くの患者に対してこれらの検査を行い、続いて、それをＤＤＤおよび／または椎間板ヘルニアに対して選択した外科的治療の患者の結果と関連付けることによって、患者の状態を診断する際の検査の妥当性を追跡するにつれて、システム１０は、検査の結果に基づいて、いつ検査を定めるべきか、そして、いつ特定の薬および／または治療（侵襲性または非外科的）を定めるべきかについてより洗練された知能を獲得していく。システム１０は、検査の生データを受け取るように構成されることもでき、これらの顆粒の結果を選択した治療および患者の結果と絶えず比較することによって生成される統計的検出力によって、システム１０は、さらに検査の化学成分の解析を洗練させ、それらを診断、治療、および結果とより正確に関連付けることができる。あるいは、システム１０は、塩基配列決定法検査によって提供される各患者のＤＮＡデータを診断データベース３１０に記録して、患者のＤＮＡマーカーを解析し、類似の痛み診断と比較するアルゴリズムを実行するように構成することができる。時間とともに、この継続的な比較によって、患者が特定の脊髄疾患のより高いリスクをもつことを予測するマーカーをシステム１０が識別するようになる。この識別は、初期診断段階において、患者の症状と併せて、これらの高リスクマーカーの存在に基づく適切な治療計画を作成することを助ける。例えば、状態が時間とともに悪化するだけであって、外科インターベンションが必要なことを示す明白なマーカーがある場合には、状態が悪化してより多くの痛みおよび障害が生じる前に、より非侵襲的な手術を早期に行うことができる。患者に高リスクマーカーがない場合には、より保存的な治療が最初の行動方針として推奨されるだろう。
別の例では、診断モジュール２１０は、特定の病理学に関連する入力に含まれる特定の特徴を自動的に検出するために、単独で、または治療選択肢モジュール２１２と組み合わせて、患者のＭＲＩまたはＣＴスキャンなどの入力を解析するように構成することができるアルゴリズムを含むことができる。解析に基づいて、この自動診断アルゴリズムは、治療推奨と共に、他のシステム入力と協力して決定された、診断を決定する際に考慮するために見いだされた病理学の問題をユーザーに対してフィードバックすることを提供することができる。例示的な実施形態では、アルゴリズムは、つぶれた椎間板腔（決定された高さより短い）および脊髄の信号の損失などの検索するための予めプログラムされた病理を有することができる。これらの予めプログラムされた病理は、診断モジュール２１０および／または治療選択肢モジュール２１２で予め定義された関連する治療方法を有することができる。システム１０がより多くのデータを収集するにつれて、システム１０はこれらの解析および推奨を患者の機能的結果と比較することが可能になり、そして、システム１０への予めプログラムされた入力がどの程度正確であったかを学習することができて、必要に応じて、この結果に基づいて自動診断の正確さを高めるように調整することができる。システム１０は、患者と患者に対処することに最も成功する治療との間に共通の異常を見いだすために、診断および治療データベース３００および／または回復データベース３０８で収集されたデータを用いることにより、入力（例えば、ＭＲＩまたはＣＴスキャン）を評価するためのそれ自身の基準を独立に開発するためのさらなる解析を実行するように構成することができる。
治療選択肢モジュール
治療選択肢モジュール２１２は、診断モジュール２１０により決定された予備的な１つまたは複数の診断に基づいて、１つまたは複数の治療の選択肢を受け取るためのインターフェースをシステム１０のユーザーに提供することができる。ユーザーは、決定された予備的診断の各々について治療の選択肢を受け取ることができる、あるいは、治療選択肢モジュール２１２は、ユーザーが予備的診断のうちの１つまたは複数を特に選択してシステム１０からそのための治療の選択肢を受け取ることを可能にすることができる。
治療選択肢モジュール２１２は、様々な方法で治療の選択肢を決定することができる。例示的な実施形態では、治療データベース３１２は、複数の可能性のある治療の選択肢を含むことができ、可能性のある治療の選択肢の各々は少なくとも１つの可能性のある診断と関係する。この治療の選択肢データは、例えばテーブルなどの任意の方法で構成することができる。治療選択肢モジュール２１２は、検索は特定の治療の選択肢と最も完全に一致する所見の最適な一群を満たすための所定のしきい値を交差させるまで、リアルタイムに複合患者データ点を組立てるように構成することができる。治療選択肢モジュール２１２は、全ての既知の禁忌および相対的な禁忌を同時にふるい分けるように構成することができる。これらの鍵となる要素が不明であることが分かった場合には、治療選択肢モジュール２１２は、治療を提案する前に欠落したデータを提供するようにユーザーに対して問い合わせるように構成することができる。治療選択肢モジュール２１２は、可能性のある診断を治療データベース３１２に記憶された複数の治療の選択肢と比較し、治療データベース３１２にアップロードされ記憶された先行治療および結果に基づいて、複数の可能性のある治療の選択肢のうちどれが可能性のある診断と関係するかを決定するように構成することができる。この比較は、格納データを自動的に精査することによって、自動的に実行することができる。前の患者に関してシステム１０にロードされた情報は、各患者の複数の特有の変数もしくは属性、およびシステム１０によって自動的に比較され多数の組み合わせに分類され得る治療の種類を含むことができる。変数の例としては、患者の年齢、身長、体重、痛みレベル、走査画像（例えば、ＭＲＩ、ＣＴ、Ｘ線など）、可動域、生活様式の振る舞い（例えば、喫煙、運動など）、骨密度、椎間板変性、痛みの位置、実行された処置の種類、外れた骨、外れた椎間板、使用したインプラント、投与した薬、痛みの低減、仕事への復帰、溶融速度、および機能的結果などが挙げられる。患者ごとの特有の変数の収集は、システム１０が自動的かつ持続的にデータを精査し、患者間における変数の傾向を検出し、これらの傾向を患者の種類、処置の種類、および機能的結果と関係づけることを可能にする。これらの関係は、診断および治療モジュール２１０の複数のアルゴリズムを通してシステム１０によって評価され、最適化された結果が得られるように患者および症状に対する治療のより正確な推奨を提供することができる。
治療選択肢モジュール２１２は、診断を決定するために所定の基準を用いる診断モジュール２１０に関して上述したものと類似の所定の基準を用いて、治療を決定するように構成することができる。
治療選択肢モジュール２１２は、ディスプレイ画面（例えば、ユーザーが症状を入力するために用いた同じ装置のスクリーン）に可能性のある治療の選択肢のリストを表示させるように構成することができる。可能性のある治療の選択肢は、可能性のある治療の選択肢が予備的なものにすぎず、ユーザーは完全な評価および治療計画のために医師に相談しなければならないという注意を付して、ユーザーに提供することができる。可能性のある治療の選択肢は、可能性のある治療の選択肢の各々の成功率履歴と共に、ユーザーに提供することができる。成功率履歴は、治療の選択肢の各々について治療データベース３１２に記憶することができ、手動で入力することができる。代わりに、または、さらに、成功率履歴は、複数の患者に関してシステム１０によって収集されたデータ、例えば、ＨＲＱＯＬ、健康経済データなどに基づくことができ、そのようにして、システム１０は、実際の患者に行われた治療に関して以前に収集されたデータが将来の患者に提案される治療の選択肢を知らせることができるフィードバックループとして働くことができる。可能性のある治療の選択肢は、選択肢の少なくとも１つのための教育的リソースと共に、ユーザーに提供することができ、この教育的リソースは、例えば、システム１０（例えば、治療データベース３１２）に記憶された情報ウェブページへのリンク、第三者の教育的ウェブサイトへのリンク、雑誌記事もしくは本のリストまたはそれへのリンク、システム１０（例えば、治療データベース３１２）に記憶された外科的処置の教育ビデオ、ならびに医療装置製品の小冊子（例えば、システム１０に電子的に記憶された小冊子）へのリンクなどがある。
いくつかの実施形態では、治療選択肢モジュール２１２は、提案された治療の選択肢の各々について医療事務および支払情報を提供することができる。このような情報を提供することによって、治療の選択肢のうちのどれを続けるべきか（もしあれば）について、知識に基づいた意思決定を容易にすることができる。
いくつかの実施形態では、治療選択肢モジュール２１２は、患者のために提案する治療の選択肢を決定する際に、患者の症状以外の１つまたは複数の要因を考慮するように構成することができる。このような要因を考慮することによって、患者に特定の治療の選択肢を提案する際に治療選択肢モジュール２１２によって考慮される様々な治療の選択肢の可能性のある成功率が可能になる。このような要因は、患者の年齢、治療データベース３１２に以前記録された医師の治療選択、患者の骨密度、患者の医療履歴、患者に行われた以前の手術、ディスコグラフィ、以前の非外科的治療に対する患者のコンプライアンス率、漏れ率研究、患者の画像（例えば、Ｘ線、磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）画像、Ｘ線コンピュータ断層撮影（ＣＴ）走査など）、ならびに臨床検査による検査結果データなど、のうちの任意の１つまたは複数を含むことができる。
図７は、ＣＴスキャン機械３２および骨密度マーカー３４を用いて患者の正確な骨密度情報を取得する実施形態を示す。骨密度マーカー３４は、マーカー３４の一方の側（例えば、右側）に第１の密度ρ１を有する第１の材料と、マーカー３４の対向する側（例えば、左側）で第１の材料の隣に第２の密度ρ２を有する第２の材料と、を含む。マーカー３４は、ＣＴ機械３２によってスキャンされる患者の上および／または下に配置することができる。マーカー３４の密度ρ１、ρ１が分かっているので、ＣＴスキャンのグレースケール出力と相関させることができる。したがって、ＣＴスキャンの任意のピクセルの密度を決定することができる。したがって、ＣＴスキャンの骨を示すピクセルを解析することによって、患者の骨密度を測定することができる。治療選択肢モジュール２１２は、患者のために提案された治療の選択肢を決定する際に患者の骨密度データを考慮するように、例えば、患者が非常に低い骨密度を有する場合には非常に低い衝撃の運動を有する治療の選択肢を提案し、骨密度があまりに低い場合には外科的治療を提案しないなどのように構成することができる。
治療選択肢モジュール２１２によって提案される可能性のある治療の選択肢は、非外科的治療の選択肢（例えば、食事調節、運動療法、投薬など）、外科的治療（例えば、特定の外科的処置）などの侵襲性治療の選択肢、針処置、生検、およびカテーテルに基づく処置を含むことができる。例示的な実施形態では、非外科的治療だけをシステム１０のユーザーに最初に提案することができる。このようにして、手術などのより根治的で通常より高コストの治療を進める前に、保存治療を進めることができる。非外科的治療の１つまたは複数が進められて、患者の問題に対処するには不十分であると決定された場合には、治療選択肢モジュール２１２は、１つまたは複数の侵襲性治療の選択肢を提案するように構成することができる。提案された侵襲性治療の選択肢は、処置の種類および適切であればインプラントの選択肢を各々含むことができる。治療選択肢モジュール２１２は、ユーザーの要求により、例えば、医師が特定の患者のために非保存的治療の選択肢を要求した場合には、１つもしくは複数の侵襲性治療の選択肢を提案するように構成することができ、および／または、トリガーイベントが発生した場合、例えば、患者に対する非外科的治療が開始されてから所定のしきい値の時間が経過し、その後患者が所定の改善を示さなかった場合には、１つもしくは複数の侵襲性治療の選択肢を提案するように構成することができる。非限定的な例では、治療選択肢モジュール２１２は、診断モジュール２１０および／または以下でさらに述べる治療コンプライアンスモジュール２１６によって収集されたデータを解析し、そして、報告された痛みレベルおよび／または取り込まれた画像の解析によって示されるように、患者の可動性が特定の時間の後に特定の程度改善されたかどうかを決定するように構成することができる。非外科的治療が所望の結果を達成していないという決定に続いて、治療選択肢モジュール２１２が１つまたは複数の侵襲性治療の選択肢を提案する前に、治療選択肢モジュール２１２は、最初に１つまたは複数の他の非外科的治療を提案するように構成することができる。
ユーザーに治療の選択肢を提案することによって、診断および治療モジュール２００は、ユーザーが医療専門知識の領域外にあり得る情報を受け取り、解析することを可能にすることができる。非限定的な例では、患者のかかりつけの医師（ＰＣＰ）などの一般の医師は、特定の脊椎傷害または変形にあまり精通していない場合がある。診断および治療モジュール２００は、ＰＣＰが患者の脊髄症状を（例えば、診断モジュールに）入力して、脊椎関連の症状について提案された治療を（例えば、治療選択肢モジュール２１２から）受け取ることを可能にすることができる。したがって、ＰＣＰは、患者により迅速でより詳細な診断情報を提供することができ、ならびに、ＰＣＰが印刷もしくは電子本、印刷もしくは電子論文、および同僚との相談などの従来の診断および治療支援ツールに依存しなければならない場合よりも、より素早く、おそらくより正確に患者を専門家に導き、および／または適切な治療を助言することができる。ＰＣＰは、従来の診断および治療支援ツールに今まで通り相談することができる。さらに、ＰＣＰは、脊椎関連の症状のある患者に対して診断および治療モジュール２００を用いることにより、脊髄問題についてより精通することができ、それは、ＰＣＰが研修医を訓練し、同僚を教育し、患者を教育し、類似の症状をもつ将来の患者を治療することを助けることができる。
治療選択肢モジュール２１２は、選択肢の完全な理解および医療提供者が処方した治療に対する合意に注意をする患者から、パスワードで保護された署名承認が取得される、治療についての患者の同意の書式を含むことができる。この書式および署名は、診断および治療データベース３００の患者記録に記憶することができ、患者のＥＭＲにリンクすることができる。
ケア提供者モジュール
ケア提供者モジュール２１４は、システム１０のユーザーに対して、診断モジュール２１０により決定された予備的な１つもしくは複数の診断、治療選択肢モジュール２１２により決定された１つもしくは複数の治療の選択肢、および患者の地理的位置のうちの１つまたは複数に基づいて、患者を治療する１人または複数の医師の推奨を受け取るためのインターフェースを提供することができる。ケア提供者データベース３１４は、医師の各々が少なくとも１つの地理的位置と関係する複数の医師、少なくとも１つの診療地域、少なくとも１つの以前に実行された外科的処置、および／または少なくとも１つの以前に提供された治療に関するデータを含むことができる。このケア提供者データは、例えばテーブルなどの任意の方法で構成することができる。
ケア提供者モジュール２１４は、さらなる医療情報および／または治療のために患者が相談するのに適切であるように、診断モジュール２１０で決定された予備的診断、治療選択肢モジュール２１２で決定された治療の選択肢、および患者の地理的位置のうちの少なくとも１つを、ケア提供者データベース３１４に記憶されたデータと比較して、診断モジュール２１０で決定された予備的診断と関係する１人または複数の医師、治療選択肢モジュール２１２で決定された治療の選択肢、および／または患者の地理的位置を決定するように構成することができる。ケア提供者モジュール２１４は、ディスプレイ画面（例えば、ユーザーが症状を入力するために用いた同じ装置のスクリーン）に可能性のあるケア提供者のリストを表示させるように構成することができる。リストは、名前、住所、性別、電話番号、関連病院、認められた保険計画、ウェブサイト、および／または医療専門領域などのケア提供者に関する情報を含むことができる。ケア提供者モジュール２１４は、可能性のある治療を行っている関連病院および医師のために、結果へのアクセスを提供するように構成することができる。結果は、ケア提供者データベース３１４に記憶することができる。結果は、例えば、患者、患者の家族、患者の介護者、患者のかかりつけの医師などによる精査のために提供することができる。したがって、ケア提供者モジュール２１４は、患者が患者の近くの、ならびに／または患者の可能性のある診断および／もしくは可能性のある治療に関連する特定の技術をもつ医師の場所を決定するのを助けることができる。
治療コンプライアンスモジュール
治療コンプライアンスモジュール２１６は、システム１０のユーザーに対して、治療計画に対する患者のコンプライアンスを追跡するためのインターフェースを提供することができる。治療計画は、治療選択肢モジュール２１２によって提案される提案された治療の選択肢の１つであってもよく、医師によって修正されて治療選択肢モジュール２１２によって提案される提案された治療の選択肢の１つであってもよく、あるいは、治療選択肢モジュール２１２の支援なしに医師によってシステム１０に入力された治療計画であってもよい。治療計画は、治療データベース３１２に記憶することができる。治療コンプライアンスモジュール２１６は、このように患者の治療のモニタリングおよび管理を可能にすることができ、それは、患者の医師が患者の経過を評価するのを助けることができ、および／または、例えば治療計画を調整すること（例えば、食事の要件を変えること、医師の診察の頻度を変えることなど）、もしくは治療計画（例えば、非外科的治療）を別の治療計画（例えば、外科的治療）に置き換えることなどの、治療計画に対する修正が必要なのか、それがいつ必要なのかを決定することを助けることができる。
患者および患者以外のユーザーは、データを治療データベース３１２に記憶するために治療コンプライアンスモジュール２１６に提出することができる。したがって、データは、患者が医療機関にいるかいないかに関わらず、治療コンプライアンスモジュール２１６によって受け取ることができ、患者が医師を訪問または相談する時以外の時間を含む患者の治療の全体にわたって受け取ることができる。したがって、治療計画コンプライアンスに関するより正確でよりタイムリーなデータを収集し解析することができる。
治療に対する患者のコンプライアンス応答は、例えば、患者を治療する医師によって、および治療データベース３１２に記憶されたコンプライアンスデータを閲覧することによって、モニターすることができ、それによって、例えば治療する医師によって投薬レベルの変更をより容易に行うことが可能になる。簡素な自宅用診断ツールを、血液、尿、または他の流体内の成分をモニターするために用いることができる。この自宅用診断ツールの情報は、患者の医師が個々の患者に対する薬の投薬量を調整することを可能にすることができる。治療する医師は、医薬の線量を追跡され記録された情報に基づいて患者のニーズに対する薬の投薬量を変更することができる。他の自宅用ツールは、さらに、または、代わりにモニターすることができ、例えば自己管理の超音波映像、切開部位の写真、関心のある領域の顕微鏡写真などの結果である。これらの他の自宅用のツールは、治療データベース３１２の患者の記録にアップロードすることができ、そこで例えば患者の外科医によってデータがアクセスされ精査され得る。
ユーザーは、診断モジュール２１０へのデータの提出に関して上述したことと同様に、データを治療コンプライアンスモジュール２１６に提出することができる。治療コンプライアンスモジュール２１６によって収集され得るコンプライアンスデータの非限定的な例としては、実行した運動、服用した薬、日々の食事、通院した／実行した理学療法、心拍数などの生理学的データ、患者の地理的な位置、痛み、神経学的追跡、骨の整列（例えば、脊椎曲率など）、および患者の動き（例えば、可動性、歩行、歩行速度、柔軟性、筋力、姿勢、可動域、関節運動など）が挙げられる。治療コンプライアンスモジュール２１６は、ユーザーによるコンプライアンスデータの手動入力、例えば、物理療法の種類および長さの提出を受け取り、収集されたコンプライアンスデータ、例えば、スマートフォンもしくはブレスレットの位置および動きの追跡データを自動的に受け取るように構成することができる。治療コンプライアンスモジュール２１６は、例えば、６０分ごと、２４時間ごと、日曜日の朝ごと、などのように所定の時間間隔で自動的にデータを収集するように構成することができ、それは、異なる時間および／または異なる日に収集されたデータのより正確な比較を可能にするのを助けることができる。さらに、または、代わりに、治療コンプライアンスモジュール２１６は、例えば歩数計の使用などのトリガーイベントの検出に応じて自動的にデータを収集するように、例えば、患者が歩数計のカウントを増加させるように歩く／走るときに歩数計データを自動的に収集するように構成することができる。治療コンプライアンスモジュール２１６は、ユーザーに対して特定のコンプライアンスデータの入力を促し、ならびに／またはユーザーに対して特定の日付および／もしくは時間にコンプライアンスデータの入力を促すように構成することができる。治療コンプライアンスモジュール２１６は、服用した薬のスキャン、および投薬の時間間隔と相関する時間、例えば、直前、１時間後、２時間後、４時間後、８時間後などにおける患者コンプライアンスデータの収集を可能にするように構成することができる。
治療コンプライアンスモジュール２１６は、全体のおよび／または症状ごとのコンプライアンスレベルおよび／または治療の成功率を決定するために、受け取ったコンプライアンスデータを解析するように構成することができる。コンプライアンスレベルおよび／または成功率は、医師および／または治療コンプライアンスモジュール２１６が患者の治療計画の修正が必要かどうかを決定することを助けることができる。
治療コンプライアンスモジュール２１６は、患者の治療の有効性を決定するのを助けるために、受け取った患者の治療コンプライアンスデータを同様の治療を受けた他の患者のコンプライアンスデータ履歴と比較するように構成することができる。この比較は、治療コンプライアンスモジュール２１６が、患者が治療計画に適切に従っているか、あるいは、治療を受けている他の患者によって達成されたベンチマーク履歴より遅れているかを決定することを可能にすることができる。またこの比較は、治療選択肢モジュール２１２が将来の患者のための治療の選択肢を評価することを可能にすることができる。なぜなら、治療が、１つまたは複数の理由（例えば、患者のコンプライアンスを達成することの困難、症状に対処する際の遅い進行、高価であること、保険金の不足など）で問題を含むこと、あるいは、１つまたは複数の理由（例えば、患者モビリティは一貫して増加する。そして、非外科的治療の後に通常手術などが続かない）で特に効果的であることを履歴的に示す場合には、治療選択肢モジュール２１２は、治療を将来の患者に推薦することをより多くし（特に効果的な治療について）、あるいは、治療を将来の患者に推薦することをより少なくする（問題のある治療について）ことができるからである。
治療コンプライアンスモジュール２１６は複数の患者に関する情報を同時にかつ連続的に受け取るように構成することができるので、診断および治療モジュール２００は、特定の患者の治療計画の有効性を決定するのを助けるために、受け取ったデータを連続して解析することができる。診断および治療モジュール２００は、このように、毎日実行される特定の運動などの特定の治療態様について低いまたは高い有効性を示す別の集合の患者のデータに基づいて、特定の患者の治療計画を修正すべきであると決定することができる。言い換えれば、診断および治療モジュール２００は、例えば、１日１回の代わりに一日おきに一回の特定の運動を実行する、特定の運動の実行を中止する、塩分の摂取を減らす、睡眠中だけの代わりにニーブレース２４／７を着用するなど、現在の患者の治療が修正によって利益を得ることができると他の患者の経験から学習することができる。診断および治療モジュール２００は、例えば、ケア提供者に対して、患者の治療計画の修正が推奨されることを示す警報（例えば、ｅメールメッセージ、テキストメッセージ、インスタントメッセージ、電話など）を提供することによって、患者のケア提供者に対して患者の治療計画の修正を提案するように構成することができる。ケア提供者は、例えばシステム１０にログインすることによって修正を精査し、患者の治療計画を修正するべきかどうかを決定することができる。あるいは、診断および治療モジュール２００は、患者の治療計画を自動的に修正して、修正した治療計画に関して警報により患者に知らせるように構成することができる。しかし、通常、ケア提供者は、診断および治療モジュール２００が患者の治療計画を自動的に修正して患者に変更を知らせる前に、特定の患者対する適切さをチェックするために修正を精査するであろう。
治療コンプライアンスモジュール２１６は、コンプライアンスに関する患者へのフィードバックを提供するように構成することができ、それは、患者が可能な限り計画に従うことを確実にするのを助けることができ、および／または、計画が症状を効果的に治療していること、もしくは症状が消えていないことを患者に示すのを助けることができ、この場合には、相談のためにケア提供者と連絡をとるように患者を促すことができる。コンプライアンスのフィードバックは、様々な方法で提供することができる。コンプライアンスのフィードバックの非限定的な例としては、全ての計画態様に対するコンプライアンスの程度を示す百分率、経時的な骨の整列のモデル、経時的な可動性のグラフ、ならびに仲間集団の他人の経過によって鼓舞されることによって治療計画に従うように、経過を比較して患者に動機付けを提供する方法としての、類似の症状、診断、および治療計画を有する他の患者とのつながりまたは比較などが挙げられる。
術前モジュール
術前モジュール２０２は、システム１０のユーザーに対して、手術を計画するための、例えば、診療所の術前計画、手術室（ＯＲ）の術前計画、および患者の術前計画のためのインターフェースを一般的に提供することができる。より詳しくは、術前モジュール２０２は、外科医が、外科的処置を実際に実行する前に外科的軽減および／または可能性のある外科的結果を調べるために、患者の仮想モデル上で３次元（３Ｄ）シミュレーションされる手術を電子的に行うことを可能にすることができる。シミュレーション手術は、異なる外科用器具および／または異なる外科戦略を試みるために、患者の同じ外科的処置のバリエーションを含むことができる。術前モジュール２０２は、器具発注および供給などのロジスティック外科計画、ＯＲスケジューリングおよび要員スケジューリングを容易にすることもできる。術前モジュール２０２は、例えば患者が病院に到着する前後で患者の術前要件および活動を管理することによって、患者に手術の準備をさせるロジスティックスを容易にすることもできる。このようにして、術前モジュール２０２は、手術を行う決定から手術のために患者がＯＲに到着するまで、連続体を通して術前計画および管理を助けるように構成することができる。一実施形態では、術前モジュール２０２は、ユーザー入力を受け取り、ユーザーに情報を提供するように構成される１つまたは複数のウェブページを用いて実現することができる。例示的な実施形態では、患者および医師は、術前モジュール２０２の少なくとも一部分にアクセスすることができる。
術前モジュール２０２は、外科的処置モジュール２１８、器具管理モジュール２２０、スケジューリングモジュール２２２、および患者準備モジュール２２４を含むことができる。モジュール２１８、２２０、２２２、２２４の各々については、以下でさらに順に説明する。
上述したように、術前モジュール２０２は、術前データベース３０２から情報を読み出し、それに情報を書き込むように構成することができる。術前データベース３０２は、処置データベース３１６、在庫データベース３１７、およびカタログデータベース３１８を含むことができる。術前モジュールの構成要素モジュール２１８、２２０、２２２、２２４の様々なものは、処置データベース３１６、在庫データベース３１７、カタログデータベース３１８、および／または様々な他のデータベース、例えば、診断および治療データベース３００、手術データベース３０４、術後データベース３０６、ならびに回復データベース３０８のうちの１つまたは複数にアクセスするように構成することができる。データベース３１６、３１７、３１８の各々は、術前モジュールの構成要素モジュール２１８、２２０、２２２、２２４の様々なものに関連して、以下でさらに説明する。
外科的処置計画モジュール
外科的処置計画モジュール（ＳＰＰ）２１８は、システム１０のユーザーに対して、３Ｄシミュレーション手術を電子的に実行するためのインターフェースを提供することができる。例示的な実施形態では、手術を行う許可を与えられた外科医だけが、ＳＰＰモジュール２１８にアクセスすることができる。処置データベース３１６は、実行したシミュレーション手術の記録、例えば、シミュレーション手術の映像、シミュレーション手術において使用した外科用器具の在庫、シミュレーション手術に関する統計（例えば、手術時間の全体の長さ、処置の特定部分の長さ、仮想患者から除去された骨および／または軟部組織の量および／または正確な位置）、ならびにシミュレーション手術を実行するユーザーによって追加された注釈または注記などを記憶するように構成することができる。したがって、シミュレーション手術は、手術モジュール２０４および術後モジュール２０６に関して以下でさらに述べるように、例えば、シミュレーション外科的処置に対応する実際の外科的処置の実施中および／またはその後で、シミュレーション手術の実行者によって、訓練目的のために研修医によって、シミュレーション手術に対応する実際の外科的処置に関わるスタッフによって、および／またはシステム１０の他のユーザーによって、参照および／または解析のために将来用いることができる。
ＳＰＰモジュール２１８は、ユーザーがシミュレーションする外科的処置を選択することを可能にすることができる。ユーザーは任意の数の外科的処置をシミュレーションすることができ、それによって、ユーザーが前に全く実行することができなかった、またはそれを極めてまれにしか実行することができない処置を試みることを可能にする。処置データベース３１６は、ユーザーが外科的処置を選択することができる外科的処置の収集を含むことができる。処置データベース３１６は、この収集の中の外科的処置の各々に関連するデータを含むことができ、それによって、ＳＰＰモジュール２１８が、特定の外科的処置のユーザーの選択に基づいて、ユーザーに提案および選択肢を提供することを可能にすることができる。ＳＰＰモジュール２１８は、選択された外科的処置についての最適化された計画を推奨するように構成することができる。例示的な実施形態では、最適化された計画は、シミュレーション手術の開始の前にユーザーに提供することができて、シミュレーション手術の実施中にユーザーによってアクセス可能であり得る。ＳＰＰモジュール２１８は、複数の要因、例えば、前に実行された実際の外科的処置、ならびにユーザーおよび／または他のユーザーによって行われた選択された外科的処置に対応する結果に関して処置データベース３１６（および／または他の任意のデータベース）に記憶されたデータ、シミュレーション手術が実際に行われた患者に関するデータ、ならびにユーザーによって外科結果目標として確認された１つまたは複数の目標などに基づいて、最適化された計画を作成するように構成することができる。
非限定的な例として、ＳＰＰモジュール２１８は、ユーザーによって選択された外科的処置にカスタマイズされた外科用器具のメニュー（例えば、過去にユーザーおよび／または他のユーザーによって実行された選択されたシミュレーション処置と同じ種類の実際の外科的処置において使用される外科用器具を含むメニュー）、選択されたシミュレーション処置と同じ種類の以前実行された実際の外科的処置に基づく、選択された外科的処置の見積り額、選択されたシミュレーション外科的処置についての１つまたは複数の専門教育的リソース（例えば、外部のウェブサイトへのリンク）、ユーザーによる器具および／またはスタッフの異なる選択の各々についての選択された外科的処置の見積り額、カタログデータベース３１８に記憶されたマニュアル、ビデオ、画像、および／または他の情報データに対するリンク、選択されたシミュレーション処置と同じ種類の実際の外科的処置を以前実行して、相談が可能なユーザーの同僚（例えば、ユーザーと同じ病院で働いている外科医）の識別、ならびに、選択されたシミュレーション処置と同じ種類の実際の外科的処置を支援したユーザー（例えば、ユーザーと同じ病院で働いているスタッフ）と関係する外科支援スタッフの識別などを、ユーザーに提供するように構成することができる。教育支援を提供する例示的な実施形態は、２０１２年９月５日に出願された「外科支援および管理のためのシステムならびに方法」という名称の米国特許出願第１３／６０３，４５２号により詳細に記載されている。
ＳＰＰモジュール２１８は、ユーザーが、外科用器具、インプラント、および／またはハードウェア（例えば、モニター、スコープ、蛍光透視など）を含む補助器具、ならびに使い捨て器具（例えば管、ドレープ、センサー、縫い針など）の選択されたリストを処置データベース３１６に保存することができるように構成することができ、そのリストは、ユーザーが選択された種類または任意の種類のシミュレーション手術を実行しようと決定するたびに、ユーザーに表示することができる。いくつかの実施形態では、処置データベース３１６にある外科用器具の選択されたリストは、複数のユーザー、例えば、同じ病院で働く全てのユーザーが用いるために保存することができ、それは実際に病院で外科医用に利用可能な器具だけがシミュレーション用に選択されることを保証するのを助けることができる。処置データベース３１６に保存された任意のリストは、いつでも修正または削除することができる。
ＳＰＰモジュール２１８は、選択された外科的処置用のユーザーによる１つまたは複数の選択に対して、１つまたは複数の代替物を提案するように構成することができる。例として外科用器具を用いると、提案された代替物は、異なる外科用器具の間に作られた以前の相関、例えば、種類、サイズ、ならびに、器具が以前どの実際の外科的処置においてユーザーおよび／または他のユーザーによって用いられたかによって各外科用器具を分類することによって決定される、選択された器具に類似の器具であってもよい。提案された代替物は、以前使用されていなくてもよく、あるいはユーザーに知られていなくてもよい。ユーザーは、このように、新しく利用できる器具、処置をより容易に実行することができる器具、および選択された器具よりコストが低い可能性のある器具について知ることができる。在庫データベース３１７は、実際の手術においてユーザー用に利用可能な複数の実際の外科用器具に関するデータ（例えば、テーブル）を記憶することができる。提案された１つまたは複数の代替の外科用器具は、在庫データベース３１７に示すように器具の実際の可用性に基づくことができる。
図８は、ＳＰＰモジュール２１８がユーザー３８に表示することができる、選択されたシミュレーション処置と同じ種類の実際の外科的処置で使用する外科用器具およびインプラント３６を含むメニューの実施形態を示す。図示した実施形態では、メニューが表示され、シミュレーション処置がユーザー３８によって実行され得るクライアント端末は、タブレット４０として示してあるが、しかし、上述したように、任意のクライアント端末をシステム１０にアクセスするために用いることができる。外科用器具およびインプラント３６の各々は、実際の外科的処置で利用可能な実際の外科用器具の３Ｄモデルであってもよい。器具およびインプラント３６の各々に関する情報は、例えば、器具の上の選択ツールをクリックまたはホバリングすることにより、器具およびインプラント３６の１つを選択することによって、ディスプレイに表示し、および／または利用することができる。器具情報は、カタログデータベース３１８に記憶することができる。器具、インプラント、および補助器具に関する情報の非限定的な例としては、コスト、サイズ、ユーザーの病院の在庫の可用性、製造業者、ユーザーが以前の実際の外科的処置で器具を以前用いたかどうかに関する表示、および器具の追加の図が利用できるかどうかなどが挙げられる。図８では、メニューを画像のメニューとして示してあるが、メニューは、例えば、全てテキスト、全て画像、またはテキストおよび画像の組み合わせなど任意の方法で提供することができる。さらに、１つまたは複数の情報リソース、例えば、製品小冊子へのリンク、使用中の製品の教育ビデオへのリンク、ユーザーによって実行されたメニュー項目を用いる以前の外科的処置の識別などは、メニュー項目の任意の１つまたは複数について提供することができる。
ＳＰＰモジュール２１８は、選択されたシミュレーション外科的処置が実行される患者をモデル化するように構成することができる。言い換えれば、ＳＰＰモジュール２１８は、実際の患者を模した仮想患者を生成するように構成することができる。仮想患者は、システム１０に記憶されたデータ（例えば診断および治療データベース３００に記憶された実際の患者に関するデータ、例えば、患者の体重、Ｘ線画像、ＣＴ画像、ＭＲＩ画像、超音波画像、ＢＭＩ、遺伝子検査結果、患者の視覚画像など）、および／またはシステム１０に記憶された典型的な患者データに基づくことができる。シミュレーション手術は、このように実際の患者にできるだけ近いモデルに対して実行することができ、シミュレーションが可能な限りユーザーを訓練することを可能にするのを助け、手術の信頼性の高い結果を提供するのを助ける。
図９は、シミュレーション外科的処置ディスプレイ４２の実施形態を示す。脊椎骨は、外科目標４４を容易に識別するために、ディスプレイ４２において円で囲まれている。
シミュレーション外科的処置ディスプレイは、処置の拡張可視化を提供するように構成される１つまたは複数のユーザー選択肢を含むことができる。このような選択肢の非限定的な例としては、３Ｄ（例えば、ユーザーは３Ｄディスプレイを選択し、適切に３Ｄディスプレイを見るために３Ｄメガネをかけることができる）、ホログラム、および局所解剖学的マップが挙げられる。図１０は、２Ｄディスプレイデバイス５０上で３Ｄデータの可視化を容易にするように構成されるピンテーブル４８を含む局所解剖学的マッピングシステム４６の実施形態を示す。ピンテーブル４８は、それぞれがＳＰＰモジュール２１８の患者の３Ｄモデルに基づいて、３Ｄデータを示すように高さを自動的に調整するように構成された複数のピン４８ａを含むことができ、それによって、例えば、変形および矯正の可視化を可能にする。ピン４８ａは、手術前、手術中、および手術後の３Ｄ幾何学的形状の可視化を強化するために、柔軟性シートで覆われてもよい。
シミュレーション手術は、ユーザーが最初から最後まで選択された外科的処置をシミュレーションすることを可能にすることができる。シミュレーションすることができる選択された外科的処置の態様は、患者上のアクセスポイントのうちの１つまたは複数、処置で使用する外科用器具、組織の経路および／または牽引ならびに神経構造、骨の除去、軟部組織の除去、組織および構造の動き、矯正、間接的な減圧による動き、ならびに全てのインプラントの配置を含むことができる。ユーザーは、シミュレーション中に様々な点においてシミュレーション処置を保存することができ、それによってユーザーが技術を完成させるために２回以上処置の態様を繰り返し、異なる外科用製品の性能をテストし、異なるアクセスポイントの適合性をテストし、および／または他の目標を達成することを可能にすることができる。
ＳＰＰモジュール２１８は、シミュレーションした外科的処置の様々な態様を、シミュレーションの実行と共にリアルタイムに解析するように構成することができる。非限定的な例では、ＳＰＰモジュール２１８は、患者、外科医、およびＯＲスタッフが手術中に被曝した可能性のある放射線量をモニターし、さらに、選択的に、シミュレーション手術および実際の以前の放射線被曝、ならびに将来の被曝予測を含む患者の累計放射線被曝を計算するように構成することができる。放射線被曝をモニターすることは、患者の放射線被曝の減少を促すのを助けることができて、患者が特定の期間内に許容できるレベルを越えて放射線を浴びないことを確実にするのを助けることができる。非限定的な例では、ＳＰＰモジュール２１８は、シミュレーション処置の間に用いられる薬を、患者の既知のアレルギーおよび既知の薬物相互作用と比較するように構成することができ、それによって、手術中または手術後に患者に悪影響を与える薬の可能性を減らすのを助けることができる。さらに別の非限定的な例では、ＳＰＰモジュール２１８は、シミュレーション処置の各工程に基づいて、軟部組織の動き、伸張、除去（例えば、椎間板ヘルニアの）、および変化の予測体積モデル化を実行するように構成することができる。ユーザーは、このように、組織および他の構造が処置の各工程に基づいてどのように動くかをシミュレーションを用いてリアルタイムに見ることが可能であり得る。シミュレーション処置の間、ＳＰＰモジュール２１８は、組織および他の構造があると予測されるところを示すために、この予測モデル化を用いるように構成することができ、それらの周辺でナビゲーションを可能にする。ＳＰＰモジュールシミュレーションは、実行された牽引および／または減圧の予測量に基づいて、神経応答および／または変化を予測するために、履歴的な外科および文献データを用いることができる。シミュレーションが終了したときに、ＳＰＰモジュール２１８は、計画された結果（例えば、可能性のある治癒、「Ｘ」時間後の患者の可動性の可能性のある増加、矯正量など）のための処置を解析するように構成することができる。ユーザーは、このように、計画された結果を参考にし、例えば、計画された結果がユーザーが望むおよび／または期待するものよりも少ない場合には、手術を修正するべきかどうかを決定することができる。
ＳＰＰモジュール２１８は、修正手術の計画を容易にすることができる例として脊髄外科的処置を用いると、最初のインプラント製品、位置、骨の内部成長または上部成長などに関する患者情報を手術の前に精査することができる。最初のインプラントを除去する方法、交換インプラントの最適なサイズ、および追加の器具使用（例えば、最初の製品または骨除去ツールの器具セット）のニーズは、インプラント修正の外科計画に取り入れることができる。
ユーザーがシミュレーションによる外科的処置を完了したときに、ユーザーは処置が完全であることをマークすることができる。シミュレーションが完全であることであることをマークすることによって、シミュレーション外科的処置に対応する実際の外科的処置に対するシステム１０による術前計画が開始できることを、ＳＰＰモジュール２１８に伝えることができる。シミュレーション外科的処置の実施中に、ＳＰＰモジュール２１８は、ユーザーがシミュレーションの経過を保存することを可能にすることができるが、しかし、これらの保存は処置データベース３１６において不完全なシミュレーションとしてマークすることができる。ユーザーはシミュレーションを全て一度に実行することを選択してもよいし、あるいは、ユーザーは部分的に完全なシミュレーションを保存して、後の日付／時刻に保存されたシミュレーションを再開してもよい。ユーザーは、部分的に終了したシミュレーションを完了しないことを選択してもよい。ＳＰＰモジュール２１８は、患者の生涯にわたる構造変化をさらに示すために履歴的な患者の成長データを組み込むように構成することができる。この組み込みは、可変で変化する解剖学的構造を有する患者、例えば、可変で変化する曲率を有する若い側弯症患者にとって特に有用であり得る。システム１０のユーザーは、可能性のある将来の変化を評価して、外科的処置を計画し洗練させる際に支援するために、予測された生活変化モジュールを実行することができる。
ＳＰＰモジュール２１８は、ＯＲの内外でユーザーが利用可能であり得る。言い換えれば、ユーザーは、例えば、手術が予定される前にＯＲの外で、および／または、例えば、予定の手術の直前の準備としてＯＲ内で、ＳＰＰモジュール２１８を用いてシミュレーションを実行することができる。図１１は、プロセッサ（図示せず）、ディスプレイ画面５４、およびキーボード５６を含むコンピュータの形式のクライアント端末を介して、ＯＲでシステム１０にアクセスするユーザー５２の実施形態を示す。図示した実施形態では、ユーザー５２が脊髄処置の実施をシミュレーションしているが、上述したように、システム１０は他の種類の外科的処置をシミュレーションするために用いることができる。
器具管理モジュール
器具管理モジュール２２０は、システム１０のユーザーに対して、外科用インプラントおよび外科用器具などの手術で使用する器具を管理するためのインターフェースを提供することができる。例示的な実施形態では、医療管理者（例えば、病院在庫管理者など）および医療要員（例えば、手術を行う許可を与えられた外科医など）だけが、器具管理モジュール２２０にアクセスすることができる。
器具管理モジュール２２０は、完了したシミュレーション手術（例えば、完了したとマークされたシミュレーション）に基づいて、在庫データベース３１７で反映される実際の在庫が実際の手術のニーズを満たすことができるかどうか決定するように構成することができる。完了したシミュレーション手術に決定の基礎をおくことの代わりに（例えば、シミュレーション手術が実行されなかった場合）、あるいはそれに加えて、器具管理モジュール２２０は、選択された外科的処置の典型的な要件に基づいて、および／または、外科的処置のためにユーザーによって入力された特定の要件、例えば、特定の会社によって製造された医療装置を用いる外科医の選択に基づいて、在庫データベース３１７で反映される実際の在庫が実際の手術のニーズを満たすことができるかどうか決定するように構成することができる。器具管理モジュール２２０は、完了したシミュレーション手術でユーザーに使用された仮想外科用器具を、シミュレーションに対応する実際の外科的処置でユーザーに利用可能な実際の外科用器具と比較するように構成することができる。上述したように、在庫データベース３１７は、実際の手術で利用可能な複数の実際の外科用器具に関するデータを記憶することができる。器具管理モジュール２２０は、完了したシミュレーション手術で使用された仮想外科用器具の各々が在庫データベース３１７に示すように実際の在庫で利用可能かどうかを決定することができる。ＳＰＰモジュール２１８は、ユーザーが、１つまたは複数の追加の外科用器具、例えば、追加の植え込み可能なネジ、複数の追加の縫合などがシミュレーション外科的処置に対応する実際の外科的処置の実施中にＯＲで利用可能であることを必要とすることを示せるように構成することができる。器具管理モジュール２２０は、利用可能な実際の在庫を決定する際に、これらの要求された追加の外科用器具を含むように構成することができる。
器具管理モジュール２２０は、使用された仮想外科用器具に対応する実際の外科用器具、使用された仮想補助器具に対応する実際の補助器具、および在庫データベース３１７に「予約した」要求された追加の外科用器具をマークすることによって、実際の外科的処置に用いるために、在庫の実際の外科用器具および実際の補助器具を予約するように構成することができる。ユーザーが利用できる在庫、例えば病院の在庫は、このようにして、ユーザーによって、およびユーザーと同じ在庫で働いている他の任意の医療専門家によって実行される来るべき手術のために最新に保たれ得る。
器具管理モジュール２２０は、在庫データベース３１７によって示されるように実際の外科用器具または実際の補助器具が在庫で利用できない場合には、実際の外科的処置で用いるために、実際の外科用器具および補助器具を（例えば、医療装置配給業者または医療装置会社から）発注するように構成することができる。器具管理モジュール２２０は、特定の患者に用いるために製造されるカスタムインプラントを（例えば、医療装置会社から）発注するように構成することができる。外科用器具（例えば、術前計画による脊柱ロッドの輪郭加工）および植え込み物質（例えば、特定の植え込み物質の体積および型）などの外科用品のいかなる前構成も、器具管理モジュール２２０によって発注することができる。当業者が理解するように、カスタムインプラントは、様々な方法で設計され、発注することができる。非限定的な例では、３Ｄ解剖学的構造を取得する初期工程を含む脊椎間インプラントをカスタマイズする方法および装置は、２００５年６月１３日に出願された「脊椎間インプラントのカスタマイズ」という名称の米国特許出願第１１／１５０，４６８号（米国特許公開第２００６／０２８２０２０号として公開される）にさらに詳細に記載されている。一般に、患者の術前３Ｄ解剖学的構造は、例えばＣＴスキャン機械を使用するなど様々な方法で取得することができ、システム１０に、例えば、さらに後述するように診断データベース３１０に記憶することができる。３Ｄ画像、例えば、異なる角度からの複数の画像は、患者のための適切なカスタムインプラントを決定するために、外科医または他の医療スタッフによっていつでも引き続いて評価することができ、それから、手術中に利用できるように指示することができる。
器具管理モジュール２２０は、実際の外科用器具のための、カスタムインプラントのための、および前構成のための無条件注文の状態を追跡するように構成することもできる。器具管理モジュール２２０は、このように、器具が手術に必要なときに利用できること、ならびに、外科用ツールが利用できないだけのために手術の日程を変更および／または延期する必要がないことを確実にするのを助けることができる。在庫を発注し管理する例示的な実施形態は、２０１２年９月５日に出願された「外科支援および管理のためのシステムならびに方法」という名称の米国特許出願第１３／６０３，４５２号により詳細に記載されている。
スケジューリングモジュール
スケジューリングモジュール２２２は、システム１０のユーザーに対して、手術に関連して用いられる要員（例えば、外科支援スタッフ、販売代理人など）および病院スペース（例えば、ＯＲ、患者準備室、患者回復室など）を管理するためのインターフェースを提供することができる。例示的な実施形態では、医療管理者（例えば、病院在庫管理者など）および医療要員（例えば、手術を行う許可を与えられた外科医など）だけが、スケジューリングモジュール２２２にアクセスすることができる。
スケジューリングモジュール２２２は、完了したシミュレーション手術（例えば、完了したとマークされたシミュレーション）に基づいて、在庫データベース３１７で反映される利用可能な要員および利用可能な病院スペースが実際の手術のニーズを満たすことができるかどうか決定するように構成することができる。完了したシミュレーション手術に決定の基礎をおくことの代わりに（例えば、シミュレーション手術が実行されなかった場合）、あるいはそれに加えて、スケジューリングモジュール２２２は、選択された外科的処置の典型的な要件に基づいて、および／または、外科的処置のためにユーザーによって入力された特定の要件、例えば、特定の支援要員と働くことを好む外科医の選択に基づいて、在庫データベース３１７で反映される実際の在庫が実際の手術のニーズを満たすことができるかどうか決定するように構成することができる。スケジューリングモジュール２２２は、利用可能な在庫が加圧滅菌され無菌であるかどうかを決定するように構成することができる。スケジューリングモジュール２２２は、手術に必要とされる病院の部屋（例えば、ＯＲ、準備室、患者回復室など）の各々が在庫データベース３１７に示すように実際の在庫で利用可能かどうかを決定することができ、および／または、スケジューリングモジュール２２２は、手術に必要とされる外科スタッフ（例えば、販売代理人、麻酔医など）の各々が在庫データベース３１７に示すように実際の在庫で利用可能かどうかを決定することができる。ＳＰＰモジュール２１８は、ユーザーが実際の外科的処置の実施のために特定の病院スペースおよび／または要員の選択を示すことができるように構成することができる。スケジューリングモジュール２２２は、利用可能な実際の在庫を決定する際に、これらの特定の選択を含むように構成することができる。ＳＰＰモジュール２１８は、ユーザーが同じ選択を繰り返し入力する必要がないように、ユーザーの選択を記憶するように構成することができる。
スケジューリングモジュール２２２は、在庫データベース３１７で特定の日付および時間に「予約する」ように病院スペースをマークすることによって、実際の外科的処置で用いるための１つまたは複数の病院スペース（例えば、部屋）を予約するように構成することができる。同様に、スケジューリングモジュール２２２は、１人または複数の医療スタッフのスケジュールを（例えば、医療スタッフにアクセス可能な１つまたは複数の電子カレンダーで）在庫データベース３１７で特定の日付および時間に「予約する」ようにマークすることによって、１人または複数の医療スタッフを実際の外科的処置に存在するよう予定を組むように構成することができる。ユーザーが利用できる病院スペースおよび要員は、このように、ユーザーによって、ならびにユーザーと同じ病院スペースおよび／または要員プールから働いている他の任意の医療専門家によって実行される来るべき手術のために最新に保たれ得る。
要員および病院スペースをスケジューリングする例示的な実施形態は、２０１２年９月５日に出願された「外科支援および管理のためのシステムならびに方法」という名称の米国特許出願第１３／６０３，４５２号により詳細に記載されている。
患者準備モジュール
患者準備モジュール２２４は、インターフェースを備えるシステム１０のユーザーを患者に予定の外科的処置の準備をさせることに提供することができる。患者準備モジュール２２４は、外科的処置のためにＯＲに到着するまでの自宅での患者準備の連続体を通して、患者を準備することができる。このようにして、患者準備モジュール２２４は、患者が時間通りに病院に到着し、必要な手術前要件が満たされるように、患者が手術のために自宅で準備するのを助けることができ、そして、患者がＯＲに到着する前に、病院にいる間に患者が適切に手術の準備をすることを確実にするのを助けることができる。
患者準備モジュール２２４は、ユーザーに、例えば、手術の予定がある患者に、自宅での手術前の患者の準備を提供するように構成することができる。例示的な実施形態では、患者準備モジュール２２４は、例えば、絶食を始める日および時間、特定の薬を摂取する日および時間、病院に到着する日および時間、完了しなければならない術前の血液検査、採取される身体のサンプルなど任意の手術前の要件に関する少なくとも１つのリマインダーを、ユーザーに提供するように構成することができる。当業者には理解できるように、リマインダーは、例えば電子メール、電話、モバイル・デバイス・アプリなどによって、任意の数の方法でユーザーに提供することができる。患者準備モジュール２２４は、ユーザーがリマインダー配信の１つまたは複数のモードを選択できるように構成することができる。例示的な実施形態では、システム１０は、ユーザーが最初にシステム１０にアカウントを設けるときに、例えば、システム１０がリマインダー、通知、警告などを提供することができる、電子メールアドレス、自宅の電話番号、携帯電話番号、インスタント・メッセージ・アカウントなどの少なくとも１つを入力するようにユーザーに促すことによって、リマインダー配信の１つまたは複数のモードを選択するようにユーザーに促すことができる。ユーザーが治療中にシステム１０を用いると、ユーザーは、ユーザーが治療リマインダー、例えば、治療コンプライアンスモジュール２１６からの警告を受け取った同じ方法で、手術準備リマインダーを受け取ることができる。このようにして、ユーザーが予定された手術の準備をするまでには、ユーザーはシステム１０の使用に慣れることができて、それによって、手術のストレスを和らげるのを助けることができ、医療要員がガイダンスを提供するために必ずしも患者と共にいるわけではない場合に、患者が適切に情報を与えられて、患者によって行われる必要な手術前の処置を思い出すことを確実にするのを助けることができる。
患者準備モジュール２２４は、患者が病院に到着してから患者が手術のためにＯＲに到着するまで、手術が予定された患者をモニターすることによって、手術前の患者支援を提供するように構成することができる。例示的な実施形態では、患者準備モジュール２２４は、患者をモニターするように構成することができる。患者が着用できるブレスレット、ネックレス、ガウン、ＩＤタグなどに埋め込まれたスマートチップなどの様々な方法で、患者をモニターすることができる。患者準備モジュール２２４は、患者の生命徴候、病院内での位置、および状態をモニターするように構成することができる。このモニターされた情報は、患者準備モジュール２２４が、例えば、患者の部屋の準備を開始させ（例えば、患者の現在位置を用いて、患者の次の部屋の準備を開始させ）、患者が即時の対応（例えば、生命徴候の変化により）を必要とする場合には医療要員に警告し、予定された手術の開始時刻前の一定時間に患者が特定の場所に存在することに基づいて患者の手術が遅れると決定された場合には、在庫データベース３１７のスケジューリングおよび／または在庫調整を行うことを可能にすることができる。このモニターされた情報は、患者準備モジュール２２４が、実行される手術が予定された手術、例えば、正しい側または正しい脊髄レベルの手術と一致することを確実にするために、自動術前チェックを実行することを可能にすることができる。患者準備モジュール２２４によって実行されるモニタリングは、生命徴候を記録するために必要なので手術中に連続して行うことができ、ＯＲで従来通り用いられている多くの他のモニターと組み合わせることができる。これらの出力の全ては、解析に含めるため患者の記録に追加するために、処置の全体にわたってシステム１０の手術データベース３０４によって収集することができる。
手術モジュール
手術モジュール２０４は、一般に、システム１０のユーザーに対して、ＯＲ（または他の場所）での外科的処置の実施を強化するために、および将来の解析のためのデータを収集するためのインターフェースを提供することができる。より詳しくは、手術モジュール２０４は、外科医が術前モジュール２０２により実行され保存された３Ｄシミュレーション手術を参考にすることを可能にすることができ、それは実際の外科的処置が所定の結果を効率的かつ効果的に達成するのを助けることができる。手術モジュール２０４は、実際の外科的処置の実施中に、以前のシミュレーション外科的処置に対する実際の外科的処置の実施に関するフィードバックを提供することができ、それは、中間修正を可能にすることができ、および／または外科スタッフに外科の職務について情報を与えるのを助けることができる。また手術モジュール２０４は、外科的処置の実施中に、例えば器具使用マニュアルまたはビデオなどの情報の材料を提供することもでき、それは外科的処置が適切に実行されることを確実にするのを助けることができる。また手術モジュール２０４は、外科的処置の様々な態様、例えば、器具使用、要員活動、放射線量計などの放射線モニタリング装置を着用しない患者の放射線被曝、患者の生命徴候などを追跡することもでき、それは、中間修正を可能にすることができ、外科スタッフに外科の職務について情報を与えるのを助けることができ、および／または、以下でさらに述べるように、術後モジュール２０６による外科的処置の術後解析を容易にすることができる。以下でさらに述べるように、手術モジュール２０４によって追跡された情報は、システム１０によって、例えば、回復モジュール２０８によって、患者回復および連続した術後治療を容易にするために用いることもできる。また手術モジュール２０４によって追跡された情報は、患者および／または外科的処置が実行された患者と類似の状況にある他の患者を含む将来の手術を推奨および／または計画する際に、システム１０によって、例えば、診断および治療モジュール２００ならびに／または術前モジュール２０２によって用いることもできる。このようにして、システム１０は、様々な方法で、例えば、履歴的な外科結果からみて効果的な治療を解析し推奨することによって、手術の特定の種類および／もしくは外科用器具の特定の種類による特定の外科医の実施履歴からみて推奨される外科戦略を提供することによって、ならびに／または、手術の特定の種類および／もしくは外科用器具の特定の種類による複数の異なる外科医の実施履歴からみて推奨される外科戦略を提供することによって、時間とともによりスマートになることができる。
一実施形態では、手術モジュール２０４は、ユーザー入力を受け取り、ユーザーに情報を提供するように構成される１つまたは複数のウェブページを用いて実現することができる。例示的な実施形態では、医師は手術モジュール２０４の少なくとも一部にアクセスすることができるが、患者は手術モジュール２０４に全くアクセスすることができない。
手術モジュール２０４は、計画追跡モジュール２２６、処置解析モジュール２３０、教育モジュール２２８、器具追跡モジュール２３２、ＯＲ解析モジュール２３４、および要員追跡モジュール２３６を含むことができる。モジュール２２６、２２８、２３０、２３２、２３４、２３６の各々は、順に以下でさらに説明する。
上述したように、手術モジュール２０４は、手術データベース３０４から情報を読み出し、それに情報を書き込むように構成することができる。手術データベース３０４は、製品および処置データベース３２０、ＯＲデータベース３２２、器具データベース３２４、および民族誌データベース３２６を含むことができる。手術モジュールの構成要素モジュール２２６、２２８、２３０、２３２、２３４、２３６の様々なものは、製品および処置データベース３２０、ＯＲデータベース３２２、器具データベース３２４、民族誌データベース３２６、ならびに／または、様々な他のデータベース、例えば、診断および治療データベース３００、術前データベース３０２、術後データベース３０６、および回復データベース３０８のうちの１つもしくは複数にアクセスするように構成することができる。データベース３２０、３２２、３２４、３２６の各々は、手術モジュールの構成要素モジュール２２６、２２８、２３０、２３２、２３４、２３６の様々なものに関連して、以下でさらに説明する。
例示的な実施形態では、ＯＲは、ＯＲで実行される外科的処置の間に診察のためのシステム１０からの情報を表示するように構成される単一のユーザーインターフェースを有する。ユーザーインターフェースは、ＯＲに設置されてもよいし、あるいは、ＯＲから見える近くの領域に設置されてもよい。図１２は、プロセッサ（図示せず）、ディスプレイ画面５８、およびキーボード６０を含むコンピュータの形式のクライアント端末を介してシステム１０にアクセスすることができるＯＲ設定の実施形態を示す。図示した実施形態では、外科医６２および医療支援要員６４は、ディスプレイス画面５８を全て見ることができ、それは全てのＯＲ要員が処置を追跡し、職務についてより良く情報を持ち、いかなる異常にも素早く気づくのを助けることができる。図１３は、プロセッサ（図示せず）ならびに外科医６８および医療支援要員７０によってＯＲ内の全てまたはほとんど全ての位置から容易に見える位置にあるディスプレイ画面６６を含むコンピュータの形式のクライアント端末を介してシステム１０にアクセスすることができるＯＲ設定の別の実施形態を示す。
システム１０によって収集および／または解析された様々な種類のデータは、ユーザーインターフェースに表示することができ、および／または、例えば他の視覚的インジケータ（例えば、外科用器具の光点滅などによって）、動き（例えば、外科用器具などの振動などによって）、もしくは音（例えば、システム１０と通信するスピーカーからの音声ビープ音などによって）によってＯＲの医療要員に利用できるようにすることができる。非聴覚的フィードバックだけを、または、視覚的フィードバックと組み合わせてそれを提供することによって、雑音が多いＯＲ環境でフィードバックに気がつかないか、あるいはそれを見落とす可能性をより少なくすることができる。
図１４〜図１６は、ＯＲでアクセスできるユーザーインターフェースに選択的に表示することができる様々な種類のデータの実施形態を示す。図１４は、累計時間（例えば、絶えず更新される手術時間）、患者の失血総量、および、椎間板除去の現行総量（例えば、手術中に患者から除去される椎間板の絶えず更新される量）を含む、システム１０によって収集された手術の経過を表示するデータを示すユーザーインターフェース７６を示す。経過データは、手術がスケジュール通りに進むのを助けることができ、患者の安全性を確実にするのを助ける（例えば、患者の失血が危険量に達したかどうかを考慮することによって）ことができ、および、手術がその目標を果たすのを助ける（例えば、患者から組織の所望量が除去されたかどうかを考慮することによって）ことができる。システム１０によって収集された手術の経過を表示するデータの他の非限定的な例としては、患者から除去された骨の量、植え込みのために除去される必要がある組織および／または骨の量（例えば、術前計画で示すように）、終板の準備（例えば、内視鏡的観察および／またはスマートツールによる）、インプラントの配置（例えば、コンピュータのガイドによるその場ロッド輪郭加工）、達成された矯正量、および神経の痛み／健康などが挙げられる。図１５は、患者情報を示すデータを示し、それによって患者の安全性を確実にするのを助けるユーザーインターフェース７８を示す。図示した実施形態では、患者情報は患者の生命徴候を含む。システム１０がＯＲで表示するように構成することができる患者情報の他の非限定的な例は、術前の患者画像（例えば、Ｘ線、ＣＴスキャンなど）を含む。図１６は、外科的処置で用いられる器具のリストおよび器具の各々が外科的処置で用いられた累計時間の形式で器具情報を示すユーザーインターフェース８０を示す。システム１０がＯＲで表示するように構成することができる器具情報の他の非限定的な例としては、１つもしくは複数の器具のカメラ図、器具ナビゲーション、ならびに、器具データベース３２４に記憶された器具の仕様および／もしくはマニュアルが挙げられる。教育モジュール２２８に関してさらに後述するように、システム１０はＯＲで例えば教育材料などの他の種類の情報を示すように構成することができる。
図１２および図１３の図示する実施形態は、ＯＲにおいてシステム１０のための１つのディスプレイだけを各々含んでいるが、システム１０のための任意の数のディスプレイをＯＲに設けることができる。複数のディスプレイを設けることによって、任意の与えられた時間にＯＲの医療要員がより多くの情報に容易にアクセスすることができ、異なる医療要員が特定のジョブに最も有用な情報を提供する専用のディスプレイをもつことを可能にすることによって、医療要員を集中させるのを助けることができ、および／または、ディスプレイが利用できない場合には外科医が自分の位置を変えることを可能にすることによって、外科医の疲労を低減させることができる。さらに、ＯＲのシステム１０のための任意の１つまたは複数のディスプレイは、複数の図を表示するように、例えば、ピクチャー・イン・ピクチャー能力（例えば、同じ手術部位の２つの異なるカメラアングル）を有するように、および／または、データのオーバレイ（例えば、下位層を露出させるために同時に剥ぎ取ることができる覆われた組織層）を提供するように、構成することができる。
システム１０は、ＯＲにおける要求に応じて異なるデータディスプレイ、例えば、保存されたシミュレーション計画および／または保存されたシミュレーションと実行されている実際の処置との比較、患者の生命徴候データ、外科的処置メトリックスなどのデータディスプレイにアクセスできるように構成することができる。例示的な実施形態では、システム１０は、ユーザーインターフェース上の表示を変更するためにタップされるように構成されるデジタルキー（例えば、キーを含み患者の上またはその近くに投影されるキーパッド）を投影するように構成することができ、および／または、例えば、特定の医療スタッフをＯＲに呼び出すことを要請すること、器具トレイから器具を要求すること、ディスプレイに表示されるシミュレーションを巻き戻すことなどの他のシステム制御を有効にするように構成することができる。
図１７Ａは、例えばＯＲの患者、または、例えば器具トレイもしくはドレープなどの別の不規則な表面などの不規則なスクリーン表面上への投影を容易にするように構成されるプロジェクションシステムの実施形態を示す。プロジェクションシステムは、画像を不規則なスクリーン表面１３８に投影するように構成される複数のプロジェクター１３６を含むことができる。プロジェクター１３６の各々は、システム１０のＣＰＵ（図示せず）と通信して、ＣＰＵへ情報を送信し、それから情報を受け取るように構成することができる。ＣＰＵは、クラウドサーバーと通信するＣＰＵおよび／またはプロセッサがデータ処理を実行することができるように、システム１０の少なくとも１つのクラウドサーバーと通信することができる。本明細書に述べる他のＣＰＵは、クラウドサーバーと通信するように同様に構成することができる。図示した実施形態のプロジェクター１３６の各々は互いと同一であるが、システムのプロジェクターは互いから異なってもよい。図１７Ｂは、プロジェクター１３６のうちの１台をより詳細に示す。プロジェクター１３６は、ＲＧＢ画像を投影するように構成されるＲＧＢプロジェクター１３６ａ、赤外線信号を検出するように構成されるＩＲセンサー１３６ｂ、および赤外画像を投影するように構成されるＩＲプロジェクター（ドットおよび長方形）１３６ｃを含むことができる。ＩＲを用いることによって、プロジェクター１３６は互いに絶えず位置合わせして、表面１３８を追跡することができ、それは、定常的な更新および良い品質の投影を可能にすることができる。表面１３８を追跡する単一のビューアパースペクティブは、表面下の投影イリュージョンを可能にすることができる。ＩＲプロジェクター１３６ｃのドット投影は、表面マッピングのために用いることができ、ＩＲプロジェクター１３６ｃの長方形投影は、複数投影オーバーラップシーミングのために用いることができる。プロジェクター１３６の全ては、同時に長方形投影モードになるように同期することができ、それから各々は表面マッピングのためにドットモードに代わることができる。ＣＰＵは、プロジェクター１３６の長方形およびドットモードを制御するように構成することができる。
別の例示的実施形態では、システム１０は、非接触制御による異なるディスプレイ間の選択的な切り換えを可能にするように構成することができる。このようにして、医療要員は、無菌性を損なうことなく、患者に対する位置を変えることなく、そして手を器具および／または他の外科的職務から離すことなく、データを素早く受け取ることができる。非接触制御は、例えば、デジタルキーボードの投影を開始すること、特定の医療スタッフをＯＲに呼び出すことを要請すること、器具トレイから器具を要求すること、ディスプレイに表示されるシミュレーションを巻き戻すことなど、他のシステム命令のために同じように用いることができる。非接触制御の非限定的な例としては、動作検知（例えば、あたかも本のページをめくるように、次のディスプレイスクリーンをユーザーインターフェースに表示させるために、ページめくりを模倣して空中で手を動かすこと）、眼球運動追跡（例えば空間場における特定の位置または位置の組み合わせを見ること）、音声認識（例えば、特定のディスプレイがユーザーインターフェースに示されるように特定のキータームまたはキーフレーズを話すこと）、および、ダイレクト・ブレイン・インターフェース（例えば、Ｐ３００、遅い皮質応答、およびニューラルネットワークに基づく訓練方法の使用を含むがこれに限らない、脳波記録法（ＥＥＧ）センサーおよび事象関連電位ＥＲＰ技術による）などが挙げられる。非接触制御は、例えば、空間場の部屋の特定の位置を見ること、および特定の活性化ワードを話すことなどの任意の組み合わせで用いることもできる。視野における特定の活性化位置は、動的であって、コンピュータ制御によるディスプレイデバイスの一部であってもよい。
図１８は、システム１０の非接触制御を可能にするように構成される運動検出システムの実施形態を示す。運動検出システムは、プロジェクター８２、ならびにＯＲ内の人の動きに関するデータを収集するように構成される赤外線（ＩＲ）およびＲＧＢカメラ８４を含むことができる。収集されたデータは、システム１０の一部である中央処理ユニット（ＣＰＵ）８６に送信することができ、ＣＰＵ ８６は、例えばデータボード８３などのユーザーインターフェース上のディスプレイが変化するべきかを決定するために受け取ったデータを解析するように構成される。データボード８３は、カメラ８４によって位置が追跡され得る平面を含むことができて、その表面に選択された画像が表示され得る。ユーザーは、仮想入力デバイス（例えばボタン）のデータボード８３上の投影をタッチすることができ、システムはユーザーの指の動き、位置、および投影された画像をコマンドとして読み込んで、それに応答することができる。非接触制御は、外科医からＯＲスタッフへの指示のコミュニケーションを容易にすることができる。図示した実施形態では、ＣＰＵ ８６は、必要とする器具にレーザーポインティングすることにより、トレイ８９上の複数の器具の中から特定の必要とする器具にＯＲスタッフを導くことによって指示をＯＲスタッフに通知するように構成されるレーザーポインター８７に結合することができる。レーザーポインター８７は、ＣＰＵ ８６から受け取った命令、例えば、レーザーポインター８７がトレイ８９上の必要とする器具を指示するように特定の方向に特定の量だけ回転する命令に応答して動くように構成される、例えば回転マウント８５などの運動機構に結合することができる。レーザーポインター８７は、レーザーポインター８７が必要とする器具を指示していることの視覚的な確認をユーザーインターフェース上に提供するように構成されるカメラ（図示せず）を含むことができ、それはユーザーが命令を視覚的に確認するための命令を提供することを可能にすることができる。
図１９は、システム１０の非接触制御を可能にするように構成される、例えばＥＰＯＣ Ｎｅｕｒｏｈｅａｄｓｅｔ（カリフォルニア州サンフランシスコのＥｍｏｔｉｖ Ｓｙｓｔｅｍｓから入手可能）などのダイレクト・ブレイン・インターフェース・システムの実施形態を示す。ダイレクト・ブレイン・インターフェース・システムは、例えば外科医などのユーザー９０の頭部に配置されるように構成される複数のＥＥＧセンサー８８を含むことができる。ＥＥＧセンサー８８は、システム１０の一部であるＣＰＵ ９２にデータを送信するように構成することができ、ＣＰＵ ９２は、ユーザーインターフェース９４上のディスプレイが変化するべきかを決定するために受け取ったデータを解析するように構成される。さらに、または、あるいは、ＣＰＵ ９２は、ＯＲ器具９６の１つまたは複数の部分（例えば、外科手術用ツール、ライト、テーブルなど）が調整を必要とするかどうかを決定し、そうであれば、このような調整（例えば、照明を減光し、照明を点灯し、カメラをズームし、テーブルの高さを調整するなど）を行うために受信データを解析するように構成することができる。ＯＲ器具は、例えばＡｒｄｕｉｎｏなどのプログラマブルプロセッサによって、ダイレクト・ブレイン・インターフェース・システムに接続することができる。
図２０は、システム１０のユーザー１４０にハンズフリーで情報を提供するように構成される非データ通信システムの実施形態を示す。非接触データ通信システムは、ユーザー１４０が動きによってシステム１０からの情報の受信を制御することができるように構成することができる。言い換えれば、システム１０は、ユーザー１４０の動きに基づいて、ユーザー１４０に種々の情報を送信することができる。さらに、非接触データ通信システムは、ＯＲ内のシステム１０の１人または複数の他のユーザーが自分自身の非接触データ通信システムをもつことができ、選択された情報がユーザー１４０だけに送信され得るように、一人で使用するために構成することができ、それによって、各ユーザーは当面の特定のタスクに最も有用な情報を選択することができる。しかし、非接触データ通信システムは、一人のユーザー１４０の動き制御に基づいて複数のユーザーに同じ情報を送信するように構成することができる。非接触データ通信システムは、ユーザー１４０の頭部に装着するように構成される透過レンズのヘッド・マウント・ディスプレイ１４２を含むことができる。透過レンズのヘッド・マウント・ディスプレイ１４２は、透過レンズのヘッド・マウント・ディスプレイ１４２がユーザー１４０の頭部に装着された場合に、ユーザーの頭部の動きによってどの情報をユーザー１４０に表示するかを制御することができるように、方向追跡を備えることができる。透過レンズのヘッド・マウント・ディスプレイ１４２は、システム１０のＣＰＵ １４４と通信するように構成することができ、それによって、透過レンズのヘッド・マウント・ディスプレイ１４２に表示される情報をリアルタイムに更新することができる。例示的な実施形態では、ユーザーの頭部の動き、例えば、頭部の回転および／または頭を上げることによって、ユーザー１４０は種々の球面ゾーン１４６の種々のデータを見ることが可能になる。球面ゾーン１４６の各々は、例えば、ＯＲ器具に関する情報、術前データ、患者の生命徴候、外科工程に関する情報の供給、組織層オーバレイを有する手術部位の可視化などの種々の種類のデータを表示することができる。別の実施形態では、ユーザーの頭部の動き、例えば、頭部の回転および／または頭を上げることによって、ＣＰＵ １４４は患者および／または他の表面上に種々のデータを投影させることができる。
計画追跡モジュール
計画追跡モジュール２２６は、システム１０のユーザーに、外科設定、例えばＯＲにおける実際の外科的処置の経過を追跡するためのインターフェースを提供することができる。実際の外科的処置の経過は、製品および処置データベース３２０に記憶された外科的処置の典型的な実施に対して追跡することができ、および／または、術前モジュール２０２により実行され、処置データベース３１６に保存された３Ｄシミュレーション手術に対して追跡することができる。外科的処置の典型的な実施は、例えば、研究室または試験条件で実行された外科的処置の保存されたデモンストレーション版などのように、予めプログラムすることができ、あるいは、外科的処置の典型的な実施は、システム１０によって追跡され、製品および処置データベース３２０に記憶された外科的処置の以前の実際の実施から集めることができる。外科的処置の以前の実際の実施は、特定の外科医（例えば、実際の外科的処置を行っている外科医）によって、特定の病院（例えば、実際の外科的処置が実行されているところと同じ病院）の外科医によって、あるいは、システム１０によって登録された複数の病院の外科医によって行うことができる。例示的な実施形態では、実際の外科的処置の経過は、術前モジュール２０２により実行される３Ｄシミュレーション手術に対して追跡することができ、また、処置を実行している外科医が、例えば、処置の工程のタイミング、処置で使用する医療装置、除去する患者の組織の量などの手術に関して以前に成された決定に従うことを可能にするために処置データベース３１６に保存することができる。なぜなら、上述したように、実際の外科的処置を実行する外科医は、システム１０を用いて手術を電子的にシミュレーションすることができるからである。システム１０によって、ユーザーは処置データベース３１６に保存されたシミュレーションを引き上げることができ、それによって、ＯＲでシミュレーションを見ることができ、および／またはアクセスすることができる。
計画追跡モジュール２２６は、患者の外科設定および患者に対して手術で用いられる１つもしくは複数の器具を支援するように構成することができる。計画追跡モジュール２２６は、手術のために患者を配置することを容易にするように構成することができる。患者の内部解剖学的構造が手術室（または手術が実行される他の領域）の空間的基準に必ずしも合っておらず、通常それほど合っていないので、外科スタッフが特定の外科的処置の実施のために外科医に対して望ましい位置に患者を配置することは、困難であり得る。患者の内部解剖学的構造は、異なる患者の間では異なっており、その多くの角度および非対称性は、例えばＸ線、蛍光透視法Ｃアーム、およびＭＲＩなどの技術を用いた、特定の患者の内部解剖学的構造の冗長な手術前評価、その評価に基づく手術中の患者の位置についての冗長な手術前計画、ならびに、手術前計画に基づく手術室（または他の外科領域）での冗長な手動による患者の位置決めをもたらす。例えば脊髄要素などの隠れた解剖学的構造は、位置合わせするための礎石または正しく合わせるためのカラムがないので、直角の感覚で容易に見ることができない。手術中にその下部構造として用いる外科タスクのための基準系を確立するために、Ｘ線の繰り返しおよびそれによる放射線被曝の繰り返し、ならびに／または侵襲性解剖がしばしば伝統的に必要である。ロボット工学および画像ガイダンスを用いる重力ベクトル基準を用いる従来の位置合わせは、高価で、時間がかかり、急峻な学習曲線および／または専門のユーザーオペレータを必要とする。さらに、患者を配置するのを助けるために外科スタッフによって用いることができる装置が存在するが、これらの装置は伝統的に複雑で、高いレベルのユーザーの関与を必要とする。計画追跡モジュール２２６は、患者の位置決めを自動化するように構成することができ、それは、患者処理の複雑さを低減し、外科用器具が安全でないおよび／または望ましくない軌跡で患者の中に進む可能性を低減し、患者の位置を最適化することによって手術部位へのアクセスを改善し、手動で患者を調整する時間を節約し、ならびに／または、適切な患者の位置決めを決定するための手術前の放射線の量および／もしくは侵襲性の手術前の解剖の量を低減することができる。計画追跡モジュール２２６を用いて患者を位置決めすることによって、このように、強化された安全性、強化された人間工学、ならびに、強化された患者の快適性、圧力からの解放、および外科スタッフの使いやすさを有する自由な患者の位置決めを提供することができる。
いくつかの外科的処置、例えば、神経損傷を回避しながら目標の脊椎骨にアクセスするために、横方向に接近する軌跡が非常に正確に決定され得る脊髄手術では、患者の位置は、手術の所要時間および最終的な成功にとって特に重要であり得る。非限定的な例では、横方向の椎体間手術の間に、患者の下部脊椎骨の上部終板の代表平面を垂直なおもりに位置合わせすることが有利であり得るし、また、患者の椎体間空間の中間前平面を垂直なおもりに位置合わせすることが有利であり得る。言い換えれば、患者の椎間板の中心ならびに椎骨の終板を、手術を行っている外科医のパースペクティブからまっすぐ下に配置することが有利であり得る。患者が側臥位のままで１つまたは複数の経皮的ねじを植え込むことは、正確な患者の位置決めが重要である脊髄外科的処置の非限定的な例である。図２９Ａおよび図２９Ｂに示すように、直接に水平に椎弓根ネジを配置するために患者の椎弓根１６０を整列させることは、約３０°回転することであり得る。図２９Ｂは、左側に、例えば３０°である最初の位置の椎弓根１６０を示し、右側に、例えば０°（水平）である回転した椎弓根１６０を示す。
計画追跡モジュール２２６は、患者の位置を手術前計画、例えば、保存されたシミュレーション手術に示される計画、または実行されている手術と同じ種類の典型的な処置の計画と照合するように構成することができる。この照合は、例えば患者マッピング／登録、および／またはビデオチュートリアルなどの多様な方法で達成することができる。例示的な実施形態では、計画追跡モジュール２２６は、製品および処置データベース３２０に保存されたビデオチュートリアルを用いて、患者の位置決め支援を始めるように構成することができる。患者の位置決め支援は、例えば、マイクロソフトのＫｉｎｅｃｔなどの、手術前計画に対する患者の実際の位置を追跡することができる、位置決め／ナビゲーション技術を用いて継続することができる。患者が動くにつれて、計画追跡モジュール２２６は、患者の実際の位置を患者の画像と、および手術前計画と比較するように構成することができ、患者を術前計画で定義した適切な位置へ動かす方法についてのフィードバックを提供するように構成することができる。患者の画像は、例えば、診断データベース３１０に記憶された蛍光透視法、ＭＲＩ、もしくはＣＴ画像などの以前収集された画像、および／または、例えば、皮膚表面マッピング、蛍光透視法、超音波、もしくは術中ＣＴ画像などの位置決めを伴うリアルタイムに収集された画像を含むことができる。処置の間、患者を適切に位置決めすることを確実にするのを助けるために、リアルタイムに処置の全体にわたって患者を撮像することができる。システム１０が、保存されたシミュレーションに示すように外科医の指示に従って患者を適切に位置決めすることを助けることができるので、患者が１人または複数の医療要員によって位置決めされるときに、外科医が必ずしもＯＲに存在しなくてもよい。位置決め時間は、計画追跡モジュール２２６によって追跡することができて、製品および処置データベース３２０によって記録することができ、それは、時間とともに、および／またはＯＲスタッフの追加の訓練の後の、効率の改善を示すのを助けることができる。
図２１は、ＯＲにおいて患者のリアルタイム画像を収集するように構成される視覚的位置および方向追跡システムの実施形態を示す。図示するシステムは、蛍光透視法システムを含むが、当業者には理解できるように、他の視覚的位置および方向追跡システムを用いることができる。システムは、ＲＧＢ（赤、緑、および青）またはＲＧＢ−Ｄ（赤、緑、および青に加えて深さ）カメラ７４によって認識されるように構成される１つまたは複数の拡張現実マーカー７２を含むことができる。マーカー７２は、患者および蛍光透視法フレームの位置を追跡するために、患者および／または患者の近くに配置することができる。カメラ７４は、システム１０のＣＰＵ ７５と通信するように構成することができ、それによって、カメラ７４によって収集された画像をディスプレイ７３に表示させることができる。
計画追跡モジュール２２６は、患者を配置する１人または複数の医療要員へのフィードバック、例えば、患者を特定の方向にどれだけ動かすかについての指示、および患者が手術前計画と一致する位置にあるときの表示などを、絶えず提供するように構成することができ、それは、手術の開始前にＯＲで患者を適切に配置することを確実にするのを助けることができる。システム１０が患者の電子追跡および位置決めを可能にすることができるので、例えば、より伝統的な横臥位およびより伝統的でない立位などの多数の異なる患者体位に適応することができる。
別の例示的実施形態では、計画追跡モジュール２２６は、自動化されたベッドの動きを用いて患者の位置決めを容易にするように構成することができる。当業者には理解されるように、本明細書で述べる「ベッド」の動きは、例えばテーブル、プラットホームなどの、患者が手術のために配置され得る任意の作用面の動きを含み、必ずしも従来のベッドであるというわけではない。計画追跡モジュール２２６は、ベッドの上の患者と共にベッドを平行移動および／または回転させて、患者を手術のために所望の位置に配置するように構成することができる。図３０は、計画追跡モジュール２２６を用いて配置されるように、矢印で示す所望のＬ２−Ｌ３、Ｌ３−Ｌ４、およびＬ４−Ｌ５角度で、ベッド１５８上の患者１５６の実施形態を示す。図示するように、ベッド１５８は、各々が他の分離したセクションに対して動くように構成される複数の分離したセクションを含むことができ、それはベッド１５８上の患者１５６の様々な部分のより正確な位置決めを可能にすることができる。
計画追跡モジュール２２６は、様々方法でベッドを平行移動および／または回転させるように構成することができる。例示的な実施形態では、ベッドのＸ−Ｙ−Ｚ軸データをシステム１０に送ることができ、計画追跡モジュール２２６は、手術のための所望の位置にベッド上の患者を配置するために、受け取ったＸ−Ｙ−Ｚデータを用いて、ベッドの動きの量および移動方向を決定するように構成することができる。ベッドのＸ−Ｙ−Ｚ軸データは、様々な方法で収集することができる。非限定的な例では、２次元（２Ｄ）および／または３Ｄ画像は、１つまたは複数の電磁的キャプチャデバイスを用いる１つまたは複数の種類の撮像、例えば、放射線写真、超音波、転換された断層撮影、磁気共鳴などの空間座標を描くことができる撮像を用いて収集することができる。計画追跡モジュール２２６は、ベッド位置決めのためのＸ−Ｙ−Ｚ動きコマンドを導出するために、２Ｄ画像および／または３Ｄ画像を処理するように構成することができる。計画追跡モジュール２２６は、例えば画像データとベッドの座標と間の関係を確立することによって、様々な方法で画像を処理するように構成することができる。当業者には理解されるように、この関係は、例えば、ベッドのフレームおよび画像キャプチャデバイスのフレーム上の既知の座標に対するフレームの方向のリアルタイム計測と組み合わせて、撮像領域内に配置される較正フレームを用いることなどによって、任意の数の方法で確立することができる。さらに、計画追跡モジュール２２６は、画像キャプチャデータを、例えば既知のＣＴデータセットなどの以前受け取ったデータと比較するように構成することができる。
所望の座標の大部分は、ベクトル量である。例えば平面終板の方向、中間点、および軌跡角度などのベクトル量は、スカラー較正から独立している。このように、角度（ベクトル）がスケールに基づいて変化しないので、計画追跡モジュール２２６は、画像基準系内で正確な単位値なしに座標データを正確に処理するように構成することができる。
当業者には理解されるように、計画追跡モジュール２２６は、例えば動作制御処理またはソフトウェアを用いて、どのようにして様々な方法でベッドを繰り返し正確に空間的に配置するかを決定することができる。非限定的な例として、Ｌ３／Ｌ４脊髄レベルで開始する横方向の接近の軌跡を用いる脊髄手術では、外科医または他の外科スタッフは、例えば、計画追跡モジュール２２６と通信するプロセッサと通信するキーボードなどの入力デバイスを用いて、このレベルを計画追跡モジュール２２６に入力することができる。それから、計画追跡モジュール２２６は、外科医がＬ３／Ｌ４脊髄レベルで処置を開始するための所望の位置に患者を配置するようにベッドを動かすために、患者の初期画像および初期ベッド座標を解析することができる。それから、外科医が患者の別の領域、例えばＬ４／Ｌ５レベルへ移動することを望む場合には、横方向の接近のためには患者体位が異なるので、更新された入力は、外科医がＬ４／Ｌ５脊髄レベルで処置を開始するための位置に患者を再配置することができる。更新された入力は、患者が最初の位置に配置された後、計画追跡モジュール２２６に入力することができ、それは、外科医が適切に手術中の決定をすることを可能にすることができる。あるいは、更新された入力は、最初の入力と同時に入力することができ、それは、患者が部分的に手術されて、切開される前よりも外科合併症にかかりやすくなる後の時間を節約するのを助けることができる。さらに、横方向の接近を用いる手術では、後の器具使用を伴う横方向に実行される手術を支援することが有利であり得る。２セットのインプラントが患者に植え込まれる場合には、外科医および／または他の外科スタッフは、伝統的には、横方向の手術が実行された側臥位から患者を移動させて、後の手術を実行することができる腹臥位に患者を再配置しなければならない。このように手術途中に患者を物理的に再配置することは、時間がかかる場合があり、再配置の間、患者につけられた外科用器具、外科用付属品などのために、外科スタッフにとって面倒であり得る。計画追跡モジュール２２６は、側臥位から後の器具の軌跡が直接的な水平な性質になる変更された側臥位に、または、逆に、所望の軌跡が垂直である変更された腹臥位に、自動的に患者を再配置することを可能にすることができ、それによって、外科的処置の時間を節約し、その複雑さを低減することができる。計画追跡モジュール２２６は、このように、患者を手術のための初期位置へ動かし、手術中に患者を１つまたは複数の次の位置に動かすように構成することができ、それによって、各々安全で、適切で、実行する外科医に都合の良い、種々の角度で患者に実行される外科的処置の種々の態様を可能にする。
計画追跡モジュール２２６は、１つまたは複数の特定の外科的処置、例えば、前腰部の椎体間融合（ＡＬＩＦ）、極度の横方向椎体間融合（ＸＬＩＦ）などの脊椎処置のための所望の患者体位を用いて予めプログラムすることができる。計画追跡モジュール２２６は、このように、特定の外科的処置が患者のためにユーザーによってシステム１０に入力された場合に、患者のための所望の位置を「知っている」ようにプログラムすることができる。計画追跡モジュール２２６は、このように、患者の現在位置を示す患者のリアルタイム画像を用いて、予めプログラムされた所望の患者体位に患者を自動的に配置するように構成することができ、計画追跡モジュール２２６は、所望の患者体位に対する空間座標においてその画像を解析し、望ましく患者を配置するためにベッドの並進および／または回転運動の量を決定することができる。
図３１〜図３３は、計画追跡モジュール２２６を用いて、自動的な患者の位置決めを容易にすることができる手術前画像の実施形態を示す。図３１〜図３３の画像は、蛍光透視法画像であるが、上述したように、ＯＲ（または他の外科領域）における患者の位置決めを支援するために、他の種類の画像を取得することができる。当業者には理解されるように、蛍光透視画像は、Ｃアームを用いてＯＲにおいてリアルタイムに収集することができる。図３１〜図３３の画像は、脊髄手術の患者を自動的に位置決めする際に支援することができる脊髄画像であるが、計画追跡モジュール２２６は、画像を解析して、体の他の部分の手術のために患者を自動的に位置決めするように構成することができる。
図３１は、手術中心に対する特定位置にベッド上の患者を位置合わせしない患者の腰椎の蛍光透視画像としてベースライン画像の実施形態を示す。言い換えれば、患者が最初に正確に配置されたところで、好ましくない状況が発生しない限り、患者の位置は後で自動的に調整されるので、外科スタッフは、最初に、ベッド上の患者を、患者の位置に関して注意深く正確ではなく、概して横方向の位置に配置することができる。さらに後述するように、ベースライン画像は、計画追跡モジュール２２６による解剖学的認識を容易にすることができる。図３２は、第１の入力位置について計画追跡モジュール２２６によって実行された解剖学的認識を含む蛍光透視画像の実施形態を示す。図３２の解剖学的認識は、例えばＬ２、Ｌ３などの椎骨レベルおよび終板周辺部の幾何学的形状１５４を含む。終板周辺部の幾何学的形状は、Ｌ３／Ｌ４レベルとして計画追跡モジュール２２６に入力された手術のための初期レベルを反映するように、Ｌ３／Ｌ４レベルで図３２に示される。計画追跡モジュール２２６は、椎骨レベルのいずれかの高い隆線を識別するように構成することもできる。計画追跡モジュール２２６は、様々な方法で解剖学的認識を実行することができる。非限定的な例では、計画追跡モジュール２２６は、図３０のベースライン画像を動作データベース３０４（および／または他の任意のデータベース）に記憶された予め記憶された解剖学的データと比較することができる。予め記憶された解剖学的データは、一般的な患者のデータ、例えば解剖学の教科書データであってもよいし、あるいは、実際の患者の以前収集された複数の画像から収集された実際の解剖学的データであってもよい。計画追跡モジュール２２６は、概略図を生成するためにベースライン画像をフィルターに通すように構成することができ、それは、例えば、終板、椎弓根などのベースライン画像の特徴を決定するために、ベースライン画像と予め記憶された解剖学的データとの比較を容易にすることができる。非限定的な例では、このような解析を実行するアルゴリズムは、例えば、２００６年１０月３１日に発行された「手術中の記録を有する蛍光透視画像にガイドされた整形外科システム」という名称の米国特許第７，１３０，６７６号、および、２００４年２月１８日に発行された「骨または骨関節の仮想表現」という名称の欧州特許第１０２８６５９号に記載されているように、画像にガイドされた手術較正アルゴリズムを含む。例えば脊椎骨レベルなどの様々な解剖学的部分が予め識別されている予め記憶されたデータに基づいて、計画追跡モジュール２２６は、最初に入力した位置の様々な解剖学的部分を識別するように構成することができる。図３３は、上述したように、例えば、患者が初期位置へ自動的に移動した、例えば、ベッドが並進および／または回転した、位置決め後の蛍光透視画像の実施形態を示す。図示した実施形態では、ベッドは、Ｌ３／Ｌ４の椎間板中心のわずかに前方に患者を配置するように移動している。位置決め後の蛍光透視画像は、図３３に示すように、例えばＬ２、Ｌ３などの椎骨レベルおよび終板周辺部の幾何学的形状１５４を含む、計画追跡モジュール２２６によって実行された解剖学的認識を含むことができる。計画追跡モジュール２２６は、所望の患者の位置決めに到達するために、患者の位置を繰り返し調整するように構成することができ、計画追跡モジュール２２６がベッド上の患者の実際の位置を解析するのを支援するために、蛍光透視画像がリアルタイムに繰り返して収集される。
ベッドの動きは、ベッドの初期位置およびベッドの初期位置に対するベッドの所望の位置に応じて、Ｘ、Ｙ、およびＺ次元の任意の１つまたは複数において実行することができる。さらに、動きは、Ｘ、Ｙ、およびＺ次元のいずれかにおいて、並進および／または回転であり得る。
ベッドは、様々な方法で移動するように構成することができる。例示的な実施形態では、１つもしくは複数のサーボモーター、および１つもしくは複数の位置決めセンサーをベッドに結合することができる。計画追跡モジュール２２６は、Ｘ、Ｙ、およびＺ次元の任意の１つまたは複数において特定の量だけベッドを並進および／または回転させるために、サーボモーターに命令を送信して、所望の目標を鉛直または水平またはそれらの間の角度に位置合わせし、所望の目標を中心に配置するように構成することができる。患者が寝ているもの（ベッド）の位置を調整して患者の位置を調整することによって、ベッドが、ストラップ、吊りひも、支持具などを用いずに、患者が寝る安定な表面を提供し、手術中に偶発的に緩んだり、ずれたり、または滑ったりするおそれのある患者の部分を保持することができるので、システム１０は、手術中の偶発的な患者の再位置決めの可能性を低減するのを助けることができる。サーボモーターは、モーターの１つまたは複数の作動が１つまたは複数のジグを動かして、それによってベッドの位置合わせを調整して、ベッド上の患者の位置合わせを調整するように、ベッドに結合された１つまたは複数のジグに結合することができる。センサーは、ベッドおよび／またはジグの位置を検出し、システム１０に検出データを送信することができ、それは、ベッドが適切に配置され、それゆえに患者が適切に配置されることを確実にするために、データを解析することができる。脊髄手術の実施形態では、椎間板の中心は、目標に直接移動することができ、あるいは、椎弓根の中心は、軸、および、ユーザー入力、例えば、システム１０と通信するキーパッド上のキーをユーザーが押すことによって、対向する椎弓根の中心に位置合わせすることができる。
別の例示的実施形態では、１つまたは複数の膨張可能なブレースをベッドに結合することができる。ブレースは、選択的に膨張し、ベッドに結合された他の任意のブレースから独立して収縮するように構成することができる。ブレースは、ブレースのいずれかを膨張させることによって患者を動かすことができるように、ブレースがベッド上の患者と相互作用することができる位置で、ベッドに結合することができる。ブレースは、このように、ベッド上の患者の位置決めを容易にするように構成することができる。膨張／収縮の量に応じて、ブレースを膨張／収縮させることによって、患者を様々な量だけ動かすことができ、それによって、ベッドの患者の位置の比較的正確な調整が可能になる。サーボモーターに関して上述したように、患者が寝ているもの（ブレース）の位置を調整して患者の位置を調整することによって、ベッドおよびブレースが、ストラップ、吊りひも、支持具などを用いずに、患者が寝る安定な表面を提供し、手術中に偶発的に緩んだり、ずれたり、または滑ったりするおそれのある患者の部分を保持することができるので、システム１０は、手術中の偶発的な患者の再位置決めの可能性を低減するのを助けることができる。
ブレースは、様々なサイズ、形状、および構成を有することができる。例示的な実施形態では、ブレースは、生体適合性があり、柔軟で、放射線透過性のある材料から形成することができる。ブレースは、任意の方法で、例えば、ベッドに一体的に形成されることによって、ベッドの上／周りに置かれたスリップカバーに含まれることによって、あるいは、ベルクロもしくは接着剤などの固定要素を用いてベッドまたはその上にあるカバーに取り付けられることによって、ベッドに結合することができる。ブレースが、例えばベルクロを用いて、ベッドに着脱自在に、かつ、交換可能に結合されるように構成される場合には、ベッドは、その上のブレースの配置を示すために、その上にダイアグラムまたは他のマーキングを含むことができる。マーキングは、一般的な、例えば、任意の外科的処置のためのものであってもよいし、あるいは、特定の外科的処置のために、例えば、種々の外科的処置のためのブレースの位置を示す種々の色でカラーコード化されるように、カスタマイズされてもよい。ブレースは、任意の１つまたは複数の種類の流体を用いて膨張することができる。例示的な実施形態では、万が一ブレースリークが起こった場合には、流体が患者または外科スタッフを傷つけることがないように、流体は外科的に安全なものである。
システム１０、例えば、さらに後述する処置解析モジュール２３０は、患者を配置するのに要する時間、例えば、ビデオチュートリアルのシステムのスタートから患者の位置が手術前の計画と一致するとシステムが決定するまでの時間を決定するように構成することができる。決定された時間は、手術データベース３０４、例えばＯＲデータベース３２２に保存することができる。患者を配置するのに要する時間を決定することに代えて、あるいはそれに加えて、システム１０、例えば要員追跡モジュール２３６は、さらに後述するように、患者を配置するのを助ける１人または複数の医療要員を登録し（例えば、確認し記録する）、患者を配置するのを助ける１人または複数の医療要員の動きを追跡するように構成することができる。決定された時間および／または医療要員に関する情報は、学習および最善の実施を進めるのを助けるために、例えば、手術を行った外科医および手術が行われた病院の管理者など１人または複数のユーザーが後で閲覧し追跡することができるメトリックスを開発するために解析することができる。
患者体位を容易にすることに関して上述したことと同様に、計画追跡モジュール２２６は、外科的処置が始まる前に、１つまたは複数の外科用器具を配置することを容易にするように構成することができる。また、患者体位を容易にすることに関して上述したことと同様に、計画追跡モジュール２２６は、１つまたは複数の器具の位置を（例えば、位置決め／ナビゲーション技術および／または撮像を用いて）手術前計画と照合するように構成することができ、システム１０（例えば、さらに後述する器具追跡モジュール２３０）は、各器具を配置するのに要する時間を決定し、存在する器具を登録し（例えば、確認して記録し）、および／または、登録された器具の動きを追跡するように構成することができる。器具の動きは、例えば、外科スペースへの器具の挿入および除去、例えば骨の除去などの器具の動き、組織の動き、材料（例えば、骨接合用ねじ、椎体間ケージ、生物学的組み合わせ治療など）の挿入など、はっきりした動きとして追跡し記録することができる。決定された時間および／または器具に関する情報は、学習および最善の実施を進めるのを助けるために、および／または器具の有効性を決定するために、例えば、手術を行った外科医および手術が行われた病院の管理者など１人または複数のユーザーが後で閲覧し追跡することができるメトリックスを開発するために解析することができる。
計画追跡モジュール２２６は、少なくとも１つのモデル、例えば、保存されたシミュレーション処置および／または予めプログラムされた処置に対して測定されるように、実際の実施の全体にわたる外科的処置に関するフィードバックを提供するように構成することができる。フィードバックは、視覚的に（例えば、ディスプレイデバイス、光など）、動き（例えば、振動など）によって、および／または音響（例えば、音声ビープ音など）によって、提供することができる。フィードバックは、モデルに対して測定される実際の外科的処置の経過を含むデータを含むことができる。フィードバックは、外科的処置と関係する外科医および／または他の医療要員が、手術ラインナップで行われている工程を、保存された術前計画および／または慣習を用いて絶えず検証し確認することを可能にすることができる。実際の処置が許容値のある所定の範囲内でモデルから逸脱する場合には、計画追跡モジュール２２６は、例えば、視覚的な、聴覚的な、および／または動きの信号などの、偏差を示す警告を起動させるように構成することができる。種々の偏差を示すために、例えば、スキップされた工程を示す第１の信号、用いられている誤った器具を示す第２の信号、ＯＲから失われている計画された器具を示す第３の信号、患者から除去された十分でない組織および／または骨を示す第４の信号、患者から除去されたあまりに多くの組織および／または骨を示す第５の信号、予期しない患者の生命徴候を示す第６の信号、器具が術前計画に基づく解剖学的構造の望ましくない領域に挿入されたことを示す第７の信号などの、種々の警報が計画追跡モジュール２２６によって用いられ得る。例示的な実施形態では、計画追跡モジュール２２６は、許容値のある所定の範囲内でモデルからの偏差を予測し、手術がモデルから離れすぎるか、またはより高いリスクもしくは患者の間違った領域に近づきすぎる前に警告を発するように構成することができる。
警告に応答して、システム１０は、ユーザー、例えば外科医が、外科的処置のために保存されたシミュレーションを修正するために、外科的処置計画モジュール２１８にアクセスすることを可能にすることができる。このようにして、外科医は、処置中に生じる予期しない状況に対して、ならびに／または、実際に技術を実行する前に、および／もしくは実際に医療装置を用いる前に、種々の外科技術および／もしくは医療装置をテストするために、即座に考慮して計画を準備することができる。修正されたシミュレーションは、上述したことと同様に、実行され、保存され、後でアクセスされ得る。
処置解析モジュール
処置解析モジュール２３０は、システム１０のユーザーに、外科的処置の経過を評価するためのインターフェースを提供することができる。支払人、医療提供者、および調整者のための経過のキーとなるメトリックスは、課金および規制遵守を容易にするために、処置解析モジュール２３０によって収集することができる。処置解析モジュール２３０が収集および／または解析して、システム１０のユーザーに提供することができる経過データの非限定的な例としては、解剖学的情報、神経情報、痛み情報、累計時間、患者の失血の総量、椎間板除去情報、患者から除去された量の骨、ならびに、植え込みのために除去された組織および／または骨の量が挙げられる。経過データは、上述したように、ディスプレイデバイスに選択的に表示することができる。外科的処置計画モジュール２１８は、実際の手術が実行される前に任意の可能性のある問題を修正するのを助けるために、外科シミュレーションを実行するユーザーにデータを同じように提供するように構成することができる。
提供された解剖学的情報は、組織（例えば、軟部組織）、骨、神経、椎間板材料などに関する情報を含むことができる。処置解析モジュール２３０は、様々な方法で解剖学的情報を提供するように構成することができる。例示的な実施形態では、処置解析モジュール２３０は、ディスプレイデバイス上に層状の解剖学的可視化を提供するように構成することができる。解剖学的可視化は、典型的な患者の一般的な可視化であってもよいし、あるいは、解剖学的可視化は、術前電子的シミュレーションのための患者のモデル化に関して上述したことと同様に、患者に具体的に基づいてもよい。解剖学的可視化は、全ての組織の種類（例えば、軟部組織、骨、血管、神経）を示すことができ、手術の実際の実施の際に、それらの周辺でのナビゲーションを容易にするのを助けることができる。図２２は、軟部組織層を隠して、骨層、血管層、および神経層が表示されている、脊髄手術のための解剖学的可視化の一実施形態を示す。種々の層を選択的に隠したり、表示したりすることができる。患者の体の別の領域の手術、例えば膝手術では、患者の種々の部分、例えば脚部の一部を表示することができる。いくつかの実施形態では、「安全な」ゾーンを識別し、患者への傷害を回避することを助けるために、種々の層を患者の上に選択的に投影し、印刷し、またはオーバレイして、患者の解剖学的組織体の識別を容易にすることができる。
解剖学的情報を提供する処置解析モジュール２３０の例として神経を用いると、例えば拡散テンソル撮像（ＤＴＩ）または特殊なシーケンスによるＭＲＩなどの神経トラクトグラフィ技術を、含水量を登録することによって、神経の３Ｄ形状および位置を決定するために用いることができる。神経の形状および位置はＭＲＩユニットによって検出され、それはまた患者上の１つまたは複数の基準点も登録する。この画像はシステム１０へロードすることができ、基準点によって提供される空間の参照位置に基づいて、画像を３Ｄ解剖学的モデルにマージすることができる。この融合によって、術前計画およびＯＲの一方または両方において、システム１０は骨解剖学的構造の上にオーバレイされた神経を示すことが可能になる。処置中にプローブが動くにつれて、神経の位置に関する空間情報を生成するために、例えば、ナビゲーションシステムによって追跡することができる神経局在化のための、従来のトリガーされたＥＭＧまたはトリガーされたＭＭＧ技術を用いる神経を検出または刺激するプローブなどの、付加的なＯＲセンシング技術が、手術中に神経の位置を見つけるのを助けることができる。これは、患者の配置および手術の操作と関係する組織の動きに適応することができる。このナビゲート可能な神経検出プローブは、単一の器具ではなくグリッドパターンで構成することができ、それによって、神経上の複数の検出および刺激する点を可能にする。これらの複数の検出および刺激する点は、結果として神経までの距離を決定することを可能にして、ソフトウェア解析および伝導理論によって、神経のサイズおよび形状を再現することができる。グリッドパターンがナビゲートされるので、空間におけるその位置は既知であり、その結果、空間における神経の位置が知られ、ＯＲナビゲーションシステムにおいて患者の３Ｄ表現にマージすることができ、それによって、ちょうどそれらが筋組織とともに移動するか、またはアクセス中に収縮するとき、神経ならびに骨構造の周辺で視覚的ナビゲーションを可能にする。
一実施形態では、処置解析モジュール２３０は、拡張現実を用いて患者の解剖学的構造（例えば、骨、神経根、脈管構造など）の可視化を提供するように構成することができる。処置解析モジュール２３０は、１つまたは複数の対象物、例えば、患者、テーブル、ドレープなどの上へ、ユーザー、例えば、外科医または他の外科スタッフが見ることができるコンピュータ生成画像をオーバレイすることができる拡張現実撮像システムを提供するように構成することができる。例示的な実施形態では、コンピュータ生成画像は、患者の上にオーバレイすることができ、それは、ユーザーには実際に見ることができない画像からそれらの位置を識別できるように、１つまたは複数の他の解剖学的構造の背後に隠れている構造を含み、患者の様々な解剖学的構造の識別を容易にすることができる。画像は、外科設定、例えばＯＲにおいてオーバレイすることができ、さもなければ見ることができない患者の解剖学的構造の可視化を提供することによって、外科的処置の実施を容易にすることができる。患者の解剖学的構造のより完全な画像が手術とリアルタイムに提供され得るので、改善された正確さおよび信頼をもって手術を実行することができる。処置解析モジュール２３０は、深度感覚を有する３Ｄの画像をオーバレイするように構成することができ、それは、例えばコンピュータモニターなどの従来の２Ｄディスプレイデバイスを用いて視覚化することができないが、３Ｄでは自然に見ることができる３Ｄオブジェクトの直観的な可視化を提供することができる。オーバレイされた画像は、ユーザーが種々の角度から、例えば頭を動かしたり、歩き回ったりなどするユーザーが容易に見ることもできる。拡張現実撮像システムによって、外科設定の外科医および／または他の外科スタッフが、外部ディスプレイデバイスではなく患者に集中することができる。
処置解析モジュール２３０は、様々な方法で拡張現実撮像システムを提供するように構成することができる。例示的な実施形態では、処置解析モジュール２３０は、画像に基づいて患者の解剖学的構造の３Ｄモデルを生成するために、患者の収集された画像を解析するように構成されることができる。画像は、例えば、診断データベース３１０に記憶された蛍光透視法、ＭＲＩ、もしくはＣＴ画像などの以前収集された画像、および／または、例えば、蛍光透視法、超音波、もしくは術中ＣＴ画像などのリアルタイムに収集された画像を含むことができる。生成された３Ｄモデルは、例えば処置データベース３１６などのシステム１０に記憶することができる。処置解析モジュール２３０は、例えば、ＯＲまたは他の外科設定において、物理的対象物、例えば患者に装着される１つまたは複数の参照マーカーに、生成された３Ｄモデルを登録するように構成することができる。登録は、処置解析モジュール２３０によって自動的に実行することができ、あるいは、登録は、例えば、図２０に関して上述したものと同様の非接触通信システムを介して、ユーザーによって手動で起動することができる。参照マーカーは、図２１に関して上述した拡張現実マーカー７２と類似であってもよい。例示的な実施形態では、複数の参照マーカーは、例えば、患者からマーカーを取り除くことができる生体適合性接着剤を用いて患者にマーカーを付着させることによって、患者に装着することができる。処置解析モジュール２３０は、物理的対象物に対して生成された３Ｄモデルを表示するための正しい位置を決定するために、物理的対象物に装着された参照マーカーを追跡するように構成することができる。
外科医および／または他の外科スタッフは、例えば、図２０に関して上述したヘッド・マウント・ディスプレイ１４２に類似するヘッドマウント式立体視ビューイングデバイスなどの立体視ビューイングデバイスを着用することができる。立体視ビューイングデバイスは、シースルーデバイスであってもよいし、あるいは、不透明なディスプレイであってもよい。立体視ビューイングデバイスが不透明なディスプレイである場合には、立体視ビューイングデバイスは、着用者が「盲目でない」ように、デバイス着用者の前の景色を取り込むように構成されるビデオカメラを含むことができる。処置解析モジュール２３０は、生成された３Ｄモデルが立体視ビューイングデバイスの着用者によって視覚化され得る位置において、生成された３Ｄモデルをどこにオーバレイするべきかを決定するのを助けるために、立体視ビューイングデバイスを追跡するように構成することができる。処置解析モジュール２３０は、解剖学的に正しい位置で物理的対象物、例えば患者の上に生成された３Ｄモデルをオーバレイするために、立体視ビューイングデバイスを用いるように構成することができる。言い換えれば、処置解析モジュール２３０は、患者の実際の解剖学的構造に対応する位置に解剖学的構造の生成された３Ｄモデルを投影するように構成することができる。立体視ビューイングデバイスの着用者が動き回るにつれて、処置解析モジュール２３０は、生成された３Ｄモデルが常に解剖学的に正しい位置にオーバレイされるように、生成された３Ｄモデルをリアルタイムに自動的に調整するように構成することができる。着用者は、このように、さもなければ着用者の目に見えない解剖学的構造の可視化を可能にするために、通常の可視化への補足として、（透明なビューイングデバイスの場合では直接に、または、不透明なデバイスの場合ではビデオカメラを用いて）生成された３Ｄモデルを用いることができる。
処置解析モジュール２３０は、解剖学的情報以外の情報をオーバレイするように構成することができる。処置解析モジュール２３０は、以前収集された、および／またはリアルタイムに収集された患者画像に基づいて、追加のオーバレイされる情報を計算するように構成することができる。非限定的な例では、追加のオーバレイされる情報は、インプラントの植え込みのための推奨された軌跡（例えば、椎弓根ネジのための推奨された植え込み軌跡）、解剖学的構造の大きさ（例えば、椎弓根／椎体の大きさ）、様々な解剖学的構造間の距離（例えば、１つの椎弓根から隣接する椎弓根までの距離）、ならびに／または、植え込まれたインプラントの推定される位置および方向を含んでもよい。解剖学的構造の大きさは、外科医および／または他の外科スタッフが、例えば適切なネジの大きさなどの、患者に用いるためのインプラントの適切なサイズを決定するのを助けることができる。様々な解剖学的構造間の距離は、外科医および／または他の外科スタッフが、例えば複数の脊椎骨に及ぶ脊柱ロッドの長さなどの、複数の解剖学的構造を接続するために適切な大きさのインプラントを決定するのを助けることができる。植え込まれたインプラントの推定される位置および方向は、外科医および／または他の外科スタッフが、例えば、インプラントが放射線透過性であって、患者の収集された画像では見えない場合など、さもなければインプラントが見えない場合に、インプラントの位置を決定するのを助けることができる。インプラントの位置および方向を推定する方法ならびに装置は、２０１２年６月５日に出願された「モバイルデバイスを用いてインプラントの位置および方向を推定するための方法ならびに装置」という名称の米国特許出願第１３／４８８，８２７号に、より詳細に記載され、それは参照によって全体として組み込まれる。
処置解析モジュール２３０によって提供される神経情報は、例えば、神経の健康、神経の伸び、および痛みレベルに関する処置解析モジュール２３０によって収集された情報を含むことができる。処置解析モジュール２３０は、組織牽引の時間の長さ、組織牽引の量、ならびに／または、牽引の結果として生じる組織および／もしくは神経に加わる圧力の量に関するデータを収集するように構成することができる。処置解析モジュール２３０は、例えば、レトラクタに取り付けられて神経の直径をモニターするセンサー、ＲＴ自動アトラスセグメンテーション（ドイツのＦｅｌｄｋｉｒｃｈｅｎのＢｒａｉｎｌａｂ社から入手可能）などを用いて、このような情報を収集することができる。ＲＴ自動アトラスセグメンテーションは、例えば、神経張力および術後の痛みレベルのライブラリ、例えば、処置データベース３１６に記憶されたライブラリと比較される場合に、許容される伸びを有する神経組織を通る経路を決定するために、術前計画で用いることができ、そして、患者を再撮像せずに組織の動きを予測するために、外科的処置の間で再び用いることができる。最終的な撮像は、組織の投影された動きを組織の実際の動きと比較することができ、システム１０は、この関係をＯＲデータベース３２２に記録するように構成することができ、それによって、継続的な学習によるシステムの予測アルゴリズムを改善することができる。手術中に組織があまりにも長い間牽引された場合には、患者は手術の後に痛みを感じることがあり得る。したがって、処置解析モジュール２３０は、将来の患者の痛みを回避するのを助けるために組織牽引を解除および／または再調整するべきかを決定するために、収集されたデータを解析することができる。処置解析モジュール２３０は、例えば、臨床試験データ、以前実行された外科的処置における牽引の長さ、位置、および所要時間に関するシステム１０によって以前収集されたデータ、ならびに／または、手術の後の患者の痛みレベルに関するシステム１０によって以前収集されたデータなどの様々な要因に基づいて、牽引が解除および／または再調整されなければならないと決定するように構成することができる。処置解析モジュール２３０は、手術中にユーザーに対して痛みレベルの通知を提供するように構成することができる。システム１０は、このように、いつ組織が不適切に、および／またはあまりにも長時間牽引されたかを処置解析モジュール２３０が決定できるように、牽引の長さ、位置、および所要時間を患者の痛みに相関させて、時間とともに学習するように構成することができる。いくつかの実施形態では、処置解析モジュール２３０は、牽引を解除または再調整しなければならないという決定に応じて、例えば、牽引を行う器具がシステム１０によって電子的に制御され得る動き機構に結合される場合に、組織牽引の自動的な解除または再調整を生じさせるように構成することができる。同様に、いくつかの実施形態では、処置解析モジュール２３０は、レトラクタがあまりに多くの圧力を加えるのを、例えば、１つまたは複数のクラッチを用いることにより機械的に防止するように構成することができる。超音波を用いることにより組織セグメンテーションを検出することができて、所望の組織平面における器具の位置についてのフィードバックをシステム１０に提供することができる器具を提供することができる。
処置解析モジュール２３０によって収集され、解析され、および／または提供される椎間板除去情報は、例えば、椎間板除去の現行総量および椎間板材料の化学内容を含むことができる。椎間板材料の化学内容は、処置解析モジュール２３０によって測定することができて、薬の適切な投与を計算するために解析することができる。
図２３は、どのくらいの椎間板材料が患者の脊椎から除去されたかを示すように構成される処置解析モジュール２３０の空隙確認システムの実施形態を示す。どれくらいの椎間板材料が除去されたか、そして、それがどこから除去されたかを見ることは困難であり得る。空隙確認システムは、椎間板除去の電子的測定、および、どこから椎間板材料が除去されたかの電子的確認を可能にすることができ、それによって、通常可視化によって収集される場合よりも良好な情報を提供することができる。空隙確認システムは、少なくとも１つのセンサー１２６および少なくとも１つのエミッタ１２８を含むことができる。センサー１２６は、例えば、球面ＩＲもしくは超音波センサー、またはソナー深さセンサーであってもよい。センサー１２６およびエミッタ１２８は、椎間板腔に導入することができる。センサー１２６は、障害のない椎間板腔の容積に関するデータを収集するように構成することができ、エミッタ１２８は、収集されたデータをシステム１０のＣＰＵ １３０に送信するように構成することができる。システム１０、例えば処置解析モジュール２３０は、受信したデータを解析し、受信したデータと前に収集したデータ、例えば、患者の椎間板腔の幾何学的形状を示す術前画像データとの比較に基づいて、患者から除去された椎間板材料の量を決定するように構成することができる。処置解析モジュール２３０は、終板の厚さおよび／または密度変化についての受信したデータを解析するように、さらに、または、あるいは、構成することができる。ＣＰＵ １３０は、解析結果をディスプレイ１３２に表示するように構成することができる。図示した実施形態では、椎間板除去が示されているが、例えば組織および骨などの患者から除去された他の材料は、同様に電子的に確認することができる。
ＯＲ解析モジュール２３４は、インプラント試験（例えば、術前計画において）の配置および実際のインプラントの配置を追跡するように構成することができる。インプラントおよび試験の位置は、例えば赤外線または可視カメラを用いるナビゲーションシステムや、インプラントもしくは試験に取り付けられた、または埋め込まれた電磁的、高周波、およびマイクロ波センサー（例えば、ジョージア州アトランタのＣａｒｄｉｏＭＥＭＳ社から入手可能な埋め込み型センサー）などの、任意の１つまたは複数の方法を用いて追跡することができる。埋め込み型センサーは、例えば、外部のインターフェースデバイスを用いた無線接続を通して、骨成長率、インプラントに作用する力、およびインプラントの位置に関連するデータを非侵襲的に収集するために、植え込み後でも同様に用いることができる。さらに、または、あるいは、埋め込み型センサーは、システム１０および／または他の外部制御デバイスを介して、インプラントを制御するために用いることができる。例えば、高さが調節可能な椎体間デバイスの形のインプラントは、脊髄アライメントおよび骨成長を助長するように、より良好なバランスまたは終板との接触を提供するために、複数セグメントでその高さを増減するように指示することができる。
教育モジュール
教育モジュール２２８は、外科的処置の実施中に、情報材料を要求し、および／または受け取るためのインターフェースをシステム１０のユーザーに提供することができる。ＯＲにおいて情報材料へのアクセスを提供することによって、質問に素早く答えることができ、最小の遅延で、医療要員が情報を取得するためにＯＲを離れる必要なしに、手術が進行することができる。
情報材料は、例えばカタログデータベース３１８に記憶された材料などの、ＳＰＰモジュール２１８に関して上述したビデオ会議機能および／または教育的リソースを含むことができる。教育モジュール２２８によって、システム１０のユーザーが、上述したように、非接触制御を用いるなどの、任意の方法で情報材料にアクセスすることが可能になる。システム１０は、システム１０のディスプレイデバイスに表示される情報に関わらず、任意の特定の時間に情報材料にアクセスできるように構成することができる。
ビデオ会議は、例えば、医師、患者の家族、技術スタッフ、研修医、外科的処置の特定の態様の専門家などの少なくとも１つの外部の第三者がＯＲの医療要員とコミュニケーションできるようにすることができる。したがって、システム１０は、実行されている１つまたは複数の外科的処置のリモートビューイングを可能にすることができ、それは、訓練を提供するのを助け、スケジューリングにより病院管理者を助け、および／または、患者の家族が手術について情報を得るように保つのを助けることができる。遠隔でアクセスすることができる外科的処置に関するデータは、例えば、研修医にはより多くのアクセス、家族にはより少ないアクセスというように、アクセスするユーザーの種類に基づいて制限することができる。例示的な実施形態では、携帯電話、タブレットコンピュータなどで動作するように構成されるリモートアクセスアプリは、患者の家族が、例えば、処置の術前計画に対する実際の外科的処置の進行の百分率をマッピングするタイムラインまたは進行リポートなどの、外科的処置の進行に関するアップデートを受け取るためにシステム１０に遠隔でアクセスできるように構成することができ、それによって、家族が病院にいるかどうかに関係なく、家族が手術の進行について自動的に情報を得るように保つのを助けることができる。さらに、このアプリは、パーソナルデバイスにダウンロードすることができ、および／または、病院で一時的に家族に支給されるデバイスで利用することができ、それによって、さもなければ病院でシステム１０にアクセスするための適切なデバイスを持つことができない家族が、システム１０にアクセスすることができる。
器具追跡モジュール
器具追跡モジュール２３２は、システム１０のユーザーに対して、外科的処置で使用する器具を管理するためのインターフェースを提供することができる。器具追跡モジュール２３２は、器具を登録し、追跡し、発注することによって器具を管理することができる。
例示的な実施形態では、処置中の任意の与えられた時間に（例えば、設定およびクリーンアップの間などの、患者が必ずしも存在しなくてもよい時間を含む）、器具追跡モジュール２３２は、ＯＲにおいて、および無菌構成において存在する器具に関するデータを収集するように構成することができるように、外科的処置の全体を通して、器具を登録し追跡することができる。したがって、器具追跡モジュール２３２は、実行されている外科的処置において器具の効率的利用を管理するのを助けるように構成することができ、器具追跡モジュール２３２によって収集されたデータの術後モジュール２０６による次の解析によって、効率を改善し、将来の外科的処置のコストを低減し、課金を容易にし、返済を最大にするのを助けることができる。さらに、あるいは、その代わりに、器具追跡モジュール２３２は、殺菌において登録された器具を追跡するように構成することができ、それは、器具がＯＲで用いられる前に、洗浄および無菌が実行されることを確実にするのを助け、殺菌の品質を評価するのを助け、器具トレイをより素早くリロードするのを助け、そして、外科的処置の術前計画における症例要件に基づいて設定されたスケジューリングを支援するのを助けることができる。
器具追跡モジュール２３２は、ＯＲで用いられる器具に関する様々な種類のデータを収集するように構成することができる。器具追跡モジュール２３２が収集するように構成することができるデータの非限定的な例としては、どのおよびどのくらいの外科用器具が任意の与えられた時間にＯＲに存在するか、そして外科的処置の間に各外科用器具がどのくらい長く使用されているかという確認、器具の通過／交換の回数、器具の誤用、ローディングおよび加速データ、器具の損傷、器具によって消費される電力量、ならびに器具の仕様条件外などが挙げられる。システム１０は、ディスプレイ画面、または、例えば光、振動など器具からの直接のフィードバックによって、ユーザーに対して器具使用についての即時のフィードバックを提供するように構成することができる。器具使用のフィードバックの例は、器具の誤用、過剰な力のレベル、または損傷したもしくは機能しない器具を含む。
例えば、ＯＲにおいて１つもしくは複数の光学的および／または赤外線カメラを用いるなどの様々な方法で、器具を登録し追跡することができる。カメラは、器具を検出して、例えば、メス、レトラクタなど器具の特定の種類として、ならびに／あるいは、例えば、器具上のバーコードによる識別、器具に埋め込まれるかまたはそれに取り付けられたスマートチップもしくは無線認証（ＲＦＩＤ）タグによる識別など固有の器具として、器具を登録するために、検出された器具に関して収集されたデータを器具データベース３２４に記憶された器具データと比較するように構成することができる。このようにして、処置で使用される、および／またはＯＲに存在する全ての器具を識別することができ、それは処置中に追跡を容易にして、処置の術後解析において使用の解析（不使用を含む）を容易にすることができる。
器具追跡システムの一実施形態は、図２１に関して上述したものと類似の拡張現実追跡システムを含むことができる。ＲＧＢカメラ７４によって認識されるように構成される拡張現実マーカー７２は、器具の位置およびナビゲーションを追跡するために用いることができる。
図２４は、磁気ベースの追跡システム１００、例えばカリフォルニア州ＣａｒｌｓｂａｄのＲａｚｅｒ ＵＳＡ社から入手可能なＲａｚｅｒ Ｈｙｄｒａハードウェアを含む器具追跡システムの実施形態を示す。磁気ベースの追跡システム１００は、システム１０のＣＰＵ ９８と通信するように構成することができ、それは収集された追跡データに関連するデータ、例えば、現在使用中の全ての器具のリストをディスプレイ１０２に表示させることができる。磁気ベースの追跡システム１００は、少なくとも１つのカメラ、例えば、可視カメラまたは赤外線カメラに結合することができ、それは、磁気ベースの追跡システム１００の位置を較正し、カメラから器具に視線を向ける必要なしに器具をナビゲートするために、磁気ベースの追跡システム１００の電磁追跡を用いるように構成することができる。磁気ベースの追跡システム１００と連動して用いられるかどうかに関わらず、カメラは、器具の動きを記録するように構成することができ、それは、例えば、さらに後述する術後手術フィードバックモジュール２３８によって実行される解析などの後の解析のために、器具データベース３２４に記憶することができる。
図２５は、皮膚表面マッピング、ならびに、例えばマイクロソフトＫｉｎｅｃｔなどの、上述した位置決め／ナビゲーション技術を用いる患者位置決め支援と類似の位置決め／ナビゲーション技術システムを含む器具追跡システムの実施形態を示す。位置決め／ナビゲーション技術システムは、１つまたは複数のＩＲカメラ１１６によって認識されるように構成される１つまたは複数のマーカー１１８を含むことができる。マーカー１１８は、用いられる器具１２０の患者に対する動きを追跡するのを容易にするために、患者に、および／またはその近くに配置することができる。マーカー１１８は、患者の皮膚表面の検出、患者の術前画像にマッピングされる骨位置の決定、ならびに医療要員の動きおよび／または姿勢の追跡を、さらにあるいは代わりに、容易にすることができる。ＩＲカメラ１１６は、システム１０のＣＰＵ １２２と通信するように構成することができ、それは、カメラ１１６によって収集された画像をディスプレイ１２４に表示させることができる。蛍光透視法は、検証のために用いることができる。図示した実施形態では、１つの器具１２０だけを示しているが、２つ以上の器具も器具１２０と同様に追跡することができる。
器具追跡モジュール２３２は、外科的処置の間、将来の器具ニーズを予測し、必要であるとして識別された器具を取り出すための命令を起動し、必要に応じて、差し迫った使用のために検索された器具を準備するように構成することができる。器具追跡モジュール２３２は、任意の数の要因に基づいて、例えば、実行されている外科的処置と同じ種類の以前実行された外科的処置に関して、処置データベース３１６ならびに／または製品および処置データベース３２０に記憶された以前収集されたデータに基づいて、処置データベース３１６に保存されたシミュレーションに示すような外科的処置の術前計画に基づいて、ならびに／または、これまで実行された外科的処置の流れに基づいて、次に必要な器具を決定するように構成することができる。器具追跡モジュール２３２は、全ての次に必要とされる器具を識別するように構成することができ、あるいは、器具追跡モジュール２３２は、実行されている外科的処置と同じ種類の以前実行された外科的処置における器具の使用頻度に基づいて、どの器具が外科的処置に重要かということについて決定し、そして、重要な器具についてのみ命令を起動するように構成することができる。例示的な実施形態では、器具追跡モジュール２３２は、処置に対する器具の実際のまたは計算された重要性に関係なく、全ての次に必要とされる器具について命令を起動するように構成することができる。
起動された命令は、例えば医療幹部職員が取り出して、および／または外科医のために準備するために器具を識別するなど、任意の数の形式をとることができる。識別は、例えば、器具が現在または「Ｘ」時間のうちに必要であるとの注釈を付けてディスプレイ画面に器具を表示すること、器具トレイ上の器具に対してレーザーポインティングすること、および、器具トレイ上の器具の位置を照明することなどによって、任意の数の方法で達成することができる。
いくつかの実施形態では、器具の取り出しは、例えば各連続する器具を提供するように構成されるロボットスクラブ技術またはベンディングマシン／ツールチェンジャなどによって、自動化することができる。ロボットスクラブ技術またはベンディングマシン／ツールチェンジャは、各連続する必要とされる器具を拾い上げて、器具を滅菌フィールド（例えば、フラッシュ滅菌、化学的滅菌など）に通し、そして、滅菌された器具をスクラブ技術に供給するように構成することができる。器具セット全体を滅菌するのではなく、使用する器具だけを滅菌するので、ロボットスクラブ技術またはベンディングマシン／ツールチェンジャは、このように、器具の滅菌コストを低減するのを助けることができる。ロボットスクラブ技術またはベンディングマシン／ツールチェンジャは、必要に基づいて、必要であるとして識別された器具だけが滅菌されるように、器具追跡モジュール２３２から起動された命令を受け取るように構成することができる。
上述したように、器具追跡モジュール２３２は、ＯＲにある器具の清浄度および／または滅菌を検証するように構成することができる。例示的な実施形態では、清浄度および滅菌を検証することができる。器具追跡モジュール２３２は、例えばビルトイン紫外光および器具を認識するように構成される光学的カメラを用いるなど、様々な方法で清浄度および滅菌を検証するように構成することができる。さらに、あるいは、代わりに、器具追跡モジュール２３２は、例えば、器具を登録し、滅菌を通過したものとして器具データベース３２４に記されていない器具を識別し、そうである場合には、ＯＲのシステム１０のユーザーに対して警告を起動させることによって、いつ滅菌されていない器具がＯＲの滅菌フィールドを破ったかを決定するように構成することができる。器具追跡モジュール２３２は、無菌の器具が滅菌フィールドから除去された場合に、例えば、ディスプレイ上の視覚的警告などの警告を提供するように構成することができる。
上述したように、中央滅菌で器具を洗浄した後トレイを補充する際に時間をしばしば浪費するので、器具追跡モジュール２３２は、器具トレイをより素早くリロードするのを助けるように構成することができる。器具追跡モジュール２３２は、様々方法で器具トレイのリロードを容易にすることができる。図２６は、器具追跡モジュール２３２が器具トレイをより素早くリロードするのを助けることができるように構成される器具ソーティングシステムの例示的実施形態を示す。器具ソーティングシステムは、器具１０８に関するデータを収集して、システム１０のＣＰＵ １０６に収集されたデータを送るように構成されるＩＲおよびＲＧＢカメラ１０４を含むことができる。ＣＰＵ １０６、例えば、ＣＰＵ １０６によって実行される器具追跡モジュール２３２は、器具１０８を識別するために受信したデータを解析し、どの器具トレイ１１０に、そして器具トレイ１１０のどこに器具１０８を配置するべきかという命令を提供するように構成することができる（トレイの器具１０８の配置が関連する場合に、例えば、器具１０８がトレイ１１０にある、またはそこにあるべき唯一の器具ではない場合に）。ＣＰＵ １０６は、様々な方法で命令を提供することができる。図示された実施形態では、ＣＰＵ １０６は、トレイ１１０および／またはトレイ１１０上の特定の位置にレーザーポインティングすることにより特定のトレイ１１０に医療要員を導くことによって、医療要員に命令を伝えるように構成されるレーザーポインター１１２に結合することができる。レーザーポインター１１２は、ＣＰＵ １０６から受け取った命令、例えば、レーザーポインター１１２がトレイ１１０および／またはトレイ１１０上の特定の位置を指示するように特定の方向に特定の量だけ回転する命令に応答して動くように構成される、例えば回転マウント１１４などの運動機構に結合することができる。レーザーポインター１１２は、レーザーポインター１１２がトレイ１１０を指示していることの視覚的な確認をユーザーインターフェース上に提供するように構成されるカメラ（図示せず）を含むことができ、それはユーザーが命令を視覚的に確認するための命令を提供することを可能にすることができる。図示した実施形態では、１つの器具１０８だけが示されているが、ＩＲおよびＲＧＢカメラ１０４は、複数の器具に関するデータを収集するように構成することができ、ＣＰＵ １０６は、複数の器具に関するデータを解析して、複数の器具に関するトレイ命令を提供するように構成することができる。
器具追跡モジュール２３２は、器具追跡モジュール２３２によって追跡される器具の保守／尖鋭化／潤滑／再較正／廃棄のサイクルを起動するように構成することができる。例示的な実施形態では、器具追跡モジュール２３２が器具を外科的処置で用いられているとして登録すると、器具追跡モジュール２３２は、スケジューリングモジュール２２２が、例えば、システム１０によって検出される手術における使用の現行の集計によって示されるように、器具が特定の所定の回数使用された場合には、器具が保守／尖鋭化／潤滑／再較正／廃棄を受けることを必要とするかどうかを決定するように、そして、そうである場合には、保守／尖鋭化／潤滑／再較正／廃棄を予定に入れるようにさせることができる。このようにして、器具追跡モジュール２３２は、器具が最高の状態に維持されることを保証するのを助けることができる。器具追跡モジュール２３２は、製品製造業者に器具使用上のデータを提供するように構成することができる。提供されるデータの例は、器具の使用回数、器具故障、器具の保守および較正サイクル、ならびに、リアルタイム苦情報告を含む。器具追跡モジュール２３２は、全ての器具および使い捨ての器具が手術部位から取り除かれて、患者の中に残っていないことを確認するように構成することができる。
ＯＲ解析モジュール
ＯＲ解析モジュール２３４は、システム１０のユーザーに対して、外科的処置に関する民族誌的情報を収集するためのインターフェースを提供するように構成することができる。システム１０は、このように、例えば、器具使用効率、要員効率、および患者の健康などの１つまたは複数の要因に基づいて、各外科的処置を解析するように構成することができ、ならびに、経時的に傾向を学習するために複数の外科的処置に関するデータを集約するように構成することができる。外科的処置の個々の解析は、処置の結果を予測するのを助けることができ、ならびに／または、外科医が最善の実施を確立し、中立の第三者として働くシステム１０によって評価される個人の秘密レベルでの以前の経験から学習するのを助けることができる。集約されたデータは、病院管理者がＯＲ時間の時間当たりのコストを開発するのを助けることができ、それによって病院が効率を改善しコストを低減することが可能になる。
ＯＲ解析モジュール２３４は、複数の外科的処置にわたって収集されたデータを精査するように構成することができ、例えば、実施する外科医、処置の種類、患者の人口統計、使用した器具およびインプラント、所要時間などの１つまたは複数の要因に従ってデータを分類するように構成することができる。データは、例えば解剖学的、生理学的、人間工学的、時間的、空間的、および生体力学的パラメータなどのパラメータを含むことができる。システム１０、例えば術後モジュール２０６は、１つまたは複数のアルゴリズムにより、収集したデータ上の解析を実行して、例えば工程の結合、種々の処置からの新規なツールの導入、ＯＲスタッフまたは器具の物理的位置の調整などの、外科的処置に対する可能性のある新規な革新を生み出すように構成することができる。これらの生み出された革新は、それから、例えば新規な外科的処置を計画するユーザーなど、システム１０のユーザーによる精査に利用可能にすることができ、将来の事例に組み込むことができる。システム１０は、いつ革新が用いられたかを記録するように構成することができ、革新が用いられる前の類似の患者／処置の結果と比較するために、これらの処置の結果を追跡するように構成することができる。システム１０は、比較により革新がどの程度効果的であったかを決定するように構成することができ、結果として、最も効果的な革新は、いつ、どのように生み出すべきかということについて、システム１０がさらに学習することができる。この解析は、システム１０が、この革新をユーザーに推薦し続けて最終的に処置の標準化された部分としてそれを含めるのが有益なのか、あるいは、有効性に欠けるのでそれを除去することが有益なのかを決定するのを助けることもできる。
システム１０は、システム１０がセットアップされているＯＲで、例えば、カメラ（静止画像および／またはビデオ画像）、音声記録、動きセンサーなどによって、あらゆる外科的処置にわたって自動的に絶えずデータを収集するように構成することができ、それによって、ＯＲの医療要員にとって大部分透明な継ぎ目のないデータ収集が可能になる。ＯＲ解析モジュール２３４は、このデータ収集を調整するように構成することができる。システム１０、例えば、さらに後述する術後モジュール２０６は、このように、例えば、処置ごとに、病院で１日に実行される全ての処置ごとに、実行された特定の種類の処置の数「Ｘ」ごとに、など、ユーザーが設定する頻度で自動的に効率リポートを生成するように構成することができ、それは、システム１０によって収集されたデータの解析および使用を容易にすることができる。
ＯＲに存在する複数の技術は、システム１０と統合することができ、それによって、複数の技術の集中化した管理およびモニタリングを可能にすることができる。上述したように、技術はモジュール方式とすることができ、それによって、規模およびリソースが大きく異なる病院、クリニックなどに対するシステム１０のスケーリングを可能にし、ならびに／または、システム１０全体の停止を必要とせずに、様々な技術をアップグレードし、置換し、および／もしくは維持することを可能にする。ＯＲ解析モジュール２３４は、所与の時間において技術の任意の１つまたは複数の選択的手術および／またはユーザー設定を可能にするユーザーインターフェースを提供するように構成することができ、それによって、様々な技術のモジュール方式および個人的な制御を可能にすることができる。システム１０と統合することができる技術の非限定的な例としては、神経モニタリング出力、教育情報（例えば、外科技術ビデオなど）、撮像（例えば、ＣＴ、蛍光透視法、超音波など）、ナビゲーション、神経モニタリング、照明、カメラ（例えば、内視鏡、顕微鏡、ＯＲの外からの供給など）、器具の電力使用、エネルギー装置（例えば、ｂｏｖｉｅ、バイポーラ、調和装置など）、動力ツール（例えば、バー、ドリルなど）、ビデオ出力（例えば、ＯＲスクリーンへの出力ビデオ）、投影される画像、ヘッドアップディスプレイ（例えば、顕微鏡、ルーペ、眼鏡など）、病院ネットワークへの接続、生命徴候モニタリング、ロボット制御（例えばディスク・クリアリング・ロボットなど予め計画されたナビゲートスペースによる器具の制御など）、システム１０のリモートビューイング、麻酔、事例完了後に起動され、スケジューリングモジュール２２２によって計時される完全な部屋除染などが挙げられる。技術は、システム１０を通して、例えば、ＯＲ解析モジュール２３４にある中央インターフェースおよびプロセッサを通して、実質的にリンクすることができる。システム１０は、各技術の入力および出力を管理して、共通のディスプレイおよび入力デバイスに表示するように構成することができ、あるいは、それらを１つの中央ユニットに物理的に結合することができ、中央ユニットでは、各技術がラックシステムのユニットに物理的に接続され、あるいは、製造業者からシステムの統合された一部として来ることができる。この物理的に統合されたユニットは、システムの簡略化を可能にすることができ、および／または、ＯＲにおけるワイヤおよびカートの量を減らすことができ、そして、必要に応じて存在する技術の数でスケーリングすることができる。あるいは、外科事例またはユニットの位置のニーズを満たすようにプラグ・アンド・プレイ技術を用いて技術を追加することができる。技術は、新しく開発され、または応用された技術の継ぎ目のない互換性および統合化を可能にすることができるシステム１０の標準化されたオペレーティングシステムを通して、インターフェースするように構成することができる。
要員追跡モジュール
要員追跡モジュール２３６は、システム１０のユーザーに対して、外科的処置に関係する医療要員を管理し追跡するためのインターフェースを提供することができる。上述したように、例えば外科医、最初の支援、スクラブ技術、および他の任意の外科スタッフなどの、ＯＲに存在する１つまたは複数の医療要員を登録し追跡することができる。例示的な実施形態では、医療要員を外科的処置の全体にわたって追跡することができ、そうすることで、処置の間の任意の与えられた時間に（設定およびクリーンアップの間など、必ずしも患者がいなくてもよい時間を含む）、要員追跡モジュール２３６がＯＲに存在する医療要員に関するデータを収集するように構成することができる。したがって、要員追跡モジュール２３６は、どの医療要員が、そして何人の医療要員が任意の与えられた時間にＯＲに存在するか、および、各々の医療要員が外科的処置の間にどのくらい長くＯＲに存在しているかについて決定するように構成することができる。例示的な実施形態では、医療要員は、要員追跡モジュール２３６によって登録され追跡され、外科用器具は、器具追跡モジュール２３２によって登録され追跡され、それによって、解析のための外科的処置のより完全な画像を提供するのを助け、それは、将来の外科的処置の実施を改善するのを助けることができる。
器具追跡モジュール２３２による器具追跡に関して上述したことと同様に、例えば、ＯＲの１つもしくは複数の光学的および／または赤外線カメラ、スマート衣服モニター、器具のセンサー、モーションキャプチャー、およびボディセンサーなどによって、様々な方法で医療要員を登録し追跡することができる。要員追跡モジュール２３６が収集するように構成することができる要員データの種類の非限定的な例としては、生理学的データ（例えば、心拍数、眼球運動、外科的処置の各工程を実行する時間、体温（例えば、赤外線計測、レーザー計測、接触センサーなどによる）、姿勢、疲労、器具に加わる努力／力（例えば、応力の指標として）など）、どの医療要員が、そして何人の医療要員が任意の与えられた時間にＯＲに存在するか、および各医療要員が外科的処置の間にどのくらい長くＯＲに存在しているかについての確認、要員変更の回数、要員の傷害、放射線被曝（例えば、医療要員が放射線モニタリングデバイス（例えば放射線量計）を各々着用する必要がない）などが挙げられる。さらに後述される術後モジュール２０６によって解析されるように、要員データは患者結果に関係することがあり得るので、要員データを収集し解析することは、病院がより良く計画し、（例えば、ＯＲスタッフを変更する、事例の間により多くの時間をあける、より頻繁なおよび／またはより長い休憩を予定するなど）、より良好な患者結果を達成するのを助けることができる。要員データは、特定のスタッフが特定の外科的処置および／または外科的処置の特定の態様に特に熟練しているかどうかを示すのを助けることもでき、それは、それらの技術について他人を教育することができる可能性のある訓練候補を識別するのを助けることができる。
要員追跡モジュール２３６は、外科的処置の間の将来の要員ニーズを予測し、ページングするか、電話するか、メールするか、あるいは、ＯＲで必要であるとして識別された医療スタッフの特定の種類または特定の個人の存在を要求するための指示を起動するように構成することができる。要員追跡モジュール２３６は、任意の数の要因に基づいて、例えば、処置データベース３１６、および／または実行されている外科的処置と同じ種類の以前実行された外科的処置に関する製品および処置データベース３２０に記憶されている以前収集されたデータに、処置データベース３１６に保存されたシミュレーションに示される外科的処置の術前計画に、ならびに／または、これまでに実行された外科的処置の流れに基づいて、どの要員が次に必要となるかを決定するように構成することができる。この指示は、要求された要員がＯＲで必要となるまでの推定時間を示すことができる。要員追跡モジュール２３６は、このように、医療要員が必要となる時にＯＲに呼ばれることによって、ＯＲの外での時間の使用を最大にすることを可能にすることができる。言い換えれば、ＯＲの外での不必要な待ち時間を最小にすることができる。追加の医療要員を必要とする、手術中に発生する予期しないシナリオに対して、追加の医療要員をリアルタイムに要求するように構成される要員追跡モジュール２３６によって、現在ＯＲにいるだれもＯＲを離れることなしに、または手を離すことなしに、またはＯＲでの現在位置を離れることなしに、より素早く対処することもできる。
要員の追跡は、標準的な感染防止方法を用い続けるスタッフに対するリマインダーとして用いることができる。例えば、１つの部屋から別の部屋へ移動する場合に、リマインダー（例えば、手首バンドの点滅光など）は、スタッフが手洗いおよび／または他の適切な感染防止方法が示唆されることに気がつくように作動することができるように、患者の相互作用をモニターすることができる。
器具追跡モジュール２３２に関して上述したことと同様に、要員追跡モジュール２３６は、例えば、要員を登録し、滅菌を通過したとして民族誌データベース３２６に記されていない器具を識別することによって、いつ滅菌されていない要員がＯＲの滅菌フィールドを破ったかを決定し、そうである場合には、ＯＲのシステム１０のユーザーに対して警告を起動するように構成することができる。
要員追跡モジュール２３６は、ＯＲ要員が複数のＯＲにおいて流れるのを助けるために、スケジューリングモジュール２２２と通信することができ、例えば、外科的処置の予想外の所要時間により医療要員が利用できなくなった場合には、自動リスケジューリングを可能にすることができる。要員追跡モジュール２３６は、このように、要員の利用度に基づいて、いつ患者を準備させて移動を始めるべきかについて、より効果的な決定を可能にすることもできる。これは、ＯＲ時間当たりのコストの開発、および／または効率がどのようにＯＲ時間、したがってコストを減らすかという追跡をもたらすことができる。ＯＲ時間当たりのコストおよび効率は、ＯＲデータベース３２２および／または器具データベース３２４に記憶することができる。
要員追跡モジュール２３６は、ＯＲ要員がＯＲの外にいて、事例に能動的に関係していない場合でも、登録されたＯＲ要員に関するデータを収集するように構成することができる。要員追跡モジュール２３６が収集するように構成することができる「外部」データの非限定的な例は、栄養およびエネルギーレベルを含む。「外部」データの収集は、システム１０が、様々な要因が事例結果に影響を及ぼすかどうか、そしてどの程度及ぼすのかを決定し、結果を改善するために個人的変更（例えば、挙動、休息、栄養、症例スケジューリングなどの変更）を推奨するのを助けることができる。要員データは、要員データが収集されたユーザーだけに、システム１０によって利用可能とすることができ、それは、プライバシーを保証するのを助け、チームの士気が影響を受けないことを保証するのを助けることができる。および／または、要員データは、要員データが収集されたユーザー以外のユーザーに（匿名でまたは非匿名で）利用可能にすることができ、それは、より広い基礎をもつデータ傾向分析を可能にすることができる。
術後モジュール
術後モジュール２０６は、システム１０のユーザーに対して、実行された外科的処置を解析して、患者の術後治療を管理するためのインターフェースを一般的に提供することができる。より詳しくは、術後モジュール２０６は、外科医によって行われた手術に関して手術モジュール２０４によって収集され解析されたデータを外科医が精査することを可能にすることができ、それは、外科医が効率および将来の改良などのために自分の実施を評価するのを助けることができ、および／または、病院もしくは他の介護施設が例えば要員ニーズ、外科用器具の在庫、ＯＲ使用時間などの手術ロジスティックスを評価するのを助けることができる。術後モジュール２０６は、効果的な治療に関して診断および治療モジュール２００の将来の推奨を改善するのを助けるために、ならびに／または、以前実行された手術に類似する器具および／もしくは要員を用いるシミュレーションされた手術に関する術前モジュール２０２の将来の推奨を改善するのを助けるために、手術モジュール２０４によって収集され解析されたデータを解析することもできる。術後モジュール２０６は、患者のための術後の治療の選択肢を提案することもでき、患者の術後治療を管理することもできる。このようにして、術後モジュール２０６は、手術の終わりから患者の退院指示までの連続体を通して、術後の計画および解析を支援するように構成することができる。術後モジュール２０６は、実際の結果を記述する物理データ、機能データ、ＨＲＱＯＬ、および健康経済データを、計画中に術前モジュール２０２によって予測された各パラメータについての予測値と比較するように構成することができる。術後モジュール２０６は、任意の差異を検出し解析するように構成することができ、検出し解析した差異を用いて将来の予測モデルを調整するように構成することができる。
一実施形態では、術後モジュール２０６は、ユーザー入力を受け取り、ユーザーに情報を提供するように構成される１つまたは複数のウェブページを用いて実現することができる。例示的な実施形態では、患者および医師の両者は、術後モジュール２０６の少なくとも一部分にアクセスすることができる。
術後モジュールは、術後処置および術後疼痛などの予想に関して可能性のある患者のための教育ツールとして用いることができる。
術後モジュール２０６は、手術フィードバックモジュール２３８、術後治療モジュール２４０、および術後患者ケアモジュール２４２を含むことができる。モジュール２３８、２４０、２４２の各々は、以下でさらに順に説明する。
上述したように、術後モジュール２０６は、術後データベース３０６から情報を読み出し、それに情報を書き込むように構成することができる。術後データベース３０６は、治療計画データベース３２８を含むことができる。術後モジュールの構成要素モジュール２３８、２４０、２４２の様々なものは、治療計画データベース３２８、ならびに／または様々な他のデータベース、例えば、診断および治療データベース３００、術前データベース３０２、動作データベース３０４、および回復データベース３０８などのうちの１つまたは複数にアクセスするように構成することができる。治療計画データベース３２８は、術後モジュールの構成要素モジュール２３８、２４０、２４２に関連して、以下でさらに説明する。
手術フィードバックモジュール
手術フィードバックモジュール２３８は、システム１０のユーザーに対して、実行された外科的処置を解析するためのインターフェースを提供することができる。例示的な実施形態では、医療管理者および医療要員だけが、手術フィードバックモジュール２３８にアクセスすることができる。例えば手術のビデオまたは実際の外科的処置と術前計画との比較などの、手術フィードバックモジュール２３８のいくつかの態様は、実行する外科医だけがアクセスすることができ、それは、チームの士気へのダメージを防止し、プライバシーを保護するのを助けることができる。しかし、手術フィードバックモジュール２３８は、実行する外科医だけがアクセスできる手術フィードバックモジュール２３８の態様をシステム１０の１人または複数の他のユーザー、例えば、研修医、保険医療提供者などが利用できるようにすることを、実行する外科医ができるように構成することができ、それは訓練および／または課金を容易にするのを助けることができる。
外科的処置中およびその前にシステム１０によって収集および／または解析された様々な種類のデータは、ユーザーインターフェース上に表示することができ、および／または、別途システム１０のユーザーに利用可能とすることができる。図２７は、以前実行された外科的処置に関連する様々な種類のデータを示すユーザーインターフェース１４８の実施形態を示す。ユーザーインターフェース１４８は、インプラント配置の実際の術後の画像を有するナビゲーションソフトによって提供される、３つの異なるパースペクティブから同時に取り込まれた手術部位の３つの画像を示す。ユーザーインターフェース１４８の別の部分（４分割の右上部分）は、手術部位の患者のＸ線を示す。ユーザーが異なるデータを見て、同時に術前計画の配置を実際の術後結果と比較することができるので、ユーザーは術前計画に対する手術のコンプライアンスを含む外科的処置の成功をより良く評価することができる。
ユーザーインターフェース１４８に示される情報以外の種々の種類のデータ、例えば、外科的処置の特定の工程の所要時間、外科的処置の総所要時間、外科的処置で使用された器具に関して器具追跡モジュール２３２によって収集された情報、外科的処置と関係する要員に関して要員追跡モジュール２３６によって収集された情報、保存された術前シミュレーション、処置解析モジュール２３０によって取り込まれた外科的処置の全体もしくは一部の静止画像または動画像データ、処置解析モジュール２３０によって収集された組織除去データ、診断データベース３１０に記憶された患者の術前画像、治療データベース３１２に記憶された患者の術前治療コンプライアンスなどをユーザーに対して表示することができる。手術フィードバックモジュール２３８は、このように、各ユーザーがその特定のユーザーにとって最も情報が多く有益な方法で、実行された外科的処置を評価することを可能にすることができる。
非限定的な例では、病院管理者は、将来の手術のための要員の将来のスケジューリングを計画するのを助けるための要員問題に関心をもつことがあり得るので、病院管理者は、手術フィードバックモジュール２３８が、外科的処置中に手術モジュール２０４によって収集された他のデータではなく、要員追跡モジュール２３６によって外科的処置中に収集された要員データを提供することを要求することができる。病院管理者は、このように、実行された外科的処置から、および／または複数の実行された外科的処置から、例えば、医療要員のどの種類が外科的処置の特定の種類において余計であり得るか、特定の手術の特定の時間に医療要員のどの種類を予定に入れるべきか、特定の医療スタッフが「Ｘ」回を越える失敗に関係しているかなどの、様々な要員問題を決定することができる。
別の非限定的な例では、実行する外科医は、術前計画に対する実際の外科的処置の追跡に最も関心をもつことがあり得るので、術前計画に対する実際の外科的処置のずれを示す手術フィードバックモジュール２３８からのリポートを要求することができる。このずれは、例えば、目標結果、時間差、使用した外科用器具の差異、軌跡の角度の差異、患者の失血の差異、有効な処置に対する手段（例えば、これらの定義された工程の優れた有効性および安全性を証明する患者結果の継続的な解析を通して、効果的な外科工程であることを経時的に示した定義された工程に対する手段）などの要因に関する百分率コンプライアンスとして示すことができるので、外科医は、例えば、将来の外科的処置において成される可能性のある変更、将来の外科的処置に利用できる追加教材の要求、患者の術後治療に対処するための問題、可能性のあるフォローアップ手術のための注記などの決定をすることができる。
別の非限定的な例では、外科医が有効な処置および対応する手段に従うことが証明され、外科医が時間とともにより多くの有効な処置に従って特定の手段に対応するほど、外科医の保険料率がより低くなり得るので、保険管理者は、例えば再手術の減少もしくは感染率の低減などの有効な処置および／または特定の手段に対する外科医のコンプライアンスに関心を持つことがあり得る。同様に、外科医が効果的な手術を実行することが証明され、外科医の成功率がより高いほど、外科医の保険料率がより低くなり得るので、保険管理者は、外科医の成功率に関心を持つことがあり得る。したがって、保険管理者は、例えば、保険管理者および／または保険業者による精査のために、手術フィードバックモジュール２３８からの有効な処置リポートに対する手段を要求することができる。有効な処置リポートに対する手段は、特定の病院で特定の外科医または外科医のグループによって実行された最近の「Ｘ」回の手術を含むように、特定の外科医の特定の期間および／または手術の特定の種類について、ユーザー選択によってカスタマイズすることができる。
手術フィードバックモジュール２３８は、実行された手術を要約する１つまたは複数の術後リポートを生成するように構成することができる。リポートは、手術のスナップショットを示す簡潔な、１ページまたはそれより少ないリポートであってもよく、それは、医師に対して患者に実行された手術についての情報を与え、および／もしくは医師がそれを思い出すのを素早く助けることができ、ならびに／または、患者が例えば彼らのＰＣＰ、家族、および空港警備などの第三者（例えば、患者内のインプラントまたは患者に処方された薬に関する正確な情報を必要とする場合がある）に手術について正確に説明するのを助けることができる。生成された各術後リポートは、例えば、実行する外科医、患者のＰＣＰ、または患者などの特定のユーザーを対象とすることができる。例えば実行する外科医または患者のＰＣＰなどの医師のために生成される術後リポートは、手術および／または患者に関する医学的に正確な情報、例えば、実行された手術の種類、患者に植え込まれた医療装置、手術の日付、患者に投与される薬、手術および患者の特定の手術の成功率履歴に基づく手術の予測成功率などを含むことができる。患者のために生成される術後リポートは、医師のためのリポートほど医学的に正確でない情報、例えば、患者に植え込まれた医療装置、手術の日付、実行された手術の種類、処置中に投与された薬のリスト、処置の総時間、患者の保険による予測される返済、実行する外科医の名前およびコンタクト情報、病院または手術が実行された他の施設の名称およびコンタクト情報などを含むことができる。手術データベース３０４および／または回復データベース３０８に記憶された、例えば入院期間、感染率、融合速度、失血などの術後結果およびメトリックスは、病院および／もしくは外科医によって追跡することができ、看護の品質について患者に認識させるために用いることができ、ならびに／または支払人が返済交渉をサポートするのを助けるために用いることができる。
本明細書で説明するモジュールのいずれも、特定のモジュールによって収集および／または解析されたデータを要約する術後リポートに類似のリポートを生成するように構成することができ、それは患者の看護の全体を通して医師および患者に情報を与えるように保つのを助けることができる。
術後患者ケアモジュール
術後患者ケアモジュール２４２は、システム１０のユーザーに対して、患者の院内術後ケアを管理し解析するためのインターフェースを提供することができる。術後患者ケアモジュール２４２は、手術フィードバックモジュール２３８によって解析される、および／または、実行する外科医および／またはシステム１０の他のユーザーからの手動入力によって示される手術の有効性に基づいて１つまたは複数の推奨された術後ケア選択肢を提供するように構成することができる。推奨された術後ケア選択肢のうちのいずれも追従されなくてもよいし、それらの一部、または全てが追従されてもよいが、一連の術後ケア選択肢を提供することによって、術後患者ケアモジュール２４２は、任意の術後ケア決定が特定の患者について見逃され、または正当に評価されないことを防止するのを助けることができる。術後ケア選択肢の非限定的な例としては、薬の種類および投薬の頻度、術後の入院の長さ、術後の患者入院の適切な病院ユニット、術後の入院の適切な食事、生命徴候の測定の頻度、ならびに術後撮像（Ｘ線、ＣＴスキャンなど）が挙げられる。
術後患者ケアモジュール２４２は、様々な方法で術後ケア選択肢を決定するように構成することができる。治療選択肢モジュール２１２および治療データベース３１２に関して上述したことと同様に、術後患者ケアモジュール２４２は、特定の患者のための術前および手術データを治療計画データベース３２８に記憶された術後ケア選択肢と比較し、そして、複数の可能性のある術後ケア選択肢のうちのどれが、患者の診断（診断データベース３１０に記憶されるように）、患者の人口統計（診断データベース３１０に記憶されるように）、患者の現在の放射線被曝レベル、患者のケア提供者（全てのケア選択肢が患者の現在の場所で利用できるわけではないので、患者の移送が患者の術後ケアの一部として適切であり得る）、患者に実行された手術の種類（治療データベース３１２、ならびに／または製品および処置データベース３２０に記憶されるように）、ならびに／または、手術の有効性（治療データベース３１２、ならびに／または製品および処置データベース３２０に記憶されるように）と関係するかを決定するように構成することができる。術後患者ケアモジュール２４２は、ディスプレイ画面に可能性のある術後ケア選択肢のリストを表示させるように構成することができる。可能性のある術後ケア選択肢は、可能性のある術後のケア選択肢は予備的なものにすぎず、ユーザーが術後ケア計画を決定する際には患者の状況を考慮すべきであるという注意を付して、ユーザーに提供することができる。可能性のある術後ケア選択肢は、可能性のある術後ケア選択肢の各々の成功率履歴と共に、ユーザーに提供することができる。成功率履歴は、術後ケア選択肢の各々について治療計画データベース３２８に記憶することができ、手動で入力することができる。代わりに、または、さらに、成功率履歴は、複数の患者に関してシステム１０によって収集されたデータに基づくことができ、そのようにして、システム１０は、実際の患者が受けた術後ケア治療に関して以前収集されたデータが将来の患者のための術後ケア選択肢についての情報を与えることができるフィードバックループシステムとして働くことができる。可能性のある術後ケア選択肢は、選択肢の少なくとも１つのための教育的リソースと共に、ユーザーに提供することができ、この教育的リソースは、例えば、システム１０（例えば、治療計画データベース３２８）に記憶された情報ウェブページへのリンク、第三者の教育的ウェブサイトへのリンク、雑誌記事もしくは本のリストまたはそれへのリンク、ならびに医療装置製品の小冊子（例えば、システム１０に電子的に記憶された小冊子）へのリンクなどがある。
いくつかの実施形態では、術後患者ケアモジュール２４２は、提案された術後ケア選択肢の各々について符号化および返済情報を提供することができる。このような情報を提供することによって、術後ケア選択肢のうちのどれを続けるべきか（もしあれば）について、知識に基づいた意思決定を容易にすることができる。
ユーザーに術後ケア選択肢を提案することによって、術後患者ケアモジュール２４２は、ユーザーが医療専門知識の領域外にあり得る情報を受け取り、解析することを可能にすることができる。術後患者ケアモジュール２４２は、精通している患者の症例と同様に精通していない態様に対処するための特定の術後ケア選択肢を推奨することによって、精通していない患者の症例の態様（例えば、特定の異常な外科結果、または、特定の新規な薬）についてユーザーが素早く情報を得ることを可能にすることができ、それは、患者の迅速で効果的な治療を容易にすることができ、ならびに／または、ユーザーが精通していないことについて議論することができる、ユーザーおよびユーザーの同僚の教育を容易にすることができる。
術後治療計画モジュール
術後治療計画モジュール２４０は、患者の術後ケアに基づいて、そして、手術フィードバックモジュール２３８によって解析される、ならびに／または、実行する外科医および／もしくはシステム１０の他のユーザーからの手動入力によって示される手術の有効性に基づいて、システム１０のユーザーに対して、１つまたは複数の術後治療計画選択肢を受け取るためのインターフェースを提供することができる。推奨された術後治療計画選択肢のうちのいずれも追従されなくてもよいし、それらの一部、または全てが追従されてもよいが、全範囲の術後治療計画選択肢を提供することによって、術後治療計画モジュール２４０は、任意の術後治療決定が特定の患者について見逃され、または正当に評価されないことを防止するのを助けることができる。術後治療計画選択肢の非限定的な例としては、薬の種類および投薬の頻度、物理療法の種類および所要時間、作業療法の種類および所要時間、自宅での運動の種類および頻度、経過観察の医師の訪問の適切なタイミング、ならびに適切な自宅での食事などが挙げられる。
術後治療計画モジュール２４０は、様々な方法で術後治療計画選択肢を決定するように構成することができる。例示的な実施形態では、治療計画データベース３２８は、複数の可能性のある術後治療選択肢を含むことができ、可能性のある術後治療選択肢の各々は少なくとも１つの可能性のある診断と関係する。この術後治療選択肢データは、例えばテーブルなどの任意の方法で構成することができる。治療選択肢モジュール２１２、治療データベース３１２、および術後患者ケアモジュール２４２に関して上述したことと同様に、術後治療計画モジュール２４０は、特定の患者のための術前データ、手術データ、および術後ケアデータを治療計画データベース３２８に記憶された術後治療選択肢と比較し、そして、複数の可能性のある術後治療選択肢のうちのどれが、患者の診断（診断データベース３１０に記憶されるように）、患者の人口統計（診断データベース３１０に記憶されるように）、患者の現在の放射線被曝レベル、患者のケア提供者（全てのケア選択肢が患者の医師から利用できるわけではないので）、患者の術後ケア、患者に実行された手術の種類（治療データベース３１２、ならびに／または製品および処置データベース３２０に記憶されるように）、ならびに／または、手術の有効性（治療データベース３１２、ならびに／または製品および処置データベース３２０に記憶されるように）と関係するかを決定するように構成することができる。
術後治療計画モジュール２４０は、ディスプレイ画面に可能性のある術後治療選択肢のリストを表示させるように構成することができる。可能性のある術後治療選択肢は、可能性のある術後治療選択肢は予備的なものにすぎず、ユーザーが術後治療計画を決定する際には患者の状況を考慮すべきであるという注意を付して、ユーザーに提供することができる。可能性のある術後治療選択肢は、可能性のある術後治療選択肢の各々の成功率履歴および／または予測される結果シナリオと共に、ユーザーに提供することができる。成功率履歴は、術後治療選択肢の各々について治療計画データベース３２８に記憶することができ、手動で入力することができる。代わりに、または、さらに、成功率履歴は、複数の患者に関してシステム１０によって収集されたデータに基づくことができ、そのようにして、システム１０は、実際の患者が受けた術後治療に関して以前収集されたデータが将来の患者のために提案された術後治療選択肢についての情報を与えることができるフィードバックループシステムとして働くことができる。可能性のある術後治療選択肢は、選択肢の少なくとも１つのための教育的リソースと共に、ユーザーに提供することができ、この教育的リソースは、例えば、システム１０（例えば、治療計画データベース３２８）に記憶された情報ウェブページへのリンク、第三者の教育的ウェブサイトへのリンク、雑誌記事もしくは本のリストまたはそれへのリンク、ならびに医療装置製品の小冊子（例えば、システム１０に電子的に記憶された小冊子）へのリンクなどがある。予測される結果シナリオは、１つまたは複数の要因、例えば履歴的結果、患者の人口統計、患者の生活様式、および治療コンプライアンスモジュール２１６によって収集され、治療データベース３１２に記憶された術前治療に対する患者のコンプライアンスなどに基づくことができる。
いくつかの実施形態では、術後治療計画モジュール２４０は、提案された術後治療選択肢の各々について符号化および返済情報を提供することができる。このような情報を提供することによって、術後治療選択肢のうちのどれを続けるべきか（もしあれば）について、知識に基づいた意思決定を容易にすることができる。
術後治療計画モジュール２４０によって提案された可能性のある治療選択肢は、非外科的治療の選択肢（例えば、食事調節、運動療法、投薬など）および外科治療の選択肢（例えば、特定の外科的処置）を含むことができる。例示的な実施形態では、非外科的治療だけをシステム１０のユーザーに最初に提案することができる。このようにして、フォローアップ手術などのより根治的で通常より高コストの治療を進める前に、保存的治療を進めることができる。非外科的治療の１つまたは複数が進められて、患者の問題に対処するには不十分であると決定された場合には、術後治療計画モジュール２４０は、１つまたは複数の外科的治療の選択肢を提案するように構成することができる。術後治療計画モジュール２４０は、ユーザーの要求により、例えば、医師が特定の患者のために非保存的治療の選択肢を要求した場合には、１つもしくは複数の外科的治療の選択肢を提案するように構成することができ、および／または、トリガーイベントが発生した場合、例えば、患者に対する非外科的治療が開始されてから所定のしきい値の時間が経過し、その後患者が所定の改善を示さなかった場合には、１つもしくは複数の外科的治療の選択肢を提案するように構成することができる。非限定的な例では、術後治療計画モジュール２４０は、以下でさらに述べる回復モジュール２０８によって収集されたデータを解析し、そして、報告された痛みレベルおよび／または取り込まれた画像の解析によって示されるように、患者の可動性が特定の時間の後に特定の程度改善されたかどうかを決定するように構成することができる。非外科的治療が所望の結果を達成していないという決定に続いて、術後治療計画モジュール２４０が１つまたは複数の外科的治療の選択肢を提案する前に、術後治療計画モジュール２４０は、最初に１つまたは複数の他の非外科的治療を提案するように構成することができる。
ユーザーに治療の選択肢を提案することによって、治療選択肢モジュール２１２および術後患者ケアモジュール２４２に関して上述したことと同様に、術後治療計画モジュール２４０は、ユーザーが医療の専門知識の領域外であり得る情報を受け取って解析することを可能にすることができる。
回復モジュール
回復モジュール２０８は、システム１０のユーザーに対して、手術からの患者の回復を管理し評価するためのインターフェースを一般的に提供することができる。より詳しくは、回復モジュール２０８は、例えば、個人情報（例えば、痛みレベル、可動性、仕事に復帰するまでの時間、投薬に対するコンプライアンス、物理療法に対するコンプライアンスなど）を記録し、自分の個人目標に対して、および／または患者と類似する人口統計を有する他人に対して、自分の回復経過を比較するために、患者が自分の術後回復をモニターし管理することを可能にすることができる。回復モジュール２０８は、医療専門家が患者の術後回復に関して回復モジュール２０８によって収集され解析されたデータを精査することを可能にすることができ、それは、医療専門家が患者の経過をモニターして、患者が回復可能性を最大にするのを助けるために、更新および／または修正された回復計画ツールおよび／または回復活動を患者に提供するのを助けることができる。回復モジュール２０８は、患者に類似の人口統計を有する患者のための効果的な回復選択肢に関する術後モジュール２０６の将来の推奨を改善するのを助けるために、患者の手術からの回復に関して収集されたデータを解析することもできる。
一実施形態では、回復モジュール２０８は、ユーザー入力を受け取り、ユーザーに情報を提供するように構成される１つまたは複数のウェブページを用いて実現することができる。例示的な実施形態では、患者および医師の両者は、回復モジュール２０８の少なくとも一部分にアクセスすることができる。
回復モジュール２０８は、患者モニタリングモジュール２４４および有効性解析モジュール２４６を含むことができる。モジュール２４４、２４６の各々は、以下でさらに順に説明する。
上述したように、回復モジュール２０８は、回復データベース３０８から情報を読み出し、それに情報を書き込むように構成することができる。回復データベース３０８は、患者目標データベース３３０および手術目標データベース３３２を含むことができる。回復モジュールの構成要素モジュール２４４、２４６の様々なものは、患者目標データベース３３０、手術目標データベース３３２、ならびに／または様々な他のデータベース、例えば、診断および治療データベース３００、術前データベース３０２、手術データベース３０４、および術後データベース３０６などのうちの１つまたは複数にアクセスするように構成することができる。患者目標データベース３３０および手術目標データベース３３２は、回復モジュールの構成要素モジュール２４４、２４６と関連してさらに以下で説明する。
患者モニタリングモジュール
患者モニタリングモジュール２４４は、システム１０のユーザーに対して、術後回復をモニターし管理するためのインターフェースを提供することができる。治療コンプライアンスモジュール２１６と同様に、患者モニタリングモジュール２４４は、システム１０のユーザーに対して、術後治療計画に対する患者のコンプライアンスを追跡するためのインターフェースを提供することができる。術後治療計画は、術後治療計画モジュール２４０によって提案される提案された治療の選択肢の１つであってもよく、医師によって修正されて術後治療計画モジュール２４０によって提案される提案された治療の選択肢の１つであってもよく、あるいは、術後治療計画モジュール２４０の支援なしに医師によってシステム１０に入力された治療計画であってもよい。術後治療計画は、治療計画データベース３２８に記憶することができる。患者モニタリングモジュール２４４は、このように患者の術後治療のモニタリングおよび管理を可能にすることができ、それは、患者の医師が患者の経過を評価するのを助けることができ、および／または、術後治療計画の調整（例えば、食事の要件を変えること、医師の診察の頻度を変えることなど）、もしくは術後治療計画（例えば、非外科的治療）を別の治療計画（例えば、外科的治療）に置き換えることなどの、術後治療計画に対する修正が必要なのか、それがいつ必要なのかを決定することを助けることができる。
患者および患者以外のユーザーは、データを治療計画データベース３２８に記憶するために患者モニタリングモジュール２４４に提出することができる。したがって、データは、患者が医療機関にいるかいないかに関わらず、患者モニタリングモジュール２４４によって受け取ることができ、患者が医師を訪問または相談する時だけでなく患者の術後治療の全体にわたって受け取ることができる。したがって、術後治療計画コンプライアンスに関するより正確でよりタイムリーなデータを収集し解析することができる。ユーザーは、診断モジュール２１０および治療コンプライアンスモジュール２１６へのデータの提出に関して上述したことと同様に、データを患者モニタリングモジュール２４４に提出することができる。
データは、手動でデータを入力する患者および／または他のユーザーによって、能動的に患者モニタリングモジュール２４４に提供することができ、あるいは、データは、例えば、術後治療計画の一部として定義されるデータを自主的に収集するセンサーまたはデバイスを用いることにより、受動的に提供することができる。受動的なデータを収集するために用いられるデバイスおよびセンサーの例としては、スマートフォンまたはタブレットに組み込まれたデバイス（例えば、カメラ、ジャイロスコープ、加速度計、全地球測位システムなど）、スキンパッチ（例えばＭＣ１０社から入手可能なパッチなど）、集積化されたセンサーを有するスマート衣服、および、集積化されたセンサー（例えば、ＣａｒｄｉｏＭＥＭＳ社から入手可能な集積化されたセンサー）を有するインプラントなどが挙げられる。受動的なデータの例としては、可動域、動き追跡、姿勢、痛みレベル、骨融合手段、薬の消費量、心拍数、脈拍、睡眠パターンなどが挙げられる。
患者に適用されるかまたは供給される材料のアプリケーションおよび位置は、患者モニタリングモジュール２４４によって追跡することができる。例えば、インプラントが動く傾向にあるか、または望ましくない位置に移動しているかどうかを決定するために、インプラント、例えば脊髄椎体間融合インプラントの手術中の位置は、記録されて、手術後または経過観察の通院時に記録されたデータと比較することができる。破局的な結果の前に、患者のリハビリテーション療法をリダイレクトすることができ、および／または、修正手術を実行することができる。さらに、インプラントは、例えば、無線信号およびインプラントに組み込まれた希土類磁石を用いることによって、再手術せずに患者の外側から調整されるように構成することができ、それによって、インプラントの動きまたは陥没を補償するために、インプラントの高さまたは前弯症を調整することが可能になる。インプラントの拡張は、例えば、前弯症、バランス、またはデコンプレッションを回復するのを助けることができる。
また、治療コンプライアンスモジュール２１６に関して上述したことと同様に、患者モニタリングモジュール２４４は、全体のおよび／または症状ごとのコンプライアンスレベルおよび／または治療の成功率を決定するために、受け取ったコンプライアンスデータを解析するように構成することができ、患者の治療の有効性を決定するのを助けるために、受け取った患者の術後治療コンプライアンスデータを同様の術後治療を受けた他の患者のコンプライアンスデータ履歴と比較するように構成することができ、そして、治療計画データベース３２８に記憶するために、患者および患者以外のユーザーによって提出されたデータを受け取るように構成することができる。ユーザーは、診断モジュール２１０および治療コンプライアンスモジュール２１６へのデータの提出に関して上述したことと同様に、データを患者モニタリングモジュール２４４に提出することができる。患者モニタリングモジュール２４４によって実行される解析および／もしくは比較は、患者目標データベース３３０に記憶された患者の特定の術後回復目標に関するデータを考慮することができ、ならびに／または、手術目標データベース３３２に記憶された患者と同じ種類の手術を受けた典型的な患者の術後回復目標に関するデータを考慮することができる。
患者モニタリングモジュール２４４は、例えばシステム１０と通信するデバイスに術後治療計画情報を表示することによって、患者の術後治療計画に関する情報をユーザーに提供するように構成することができる。デバイスに表示することができる術後治療計画情報の非限定的な例としては、来たるべき術後の指示（例えば、物理療法の指示）のためのリマインダー、投薬をする日／時間のリマインダー、術後治療計画に対する全体のコンプライアンスの百分率、データ（例えば、運動のビデオ、血圧、および／または他の生命徴候測定値など）をアップロードするためのリマインダー、症状および／または痛みレベルの現在のリストなどが挙げられる。
図２８は、システム１０と通信するディスプレイデバイス１５２における、ユーザー１５０に対する術後治療計画表示の実施形態を示す。図示した実施形態では、ディスプレイデバイス１５２はタッチスクリーンタブレットであるが、上述したように、システム１０は他のデバイスと通信することができる。同様に、図示した実施形態では、ディスプレイデバイス１５２に表示される術後治療計画は、投薬する日を示すカレンダーおよび術後治療計画に対する全体のコンプライアンスを示すグラフを含むが、異なる種類の情報の任意の組み合わせを、システム１０と通信するディスプレイデバイスに表示することができる。表示される情報は、ユーザーが特定の術後治療計画に最も関係する情報を受け取ることができるように、ユーザーによってカスタマイズすることができる。計画を行っている患者に術後治療計画についてのフィードバックを提供することは、経過を絶えず目で見て観察することができるので、そして、治癒および通常の活動の再開を取得可能な目標として示すことができるので、計画に対する患者のコンプライアンスを促進するのを助けることができる。
有効性解析モジュール
有効性解析モジュール２４６は、システム１０のユーザーに対して、患者の術後回復に関して回復モジュール２０８によって収集され解析されたデータを精査するためのインターフェースを提供することができる。治療コンプライアンスモジュール２１６に関して上述したことと同様に、患者モニタリングモジュール２４４は、所望の機能結果を達成する際に特定の患者の術後治療計画の有効性を決定するのを助け、および／または患者の公衆衛生をモニターするのを助けるために、絶えず受け取ったデータを解析するように構成することができる。このモニタリングは、上述したことと同様に、能動的または受動的な方法で実行することができる。患者モニタリングモジュール２４４は、このように、外科医によって設定された暫定的または最終的な回復目標に患者が達するのを助ける際に、および／または、処置の種類、患者の年齢、骨密度、治療された脊髄レベルなどの、高い相関係数についてシステム１０によって決定される複数の係数の類似点をもつ他の患者のデータの集合と比較する場合に、特定の患者の術後治療計画が治療計画の有効性の比較に基づいて修正されるべきであると決定することができる。患者モニタリングモジュール２４４は、他の患者の経験から、例えば、１日１回の代わりに一日おきに一回の特定の運動を実行する、特定の運動の実行を中止する、塩分の摂取を減らす、睡眠中だけの代わりにニーブレース２４／７を着用する、薬の種類および投薬量を追加または変更するなど、現在の患者の治療が修正によって利益を得ることができることを学習することができる。このように、リハビリテーションおよび治療の予測される結果は、彼らが歴史的な患者が従った治療法を続ける場合には、患者のために予測することができる。患者が同じ処置および類似のリハビリテーション治療を行った他人と実施を比較することができる場合には、これはリハビリテーション療法に対する患者コンプライアンスを増加させることができる。患者モニタリングモジュール２４４は、例えば、患者の術後治療計画の修正が推奨されることを示す警告をケア提供者に提供することによって、患者のケア提供者に患者の術後治療計画の修正を提案するように構成することができる。ケア提供者は、修正を精査し、患者の治療計画を修正するべきかどうかを決定することができる。あるいは、患者モニタリングモジュール２４４は、患者の術後治療計画を自動的に修正して、修正した術後治療計画に関して警報により患者に知らせるように構成することができる。しかし、通常、ケア提供者は、患者モニタリングモジュール２４４が患者の術後治療計画を自動的に修正して患者に変更を知らせる前に、特定の患者対する適切さをチェックするために修正を精査するであろう。患者の術後治療計画の有効性に関するデータは、患者目標データベース３３０に記憶することができる。ケア提供者は、治療グループを比較して、リハビリテーション計画を最も効果的であると決定されたものにリダイレクトすることができる。
有効性解析モジュール２４６は、各患者のための包括的なデータセットを生成するために、診断および治療モジュール２００、ならびに手術モジュール２０４で収集されたデータを取り込むように構成することができる。有効性解析モジュール２４６は、これらのデータセットを他の患者のデータセットとまとめるように構成することができる。収集されたデータは十分に高い価値をもつことができ、十分な量の患者を用いてデータが結合された場合には、その結果は、特定の処置または治療の種類の結果を選択された患者グループと共有するために、査読を受けた医学雑誌に発表できる研究である。有効性解析モジュール２４６は、例えば報酬プログラムおよび患者サポートコミュニティなどの１つまたは複数のコンプライアンスエンハンサーによる、患者コンプライアンスを修正するための洞察を用いて、患者のコンプライアンスを強化または低減することができる変数を決定するために、収集されたデータを解析するように構成することができる。
システムの使用
上述したように、本明細書に記載するシステムを用いるシステムおよび方法は、患者ケアの治療連続体で用いることができる。例示的な実施形態では、システムは、患者ケアの治療連続体の全体を通して提供することができ、それによって、連続体の任意の１つまたは複数の他の部分で成された決定を通知する際に用いられる、連続体の様々な部分の間に収集されたデータに対する機会を最大にすることができる。しかし、システムは、連続体の一部の部分だけについて提供することができる。システムは、その任意の１つまたは複数のモジュールを任意に組み合わせて用いて、柔軟に実現することができる。システムは、このように、種々の金銭的コスト制約条件、コンピュータ・インフラストラクチャの種々の入手可能性、および種々のエンド・ユーザー・ニーズに適応するように構成することができる。例えば、システムの診断および治療モジュールだけが、患者を診断して、診断に基づいて患者の治療を決定することを容易にするために提供することができる。別の実施例では、システムの術前および術後モジュールだけが、外科的処置の計画および実施を容易にするために提供することができる。
図３４Ａ〜図４２Ｂは、治療連続体の様々な部分においてシステム１０を用いる例示的な実施形態を示す。図２のシステム１０に関して方法を示しているが、本明細書に開示されるシステムのいずれも同じように用いることができる。また、脊髄の外科的処置に関して方法の様々なものを示しているが、上述したように、本明細書に開示されるシステムは外科的処置の任意の種類に関して用いることができる。
図３４Ａ〜図３４Ｂは、診断および治療モジュール２００ならびに特に診断モジュール２１０の使用の例示的実施形態を示す。図３５は、診断および治療モジュール２００ならびに特に治療選択肢モジュール２１２の使用の別の例示的実施形態を示す。図３６は、診断および治療モジュール２００ならびに特に治療コンプライアンスモジュール２１６の使用の別の例示的実施形態を示す。図３７は、診断および治療モジュール２００ならびに特に治療コンプライアンスモジュール２１６の使用の別の例示的実施形態を示す。図３８は、術前モジュール２０２および特に外科的処置計画モジュール２１８の使用の例示的実施形態を示す。図３９Ａ〜図３９Ｃは、術前モジュール２０２および特に外科的処置計画モジュール２１８の使用の別の例示的実施形態を示す。図４０は、術前モジュール２０２および特にスケジューリングモジュール２２２および患者準備モジュール２２４の使用の別の例示的実施形態を示す。図４１Ａ〜図４１Ｃは、手術モジュール２０４および特に処置解析モジュール２３０の使用の例示的実施形態を示す。図４２Ａ〜図４２Ｂは、手術モジュール２０４、ならびに特に器具追跡モジュール２３２および要員追跡モジュール２３６の使用の別の例示的実施形態を示す。
結論
当業者であれば、上述した実施形態に基づいて、本発明の更なる特徴および利点を認識するであろう。したがって、本発明は、添付した特許請求の範囲によって示される場合を除いて、具体的に図示し説明した内容によって限定されるものではない。本明細書中に引用される全ての刊行物および参考文献は、引用によって全体として本明細書に明白に組み込まれる。
〔実施の態様〕
（１） 医療システムであって、前記システムは、
プロセッサを含み、前記プロセッサは、
複数の患者に関する治療計画データを受け取ることであって、前記治療計画データは、前記患者の各々に対応する治療の計画を含み、前記計画の各々が、それと関連付けられた、前記計画の全てと共通する少なくとも１つの医療診断を有する、ことと、
前記計画の各々の有効性を決定することと、
前記決定された有効性に基づいて、前記少なくとも１つの医療診断を有する患者のための治療の提案された計画を決定することと、
ユーザーに前記提案された計画を提供することと、を行うように構成される、システム。
（２） 前記プロセッサは、対応する計画に対する前記患者のコンプライアンスに関するコンプライアンスデータを受け取るように構成され、
前記有効性を決定することは、前記コンプライアンスデータに基づいて、対応する計画に対する各患者のコンプライアンスの範囲を決定することを含む、実施態様１に記載のシステム。
（３） 前記提案された計画を決定することは、最高レベルのコンプライアンスを有する前記計画のうちの少なくとも１つを選択することを含む、実施態様２に記載のシステム。
（４） 前記患者の第１の部分集合に対する前記計画は、非外科的治療を含み、前記患者の第２の部分集合に対する前記計画は、外科的治療を含み、前記提案された計画を決定することは、前記非外科的治療の結果を前記外科的治療の結果と比較することを含む、実施態様１に記載のシステム。
（５） 前記提案された計画を決定することは、前記外科的治療および前記非外科的治療の中で最良の結果を有する前記計画のうちの少なくとも１つを選択することを含む、実施態様４に記載のシステム。
（６） 前記有効性を決定することは、前記少なくとも１つの医療診断に対する前記計画の各々の効果を決定することを含み、前記提案された計画を決定することは、前記少なくとも１つの医療診断に対して最も望ましい効果を有する前記計画のうちの少なくとも１つを選択することを含む、実施態様１に記載のシステム。
（７） 前記プロセッサは、前記治療の少なくとも一部として外科的処置の実施を含む前記計画の各々に含まれる外科的処置の実施に関する実施データを受け取るように構成され、
前記有効性を決定することは、少なくとも前記実施データに基づいて前記計画のうちの少なくとも１つを選択することを含む、実施態様１に記載のシステム。
（８） 医療システムであって、前記システムは、
記憶部であって、
複数の医療診断を記憶することであって、前記診断の各々がそれと関係する複数の患者特有の要因を有し、前記患者特有の要因が少なくとも症状を含む、ことと、
複数の治療を記憶することであって、前記治療の各々がそれと関係する前記医療診断のうちの１つまたは複数を有する、ことと、
前記治療の各々の有効性を、関係する１つまたは複数の医療診断に関連して記憶することと、を行うように構成される、前記記憶部と、
プロセッサであって、
患者により経験された複数の症状を示す症状データを受け取ることと、
前記記憶された医療診断のうちのどの１つまたは複数が前記受け取った複数の症状と関係するかを決定することと、
前記決定された医療診断をユーザーに提供することと、
前記治療のうちのどの１つまたは複数が前記決定された医療診断と関係するかを決定することと、
前記決定された治療のうちの少なくとも１つを前記ユーザーに提供することであって、前記決定された治療のうちの前記少なくとも１つは、それと関係する最も高い有効性を有する、ことと、を行うように構成される、前記プロセッサと、を含む、システム。
（９） 前記治療の各々について前記記憶された有効性は、前記治療と関係する治療計画に対する以前の患者のコンプライアンスに少なくとも基づく、実施態様８に記載のシステム。
（１０） 前記治療の各々について前記記憶された有効性は、それと関係する前記１つまたは複数の医療診断に対する前記治療の効果に少なくとも基づく、実施態様８に記載のシステム。
（１１） 前記治療の各々について前記記憶された有効性は、前記治療の一部として含まれる外科的処置の結果に少なくとも基づく、実施態様８に記載のシステム。
（１２） 前記治療の各々について前記記憶された有効性は、前記外科的処置に関係する術後治療計画に対する以前の患者のコンプライアンスに少なくとも基づく、実施態様１１に記載のシステム。
（１３） 医療システムであって、前記システムは、
プロセッサを含み、前記プロセッサは、
患者に対する外科的処置の仮想実施に関する計画データを受け取ることと、
前記患者に対する前記外科的処置の実際の実施に関する実施データを受け取ることであって、前記実施データは、前記外科的処置の前記実際の実施によりリアルタイムに受け取られ、前記外科的処置の前記仮想実施は前記外科的処置の前記実際の実施に先立って実行されている、ことと、
前記計画データが前記実施データと異なるかどうかを決定することと、
前記計画データが前記実施データと異なると決定された場合には、ユーザーに対して前記決定された差異の指示を含む警告を提供して、前記外科的処置の前記実際の実施によりリアルタイムに受け取られる次の実施データについて前記決定することを繰り返すことと、
前記計画データが前記実施データと異ならないと決定された場合には、前記外科的処置の前記実際の実施によりリアルタイムに受け取られる次の実施データについて前記決定することを繰り返すことと、を行うように構成される、システム。
（１４） 前記プロセッサは、複数の患者に対する前記外科的処置の複数の仮想実施に関する計画データを受け取ることと、
前記複数の患者に対する前記外科的処置の複数の実際の実施に関する実施データを受け取ることであって、前記実施データは前記外科的処置の前記実際の実施によりリアルタイムに受け取られる、ことと、
前記複数の仮想実施に関する前記計画データが前記複数の実際の実施に関する前記実施データと異なるかどうかを決定することと、
前記決定された差異のうちの任意の１つまたは複数が同一種類の差異であるかどうかを決定することと、
前記同一種類の差異であると決定された前記１つまたは複数の決定された差異に基づいて、前記外科的処置の別の仮想実施を行うユーザーに対して推奨を提供することと、を行うように構成される、実施態様１３に記載のシステム。
（１５） 前記決定された差異の前記指示は、前記外科的処置の前記実際の実施を外科的処置の前記仮想実施に適合させるための推奨された行動方針を含む、実施態様１３に記載のシステム。
（１６） 前記受け取った実施データの種類は、前記外科的処置の前記実際の実施において用いられる外科用器具の動き、前記外科的処置の前記実際の実施のために存在するスタッフの動き、患者の生存徴候、前記外科的処置の前記実際の実施において用いられる外科用器具の識別、前記外科的処置の前記実際の実施において存在するスタッフの識別、組織牽引の量、組織牽引の継続時間、および前記外科的処置の前記実際の実施の間に取得される前記患者の１つもしくは複数のリアルタイム画像、に関するデータのうちの少なくとも１つを含み、
前記受け取った計画データの種類は、前記受け取った実施データの前記種類に対応する、実施態様１３に記載のシステム。
（１７） 前記決定された差異は、前記外科的処置の前記仮想実施とは異なるように前記外科的処置の前記実際の実施において前記患者に対して動く外科用器具、前記外科的処置の前記仮想実施で用いられる外科的インプラントとは異なる位置で前記患者内に植え込まれる、前記外科的処置の前記実際の実施で用いられる外科的インプラント、前記外科的処置の前記実際の実施および前記外科的処置の前記仮想実施における異なる放射線被曝、前記外科的処置の前記実際の実施および前記外科的処置の前記仮想実施における組織牽引時間の異なる長さ、前記外科的処置の前記仮想実施とは異なる、前記外科的処置の前記実際の実施における前記患者に対する薬剤投与、前記外科的処置の前記仮想実施に存在する仮想スタッフの人数とは異なる、前記外科的処置の前記実際の実施に存在するスタッフの人数、前記外科的処置の前記仮想実施とは異なる、前記外科的処置の前記実際の実施における工程の継続時間、前記外科的処置の前記仮想実施とは異なる、前記外科的処置の前記実際の実施における工程で用いられる外科用器具、ならびに、前記外科的処置の前記実際の実施では実行されていない、前記外科的処置の前記仮想実施で実行された工程、のうちの少なくとも１つを含む、実施態様１３に記載のシステム。
（１８） 医療システムであって、前記システムは、
プロセッサを含み、前記プロセッサは、
複数の患者に関する術後治療計画データを受け取ることであって、前記術後治療計画データは前記患者の各々に対応する治療の計画を含み、前記計画の各々が、それと関連付けられた、前記計画の全てと共通する少なくとも１つの外科的処置を有する、ことと、
前記計画の各々の有効性を決定することと、
前記決定された有効性に基づいて、前記少なくとも１つの外科的処置を実行された患者のための治療の提案された計画を決定することと、
ユーザーに前記提案された計画を提供することと、を行うように構成される、システム。
（１９） 前記プロセッサは、対応する計画に対する前記患者のコンプライアンスに関するコンプライアンスデータを受け取るように構成され、
前記有効性を決定することは、前記コンプライアンスデータに基づいて、対応する計画に対する各患者のコンプライアンスの範囲を決定することを含む、実施態様１８に記載のシステム。
（２０） 前記提案された計画を決定することは、最高レベルのコンプライアンスを有する前記計画のうちの少なくとも１つを選択することを含む、実施態様１９に記載のシステム。
（２１） 前記有効性を決定することは、少なくとも１つの医療診断に対する前記計画の各々の効果を決定することを含み、前記提案された計画を決定することは、前記少なくとも１つの医療診断に対して最も望ましい効果を有する前記計画のうちの少なくとも１つを選択することを含み、前記患者は、前記少なくとも１つの医療診断によって診断されている、実施態様１８に記載のシステム。

Claims (13)

  1. 医療システムであって、
    少なくとも１つのプロセッサと、
    前記少なくとも１つのプロセッサに結合された記憶装置であって、前記記憶装置は、患者のケアおよび治療のための複数のモジュールを実施するように、前記少なくとも１つのプロセッサによって実行可能なプログラム命令を記憶し、
    前記複数のモジュールは、
    前記患者に関して収集された医療データに基づく患者のモデルである仮想患者と、外科的処置において使用することができる実際の器具に基づいてモデル化された複数の仮想器具とを用いて、前記仮想患者に対する外科的処置の３次元電子シミュレーションをユーザが実施するためのインタフェースを提供し、
    前記ユーザの前記３次元電子シミュレーションの実施を示すデータを受信し、
    前記ユーザの前記３次元電子シミュレーションの実施を示すデータを記憶装置に記憶する、
    術前モジュールと、
    前記患者に対する前記外科的処置の実際の実施を、前記ユーザの前記３次元電子シミュレーションの実施を示す前記記憶されたデータと比較し、
    前記外科的処置の実際の実施の、前記記憶された３次元電子シミュレーションに対する進捗を示す、前記外科的処置の実際の実施の間の、前記比較に関する電子フィードバックを提供し、
    前記比較が、前記外科的処置の実際の実施が、実施された前記３次元電子シミュレーションから許容できる差異の所定の閾値量を超えることを示す場合には、警報を起動し、
    前記外科的処置の実際の実施に関するデータを前記記憶装置に記憶する、
    手術モジュールと、
    を備える、医療システム。
  2. 前記外科的処置が組織の除去を含み、
    前記手術モジュールは、前記外科的処置の実際の実施の間の前記組織の除去の時間長、前記組織の除去の量、および前記組織の除去の結果として前記組織および神経の少なくとも１つに加わる圧力量、のうちの少なくとも１つを決定し、
    前記時間長が所定のしきい値時間に達した場合、前記組織の除去の量が所定の組織量に達した場合、および、圧力量が所定の圧力量に達した場合のうちの任意の１つもしくは複数の場合に、警報を起動する、請求項１に記載のシステム。
  3. 前記圧力の量が前記所定の圧力の量に到達することを決定することに応答して、前記少なくとも１つのプロセッサは、前記組織を除去するレトラクタに動作可能に結合された機械的機構の自動係合を引き起こし、それによって、前記圧力の量が前記所定の圧力の量を超えることを防止し、
    前記所定の圧力量が、事前に他の患者に実施された複数の外科的処置に関して収集されたデータに基づく、請求項１に記載のシステム。
  4. 前記手術モジュールにおける前記比較は、前記記憶された３次元電子シミュレーションの器具の軌跡を、前記軌道と比較することを含み、前記実際の軌道が前記記憶された３次元シミュレーションの器具の軌道と異なる場合、手術モジュールは、軌道が異なることを示す警告を提供する。
  5. 前記手術モジュールは、選択された外科的治療の実際の実行中に前記患者の神経に関する情報を提供し、前記神経に関する情報は、前記患者の神経の視覚的オーバーレイおよび前記神経の拡張現実図のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のシステム。
  6. 前記神経に関する情報は、少なくとも前記患者の神経の視覚的オーバーレイを含み、前記視覚的オーバーレイは、前記患者の椎骨への椎弓根ネジのための推奨された軌道を示し、前記推奨された軌道は、前記ユーザの前記３次元電子シミュレーションの実施を示す前記記憶されたデータに基づく、請求項５に記載のシステム。
  7. 前記手術モジュールは、
    前記電子フィードバックをディスプレイに表示し、ユーザによって操作可能な非接触制御装置を用いて、前記ディスプレイに表示されるべき異なる情報のユーザ選択を受信する、請求項１に記載のシステム。
  8. 前記非接触制御装置は、前記外科的処置の実際の実施中にユーザによって装着される立体視ビューイングデバイスを含む、請求項７に記載のシステム。
  9. 前記術前モジュールは、
    病院における前記外科的処置の実際の実施に先立って、病院における患者を監視し、前記監視は、患者の生命徴候、患者に行われる術前準備、および病院における患者の位置のうちの少なくとも１つを含み、
    前記監視に基づいて、前記外科的処置の実際の実施のための手術室準備と、前記外科的処置の実際の実施からの回復のための回復室準備のうちの少なくとも１つを開始する、請求項１に記載のシステム。
  10. 前記手術モジュールは、ディスプレイ上に電子フィードバックを提供し、
    前記手術モジュールは、患者の蛍光透視画像、患者の生命徴候、神経モニタリング出力、外科技術ビデオ、外科的処置が行われている部屋の外からのカメラからの供給、器具の電力使用量、および追加の電子情報を収集し、前記手術モジュールに追加の電子情報を提供する任意の１つもしくは複数の装置の制御のうちの少なくとも１つを含む、前記外科的処置の実施に関する追加の電子情報を前記ディスプレイ上に提供する、請求項１に記載のシステム。
  11. 前記手術モジュールは、前記外科的処置が実施される部屋の前記患者の位置に関するフィードバックを提供し、前記フィードバックは、前記患者の位置が前記外科的処置の実施のための前記患者の所定の最適位置と一致するように、前記患者の動きに関するガイダンスを提供することを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
  12. 前記複数のモジュールは、回復モジュールをさらに含み、
    前記回復モジュールは、
    少なくとも、前記外科的処置の実際の実施に関する記憶されたデータに基づいて、前記患者のための推奨される術後治療計画を決定し、
    少なくとも、推奨される術後治療を含む複数の利用可能な術後治療を提示し、前記複数の利用可能な術後治療から患者のための術後治療の選択を受け取り、選択された前記術後治療は、前記患者によって実行される１つ以上の術後行動を必要とし、
    選択された前記術後治療計画に必要とされる１つ以上の前記術後作用に対する、前記患者の遵守に関する情報を受け取り、
    少なくとも、前記推奨される術後治療計画に対する前記患者の遵守に関する情報に基づいて、患者のために推奨されるフォローアップ治療を提供する、
    請求項１に記載のシステム。
  13. 前記複数のモジュールは、術後モジュールをさらに含み、
    前記術後モジュールは、
    記憶された前記３次元電子シミュレーションを、前記外科的処置の実際の実施に関する記憶されたデータと比較し、
    記憶された前記電子的シミュレーションと、前記外科的処置の実際の実施に関する記憶されたデータとの比較に基づいて、記憶された前記３次元電子シミュレーションと前記記憶装置内の前記外科的処置の実際の実施に関する記憶されたデータとの間の差異を決定する、請求項１２に記載のシステム。
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