JP2020192331A - 脊柱の変位の測定システム、及び、測定方法 - Google Patents
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Abstract
Description
−前記セグメントのそれぞれの椎骨について、
前記広域参照座標系における、前記セグメントの前記椎骨に関連する前記位置マーカーの初期の向きを検出するステップと、
前記広域参照座標系における、前記セグメントの前記椎骨の少なくとも1つの端板と平行な椎骨平面の初期の向きを測定するステップと、
前記セグメント内の前記椎骨に関連する幾何学的変換であって、前記セグメント内の前記椎骨の前記椎骨平面の前記初期の向きと、関連する前記位置マーカーの前記初期の向きとを相関させる幾何学変換を計算するステップと、を備える初期ステップと、
−前記セグメント内の少なくとも1つの椎骨の変位の測定ステップであって、
前記広域参照座標系における、前記セグメント内の前記少なくとも1つの椎骨と関連する前記位置マーカーの現在の向きを検出するステップと、
前記広域参照座標系における、前記セグメント内の前記少なくとも1つの椎骨の前記椎骨平面の前記現在の向きを、関連する前記位置マーカーの前記現在の向きと、前記少なくとも1つの椎骨に関連する前記幾何学的変換と、から計算するステップと、を備える測定ステップと、
を備える。
−前記セグメント内の前記椎骨間の基準椎骨の選択ステップと、
−広域参照座標系において、少なくとも1つの基準面の初期の方向を検出するステップと、
−前記少なくとも1つの基準面の前記初期の方向と、前記基準椎骨に関連する前記位置マーカーの前記初期の方向とを相関させる前記少なくとも1つの基準面に関連した幾何学的変換を計算するステップと、
を備える識別ステップと、
さらに、前記測定ステップの後に、
−前記広域参照座標系において、前記基準椎骨に関連する前記位置マーカーの前記現在の向きと、前記少なくとも1つの基準面に関連する前記幾何学的変換と、から前記少なくとも1つの基準面の前記現在の向きを計算するステップと、
−前記セグメント内のそれぞれの椎骨について、前記セグメント内の前記椎骨の前記椎骨平面と、前記少なくとも1つの基準面と、の間の角度を計算するステップと、
−計算された前記角度を表示するステップと、
を備えていてもよい。
−椎骨平面のそれぞれの現在の向きについて、前記椎骨平面の前記現在の向きと、もう1つの椎骨平面の前記現在の向きと、の間の角度を計算するステップと、
−計算された前記角度を表示するステップと、
を備えていてもよい。
−前記少なくとも1つの基準面内に、椎骨平面のそれぞれの現在の向きを投影するステップと、
−前記投影間の角度を計算するステップと、
−計算された前記角度を表示するステップと、
を備えていてもよい。
−前記椎骨平面内に含まれる第1方向ベクトルを提供するために前記セグメント内の前記椎骨の前記椎骨平面内へ前記器具の前記部分を配置する、第1の位置決めステップと、
−前記椎骨平面内に含まれる第2方向ベクトルを提供するために前記セグメント内の前記椎骨の前記椎骨平面内へ前記器具の前記部分を配置する、第2の位置決めステップと、
−前記セグメント内の前記椎骨の前記椎骨平面の前記初期の向きを提供された前記第1ベクトル及び提供された前記第2ベクトルから測定するステップと、
を備える測定ステップを備える。
−前記セグメント内の前記椎骨及び前記ロッドのX線画像を表示するステップと、
−前記セグメント内の前記椎骨の少なくとも1つの端板が前記X線画像において線で表されるように、前記X線エミッタ及びディテクタを前記セグメントに垂直に位置決めするステップと、
−前記器具の前記部分のそれぞれの位置決めについて、前記不透明なロッドが前記X線画像において前記少なくとも1つの端板を表す前記線と平行な線として表されるように前記不透明なロッドを位置決めするステップと、
を備える測定ステップを備える。
−前記セグメント内の前記椎骨の前記椎骨平面内に含まれる第1方向ベクトルを提供するために前記セグメント内の前記椎骨の前記椎骨平面へと前記器具の前記部分を位置決めする、第1の位置決めステップと、
−前記椎骨平面に垂直な平面に含まれる第2方向ベクトルを提供する前記垂直な平面へと前記器具の前記部分を位置決めする、第2の位置決めステップと、
−前記垂直な平面及び提供された前記第1方向ベクトルから前記セグメント内の前記椎骨の前記椎骨平面の前記初期の向きを測定するステップと、
を備えていてもよい。
−前記セグメント内の前記椎骨の前記椎骨平面と垂直な方向ベクトルを提供するために、前記セグメント内の前記椎骨の前記椎骨平面へと前記器具の前記部分を位置付けするステップと、
−提供された前記方向ベクトルから前記セグメント内の前記椎骨の前記椎骨平面の前記初期の向きを測定するステップと、
を備える。
−前記セグメント内の前記椎骨及び前記プレートのX線画像を表示するステップと、
−前記セグメント内の前記椎骨の少なくとも1つのプレートが前記X線画像において線で表されるように、前記X線エミッタ及び前記ディテクタが前記セグメントと垂直になるように位置決めするステップと、
−前記プレートがX線画像において前記少なくとも1つの端板を示す前記線と平行になるような線として表されるように前記プレートを位置決めするステップと、
備える。
−提供された前記方向ベクトルから前記セグメントの前記椎骨平面の前記書金お向きを測定するステップと、
を備える。
−前記X線画像における線として前記セグメント内の前記椎骨の少なくとも1つの端板が表されるように前記セグメントに対して、前記X線エミッタ及び前記ディテクタが垂直になるように位置決めするステップと、
−前記X線画像において前記不透明な部分が前記少なくとも1つの端板を表す前記線と平行な少なくとも1つの線として表されるように前記器具の前記不透明な部分の位置決めをするステップと、を備え、
−前記ディテクタの前記平面の前記向きと前記不透明な部分の前記方向ベクトルとから、前記椎骨平面の前記初期の向きが測定される
測定ステップである。
−前記セグメント内の前記椎骨及び前記不透明な部分のX線画像を表示するステップと、−前記X線画像において前記セグメント内の前記椎骨の少なくとも1つの端板が線として表されるように、前記ディテクタの前記X線エミッタを前記セグメントと垂直になるように位置決めするステップと、
−前記器具の前記部分の少なくとも1つの位置決めステップであって、前記不透明な部分が前記X線画像において線として表されるように前記不透明な部分の位置決めを備える位置決めステップと、
−前記少なくとも1つの端板を示す前記線の向きと、前記不透明な部分を表す前記線の向きと、複数の前記線の前記向き間が為す角度を計算する画像処理操作ステップと、
−計算された前記角度から前記椎骨平面の前記初期の向きを修正するステップと、
を備える。
−ロケーションシステムと、
−位置マーカーであって、それらが関連づけられている前記セグメント内の前記椎骨上にそれぞれ取り付けられ、それぞれが前記ロケーションシステムの広域参照座標系における当該位置マーカーの向きを提供する位置マーカーと、を備え、
−前記ロケーションシステムは、前記広域参照座標系において、前記セグメント内のそれぞれの前記椎骨について、前記セグメント内のそれぞれの前記椎骨に関連する前記位置マーカーの初期の向き、及び、現在の向きを検出し、前記広域参照座標系内において、前記セグメント内のそれぞれの前記椎骨について、前記セグメント内の前記椎骨の少なくとも1つの端板と平行である椎骨平面の初期の向きを測定するとともに、
−前記セグメント内の前記椎骨に関連する幾何学的変換であり、前記セグメントの各椎骨について、前記セグメント内の前記椎骨の前記椎骨平面の前記初期の向きと、前記関連する位置マーカーの前記初期の向きと、を相関させる幾何学的変換を計算し、前記広域参照座標系内において、前記セグメント内の少なくとも1つの椎骨について、前記セグメント内の前記椎骨に関連する位置マーカーの前記現在の向き、及び、前記少なくとも1つの椎骨に関連する前記幾何学変換から前記セグメント内の前記少なくとも1つの椎骨の前記椎骨平面の現在の向きを計算する、計算手段をさらに備える測定システムを提案する。
−前記セグメント内の前記椎骨の中から基準椎骨を選択し、
−前記広域参照座標系内において、少なくとも1つの基準面の初期の向きを測定し、
−前記少なくとも1つの基準面に関連した幾何学的変換であって、前記少なくとも1つの基準面の前記初期の向きと、前記基準椎骨に関連する前記位置マーカーの前記初期の向きの相関させる、幾何学的変換を計算し、
−前記広域参照座標系において、前記少なくとも1つの基準面の現在の向きを、前記基準椎骨と関連する前記位置マーカーの前記現在の向き、及び、前記少なくとも1つの基準面に関連する幾何学的変換から計算する、識別手段を備えていてもよく、
−前記ロケーションシステムは、前記セグメントなのそれぞれの椎骨について、前記セグメント内の前記椎骨の前記椎骨平面と、前記少なくとも1つの基準面との間の角度を計算する、処理ユニットを備え、
−前記計算された角度を表示する表示部
を備える。
−前記セグメント内の前記椎骨の中から基準椎骨を選択し、
−前記広域参照座標系において、少なくとも1つの基準面の初期の向きを測定し、
−前記少なくとも1つの基準面の現在の向きを、前記基準椎骨に関連する前記位置マーカーの前記現在の向き、及び、前記少なくとも1つの基準面に関連する前記幾何学変換から計算し、
−前記広域参照座標形において、前記少なくとも1つの基準面の現在の向きを、前記基準椎骨に関連する前記位置マーカーの前記現在の向き、及び、前記少なくとも1つの基準面に関連する前記幾何学変換から計算し、
−前記少なくとも1つの基準面内へ、椎骨平面の現在の向きをそれぞれ投影する、識別手段を備え、
−前記ロケーションシステムは、前記投影された現在の向き間の為す角度を計算する、処理ユニットを備え、
−計算された角度を表示する、表示部を備える、
識別手段を備えていてもよい。
−前記椎骨平面内の前記器具の前記部分の第1の位置決めにより提供される前記セグメント内の前記椎骨の前記椎骨平面内に含まれる第1方向ベクトルと、
−前記椎骨平面内の前記器具の前記部分の第2の位置決めにより提供される前記セグメント内の前記椎骨の前記椎骨平面内に含まれる第2方向ベクトルと、
−提供された前記第1ベクトル及び提供された前記第2ベクトルにより測定される、前記セグメント内の前記椎骨の前記椎骨平面の前記初期の向きと、
を受信するローカライザを備える。
−前記椎骨平面内の前記器具の前記器具の前記部分の第1の位置決めにより提供される、前記セグメント内の前記椎骨の前記椎骨平面内に含まれる、第1方向ベクトルと、
−前記垂直な平面内の前記器具の前記部分の第2の位置決めにより提供される、前記セグメント内の前記椎骨の前記椎骨平面内に含まれる、第2方向ベクトルと、
−前記垂直な平面及び提供された前記第1の方向ベクトルから測定される、前記セグメント内の前記椎骨の前記椎骨平面の前記初期の向きと、
を受信するローカライザを備える。
−前記椎骨平面内の前記器具の前記部分の位置決めにより提供される、前記セグメント内の前記椎骨の前記椎骨平面に垂直な方向ベクトルと、
−前記提供された方向ベクトルから測定される前記セグメント内の前記椎骨の前記椎骨平面の前記初期の向きと、
を受信するローカライザを備える。
−広域参照座標系内におけるセグメント2内の椎骨に関連する位置マーカーM2〜M4の初期の向きを検出するステップS11と、
−広域参照座標系内におけるセグメント2内の椎骨の少なくとも1つの端板と平行な椎骨平面P2〜P4の初期の向きを測定するステップS12と、
−セグメント内の椎骨に関連する幾何学的変換であって、セグメント内の椎骨の椎骨平面の初期の向きと、それに関連する位置マーカーの初期の向きとを相関させる幾何学変換の演算ステップS13と、を備える。
−セグメント内の椎骨間の基準椎骨を選択するステップと、
−広域参照座標系内における、少なくとも1つの基準面の初期の向きを測定するステップと、
−前記少なくとも1つの基準面に関連する幾何学的変換を計算するステップであって、前記少なくとも1つの基準面の初期の向きと、基準椎骨に関連する位置マーカーの初期の向きとを相関させるステップとを備え、この方法は、さらに、測定ステップの後に、
−広域参照座標系において、前記少なくとも1つの基準面の現在の向きを、基準椎骨に関連する位置マーカーの現在の向き、及び、前記少なくとも1つの基準面に関連する幾何学的変換から計算するステップと、
−セグメントの各椎骨に対して、セグメント内の椎骨の椎骨平面と、前記少なくとも1つの基準面との間の角度を計算するステップと、
−計算された角度を表示するステップと、を備える。
セグメント内の椎骨の椎骨平面の向きを測定するために、ロッド11は、セグメント内の椎骨平面P4内の第1位置20に配置される。次に、例えば、器具9からトリガーされたロッド11の方向ベクトルが取得され、ロケーションシステム8に椎骨平面P4に含まれる第1向きが与えられる。次に、ロッド11はまた、椎骨平面P4内の第2位置21に移動され、第2の取得が、椎骨平面P4に第2方向ベクトルを提供するようにトリガーされる。次に、ロケーションシステム8、特に、処理ユニット14は、ナビゲーションポインタ9によって提供される両方の方向ベクトルから椎骨平面の初期の向きを測定する。図3は、第1実施形態の一例を示す。この例では、ロッド11は、器具付椎骨V4の本体に当接して配置されるので、ロッド11は椎骨平面内に配置される。ロッド11を椎骨V4の端板PI、PSのうち1つと平行に配置することにより、第1位置20の位置決めを視覚的に行うことを可能とする。ロッド11の位置決めは、後述するガイド手段を用いて改善することも可能である。次に、ロッド11は、例えば、椎骨V4に当接するロッドの端部の接触を維持しながら、椎骨平面P4内の第2位置21に旋回され、第2の取得は、椎骨平面P4に第2の方向ベクトルをロケーションシステム8に提供するようにトリガーされる。ローカライザ12が2つの方向ベクトルを受信すると、それらは、処理ユニット14に送信され、処理ユニット14は、提供された2つの方向ベクトルから器具付椎骨V4の椎骨平面の初期の向きを測定する。特に、処理ユニット14は、椎骨平面P4の初期の向きに対応して、提供される2つのベクトルに垂直なベクトルを測定する。例えば、オペレータによりロッド11が脊柱1に接近し、ロッド11の端部が器具付椎骨に接触すると、ナビゲーションポインタ9の位置マーカー10は、ロッド11の向きに関する情報データをローカライザ12へと送信する。さらに、ロッド11の端部は、椎骨の骨、ねじ3〜5、連結部材6、7、又は、器具付椎骨V4に関連する位置マーカーと直接接続することが可能である。この接触はまた、椎骨が位置する点で皮膚と間接的に経皮接触することも可能である。ナビゲーションポインタ9のロッド11の向きの取得は、ロッド11が少なくとも1つの椎骨端板と平行となるようにすることで、接触することなく行うこともできる。
−セグメント内の椎骨V2〜V4、及び、不透明なロッド11を表示パネル15へと表示するステップと、
−X線エミッタ17及びディテクタ18が、セグメント内の椎骨の少なくとも1つの端板PI、PSがX線画像内の線19によって表されるように、セグメント2と垂直となるように位置決めをするステップと、
−器具の部分の各位置決めのステップのために、X線画像内において、不透明なロッド11が少なくとも1つの端板を表す線19と平行に表されるように配置するステップと、を備える。
第1位置20においては、ロッド11の第1の向きが検出される。次に、オペレータは、表示パネル15上において、ナビゲーションポインタのロッドがガイド線19と平行な線、図において点線として表されている線23として現れるように、第2位置21へとナビゲーションポインタ9のロッド11を移動させる。この結果、画像内のガイド線19を配置することを可能とするイメージャ16は、ロッドが器具付椎骨V4の椎骨平面P4内に位置するように、ナビゲーションポインタ9のロッド11が異なる位置へガイドされることを可能とする。特に、脊柱のセグメント2の画像の表示は、椎骨平面の初期の向きの測定ステップS12の間に実行される。エミッタ17及びディテクタ18を備えるイメージャ16は、端板に対する器具9の位置を制御することを可能とする。この結果、オペレータは、ガイド線19に対して器具の位置を修正することができる。
−前記椎骨平面内に第1の方向ベクトルを提供するために、セグメント内の椎骨の椎骨平面内における器具9の部分11の第1の位置決めをするステップと、
−垂直平面内の第2の方向ベクトルを提供するために、前記椎骨平面に垂直な平面内における器具9の部分11の第2の位置決めをするステップと、
−セグメント内の椎骨の椎骨平面の初期の向きが、提供される垂直平面及び第1の方向ベクトルから測定されるステップと、を備える。
−セグメント内の椎骨の椎骨平面に垂直な方向ベクトルを提供するために、セグメント内の椎骨の椎骨平面内へ、器具9の部分11を位置決めするステップと、
−セグメント内の椎骨の椎骨平面の初期の向きを、提供された方向ベクトルから測定するステップと、を備える。
測定ステップS12は、
−セグメント内の椎骨の少なくとも1つの端板がX線画像内の線によって表されるように、X線エミッタ、及び、ディテクタをセグメントに垂直になるように位置決めするステップと、
−前記少なくとも1つの端板を表す線に平行な、少なくとも1つの線によってX線画像内に表されるように、器具9の不透明な部分11の位置決めをするステップと、
−椎骨平面の初期の向きを、ディテクタの平面の向き、及び、不透明な部分の方向ベクトルから測定するステップと、を備える。
Claims (42)
- 脊柱の変位の測定システムであり、前記脊柱が少なくとも1つの椎骨を備えるセグメント(2)を有し、前記セグメント内のそれぞれの前記椎骨が上部椎骨端板及び下部椎骨端板により区切られる本体を有するシステムであって、
ロケーションシステム(8)と、
位置マーカー(M2〜M4)であって、それらが関連づけられている前記セグメント内の前記椎骨上にそれぞれ取り付けられ、それぞれが前記ロケーションシステム(8)の広域参照座標系内における当該位置マーカー(M2〜M4)の向きを提供する、位置マーカー(M2〜M4)と、を備え、
前記ロケーションシステム(8)は、前記広域参照座標系内において、前記セグメント(2)内のそれぞれの前記椎骨について、前記セグメント(2)内のそれぞれの前記椎骨に関連する前記位置マーカー(M2〜M4)の初期の向き、及び、現在の向きを検出し、前記広域参照座標系内において、前記セグメント(2)内のそれぞれの前記椎骨について、前記セグメント(2)内の前記椎骨の少なくとも1つの端板と平行である椎骨平面の初期の向きを測定するとともに、
前記セグメント(2)内の前記椎骨に関連する幾何学的変換であり、前記セグメント(2)の各椎骨について、前記セグメント(2)内の前記椎骨の前記椎骨平面の前記初期の向きと、前記関連する位置マーカー(M2〜M4)の前記初期の向きと、を相関させる幾何学的変換を計算し、前記広域参照座標系内において、前記セグメント(2)内の少なくとも1つの椎骨について、前記セグメント(2)内の前記少なくとも1つの椎骨の前記椎骨平面の現在の向きを、前記関連する位置マーカー(M2〜M4)の前記現在の向き、及び、前記少なくとも1つの椎骨に関連する前記幾何学的変換から計算する、計算手段をさらに備える測定システム。 - 前記セグメント(2)内の前記椎骨の中から基準椎骨を選択し、
前記広域参照座標系内において、少なくとも1つの基準面の初期の向きを測定し、
前記少なくとも1つの基準面に関連した幾何学的変換であって、前記少なくとも1つの基準面の前記初期の向きと、前記基準椎骨に関連する前記位置マーカー(M2〜M4)の前記初期の向きの相関させる、幾何学的変換を計算し、
前記広域参照座標系において、前記少なくとも1つの基準面の現在の向きを、前記基準椎骨と関連する前記位置マーカー(M2〜M4)の前記現在の向き、及び、前記少なくとも1つの基準面に関連する幾何学的変換から計算する、識別手段を備え、
前記ロケーションシステム(8)は、前記セグメント(2)内のそれぞれの椎骨について、前記セグメント(2)内の前記椎骨の前記椎骨平面と、前記少なくとも1つの基準面との間の角度を計算する、処理ユニット(14)を備え、
前記計算された角度を表示する表示部(15)を備える、
請求項1に記載の測定システム。 - 前記ロケーションシステム(8)は、椎骨平面のそれぞれの現在の向きについて、前記椎骨平面の前記現在の向きと、別の椎骨平面の前記現在の向きとの間の角度を計算する、処理ユニット(14)を備え、
前記測定システムは、前記計算された角度を表示する表示部(15)を備える、
請求項1に記載の測定システム。 - 前記セグメント(2)内の前記椎骨の中から基準椎骨を選択し、
前記広域参照座標系において、少なくとも1つの基準面の初期の向きを測定し、
前記少なくとも1つの基準面に関連する幾何学的変換を、前記少なくとも1つの基準面の前記初期の向きと、前記基準椎骨に関連する前記位置マーカー(M2〜M4)の前記初期の向きと、を相関させることにより計算し、
前記広域参照座標系において、前記少なくとも1つの基準面の現在の向きを、前記基準椎骨に関連する前記位置マーカー(M2〜M4)の前記現在の向き、及び、前記少なくとも1つの基準面に関連する前記幾何学的変換から計算し、
前記少なくとも1つの基準面の現在の向きを、前記基準椎骨に関連する前記位置マーカー(M2〜M4)の前記現在の向き、及び前記少なくとも1つの基準面に関連する前記幾何学的変換から計算し、
前記少なくとも1つの基準面内へ、椎骨平面の現在の向きのそれぞれを投影する、識別手段を備え、
前記ロケーションシステム(8)が、前記投影された現在の向き間の角度を計算する、処理ユニット(14)を備え、
前記測定システムが、計算された角度を表示する、表示部(15)を備える、
請求項1に記載の測定システム。 - 位置マーカー(10)を有する器具(9)であって、前記ロケーションシステム(8)に当該器具の部分の方向ベクトルを提供する、器具(9)を備えており、
前記ロケーションシステム(8)は、前記セグメント(2)のそれぞれの椎骨について、
前記セグメント(2)内の前記椎骨の前記椎骨平面内に含まれる第1方向ベクトルであって、前記椎骨平面内の前記器具の前記部分の第1の位置決めにより提供される、第1方向ベクトルと、
前記セグメント(2)内の前記椎骨の前記椎骨平面内に含まれる第2方向ベクトルであって、前記椎骨平面内の前記器具の前記部分の第2の位置決めにより提供される、第2方向ベクトルと、
前記セグメント内の前記椎骨の前記椎骨平面の前記初期の向きであって、提供された前記第1ベクトル及び提供された前記第2ベクトルにより測定される、前記初期の向きと、 を受信する、ローカライザ(12)を備える請求項1に記載の測定システム。 - 前記器具の前記部分は、X線に対して不透明なロッド(11)を備え、前記方向ベクトルは、前記ロッド(11)の長手方向に対応し、
前記測定システムは、前記セグメント(2)内の前記椎骨及び前記ロッド(11)のX線画像を生成するX線エミッタ(17)及びディテクタ(18)と、前記セグメント(2)内の前記椎骨及び前記ロッド(11)の画像を表示する表示部(15)と、を備え、
前記X線エミッタ(17)と前記ディテクタ(18)は、前記セグメントと垂直に配置されて前記セグメント(2)内の各椎骨の少なくとも1つの端板が前記X線画像において線(19)として表され、
前記器具の前記部分のそれぞれの位置決めのために、前記不透明なロッド(11)は、前記X線画像において少なくとも1つの前記端板を表す前記線(19)に平行な線として表されるように位置付けされる、
請求項5に記載の測定システム。 - 器具であって、当該器具の部分の方向ベクトルを前記ロケーションシステム(8)へ提供する位置マーカー(10)を備えた器具(9)を備え、
前記ロケーションシステム(8)は、前記セグメント(2)のそれぞれの椎骨について、
前記セグメント(2)内の前記椎骨の前記椎骨平面内に含まれる第1方向ベクトルであって、前記椎骨平面内の前記器具の前記部分の第1の位置決めにより提供される、第1方向ベクトルと、
前記セグメント(2)内の前記椎骨の前記椎骨平面に垂直な平面に含まれる第2方向ベクトルであって、前記垂直な平面内の前記器具の前記部分の第2の位置決めにより提供される、第2方向ベクトルと、
前記セグメント内の前記椎骨の前記椎骨平面の前記初期の向きであって、前記垂直な平面及び提供された前記第1方向ベクトルから測定される、前記初期の向きと、
を受信する、ローカライザ(12)を備える、
請求項1に記載の測定システム。 - 位置マーカー(10)を備えた器具(9)であって、前記ロケーションシステム(8)に当該器具の部分に垂直な方向ベクトルを提供する、器具(9)を備え、
前記ロケーションシステム(8)は、前記セグメント(2)内の各椎骨について
前記セグメント(2)内の前記椎骨の前記椎骨平面に垂直な方向ベクトルであって、前記椎骨平面内の前記器具の前記部分の位置決により提供される、方向ベクトルと、
前記セグメント(2)内の前記椎骨の前記椎骨平面の前記初期の向きであって、前記提供された方向ベクトルから測定される、前記初期の向きと、
を受信する、ローカライザ(12)を備える、
請求項1に記載の測定システム。 - 前記器具の前記部分は、プレート(31)である請求項8に記載の測定システム。
- 前記プレート(31)は、X線に対して不透明であり、
前記セグメント(2)内の前記椎骨及び前記プレート(31)のX線画像を生成するX線エミッタ(17)及びディテクタ(18)と、前記セグメント(2)内の前記椎骨及び前記プレート(31)のX線画像を表示する表示部(15)と、を備え、
前記X線エミッタ(17)及び前記ディテクタ(18)は、前記セグメント(2)内のそれぞれの椎骨の少なくとも1つの端板が前記X線画像において線(19)として表されるように、前記セグメントに対して垂直に位置付けされ、
前記プレート(31)は、前記X線画像において前記少なくとも1つの端板を表す前記線(19)と平行な線として前記プレート(31)が表されるように、位置付けされる請求項9に記載の測定システム。 - 前記器具(9)は、少なくとも1つのセンサーを備えており、各センサーは、組織を検出することが可能であり、骨組織と椎間板組織とを区別することが可能であり、
前記椎骨平面内の前記器具の前記部分の少なくとも1つの位置決めが、前記少なくとも1つのセンサーが椎間板組織を検出するように実行される請求項5に記載の測定システム。 - 前記器具(9)は、少なくとも1つのセンサーを備えており、各センサーは、組織を検出することが可能であり、骨組織と椎間板組織とを区別することが可能であり、
前記椎骨平面内の前記器具の前記部分の位置決めが、前記少なくとも1つのセンサーが椎間板組織を検出するように実行される請求項8に記載の測定システム。 - 少なくとも1組の少なくとも2つのセンサーを備える器具(9)を備え、各センサーが組織を検出し、骨組織と椎間板組織とを区別することができ、
前記器具(9)は、少なくとも2つの前記センサーによって形成された検出平面に垂直な方向ベクトルを前記ロケーションシステム(8)に提供する位置マーカー(10)が設けられており、
前記器具(9)は、少なくとも2つの前記センサーが椎間板組織を検出するように配置され、前記セグメント(2)内の前記椎骨の前記椎骨平面の前記初期の向きは、提供された前記方向ベクトルから測定される請求項1に記載の測定システム。 - 前記器具(9)は、少なくとも2つのセンサーの第1セットと、少なくとも2つのセンサーの第2セットと、を備え、提供された前記方向ベクトルは、前記第1セット及び前記第2セットによりそれぞれ形成される前記検出平面に垂直であり、前記器具(9)の前記セットは、異なる2つの組織を前記セットがそれぞれ検出するように位置決めされる請求項13に記載の測定システム。
- 前記表示部(15)は、前記X線画像において、互いに平行であり、かつ、前記器具(9)の不透明な前記ロッド(11)と平行である基準線のグリッド(25)を表示する請求項6に記載の測定システム。
- 前記器具の前記部分の少なくとも1つの位置決めが、前記ロッド(11)が前記ディテクタ(18)に接触するように為される請求項5に記載の測定システム。
- X線に不透明な部分を有する器具(9)と、前記セグメント(2)における前記椎骨と前記不透明な部分のX線画像を生成するX線エミッタ(17)及びディテクタ(18)を備えており、
前記不透明な部分は、前記ディテクタ(18)上に可動的に設置され、前記器具(9)は、さらに位置マーカー(10)であって前記不透明な部分の方向ベクトル及び前記ディテクタの平面の方向ベクトルを前記ロケーションシステム(8)に提供する位置マーカー(10)を備え、
前記X線エミッタ(17)及び前記ディテクタ(18)は、前記セグメント(2)内のそれぞれの椎骨の少なくとも1つの端板が前記X線画像において線(19)により表されるように前記セグメントに垂直に位置決めされ、前記器具の前記不透明な部分は、前記X線画像において前記少なくとも1つの端板を表す前記線(19)に平行な線として表されるように位置決めされ、前記椎骨平面内の前記初期の向きは、前記ディテクタの前記平面の前記初期の向き及び前記不透明な部分の前記方向ベクトルから測定される請求項1に記載の測定システム。 - 前記ロケーションシステム(8)は、前記セグメント(2)内のそれぞれの椎骨について前記少なくとも1つの端板を表す前記線(19)の向きと、前記ロッド(11)を表す前記線の向きを計算する処理ユニット(14)を備え、
前記測定システムはさらに、複数の前記線の前記向きの間の角度を計算する手段を備える請求項6に記載の測定システム。 - 前記表示部(15)は、複数の前記線の前記向きの間の前記角度を表示する請求項15に記載の測定システム。
- 前記ロケーションシステム(8)は、前記セグメント(2)内のそれぞれの椎骨について前記セグメント(2)内の前記椎骨の前記椎骨平面の前記初期の向きを、複数の前記線の前記向き間の前記角度から直接的に測定する、処理ユニット(14)を備える請求項15に記載の測定システム。
- 前記器具の前記部分は、X線に対して不透明であり、前記セグメント(2)内の前記椎骨及び前記不透明な部分のX線画像を生成する、X線エミッタ(17)及びディテクタ(18)と、前記セグメント(2)の前記椎骨及び前記不透明な部分のX線画像を表示する、表示部(15)と、を備え、
前記X線エミッタ(17)及び前記ディテクタ(18)は、前記X線画像において前記セグメント(2)内のそれぞれの椎骨の少なくとも1つの端板が線(19)により表されるように前記セグメントと垂直に位置決めされ、前記器具の前記部分の少なくとも1つの位置決めは、前記X線画像において前記不透明な部分が線として表されるように、前記不透明な部分の位置決めをすることを含み、
前記ロケーションシステム(8)は、前記セグメント(2)のそれぞれの椎骨について、前記少なくとも1つの端板を表す前記線(19)の向きを計算する処理ユニット(14)を備え、前記線(19)の向きは、前記不透明な部分を表し、
前記測定システムはさらに、複数の前記線の為す角度を計算する手段を備え、前記処理ユニット(14)は、前記セグメント(2)内のそれぞれの椎骨について複数の前記線の前記向きの為す角度から直接的に前記セグメント(2)前記椎骨の前記椎骨平面の前記初期の向きを測定する請求項5に記載の測定システム。 - 脊柱の変位を測定する方法であり、前記脊柱が少なくとも1つの椎骨を含むセグメント(2)を有し、前記セグメント(2)内のそれぞれの前記椎骨は、上部椎骨端板及び下部椎骨端板に区切られる本体を有し、前記セグメント(2)内のそれぞれの前記椎骨は、それぞれに関連した位置マーカー(M2〜M4)を有し、前記位置マーカーは、前記椎骨に取り付けられ、ロケーションシステム(8)の広域参照座標系における位置マーカー(M2〜M4)の向きを提供する、測定方法であって、
前記セグメント(2)のそれぞれの前記椎骨について、
前記広域参照座標系における、前記セグメント(2)の前記椎骨に関連する前記位置マーカー(M2〜M4)の初期の向きを検出するステップ(S11)と、
前記広域参照座標系における、前記セグメント(2)の前記椎骨の少なくとも1つの端板と平行な椎骨平面の初期の向きを測定するステップ(S12)と、
前記セグメント(2)内の前記椎骨に関連する幾何学変換であって、前記セグメント(2)内の前記椎骨の前記椎骨平面の前記初期の向きと、関連する前記位置マーカー(M2〜M4)の前記初期の向きとの相関させる幾何学変換を計算するステップと、を備える初期ステップ(S1)と、
前記セグメント(2)内の少なくとも1つの椎骨の変位を測定するステップであって、 前記広域参照座標系における、前記セグメント(2)内の前記少なくとも1つの椎骨と関連する前記位置マーカー(M2〜M4)の前記現在の向きを検出するステップ(S21)と、
前記広域参照座標系における、前記セグメント(2)内の前記少なくとも1つの椎骨の前記椎骨平面の前記現在の向きを、関連する前記位置マーカー(M2〜M4)の前記現在の向きと、前記少なくとも1つの椎骨に関連する前記幾何学的変換と、から計算するステップ(S22)と、を備える測定ステップ(S2)と、
を備える脊柱の変位を測定する方法。 - 前記初期ステップ(S1)の後に、
前記セグメント内の前記椎骨間において基準椎骨を選択するステップと、
前記広域参照座標系における、少なくとも1つの基準面の初期の向きを測定するステップと、
前記少なくとも1つの基準面に関連する幾何学変換を、前記少なくとも1つの基準面の前記初期の前記基準椎骨に関連する前記位置マーカーの前記初期の向きとの相関させる、計算するステップと、を備える識別ステップ(S3)と、
さらに、前記測定ステップの後に、
前記広域参照座標系における、前記少なくとも1つの基準面の前記現在の向きを、前記基準面に関連する前記位置マーカーの前記現在の向きと、前記少なくとも1つの基準面に関連する前記幾何学的変換と、から計算するステップと、
前記セグメントの各椎骨について、前記セグメント内の前記椎骨の前記椎骨平面と、前記少なくとも1つ基準面との間の角度を計算するステップと、
計算された前記角度を表示するステップと、
を備える請求項22に記載の方法。 - 前記測定ステップ(S2)の後に、
椎骨平面のそれぞれの現在の向きについて、前記椎骨平面の前記現在の向きと、もう1つの椎骨平面の前記現在の向きとの為す角度を計算するステップと、
前記計算された角度を表示するステップと、
を備える請求項22の方法。 - 前記初期ステップ(S1)の後に、
前記セグメント内の前記椎骨の中から基準椎骨を選択するステップと、
前記広域参照座標系における、前記少なくとも1つの基準面の初期の向きを測定するステップと、
前記少なくとも1つの基準面に関連する幾何学的変換を、前記少なくとも1つの基準面の前記初期の向きと、前記基準椎骨に関連する前記位置マーカーの前記初期の向きとを相関させる計算するステップと、
を備える識別ステップ(S3)を備え、
さらに、前記測定ステップの後に、
前記広域参照座標系における、前記少なくとも1つの基準面の前記現在の向きを、前記基準椎骨に関連する前記位置マーカーの前記現在の向きと、前記少なくとも1つの基準面に関連する前記幾何学的変換と、から計算するステップと、
椎骨平面のそれぞれの現在の向きを、前記少なくとも1つの基準面内に投影するステップと、
前記投影間の前記角度を計算するステップと、
前記計算された角度を表示するステップと、
を備える請求項22に記載の方法。 - 器具であって、当該器具の部分の方向ベクトルを前記ロケーションシステム(8)へ提供する、位置マーカー(10)を有する器具(9)を備え、
前記測定ステップ(S12)は、
前記器具の前記部分を、前記椎骨平面内に含まれる第1方向ベクトルを提供するために前記セグメント内の前記椎骨の前記椎骨平面内へ配置する、第1の位置決めステップと、 前記器具の前記部分を、前記椎骨平面内に含まれる第2方向ベクトルを提供するために前記セグメント内の前記椎骨の前記椎骨平面内へ配置する、第2の位置決めステップと、 を備え、
前記セグメント内の前記椎骨の前記椎骨平面の前記初期の向きを、提供された前記第1ベクトル、及び、提供された前記第2ベクトルから測定する、
請求項22に記載の方法。 - 前記器具の前記部分は、X線に対して不透明なロッドを備え、
前記方向ベクトルは、前記ロッドの長手方向の向きに関連し、
前記方法は、前記セグメント内の前記椎骨と、前記ロッドと、のX線画像を生成する、X線エミッタ及びディテクタを備え、
前記測定ステップ(S12)は、
前記セグメント内の前記椎骨及び前記ロッドのX線画像を表示するステップと、
前記X線エミッタ及び前記ディテクタを、前記セグメントに垂直に、前記セグメント内の前記椎骨の少なくとも1つの端板を前記X線画像内において線として表されるように位置決めするステップと、
前記器具の前記部分のそれぞれの位置決めについて、前記不透明なロッドを、前記X線画像において前記少なくとも1つの端板を表す前記線と平行な線として表されるように、位置決めするステップと、
を備える請求項26に記載の方法。 - 器具であって、当該器具の部分の方向ベクトルを前記ロケーションシステム(8)へ提供する、位置マーカー(10)を有する器具(9)を備え、
前記測定ステップ(S12)は、
前記セグメント内の前記椎骨の前記椎骨平面内における前記器具の前記部分を、前記椎骨平面内に第1の方向ベクトルが提供されるようにする、第1の位置決めステップと、
前記椎骨平面に垂直な平面内に前記器具の前記部分を、当該垂直な平面内に第2の方向ベクトルが提供されるようにする、第2の位置決めステップと、
を備え、
前記セグメント内の前記椎骨の前記椎骨平面の前記初期の向きが、提供された当該垂直な平面と、提供された前記第1の方向ベクトルと、から測定する、
請求項22に記載の方法。 - 器具であって、前記ロケーションシステム(8)に当該器具の部分と垂直である方向ベクトルを提供する位置マーカー(10)を備えた器具(9)を備え、
前記測定ステップ(S12)は、
前記セグメント内の前記椎骨の前記椎骨平面内の前記器具の前記部分を、前記椎骨平面に垂直な方向ベクトルを提供するように位置決めするステップと、
前記セグメント内の前記椎骨の前記椎骨平面の前記初期の向きが提供された前記方向ベクトルから測定されるステップと、
を備える請求項22に記載の方法。 - 前記器具の前記部分は、プレート(31)である請求項29に記載の方法。
- 前記プレート(31)は、X線に対して不透明であり、
前記方法は、前記セグメント内の前記椎骨及び前記プレートのX線画像を生成するX線エミッタ及びディテクタを備え、
前記測定ステップ(S12)は、
前記セグメント内の前記椎骨及び前記プレートのX線画像を表示するステップと、
前記X線エミッタ及び前記ディテクタを、前記セグメントに垂直に、前記セグメント内の前記椎骨の少なくとも1つのプレートが前記X線画像において線として表されるように位置決めするステップと、
前記プレートを、当該プレートが前記X線画像において前記少なくとも1つの端板を表す前記線と平行になるように位置決めするステップと、
を備える請求項30に記載の方法。 - 前記器具(9)は、少なくとも1つのセンサーを備え、各センサーは、組織を検出し、骨組織と椎間板組織とを区別することが可能であり、
前記椎骨平面内において前記器具の前記部分の少なくとも1つの位置決めが、前記少なくとも1つのセンサーが椎間板組織を検出するように実行される請求項26に記載の方法。 - 前記器具(9)は、少なくとも1つのセンサーを備え、各センサーは、組織を検出し、骨組織と椎間板組織とを区別することが可能であり、
前記椎骨平面内において前記器具の前記部分の位置決めが、前記少なくとも1つのセンサーが椎間板組織を検出するように実行される請求項29に記載の方法。 - 少なくとも1組の少なくとも2つのセンサーを備える器具(9)を備え、各センサーが組織を検出し、骨組織と椎間板組織とを区別することが可能であり、
前記器具(9)は、前記ロケーションシステム(8)に前記少なくとも2つのセンサーにより形成された検出平面に垂直な方向ベクトルを提供する、位置マーカー(10)を備え、
前記測定ステップ(S12)は、前記器具を、前記少なくとも2つのセンサーが椎間板組織を検出するために位置決めするステップを備え、
前記セグメント内の前記椎骨の前記椎骨平面の前記初期の向きを、提供された前記方向ベクトルから測定する、
請求項22に記載の方法。 - 前記器具(9)は、少なくとも2つのセンサーの第1セットと、少なくとも2つのセンサーの第2セットと、を備え、提供された前記方向ベクトルは、前記第1セット及び前記第2セットによりそれぞれ形成される前記検出平面に垂直であり、前記器具の前記セットは、異なる2つの組織を前記セットがそれぞれ検出するように位置決めされる請求項34に記載の方法。
- 前記測定ステップ(S12)は、前記X線画像内において、基準線のグリッドの表示を備え、
前記基準線は、相互に平行であり、かつ、前記器具の前記不透明なロッドにも平行である請求項27に記載の方法。 - 前記器具の前記部分の少なくとも1つの位置決めは、前記ディテクタに対する前記ロッドの位置決めを備える請求項26に記載の方法。
- X線に対して不透明な部分を有する器具(9)と、前記セグメント内の前記椎骨のX線写真を生成するX線エミッタ及びディテクタと、を備え、前記不透明な部分は、前記ディテクタ上に可動的に設置され、前記器具(9)はさらに、前記ロケーションシステムに前記不透明な部分の方向ベクトルと、前記ディテクタの平面の方向とを提供する位置マーカー(10)を備え、
前記測定ステップ(S12)は、
前記X線エミッタ及び前記ディテクタを、前記セグメントに対して垂直に、前記セグメント内の前記椎骨の少なくとも1つの端板が、前記X線画像内において線として表されるように位置決めするステップと、
前記器具の前記不透明な部分を、当該不透明な部分が、前記X線画像において、前記少なくとも1つの端板を表す前記線と平行な少なくとも1つの線となるように位置決めするステップと、
を備え、
前記椎骨平面の前記初期の向きを、前記ディテクタの前記平面の前記向きと前記不透明な部分の前記方向ベクトルとから測定する、
請求項22に記載の方法。 - 前記測定ステップ(S12)は、前記少なくとも1つの端板を示す前記線の方向と、前記ロッドを表す前記線の方向と、複数の前記線の前記向きと間の角度を計算する、画像処理操作ステップを備える請求項27に記載の方法。
- 前記測定ステップ(S12)は、さらに、複数の前記線の前記方向間の前記角度を表示するステップを備える請求項36に記載の方法。
- 前記セグメント内の前記椎骨の前記椎骨平面の前記初期の向きは、複数の前記線の前記向き間の前記角度により補正される請求項36に記載の方法。
- 前記器具の前記部分は、X線に対して不透明であり、
前記方法は、前記セグメント内の前記椎骨及び前記不透明な部分のX線画像を生成するX線エミッタ及びディテクタを備え、
前記測定ステップ(S12)は、
前記セグメント内の前記椎骨及び前記不透明な部分のX線画像を表示するステップと、 前記X線エミッタ及び前記ディテクタを、前記セグメントに垂直に、前記セグメント内の前記椎骨の少なくとも1つの端板が前記X線画像内において線として表されるように位置決めするステップと、
前記器具の前記部分の少なくとも1つの位置決めするステップであって、前記不透明な部分を、当該不透明な部分が前記X線画像内において線として表されるように位置決めするステップを備える、位置決めするステップと、
前記少なくとも1つの端板を表す前記線の方向と、前記不透明な部分を表す前記線の方向と、及び、複数の前記線の前記方向の間の角度と、を計算する、画像処理操作ステップと、を備え、
前記椎骨平面の前記初期の方向は、前記計算された角度により補正される請求項26に記載の方法。
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