JP4712791B2 - 骨盤の位置合わせ方法および装置 - Google Patents

Description

開示の内容

本発明は骨盤の位置合わせ（pelvic registration）に関し、特に、側臥位にされた被検者の骨盤の位置合わせに使用する方法、装置、コンピュータプログラムコードおよびコンピュータプログラムプロダクトに関する。

患者の骨盤の位置合わせ方法が数多く存在する。例えば、機械的なポインタを用いて、腸骨稜および寛骨臼縁の表面上のいくつかの点位置を決定した後、骨盤のコンピュータ・トモグラフィ（ＣＴ）画像のセットを用いて位置合わせを行うことができる。術中に行う方法では、Ｃアームを用いて骨盤のＸ線透視画像の取り込みを行ってから、骨盤の解剖学的構造とその構造を包括するＣＴ画像とを照合することによって骨盤の位置合わせをすることができる。他に、このＣＴ画像は骨盤の準拠面（reference plane）を確定するために使用可能である。これらの方法は画像に依存し、術前もしくは術中に撮影された画像の利用を必要とする。

画像を必要としない位置合わせ方法では、術中、骨盤上に多くの点位置を定めなくてはならない。

一方、患者を仰臥位でなく側臥位にすることが必要な多くの手術方法がある。側臥位の患者においては、仰臥位の患者に付けられた解剖学的な点位置のままでは外科医が容易に処置を行うことができない。また、すべての医療設備もしくは手術室に、側臥位の骨盤を位置合わせする上記の方法に必要なＣＴ画像システムがあるわけではない。ＣＴ画像システムがない場合、骨盤の位置合わせの１つのアプローチとして、仰臥位の患者の骨盤を位置合わせしてから、患者を側臥位に再度位置合わせをすることである。しかしながら、このアプローチは麻酔による危険と隣り合わせであり、無菌状態の維持に問題を引き起しかねず、また患者への対応や、仰臥位もしくは側臥位の骨盤の状態における異なる負荷のために骨盤の位置が変わってしまうこともある。

したがって、画像設備を必要とせずに、側臥位にさせた患者の骨盤を位置合わせできることは有益である。

本発明の第１の特徴に従って、側臥位における患者の骨盤の位置合わせ方法を提供する。第１の面における第１の点および第２の点の位置を決定できる。第１の面は骨盤の第１の基準面（cardinal plane）と平行とすることができる。第２の面における第３の点および第４の点の位置を決定できる。第２の面は骨盤の第２の基準面と平行とすることができる。第２の面は第１の面と垂直とすることができる。骨盤の第３の基準面の位置を決定でき、第３の基準面は第１の基準面および第２の基準面に垂直とすることができる。

十分な量の点位置を決定し幾何学的な制約事項を利用することによって、側臥位における患者の骨盤の位置を基準となるフレーム内で位置合わせすることができる。

第１および第２の点の１つ、もしくは第３および第４の点の１つを第１の面および第２の面と共通とすることができる。このようにして、骨盤の位置合わせに使用する多くの点が削減可能である。

第１の基準面は骨盤前頭面とすることが可能である。第２の基準面は骨盤正中矢状面とすることができる。第３の基準面は骨盤横断面としてもよい。

第１および第２の面における２つより多い点の位置が決定できる。第１の面における第５の点の位置を決定できる。第２の面における第６の点の位置を決定できる。第１および／もしくは第２の面における少なくとも３つの点の位置を決定できる。

第１の面は第１の基準面としてもよい。第２の面は第２の基準面とすることができる。

第１、第２、第３および第４の点の位置決定としては、トラッキングシステムによって検出可能な器具の位置の追尾がある。この器具はトラッキングシステムによって検出可能なマーカーを有することができる。マーカーは無線で検出可能であってもよい。またマーカーは電磁放射を用いて検出可能としてもよい。更に、スペクトルの無線周波数（ＲＦ）部分における電磁放射を用いて検出可能としてもよい。

方法としては、骨盤の仮想モデルもしくは骨盤の画像を用いて骨盤の位置合わせを行うことを含んでもよい。この方法はコンピュータ支援手術（ＣＡＳ）もしくは画像誘導手術（ＩＧＳ）に利用できる。

この方法は、マーカーの位置を決定するためのトラッキングシステムによって検出可能なマーカーを、骨盤の特定された解剖学的特徴を備えた部分に取り付けることをさらに含むことができる。

第１、第２、第３および第４の点の位置決定としては、骨盤の解剖学的特徴を備えた部分のそれぞれに器具の先端を当てることを含んでもよい。第１、第２、第３および第４の点の位置決定では、器具の先端を皮下に当ててもよい。第１、第２、第３および第４の点の位置決定では、器具の先端を経皮的に当てることを含む。

この方法は、解剖学的特徴部の上部の皮膚に器具の先端を当てる前に、この解剖学的特徴部を特定するため、患者の皮膚を触診することをさらに含むことができる。

第３の基準面の位置決定は、第３の基準面の位置を計算することを含んでもよい。第３の基準面の位置は、幾何学的制限のみを利用して計算することができる。この幾何学的制限では、第３の基準面が第１の基準面と第２の基準面の両方に垂直とすることが可能である。

骨盤の点位置は骨盤の解剖学的特徴部、もしくは骨盤に対して固定され、側臥位における患者に容易にアクセス可能な解剖学的特徴部とすることができる。

第１の点は上前腸骨棘とすることができる。第２の点は恥骨結合の中央部としてもよい。第３および／もしくは第４の点は、骨盤の正中矢状面の任意の点としてもよい。第３および／もしくは第４の点は、椎骨もしくは脊椎の解剖学的特徴部とすることができる。第３および第４の点は背骨の一部としてもよい。第３および第４の点は脊椎の異なる仙骨部分および／もしくは腰椎部分とすることができる。第３および第４の点の１つは、第５腰椎の棘突起としてもよい。好ましくは、第３および第４の点は仙骨の棘突起である。第３の点は第１仙椎の棘突起としてもよい。第４の点は第２仙椎の棘突起とすることができる。第３および第４の点は、第１仙椎棘突起、第２仙椎棘突起、第５腰椎棘突起、臀裂、および骨盤の正中矢状面上に位置するその他の解剖学的な点のいずれかから選択できる。

第１および第２の面に共通の点は恥骨結合とすることができる。

本発明の更なる特徴は、側臥位における患者の骨盤を位置合わせするシステムの提供にある。このシステムは骨盤上もしくはその近傍の複数の点を位置決めするための器具を含むことができる。器具の位置はトラッキングシステムによって検出可能とすることができる。このトラッキングシステムは器具の位置を表す信号を生成することが可能である。コンピュータシステムは、信号を受信するためにトラッキングシステムと通信を行うことができる。このコンピュータシステムはデータ処理装置と命令を記憶するメモリとを含んでもよい。命令によってデータ処理装置が骨盤部分の位置の第１のセットを用いて第１の骨盤面の位置決定、骨盤部分の位置の第２のセットから第２の骨盤面の位置決定、更に第３の骨盤面の位置決定を行うことができる。これらの骨盤面は互いに垂直とすることができる。

この器具はトラッキングシステムによって検出可能なマーカーを有していてもよい。マーカーはトラッキングシステムによって無線で検出可能とすることができる。

器具の位置信号はこの器具の位置を表す少なくとも１つのデータ項目を含むことができる。また器具の位置信号はマーカーを識別する少なくとも１つのデータ項目を含んでもよい。

このトラッキングシステムおよびコンピュータシステムは統合されていてもよく、また分離されていてもよい。

骨盤位置の第１のセットは、第１の骨盤面に平行な第１の面、もしくは第１の骨盤面において、少なくとも３つの骨盤位置もしくは骨盤近傍の位置を含むことができる。骨盤位置の第２のセットは、第２の骨盤面に平行な第２の面もしくは第２の骨盤面において、少なくとも２つの骨盤位置もしくは骨盤近傍の位置を含むことができる。骨盤位置の第１のセットおよび骨盤位置の第２のセットにおける骨盤位置もしくは骨盤近傍の位置の１つは共通とすることが可能である。骨盤位置の第２のセットは第２の骨盤面に平行な第２の面もしくは第２の骨盤面において、少なくとも３つの骨盤位置もしくは骨盤近傍の位置を含むことができる。好ましくは、骨盤近傍の位置は骨盤に対して固定的な解剖学的特徴部である。

好ましくは、骨盤位置もしくは骨盤近傍位置は、外科医が側臥位の患者に容易にアクセス可能な位置である。すなわち、外科医は側臥位以外の位置に患者を動かすことなく、側臥位の患者に対してその位置および解剖学的特徴部を位置決定するため、経皮的もしくは皮下的にアクセスする。

骨盤部分の位置の第１のセットは、上前腸骨棘および恥骨結合の位置を含んでもよい。骨盤部分の位置の第２のセットは、第１仙椎の棘突起および第２仙椎の棘突起を含む。骨盤部分位置の第２のセットは、第１腰椎、第２腰椎、第３腰椎、第４腰椎、第５腰椎、第１仙椎、第２仙椎および第３仙椎の内のいずれか２つの棘突起位置を含むことができる。好ましくは、２つの椎骨は第５腰椎、第１仙椎および第２仙椎を含むグループから選択される。後者の３つの点位置はより容易な外科医のアクセスが可能である。

本発明の更なる特徴によれば、側臥位における患者の骨盤を位置合わせする方法が提供される。骨盤の第１の基準面の位置は、第１の基準面と平行な第１の面の第１の点および第２の点の位置を用いて計算もしくは導き出すことが可能である。骨盤の第２の基準面の位置は、第２の基準面と平行な第２の面に位置決めされた第３の点および第４の点の位置を用いて計算もしくは導き出すことが可能である。骨盤の第３の基準面の位置も計算もしくは導き出すことが可能である。第１、第２および第３の基準面は相互に垂直である。

したがって、幾何学的制限および骨盤もしくはその近傍の点の位置を利用して、側臥位における患者の骨盤位置を導き出す、もしくは得ることが可能である。

第１の面を第１の基準面と一致させること、および／もしくは第２の面を第２の基準面と一致させることが可能である。

第１の基準面を骨盤前頭面とすること、および／もしくは第２の面を骨盤矢状面とすること、および／もしくは第３の面を骨盤横断面とすることができる。

第２の基準面の位置計算もしくは導出においても第１もしくは第２の点の１つを利用できる。この場合、第１もしくは第２の点の１つは２つの面と共通であり、これによって使用する点の数を減少させる。第１もしくは第２の点は恥骨結合上にしてもよい。

本発明の更なる特徴によれば、本発明の前述の方法の特徴を提供するデータ処理装置によって実行可能なコンピュータプログラムコードを提供する。前述の特徴に従うコンピュータプログラムコードを有するコンピュータで読み込み可能な媒体を備えたコンピュータプログラムプロダクトも提供する。

本発明の更なる特徴によれば、側臥位の患者の骨盤を位置合わせする方法を提供する。器具の位置は複数位置で検出可能である。骨盤の複数の対応する解剖学的特徴部もしくはその近傍の位置は、それぞれの検出された位置に基づいて決定してもよい。第１、第２および第３の相互に直交する骨盤基準面の位置は計算もしくは導出することができる。

複数の位置は少なくとも第１、第２、第３および第４の位置を含んでもよい。４つより多い位置を検出することができる。複数の対応する解剖学的特徴は、骨盤もしくはその近傍の第１、第２、第３および第４の解剖学的特徴を含んでもよい。４つより多い対応する解剖学的特徴部の位置を決定することができる。

器具の位置検出は器具を無線で追尾することを含んでもよい。

第１、第２、第３および第４の解剖学的特徴部の内３つは同じ面に位置してもよい。

位置の計算は、第１、第２、第３および第４の同じ面に位置しない解剖学的特徴部の１つおよび基準面の２つが直交するという幾何学的制限を利用することを更に含んでもよい。

例示のみの目的で、添付の図面を参照し、本発明の実施例を説明する。別段の記載がなければ、異なる図における同様の項目は共通の参照符号を当てている。

人工股関節置換の外科手術を行う状況において、本発明をより詳細に説明する。一方、理解すべきは、本発明がこの特定の方法に限定されるものではなく、コンピュータ支援手術（ＣＡＳ）および特定の画像誘導手術（ＩＧＳ）を利用して骨盤の位置合わせを可能にするために有益な如何なる外科的、分析的、治療的、予防的もしくは診断的方法に用いてもよいことである。さらに本発明をＲＦ無線トラッキングシステムとの関係において説明する。一方、他のトラッキング技術および関連するマーカー技術が利用可能である。例えば、有線のトラッキングシステムを用いてもよい。また、他の無線トラッキング技術、例えば超音波を用いる音響に依存するシステムおよび赤外線やマイクロ波の周波数を用いる電磁放射に依存するシステムなどが利用できる。

基本的に骨盤は３つの互いに垂直な準拠面もしくは基準面（横断面、正中矢状面および前頭面）を有するものとして表現することができ、これらの面の間において、内部に骨盤が位置する仮想長方形の空間を規定する。骨盤の位置はこれらの面の位置を決定することで確実に決定することができる。

図１を参照すると、コンピュータ支援手術（ＣＡＳ）システム１００が示され、このシステムは、適切にプログラムされた汎用コンピュータシステム１０２およびトラッキングシステム１０４を備えている。コンピュータシステム１０２は画像表示システム１０６および入力装置（図示せず）を具備し、ユーザは、これらによって、コンピュータシステムを使用して実行するソフトウエアを制御するためにコマンドを入力することができる。入力装置はキーボードおよびマウスなどのポインタ器具を備えることができ、ディスプレイ装置はタッチセンサースクリーンを含んでもよい。

トラッキングシステム１０４は、説明上明確にするためだけにコンピュータシステム１０２と別に示されているが、実際にはコンピュータシステム１０２と統合されていてもよい。トラッキングシステム１０４は、患者、および外科医が使用する道具や器具に取り付け可能なトランスポンダを備えたマーカーと無線通信するために無線周波数（「ＲＦ」）の電磁信号を用いる。１つの実施例において、このトラッキングシステムは、手術部位すなわち患者１３０の骨盤周囲の領域が位置する可動範囲内に電磁場の分布を生じさせる３つのコイル１０８、１１０、１１２を有する。図１に示すように、患者もしくは被検者は側臥位に寝かせる。

それぞれのマーカーは相互に垂直な３つのコイルを有し、これらのコイルは、マーカーの信号処理回路部によって処理される電圧信号を発生させてデジタル信号を生成するため、可動範囲内のこれらコイルの位置で誘導によって界成分を検出する。その後、デジタル信号は異なる無線周波数でマーカーにより送信され、トラッキングシステムのアンテナ１１４によって受信される。このデジタル信号は、トラッキングシステムの基準フレームもしくは座標系内で追尾されたマーカーの位置および方向を示す信号もしくはデータを生成するために、トラッキングシステムによって処理される。個々のマーカーもまた固有の識別子を有し、この識別子も、マーカーＩＤデータ項目を提供するためにトラッキングシステムに送信されるので、ＣＡＳシステムは個々のどのマーカーが位置データと関係するのかを認識する。適切なトラッキングシステムおよびマーカーの詳細が米国特許公開番号US-A-2003/0120150（米国特許出願シリアル番号10/029,473）および国際特許出願公開番号WO-A1-96/05768に開示されており、あらゆる目的のためにこれら全てをここに参照して本明細書に組み入れる。

図１にも示すごとく、患者１３０をテーブル１３２もしくは他の支持台の上に側臥位に寝かせる。外科医は追尾可能なマーカー１３６を有するプローブもしくはポインタ１３４の形で器具を使用できるので、トラッキングシステムの参照システムにおけるポインタの位置を決定することができる。他の実施例では無線トラッキングシステムが利用でき、更に別の実施例では器具の位置は、器具の位置を決定するアームの位置を示すために処理が可能な信号を与える結合部で、トランスデューサを有する関節で繋がったアームの先端に器具を取り付けることによって決定することが可能である。

トラッキングシステム１０４は、個々の追尾されたマーカーの位置を表すデータ項目を与えるために処理されたコンピュータシステムにどちらの信号でも送信することができ、もしくはトラッキングシステムはＣＡＳのアプリケーションに入力する場合にコンピュータシステムに直接データ項目を送信することができる。このコンピュータシステムおよびＣＡＳのアプリケーションは、特に図６および図７に関して以下に詳細に説明する。

まず、骨盤の位置合わせ方法を全人工股関節置換術の状況の中で説明する。前述のごとく、この方法は他の方法に利用することが可能である。

図２を参照すると、手術を行うための方法２００を描いたフローチャートが示されている。この方法は工程２０２で始まる。工程２０４は患者の手術領域の画像データを取り込む任意的な工程である。例えば、患者の骨盤のＣＴスキャンを行い、患者の体の部分画像データを適切なフォーマットで記録する。他の形式の患者の体の部分画像も工程２０４で取り込むことができ、例えば、画像データをＸ線もしくは超音波を用いて取り込むことができ、あるいはデジタル画像も取り込むことが可能であり、取り込まれた画像は一連の手順、通信および処理のための適切なフォーマットで記録する患者の体の部分画像データを提供するためにデジタル化することが可能である。

骨盤および股関節の画像データは工程２０４で集められ、工程２０６で患者は手術が行われる手術室で側臥位に寝かせられる。理解すべきは、もし手術室が画像装置も利用できれば工程２０４の画像取り込みもまた手術室内で行うことができるということである。どちらにしても、画像データは患者が側臥位の状態で工程２０４にて収集される。工程２０６はその後、手術室で側臥位に患者を寝かせるだけである。

工程２０８にて、患者の骨盤位置はトラッキングシステム１０４の基準となるフレーム（reference frame）もしくは座標のフレームを利用して位置合わせされる。すなわち、このＣＡＳシステムはトラッキングシステムを通じて骨盤のあらゆる領域の位置に関して、ＣＡＳシステムがトラッキングシステムの基準フレーム内の骨盤位置を決定できる十分な情報が備わっている。

骨盤の大きさもまた、骨盤の画像が位置合わせの前に得られる画像に依存した方法のために決定することができる。画像を利用しない方法のために、この大きさもまた収集した点を用いて、一般的な骨盤形状モデルを患者の実際の骨盤の形状に変形させるためのモーフィングアルゴリズムを利用して決定することができる。もしモーフィングを行なわなければ、寛骨臼カップの植え込みのための前傾および傾斜角を計算するために利用可能な患者の骨盤の準拠面を提供する方法がある。

ＣＡＳシステムを用いた患者の骨盤の位置合わせをする工程は、より詳細に以下に説明する。その後、工程２１０にて、手術は外科医を支援するためのＣＡＳシステムを利用して行うことができる。骨盤の位置は、手術の手順、計画及びナビゲーションソフトウエアにより利用されてもよい。

例えば、手術手順のアプリケーションは人工股関節置換術の工程を通じて外科医を支援するために利用可能である。手術手順は、手術後のインプラントの適切な運動学的動作を提供するように、骨盤位置を用いて骨盤および大腿部インプラントのための適切な位置および方向を決定するといった外科的処置の計画に関する工程を含んでもよい。一旦好ましいインプラント位置が決定されると、ナビゲーション手術の工程は、追尾された用具や器具の正確な位置決めにおいて外科医を支援するワークフローに含めることが可能である。ナビゲートもしくは画像誘導された動作は、パイロット孔（pilot hole）およびガイドホールの穴あけ、インプラントステムおよびインプラント本体を受ける空洞のリーミングおよび骨の表面切除など、インプラントの挿入および取り付けに関する手術工程を容易にする。理解すべきは、他のナビゲートおよび画像誘導された手術工程が実施できることである。

人工股関節置換術が完全に終了するまで、工程２１０の間に他の多くのナビゲートおよび画像誘導された手術を行うことができ、その後工程２１２で終了する。本発明の本質を不明確にしないように外科手術の終了工程の詳細はここでは説明しない。

図３は、図２の工程２０８に一般的に対応した骨盤を位置合わせする方法２２０を描いたフローチャートを示す。この方法は工程２２２で始まり、工程２２４で、骨盤の位置を追尾するために、トラッキングシステムによって検出可能なマーカーを患者の腸骨稜に着ける。マーカーにより、手術中の如何なる骨盤の動きも補償することが可能であり、位置合わせが患者の如何なる動きからも独立したものとなる。この骨盤マーカーは骨盤上のどこにつけてもよいが、腸骨稜が好ましい。マーカーは手術の傷の外側、あるいは経皮的に着けることができる。１つの実施例において、マーカーは寛骨臼近傍かつ手術の傷の内部の腸骨に着けられる。

次に、工程２２６において、外科医は骨盤の第１の基準面に平行であるか、あるいは骨盤の第１の基準面に実際に位置する第１の面にある、骨盤上の複数の点を特定する。複数の点は、外科医が追尾可能なポインタの先端を骨盤の点上に置き、トラッキングシステムがポインタの位置を決定し、それにより、骨盤の点の位置に対応する先端の位置を決定することによって特定される。

図４Ａは第１の面の点を特定するための方法２４０をより詳細に描いたフローチャートを示し、この方法は通常、工程２２６に対応する。外科医は経皮的および皮下的に点を特定することができる。経皮的なアプローチにおいて、外科医は骨盤の解剖学的な点位置を発見するために骨盤の上から皮膚を触診する。一旦外科医が点を発見すると、外科医はその点の上の皮膚上にポインタの先端を置き、その位置を取り込むようコンピュータシステムに命令する。皮下的なアプローチにおいて、外科医は適切な１つのまたは複数の切り口を通じてポインタを直接骨盤の上に置き、その点の位置を取り込むことをコンピュータシステムに通知する。経皮的および皮下的なアプローチの組み合わせは異なる点位置に対して利用可能である。第２の面の点もまた経皮的および／もしくは皮下的に特定可能である。

工程２４２において、骨盤前頭面の第１の点は患者の骨盤の上前腸骨棘上に経皮的もしくは皮下的にポインタの先端を置くことによって特定される。図５Ａは患者の骨盤１４０の一部の斜視図を示し、上前腸骨棘の解剖学的な点１４２の位置を示す。外科医はコンピュータシステムに命令を入力し、例えばタッチスクリーン１０６上に表示された「ボタン」に触れることにより、トラッキングシステムを用いてポインタの現在位置を取り込む。その後工程２４４にて、外科医はポインタの先端を経皮的もしくは皮下的に患者の骨盤の恥骨結合の中央前頭部上に置き、ポインタの現在位置を前述のごとく取り込む。図５Ａはまた、恥骨結合の解剖学的な点１４４の中央部の位置を示す。以上の骨盤の２つの解剖学的な点は、双方ともに前頭面１４６に位置する。しかしながら、さらなる情報がなければ、この前頭面１４６の位置は完全に定義されず、この段階では２つの解剖学的な点１４２および１４４を含むあらゆる面となりうる。

他の実施例において、骨盤の解剖学的な点は全て前頭面に平行な面に位置しており、同じ面にはない。

方法２２０に戻ると、工程２２８で、骨盤の第１の面に垂直な第２の面における複数の点が外科医により特定される。図４Ｂは第２の面における複数の点を特定する方法２５０を描いたフローチャートを詳細に示す。説明された実施例においては、第２の面は、骨盤の基準面と一致する、すなわち骨盤の基準面と同じ面である。他の実施例では、第２の面は骨盤の第２の基準面と平行である。方法２５０は骨盤正中矢状面に位置する解剖学的な点を特定することを含む。

図５Ｂは骨盤の複数の解剖学的特徴部もしくはその近傍を描いた患者の骨盤１４０の斜視図を示す。工程２５２において、外科医はマークされたポインタの先端を患者の第１仙骨１４８の棘突起に置く。別の実施例において、第５腰椎の棘突起が代わりに利用される。経皮的もしくは皮下的アプローチのいずれかを前述のごとく用いてもよい。コンピュータシステムはその後特定された位置を取り込み、前述のごとく点の位置を決定する。その後、工程２５４で、外科医はマークされたポインタの先端を患者の第２仙骨１５０の棘突起上に置き、その点の位置を取り込んで前述のごとく決定する。第１仙骨および第２仙骨の解剖学的特徴部の利用は必ずしも必要ではないが、これら解剖学的特徴部の位置は骨盤に対して固定されているので好都合である。解剖学的な点１４８および１５０は両方とも骨盤正中矢状面１５２に位置し、点１４４もまたこの面に位置する。

別の実施例では、側臥位における患者に対してアクセス可能な他の解剖学的特徴部が利用できる。一般的に、この正中矢状面もしくはこれに平行な面からの少なくとも２つの点の位置が取り込まれる。

図３に戻ると、骨盤の位置合わせ方法２２０は解剖学的な点の位置および特定の幾何学的制限を利用して、工程２３０で骨盤の第３の基準面の位置を計算するコンピュータシステム１０２によって進められる。前述の実施例では、恥骨結合の中央前頭部１４４は骨盤前頭面１４６および骨盤正中矢状面１５２の両方に位置する。したがって、恥骨結合の中央前頭部１４４およびこの２つの棘突起の点１４８およびその間にある１５２は骨盤正中矢状面１５２を確定する。恥骨結合の中央前頭部１４４および上前腸骨棘の点１４２は両方とも骨盤前頭面１４６に位置し、骨盤前頭面の位置は骨盤前頭面および骨盤正中矢状面が直交するという幾何学的制限を利用して決定することができる。骨盤横断面の位置はその後工程２３０で骨盤横断面が骨盤前頭面および骨盤正中矢状面の両方に垂直であるという幾何学的制限を利用して決定することができる。したがって、このアプローチにおいては、特定の幾何学的制限は、骨盤の基準面を構成もしくは導出させるため、取り込まれた解剖学的位置を拡張するよう利用される。

前述の実施例では、４つの解剖学的な位置が２つの面と共通な位置の１つとともに利用される。しかしながら、別の実施例では、４つより多い解剖学的な位置を取り込んでもよい。また、個々の面における２つより多い解剖学的位置を取り込んでもよい。一般的に、３つの点が面を確定するために用いられる。他の実施例では、３つより多い点が面を正確あるいは確実に確定するために用いてもよい。理解すべきは、２つの面と共通の点を用いない実施例において、第１の面を確定する３つの点を用い、少なくともさらに２つの点および第１の面に垂直であるという制限を第２の面の確定に利用してもよい。したがって、ここで開示したことから明らかなように、点の数の多くの組み合わせと幾何学的制限を利用することが可能である。

ＣＡＳで骨盤の位置合わせを行った後、基準面の位置を決定することで、工程２３２において更なるＣＡＳ処理操作を行うことができる。例えば、ＩＧＳのナビゲート方法において使用されるスキャン画像のデータは、事前に取り込んだ特定の解剖学的な目印の画像データおよび骨盤位置のスキャン画像のデータを記録するＣＡＳシステムにおける位置を特定することを外科医に要求することで、取り込んだ骨盤の解剖学的な目印の位置データを利用して、骨盤の位置データとともに記録してもよい。したがって、スキャン画像のデータは、ＩＧＳの処理工程に利用するため、および／もしくは一連の計画および／もしくはナビゲーションの方法に利用されるように、ディスプレイ装置１０６上で外科医に提供することができる。これとは別に、ＩＧＳの方法において外科医を支援するため、および／もしくは一連の計画およびナビゲーション方法によって利用するため、一般の仮想的な骨盤モデルは、骨盤の視覚的表示を提供するために取り込まれた解剖学的な点位置に変形およびサイズ合わせを施すことが可能である。位置合わせ方法は、その後完結し工程２３４で本来の手術へ戻ることができる。

図６を参照すると、適切なコンピュータプログラムの制御下の骨盤位置合わせ方法を実行するために、コンピュータシステム１０２によって実行される処理３００を描いたフローチャートが示されている。この処理は、工程３０２で呼び出されて処理を開始する。工程３０４にて、この処理は骨盤の動きを追尾するため腸骨稜で患者に着けられたマーカーの位置を決定する。

コンピュータプログラムは器具に取り付けられたマーカーの識別（identity）を決定し記録された器具のデータからマーカーの位置に対する器具の先端の位置を決定する。この情報を利用し、コンピュータプログラムは取り込んだ器具の位置のそれぞれに対応する解剖学的な点の位置を決定できる。工程３０６で、プログラムは上前腸骨棘点に対応して記録された器具の位置データを調べ、解剖学的な点の位置を計算し、トラッキングシステムの座標フレームにおけるこの点を表すデータ項目を蓄える。その後、プログラムは恥骨結合の中央前頭面、第１仙骨の棘突起および第２仙骨の棘突起のために、それぞれ工程３０８、３１０および３１２で同じ操作を行う。

工程３１４にて、コンピュータプログラムはこの面内に全て位置する恥骨結合の中央前頭面、第１仙骨の棘突起および第２仙骨の棘突起の点の位置を利用して骨盤正中矢状面の位置を計算する。工程３１６にて、プログラムはこの面の線上に位置する恥骨結合の中央前頭面および上前腸骨棘の位置の両方を用いて骨盤前頭面の位置を計算し、この面が骨盤正中矢状面と垂直であるという制限を対応させる。その後、工程３１８にて、コンピュータプログラムはこの面が骨盤前頭面および骨盤正中矢状面の双方と垂直であるという幾何学的制限を利用して横断面の位置を計算する。したがって、このプログラムは骨盤の基準面の位置を決定し、これにより骨盤の物理的な位置がトラッキングシステムの座標フレーム内に位置合わせされる。

骨盤位置が骨盤の画像データもしくは仮想的骨盤モデルを利用して位置合わせされるべき場合は、工程３２２で処理の流れが手術の処置もしくは別のＣＡＳのアプリケーションプログラムに戻る前に、工程３２０でこれを行うことが可能である。基準面は寛骨臼カップの前傾および傾斜角を計算するための参考として利用することが可能である。

理解すべきは、外科医が点を特定しトラッキングシステムによって取り込む特定の順序は、本発明が機能するために重要ではないことである。また点の位置および／もしくは面の位置が決定もしくは計算される特定の順序も重要ではないことを理解すべきである。

図７および以下の説明は例示した装置の概略を手短に説明したもので、この装置で少なくとも本発明のいくつかの特徴を実施することができる。ＣＡＳシステム１００のコンピュータシステム部１０２のようなコンピュータ機器により実行されている、プログラムモジュールなどのコンピュータで実行可能なコードもしくは命令の一般状況において本発明の多くの方法を説明した。

本発明のいくつかの方法は、明確に説明したコンピュータ機器以外の装置によって達成してもよい。ソフトウエアは、タスクもしくは特定の抽象データ型を実行するルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネントおよびデータ構造などを含んでもよい。更に、当業者は少なくとも本発明のいくつかの特徴が、携帯用装置、多重プロセッサシステム、マイクロプロセッサに依存するもしくはプログラム可能な消費家電、ネットワークコンピュータ、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータなどを含む別の構成によって実行されてもよいことを理解すべきである。少なくとも本発明のいくつかの特徴は、通信ネットワークを通じてリンクする遠隔処理装置によってタスクが実行される分散型のコンピュータ環境において実行されてもよい。分散型のコンピュータ環境では、プログラムモジュールをローカル記憶装置および／または遠隔記憶装置に配置してもよい。

図７を参照すると、少なくとも本発明のいくつかの特徴を実施するための典型的な装置１０２が、例えばコンピュータ４００などの汎用コンピュータデバイスを備えている。コンピュータ４００は処理ユニット４０２、システムメモリ４０４および処理ユニット４０２にシステムメモリ４０４を含む様々なシステムコンポーネントを接続するシステムバス４０６を備えてもよい。このシステムバス４０６は、さまざまなバス構成を使用する、メモリバスもしくはメモリコントローラ、ペリフェラルバスおよびローカルバスを含む任意のいくつかの型のバス構造であってよい。システムメモリ４０４はＲＯＭ（read only memory）４０８および／もしくはＲＡＭ（random access memory）４１０を有してもよい。起動中のように、コンピュータ４００の内部において素子間で情報伝達を助ける基本ルーチンを含む基本的な入力／出力のシステム４１２（ＢＩＯＳ）は、ＲＯＭ４０８に記憶されてもよい。コンピュータ４００もまた、ハードディスク（図示せず）から読み出したりそこへ書き込んだりするハードディスクドライブ４１４、（例えば、着脱可能な）磁気ディスク４１８から読み出したりそこへ書き込んだりする磁気ディスクドライブ４１６、コンパクトディスクや他の（磁気）光学媒体のような着脱可能な（磁気）光学ディスクから読み出したりそこへ書き込んだりする光ディスクドライブ４２０を備えてもよい。ハードディスクドライブ４１４、磁気ディスク４１６および（磁気）光学ディスク４２０はハードディスクドライブインターフェース、磁気ディスクドライブインターフェースおよび（磁気）光学ドライブインターフェースによって、それぞれシステムバス４０６と接続されてもよい。このドライブおよび関連する記憶媒体は機械的に読み込み可能な命令の不揮発性記憶装置、データ構造、プログラムモジュールおよびコンピュータ４００のための別のデータを提供する。ここに説明した典型的な環境は、ハードディスク、着脱可能な磁気ディスク４１８および着脱可能な光ディスクを用いるが、当業者は磁気カセット、フラッシュメモリカード、デジタルビデオディスク、ベルヌーイカートリッジ、ＲＡＭおよびＲＯＭなど、別の型の記憶媒体を代わりにもしくは上記の記憶装置に加えて用いてもよい。

例えばオペレーティングシステム４２２、１つ以上のアプリケーションプログラム４２４、別のプログラムモジュール４２６および／もしくはプログラムデータ４２８など、多くのプログラムモジュールは、ハードディスク、磁気ディスク４１７、（磁気）光学ディスク、ＲＯＭ４０８もしくはＲＡＭ４１０に記憶してもよい。例えばキーボード４３０、タッチスクリーン１０６およびポインティングデバイス４３２などの入力装置を通じてユーザはコマンドおよび情報をコンピュータ４００に入力することができる。マイク、ジョイスティック、ゲームパッド、パラボラアンテナ、スキャナーのようなものなど、他の入力装置（図示せず）も含んでもよい。これらや他の入力装置はシステムバス４０６に接続するシリアルポートインターフェース４３４を通じて処理ユニット４０２にしばしば接続される。一方、入力装置はパラレルポート、ゲームポートもしくはユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）のような別のインターフェースにより接続できる。モニター１０６もしくは他の型のディスプレイ装置も、例えばビデオアダプタ４３６などのインターフェースを通じてシステムバス４０６に接続可能である。コンピュータ４００は、モニター１０６に加えて、例えばスピーカやプリンターなど別の周辺出力装置（図示せず）を含んでもよい。

コンピュータ４００は１つ以上の遠隔のコンピュータに論理接続するネットワーク環境で動作させてもよい。遠隔コンピュータは他のパーソナルコンピュータ、サーバー、ルーター、ネットワークＰＣ、ピアデバイスもしくは別の共通のネットワークノードであってもよく、コンピュータ４００に関連する多くのもしくは前述の全ての素子を含んでもよい。コンピュータ４００は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、イントラネットおよびインターネットを含む論理接続により、遠隔コンピュータに接続することができる。

ＬＡＮで使用する場合、コンピュータ４００はネットワークインターフェースアダプタ（もしくはＮＩＣ）４３８を通じてＬＡＮに接続することができる。インターネットのようなＷＡＮで使用する場合は、コンピュータ４００はモデム４４０、もしくはワイドエリアネットワーク上の通信を構築する他の手段を含んでもよい。内蔵あるいは外付けのモデム４４０は、シリアルポートインターフェース４３４を介してシステムバス４６０と接続されてもよい。ネットワーク環境では、少なくともいくつかのプログラムモジュール、プログラムデータもしくはコンピュータ４００に関して表されるプログラムで使用するデータは、遠隔の記憶装置に記録することができる。前述のネットワークの接続は典型的なものであり、コンピュータ間の通信リンクを構築する他の手段を用いてもよい。

理解すべきは、実行される動作を描いたフローチャートは概略であり、一部の動作は省略してもよく、および／もしくはここに示した本発明の一般的な教示に沿っていれば他の動作に手順が変更もしくは結合されてもよい。したがって、フローチャートは本発明を特定の処理手順および描かれた動作のみに限ることを意図するものではない。

ここで示した本発明の説明を考慮すると、本発明における多くの追加的な実施例やその説明における多様性は当業者にとって明らかとなるであろう。理解すべきは、このような実施例は本発明を逸脱するものではなく、添付の特許請求の範囲に定義された本発明の範囲内で考慮されるべきものである。

〔実施の態様〕
（１）側臥位における被検者の骨盤を位置合わせする方法において、
骨盤の第１の基準面に平行な第１の面における少なくとも前記骨盤の第１の点および前記骨盤の第２の点の位置を決定する工程と、
前記骨盤の第２の基準面に平行な第２の面における少なくとも前記骨盤の第３の点および前記骨盤の第４の点の位置を決定する工程であって、前記第２の面は前記第１の面と垂直である、工程と、
前記骨盤の第３の基準面の位置を決定する工程であって、前記第３の基準面は前記第１の基準面および前記第２の基準面と垂直である、工程と、
を備えた、方法。
（２）実施態様１に記載の方法において、
前記第１の点および前記第２の点の１つもしくは前記第３の点および前記第４の点の１つは前記第１の面および前記第２の面と共通である、方法。
（３）実施態様１および２のいずれかに記載の方法において、
前記第１の基準面は骨盤前頭面である、方法。
（４）実施態様１ないし３のいずれかに記載の方法において、
前記第２の基準面は骨盤正中矢状面である、方法。
（５）実施態様１ないし４のいずれかに記載の方法において、
前記第３の基準面は骨盤横断面である、方法。

（６）実施態様１ないし５のいずれかに記載の方法において、
前記第１の面における前記骨盤の第５の点の位置を決定する工程を更に備えた、方法。
（７）実施態様１ないし６のいずれかに記載の方法において、
前記第２の面における前記骨盤の第６の点の位置を決定する工程を更に備えた、方法。
（８）実施態様１ないし７のいずれかに記載の方法において、
前記第１の面は前記第１の基準面である、方法。
（９）実施態様１ないし８のいずれかに記載の方法において、
前記第２の面は前記第２の基準面である、方法。
（１０）実施態様１ないし９のいずれかに記載の方法において、
前記第１の点、前記第２の点、前記第３の点および前記第４の点の位置を決定する工程は、トラッキングシステムによって検出可能なマーカーを有する器具の位置を追尾する工程を含む、方法。

（１１）実施態様１ないし１０のいずれかに記載の方法において、
前記骨盤の仮想モデルもしくは前記骨盤の画像を用いて前記骨盤の位置を合わせる工程を更に備えた、方法。
（１２）実施態様１ないし１１のいずれかに記載の方法において、
前記骨盤の特定の解剖学的特徴部へのマーカーの位置を決定するために、トラッキングシステムによって検出可能なマーカーを当てる工程を更に備えた、方法。
（１３）実施態様１ないし１２のいずれかに記載の方法において、
前記第１の点、前記第２の点、前記第３の点および前記第４の点の位置を決定する工程は、前記骨盤の個々の解剖学的特徴部に器具の先端を当てる工程を含む、方法。
（１４）実施態様１３に記載の方法において、
前記第１の点、前記第２の点、前記第３の点および前記第４の点の位置を決定する工程は、皮下的に前記器具の先端を当てる工程を含む、方法。
（１５）実施態様１３に記載の方法において、
前記第１の点、前記第２の点、前記第３の点および前記第４の点の位置を決定する工程は、経皮的に前記器具の先端を当てる工程を含む、方法。

（１６）実施態様１５に記載の方法において、
前記解剖学的特徴部の上部で皮膚に前記器具の先端を当てる工程の前に、前記解剖学的特徴部を特定するために前記被検者の皮膚を触診する工程を更に備えた、方法。
（１７）実施態様１ないし１６のいずれかに記載の方法において、
前記第３の基準面の位置を決定する工程は、前記第３の基準面の位置を計算する工程を含む、方法。
（１８）実施態様１ないし１７のいずれかに記載の方法において、
前記第１の点は上前腸骨棘であり、前記第２の点は恥骨結合である、方法。
（１９）実施態様１ないし１８のいずれかに記載の方法において、
前記第３の点は第１仙骨（S1 vertebra）の棘突起であり、前記第４の点は第２仙骨（S2 vertebra）の棘突起である、方法。
（２０）実施態様２に記載の方法において、
前記第１の面および前記第２の面に共通の点は前記恥骨結合にある、方法。

（２１）側臥位における患者の骨盤を位置合わせするシステムにおいて、
骨盤の複数の解剖学的な点もしくはその近傍の点を位置決めするための器具であって、前記器具の位置はトラッキングシステムによって検出可能である、器具と、
前記器具の位置を示す器具位置信号を生成するために動作可能なトラッキングシステムと、
前記器具位置信号を受信するために前記トラッキングシステムと通信するコンピュータシステムであって、前記コンピュータシステムはメモリと通信するデータ処理装置を含み、メモリ記録命令によって前記データ処理装置が、
対応する器具の位置から導き出される骨盤部分の位置の第１のセットから第１の骨盤面の位置を決定し、
対応する器具の位置から導き出される骨盤部分の位置の第２のセットから第２の骨盤面の位置を決定し、
第３の骨盤面の位置を決定し、
前記第１の骨盤面、前記第２の骨盤面および前記第３の骨盤面が相互に垂直である、
コンピュータシステムと、
を備えた、システム。
（２２）実施態様２１に記載のシステムにおいて、
前記器具は前記トラッキングシステムによって検出可能なマーカーを備える、システム。
（２３）実施態様２２に記載のシステムにおいて、
前記マーカーは前記トラッキングシステムによって無線で検出可能である、システム。
（２４）実施態様２１に記載のシステムにおいて、
前記器具位置信号は、前記器具の位置を表すデータ項目を含む、システム。
（２５）実施態様２１に記載のシステムにおいて、
前記トラッキングシステムおよびコンピュータシステムは統合されている、システム

（２６）実施態様２１に記載のシステムにおいて、
前記骨盤位置の前記第１のセットは、前記第１の骨盤面と平行な第１の面において少なくとも３つの骨盤位置を含む、システム。
（２７）実施態様２６に記載のシステムにおいて、
前記骨盤位置の前記第２のセットは、前記第２の骨盤面と平行な第２の面において少なくとも２つの骨盤位置を含む、システム。
（２８）実施態様２７に記載のシステムにおいて、
前記骨盤位置の前記第１のセットおよび前記第２のセットにおける前記骨盤位置の１つが共通である、システム。
（２９）実施態様２１に記載のシステムにおいて、
前記骨盤部分位置の前記第１のセットは前記第１の骨盤面にある、システム。
（３０）実施態様２１に記載のシステムにおいて、
前記骨盤部分位置の前記第２のセットは前記第２の骨盤面にある、システム。

（３１）実施態様２１に記載のシステムにおいて、
前記骨盤部分位置の前記第１のセットは上前腸骨棘および恥骨結合の位置を含む、システム。
（３２）実施態様２１に記載のシステムにおいて、
前記骨盤部分位置の前記第２のセットは第１仙骨の棘突起および第２仙骨の棘突起の位置を含む、システム。
（３３）側臥位における被検者の骨盤を位置合わせする方法において、
第１の基準面に平行な第１の面における少なくとも第１の点および第２の点の位置を用いて、前記骨盤の第１の基準面の位置を計算する工程と、
第２の基準面に平行な第２の面における少なくとも第３の点および第４の点の位置を用いて、前記骨盤の第２の基準面の位置を計算する工程と、
前記骨盤の第３の基準面の位置を計算する工程であって、前記第１の基準面、前記第２の基準面および前記第３の基準面が相互に垂直である、工程と、
を備えた、方法。
（３４）実施態様３３に記載の方法において、
前記第１の面は前記第１の基準面と一致し、および／もしくは前記第２の面は前記第２の基準面と一致する、方法。
（３５）実施態様３３および３４のいずれかに記載の方法において、
前記第１の基準面は骨盤前頭面であり、および／もしくは前記第２の基準面は骨盤矢状面であり、および／もしくは前記第３の基準面は骨盤横断面である、方法。

（３６）実施態様３３ないし３５のいずれかに記載の方法において、
前記第２の基準面の位置を計算する工程でも前記第１の点および前記第２の点のうち１つを用いる、方法。
（３７）実施態様３６に記載の方法において、
前記第１の点もしくは前記第２の点は恥骨結合である、方法。
（３８）データ処理装置によって実行可能な、コンピュータプログラムコードにおいて、
実施態様３３ないし３７のいずれかに記載の方法を提供する、コンピュータプログラムコード。
（３９）コンピュータプログラムプロダクトにおいて、
実施態様３８に記載のコンピュータプログラムコードを有し、コンピュータで読み込み可能な媒体を備えた、コンピュータプログラムプロダクト。
（４０）側臥位における被検者の骨盤を位置合わせする方法において、
第１の位置、第２の位置、第３の位置および第４の位置で器具の位置を検出する工程と、
前記骨盤の第１、第２、第３および第４の解剖学的特徴部もしくはその近傍の位置を、それぞれの検出された位置に基づいて決定する工程と、
前記骨盤の第１、第２および第３の相互に直交する基準面の位置を計算する工程と、
を備えた、方法。

（４１）実施態様４０に記載の方法において、
前記器具の位置を検出する工程は無線で前記器具をトラッキングする工程を含む、方法。
（４２）実施態様４０および４１のいずれかに記載の方法において、
前記第１、第２、第３および第４の解剖学的特徴部の３つが同じ面に位置する、方法。
（４３）実施態様４２に記載の方法において、
前記位置を計算する工程は、
同一面に位置しない、前記第１、第２、第３および第４の解剖学的特徴部の１つを用いることと、
前記基準面の２つが直交するという幾何学的制限と、
を備える、
方法。

本発明による側臥位における患者の骨盤の位置合わせに利用するシステムのブロック概略図を示す。 図１に示したシステムを用いる外科手術を行う方法を描いたハイレベルフローチャートを示し、本発明による側臥位における患者の骨盤の位置合わせ方法を含む。 側臥位における患者の骨盤の位置合わせ方法を示した詳しいフローチャートである。 図３に示した方法の一部を詳しく描いたフローチャートである。 図３に示した方法の一部を詳しく描いたフローチャートである。 本方法の実行で得られた解剖学的な点の位置を描いた患者の骨盤の斜視図を示す。 本方法の実行で得られた解剖学的な点の位置を描いた患者の骨盤の斜視図を示す。 図１に示すシステムによって行うデータ処理工程を描いたフローチャートを示す。 図１のシステムのコンピュータ部分の概略ブロック図を示す。

Claims (24)

1. 骨盤の複数の解剖学的な点もしくはその近傍の点を位置決めするための、コンピュータ支援外科システムによって検出可能なマーカーを有する器具の位置を追尾する当該トラッキングシステムを備えた、位置を決定するためのコンピュータ支援外科システムによって実行される、側臥位における被検者の骨盤を位置合わせする方法において、
   前記コンピュータ支援外科システムが、骨盤の骨盤前頭面に平行な第１の面における少なくとも前記骨盤の第１の点および前記骨盤の第２の点の位置を決定する工程と、
   前記コンピュータ支援外科システムが、前記骨盤の骨盤正中矢状面に平行な第２の面における少なくとも前記骨盤の第３の点および前記骨盤の第４の点の位置を決定する工程と、
   次いで、前記コンピュータ支援外科システムが、前記コンピュータを用いて前記骨盤の骨盤横断面の位置を決定する工程と、
   を備え、
   前記第１の点と前記第２の点の内の１つ、または、前記第３の点と前記第４の点の内の１つは、前記第１の面および前記第２の面に共通であり、
   前記第１の点、前記第２の点、前記第３の点および前記第４の点の位置の決定は、前記トラッキングシステムによって追尾された器具の位置を用いることを含む、
   方法。
2. 請求項１に記載の方法において、
   前記第１の点および前記第２の点を決定するときに、更に前記コンピュータ支援外科システムが、前記第１の面における前記骨盤の第５の点の位置を決定する、方法。
3. 請求項１または２のいずれかに記載の方法において、
   前記第３の点および前記第４の点を決定するときに、更に前記コンピュータ支援外科システムが、前記第２の面における前記骨盤の第６の点の位置を決定する、方法。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の方法において、
   前記第１の面は前記骨盤前頭面である、方法。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の方法において、
   前記第２の面は前記骨盤正中矢状面である、方法。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の方法において、
   前記の点の位置を決定するときまたはその後に、更に前記コンピュータ支援外科システムが、前記骨盤の仮想モデルもしくは前記骨盤の画像を用いて前記骨盤の位置を合わせる、方法。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の方法において、
   前記第１の点は上前腸骨棘であり、前記第２の点は恥骨結合である、方法。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載の方法において、
   前記第３の点は第１仙骨の棘突起であり、前記第４の点は第２仙骨の棘突起である、方法。
9. 請求項１〜８のいずれかに記載の方法において、
   前記第１の面および前記第２の面に共通の点は前記恥骨結合である、方法。
10. 側臥位における患者の骨盤を位置合わせするシステムにおいて、
    骨盤の複数の解剖学的な点もしくはその近傍の点を位置決めするための器具であって、前記器具の位置はトラッキングシステムによって検出可能である、器具と、
    前記器具の位置を示す器具位置信号を生成するために動作可能なトラッキングシステムと、
    前記器具位置信号を受信するために前記トラッキングシステムと通信するコンピュータシステムであって、前記コンピュータシステムはメモリと通信するデータ処理装置を含み、前記メモリに記憶された命令によって前記データ処理装置が、
    対応する器具の位置から導き出される骨盤部分の位置の第１のセットから骨盤前頭面の位置を決定し、
    対応する器具の位置から導き出される骨盤部分の位置の第２のセットから骨盤正中矢状面の位置を決定し、
    骨盤横断面の位置を決定する
    コンピュータシステムと、
    を備え、
    前記骨盤位置の前記第１のセットおよび前記第２のセットにおける前記骨盤位置の１つが共通である、システム。
11. 請求項１０に記載のシステムにおいて、
    前記器具は前記トラッキングシステムによって検出可能なマーカーを備える、システム。
12. 請求項１１に記載のシステムにおいて、
    前記マーカーは前記トラッキングシステムによって無線で検出可能である、システム。
13. 請求項１０に記載のシステムにおいて、
    前記器具位置信号は、前記器具の位置を表すデータ項目を含む、システム。
14. 請求項１０に記載のシステムにおいて、
    前記トラッキングシステムおよびコンピュータシステムは統合されている、システム。
15. 請求項１０に記載のシステムにおいて、
    前記骨盤位置の前記第１のセットは、前記骨盤前頭面と平行な第１の面において少なくとも３つの骨盤位置を含む、システム。
16. 請求項１５に記載のシステムにおいて、
    前記骨盤位置の前記第２のセットは、前記骨盤正中矢状面と平行な第２の面において少なくとも２つの骨盤位置を含む、システム。
17. 請求項１０に記載のシステムにおいて、
    前記骨盤部分位置の前記第１のセットは前記骨盤前頭面にある、システム。
18. 請求項１０に記載のシステムにおいて、
    前記骨盤部分位置の前記第２のセットは骨盤正中矢状面にある、システム。
19. 請求項１０に記載のシステムにおいて、
    前記骨盤部分位置の前記第１のセットは上前腸骨棘および恥骨結合の位置を含む、システム。
20. 請求項１０に記載のシステムにおいて、
    前記骨盤部分位置の前記第２のセットは第１仙骨の棘突起および第２仙骨の棘突起の位置を含む、システム。
21. 側臥位における被検者の骨盤を位置合わせする方法を提供するために、データ処理装置によって実行可能なコンピュータプログラムコードを有するコンピュータで読み込み可能な媒体を備えた、コンピュータプログラムプロダクトにおいて、
    骨盤前頭面に平行な第１の面における少なくとも第１の点および第２の点の位置を用いて、前記骨盤前頭面の位置を計算する工程と、
    骨盤正中矢状面に平行な第２の面における少なくとも第３の点および第４の点の位置を用いて、前記骨盤正中矢状面の位置を計算する工程と、
    前記骨盤の骨盤横断面の位置を計算する工程と、
    を行うための、コンピュータプログラムコード、
    を備え、
    前記第１の点と前記第２の点の内の１つ、または、前記第３の点と前記第４の点の内の１つは、前記第１の面および前記第２の面に共通である、
    コンピュータプログラムプロダクト。
22. 請求項１に記載の方法において、
    前記コンピュータ支援外科システムが、更に、前記トラッキングシステムの座標フレームにおいて、前記第１の点、第２の点、第３の点および第４の点にそれぞれ基づき、骨盤の第１の解剖学的特徴と第２の解剖学的特徴と第３の解剖学的特徴と第４の解剖学的特徴との位置を決定し、当該第１の解剖学的特徴と第２の解剖学的特徴と第３の解剖学的特徴と第４の解剖学的特徴の内の三つが同一面上にある、
    方法。
23. 請求項１に記載の方法において、前記コンピュータ支援外科システムが、更に、
    前記トラッキングシステムの座標フレームにおいて、前記第１の点、第２の点、第３の点および第４の点にそれぞれ基づき、骨盤の第１の解剖学的特徴と第２の解剖学的特徴と第３の解剖学的特徴と第４の解剖学的特徴との位置を決定し、
    前記第１の解剖学的特徴と第２の解剖学的特徴と第３の解剖学的特徴と第４の解剖学的特徴との決定された位置から、骨盤の相互の直交する、骨盤前頭面、骨盤正中矢状面および骨盤横断面の位置を、前記トラッキングシステムの座標フレームにおいて計算し、当該骨盤の相互の直交する、骨盤前頭面、骨盤正中矢状面および骨盤横断面の位置の計算が、更に、同一面に存在しない前記第１の解剖学的特徴と第２の解剖学的特徴と第３の解剖学的特徴と第４の解剖学的特徴との内の一つを用いることと骨盤の前記面の二つが直交するという幾何学的制限とを含む、
    方法。
24. 請求項１に記載の方法において、
    前記コンピュータ支援外科システムが、更に、前記トラッキングシステムの座標フレームにおいて、前記第１の点、第２の点、第３の点および第４の点にそれぞれ基づき、骨盤の第１の解剖学的特徴と第２の解剖学的特徴と第３の解剖学的特徴と第４の解剖学的特徴との位置を決定し、前記第１の解剖学的特徴と第２の解剖学的特徴と第３の解剖学的特徴と第４の解剖学的特徴とが、上前腸骨棘、恥骨結合の中央部、ならびに、第１腰椎，第２腰椎，第３腰椎，第４腰椎，第５腰椎，第１仙骨，第２仙骨および第３仙骨から選択された少なくとも二つの脊椎の棘突起を含む、
    方法。

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