JP7407442B2 - 骨再配向のためのシステム、デバイス、及びコンピュータ実装方法 - Google Patents
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Description
本明細書のソリューションは、コンピュータ実装方法、コンピューティングデバイス及び/又はシステム、コンピュータプログラム製品、または他の特許適格主題として実装される。一例では、1又は複数の処理ユニットと、それに接続された1又は複数の記憶装置とを備えるコンピューティングシステムが提供される。記憶装置は、様々なタイプのメモリ、様々なタイプのディスクなどの非一時的なハードウェア及び/又はファームウェアとすることができる。
a.例えば術中コンピューティングユニット418から、CBFODを受信する;
b.マッピングに関する情報を受信する;
c.マップを定義する;
d.マップ及びCBFODに基づいて臨床パラメータを計算する;
e.臨床パラメータを術中コンピューティングユニット418に送信して、表示させる。
骨断片配向データの変化(CBFOD)を位置測定システムから受信する;
CBFODと臨床パラメータとの間のマップを定義するためのマッピングに関する情報を受信する;
そして、
CBFODとマップとに基づいて臨床パラメータを計算し、表示する。
a.関数の係数;
b.ルックアップテーブル(参照表);
c.3D解剖学的点を表すデータ。
a.放射線インジケータ;
b.骨断片の再配向をシミュレートするコンピュータシミュレーション;
c.臨床パラメータの目標値。
a.術中コンピューティングユニットは、CBFODを受け取り次第、そのCBFODをネットワークコンピューティングユニットに送信する;
b.ネットワークコンピューティングユニットは、
i.マッピングに関する情報を受信する;
ii.マップを定義する;
iii.マップ及びCBFODに基づいて臨床パラメータを計算する;
iv.臨床パラメータを術中コンピューティングユニットに送信して、表示させる。
a.USBキー、CD又は他のディスク等の記憶媒体、
b.リモートサーバへのネットワーク接続。
a.第1部材は、基部を有する第1の端部を含み、その基部はロープロファイルであり、クイック連結機構を備える、
b.第2部材は、追跡要素接続部を有する第2の端部を含み、第1部材に嵌合する嵌合クイック連結機構を備える。
300 クランプ機構(骨クランプ)
408 患者
200,414 追跡要素結合部
418 術中コンピューティングユニット
426 ネットワークコンピューティングユニット
<その他>
<手段>
技術的思想1のシステムは、患者に対して骨の再配向を実行するためのものであり、前記患者の骨に取り付けるように構成された基準要素と、骨断片に取り付けるように構成された追跡要素とを有する位置測定システム部と、 その位置測定システム部に接続される少なくとも1つのコンピューティングユニットとを備え、そのコンピューティングユニットは、前記位置測定システム部から受信した追跡測定値に応答する骨断片配向データの変化であるCBFODを定義し、そのCBFODと臨床パラメータとの間のマップを定義するためのマッピングに関する情報を受信し、前記CBFOD及び前記マッピングに関する情報は、対応する基準フレームに関するものであり、前記マッピングに関する情報は、前記患者の骨および前記骨断片の領域における術前の医用画像から生成されるものであり、前記コンピューティングユニットは、前記CBFOD及び前記マップに基づいて1又は複数の臨床パラメータを計算し、表示するものである。
技術的思想2のシステムは、技術的思想1記載のシステムにおいて、前記マッピングに関する情報は、関数の係数、ルックアップテーブル又は3D解剖学的点を表すデータのうちの1つである。
技術的思想3のシステムは、技術的思想2記載のシステムにおいて、前記3D解剖学的点は、寛骨臼縁の点を含み、前記患者の骨が骨盤であるものである。
技術的思想4のシステムは、技術的思想1から3のいずれかに記載のシステムにおいて、少なくとも1つの前記コンピューティングユニットは、患者識別情報を受信し、前記患者を識別する表示情報を表示するものである。
技術的思想5のシステムは、技術的思想1から4のいずれかに記載のシステムにおいて、前記マッピングに関する情報は、放射線インジケータ、前記骨断片の再配向をシミュレートするコンピュータシミュレーション又は臨床パラメータの目標値のうちの1つ以上に基づくものである。
技術的思想6のシステムは、技術的思想1から5のいずれかに記載のシステムにおいて、前記マップは、非線形のマップを含み、前記マッピングの入力における一定の変化は、前記マッピングの出力における可変の変化をもたらすものである。
技術的思想7のシステムは、技術的思想1から5のいずれかに記載のシステムにおいて、前記マップは、多対1のマップを含み、1つ以上の前記マッピングの入力に対する複数のセットは、1つ以上の前記マッピングの出力と同じセットをもたらすものである。
技術的思想8のシステムは、技術的思想1から7のいずれかに記載のシステムにおいて、前記骨の再配向が寛骨臼周囲骨切り術であり、前記骨が骨盤であり、前記骨断片が天然寛骨臼であり、1つ以上の前記臨床パラメータがLCEA及びACEAを含む。
技術的思想9のシステムは、技術的思想1から8のいずれかに記載のシステムにおいて、前記マッピングに関する情報は、解剖学的基準フレームに関連して定義され、少なくとも1つの前記コンピューティングユニットは、前記基準要素を前記解剖学的基準フレームに登録するものである。
技術的思想10のシステムは、技術的思想9記載のシステムにおいて、前記解剖学的基準フレームは、仰臥位における冠状面と前骨盤面とのうちの1つであるものである。
技術的思想11のシステムは、技術的思想1から10のいずれかに記載のシステムにおいて、前記基準要素は、手術部位に向けられた視野を有する光学センサを含み、前記追跡要素は、前記光学センサによる測定のための光学的に検出可能なマーカを含む。
技術的思想12のシステムは、技術的思想1から11のいずれかに記載のシステムにおいて、少なくとも1つの前記コンピューティングユニットは、前記骨断片配向データの更なる変化に応答してリアルタイムに動作するものである。
技術的思想13のシステムは、技術的思想1から12のいずれかに記載のシステムにおいて、少なくとも1つの前記コンピューティングユニットは、術中コンピューティングユニット及びネットワークコンピューティングユニットを備え、前記術中コンピューティングユニットは、前記CBFODを前記ネットワークコンピューティングユニットに送信し、前記ネットワークコンピューティングユニットは、i.前記マッピングに関する情報を受信し、ii.前記マップを定義し、iii.前記マップ及び前記CBFODに基づいて1又は複数の前記臨床パラメータを計算し、iv.1又は複数の前記臨床パラメータを前記術中コンピューティングユニットに送信し、表示するものである。
技術的思想14のシステムは、技術的思想1から13のいずれかに記載のシステムにおいて、前記マッピングに関する情報は、QRコード(登録商標)に符号化され、少なくとも1つの前記コンピューティングユニットに接続されたカメラデバイスを介して、少なくとも1つの前記コンピューティングユニットに受信されるものである。
技術的思想15のシステムは、技術的思想14記載のシステムにおいて、前記QRコードは、前記コンピューティングユニットに表示するためにモバイルデバイス上で生成され、患者識別情報が前記コンピューティングユニットに転送されないように、患者識別情報と共に表示するものである。
技術的思想16のシステムは、技術的思想1から15のいずれかに記載のシステムにおいて、前記マッピングに関する情報は、記憶媒体およびリモートサーバへのネットワーク接続のうちの1つを介して受信されるものである。
技術的思想17のシステムは、患者に対して骨の再配向を実行するためのものであり、位置測定システムに接続されたコンピューティングユニットであって、位置測定システムから受信したCBFODに基づいて臨床パラメータを計算し、表示するコンピューティングユニットを備え、前記位置測定システムは、前記患者の骨に取り付けるように構成された基準要素と、骨断片に取り付けるように構成された追跡要素とを含む位置測定システム部を有するものである。
技術的思想18のシステムは、技術的思想1から17のいずれかに記載のシステムにおいて、前記位置測定システム部は、前記位置測定システム部における第1の端部の基部であって、前記骨断片に堅固に取り付けられるように構成された基部に形成された追跡要素結合部と、前記位置測定システム部における第2の端部に形成された追跡要素接続部とを備えている。
技術的思想19のシステムは、技術的思想18記載のシステムにおいて、前記追跡要素結合部は、前記第1の端部と前記第2の端部との間で、少なくとも1つの角度によって調整可能である。
技術的思想20のシステムは、技術的思想18又は19に記載のシステムにおいて、前記追跡要素結合部は、第1部材および第2部材を備えるものであり、前記第1部材は、前記基部を有する前記第1の端部を備え、前記基部は、ロープロファイル構成であって、クイック連結機構を備え、前記第2部材は、前記追跡要素接続部を有する前記第2の端部を備え、更に第2部材は、前記第1部材に嵌合する嵌合クイック連結機構を備えている。
技術的思想21のシステムは、技術的思想20記載のシステムにおいて、前記第2部材は、軟組織との干渉を回避するように前記第2部材を配向および固定するために、前記嵌合クイック連結機構に近接する1又は複数の固定可能なジョイントを備えている。
技術的思想22のシステムは、技術的思想18から21のいずれかに記載のシステムにおいて、前記基部が、前記骨断片の皮質骨層を貫通するための2つ以上の歯と、前記骨断片へ固定するためのネジとのうちの1つを備えている。
技術的思想23のシステムは、技術的思想18から21のいずれかに記載のシステムにおいて、前記基部は、クランプの両側に歯を有する非侵襲性の骨クランプを備え、その骨クランプは、締め付け及び緩めることが可能に構成され、前記骨断片を締め付けた場合に、前記歯が前記骨断片の表面のみを貫くものである。
技術的思想24のシステムは、技術的思想23記載のシステムにおいて、前記骨断片が寛骨臼断片であり、前記骨クランプが腸骨壁の両側を締めるように構成される。
技術的思想25のシステムは、技術的思想18から24のいずれかに記載のシステムにおいて、前記基部が、放射線透過性を有するものである。
技術的思想26のコンピュータ実装方法は、患者に対して骨の再配向を実行するための方法であり、前記患者の骨に取り付けるように構成された基準要素と、骨断片に取り付けるように構成された追跡要素とを有する位置測定システム部から、処理ユニットが受信した追跡測定値に応答する骨断片配向データの変化であるCBFODを定義するステップと、CBFODと臨床パラメータとの間のマップを定義するために、処理ユニットによってマッピングに関する情報を受信するステップとを備え、前記CBFOD及び前記マッピングに関する情報は対応する基準フレームに関するものであり、前記マッピングに関する情報は前記患者の骨および前記骨断片の領域における術前の医用画像から生成され、前記CBFOD及び前記マップに基づいて、1又は複数の臨床パラメータを処理ユニットによって計算し、表示するものである。
技術的思想27のコンピュータ実装方法は、技術的思想26記載のコンピュータ実装方法において、前記マッピングに関する情報は、関数の係数、ルックアップテーブル又は3D解剖学的点を表すデータのうちの1つである。
技術的思想28のコンピュータ実装方法は、技術的思想27記載のコンピュータ実装方法において、前記3D解剖学的点は、寛骨臼縁の点を含み、前記患者の骨が骨盤である。
技術的思想29のコンピュータ実装方法は、技術的思想26から28のいずれかに記載のコンピュータ実装方法において、前記処理ユニットは、患者識別情報を受信し、前記患者を識別するために表示するものである。
技術的思想30のコンピュータ実装方法は、技術的思想26から29のいずれかに記載のコンピュータ実装方法において、前記マッピングに関する情報は、放射線インジケータ、前記骨断片の再配向をシミュレートするコンピュータシミュレーション又は臨床パラメータの目標値のうちの1つ以上に基づくものである。
技術的思想31のコンピュータ実装方法は、技術的思想26から30のいずれかに記載のコンピュータ実装方法において、前記マップは、非線形のマップを含み、前記マッピングの入力における一定の変化は、前記マッピングの出力における可変の変化をもたらすものである。
技術的思想32のコンピュータ実装方法は、技術的思想26から30のいずれかに記載のコンピュータ実装方法において、前記マップは、多対1のマップを含み、1つ以上の前記マッピングの入力に対する複数のセットは、1つ以上の前記マッピングの出力と同じセットをもたらすものである。
技術的思想33のコンピュータ実装方法は、技術的思想26から32のいずれかに記載のコンピュータ実装方法において、前記骨の再配向が寛骨臼周囲骨切り術であり、前記骨が骨盤であり、前記骨断片が天然寛骨臼であり、1つ以上の前記臨床パラメータがLCEA及びACEAを含むものである。
技術的思想34のコンピュータ実装方法は、技術的思想26から33のいずれかに記載のコンピュータ実装方法において、前記マッピングに関する情報は、解剖学的基準フレームに関連して定義され、前記基準要素を前記解剖学的基準フレームに登録する。
技術的思想35のコンピュータ実装方法は、技術的思想34記載のコンピュータ実装方法において、前記解剖学的基準フレームは、仰臥位における冠状面と前骨盤面とのうちの1つである。
技術的思想36のコンピュータ実装方法は、技術的思想26から35のいずれかに記載のコンピュータ実装方法において、前記基準要素は、手術部位に向けられた視野を有する光学センサを含み、前記追跡要素は、前記光学センサによる測定のための光学的に検出可能なマーカを含むものである。
技術的思想37のコンピュータ実装方法は、技術的思想26から36のいずれかに記載のコンピュータ実装方法において、前記骨断片配向データに対する更なる変化に応答してリアルタイムに動作することを含むものである。
技術的思想38のコンピュータ実装方法は、技術的思想26から37のいずれかに記載のコンピュータ実装方法において、前記処理ユニットは、術中コンピューティングユニット及びネットワークコンピューティングユニットを備え、前記術中コンピューティングユニットは、前記CBFODを前記ネットワークコンピューティングユニットに送信し、前記ネットワークコンピューティングユニットは、i.前記マッピングに関する情報を受信し、ii.前記マップを定義し、iii.前記マップ及び前記CBFODに基づいて1又は複数の前記臨床パラメータを計算し、iv.1又は複数の前記臨床パラメータを前記術中コンピューティングユニットに送信し、表示するものである。
技術的思想39のコンピュータ実装方法は、技術的思想26から38のいずれかに記載のコンピュータ実装方法において、前記マッピングに関する情報は、QRコードに符号化され、前記処理ユニットに接続されたカメラデバイスを介して、前記処理ユニットに受信されるものである。
技術的思想40のコンピュータ実装方法は、技術的思想39記載のコンピュータ実装方法において、前記QRコードは、前記処理ユニットに表示するためにモバイルデバイス上で生成され、患者識別情報が前記処理ユニットに転送されないように、患者識別情報と共に表示するものである技術的思想29に従属する場合を除くものである。
技術的思想41のコンピュータ実装方法は、技術的思想26から40のいずれかに記載のコンピュータ実装方法において、前記マッピングに関する情報は、記憶媒体およびリモートサーバへのネットワーク接続のうちの1つを介して受信されるものである。
技術的思想42のコンピュータ実装方法は、処理ユニットによって、患者に対して骨の再配向を実行するための方法であり、位置測定システムから受信した骨断片配向データの変化であるCBFODに基づいて臨床パラメータを計算し、表示させ、前記位置測定システムは、前記患者の骨に取り付けるように構成された基準要素と、骨断片に取り付けるように構成された追跡要素とを含む位置測定システム部を有するものである。
技術的思想43のコンピュータ実装方法は、技術的思想26から42のいずれかに記載のコンピュータ実装方法において、前記位置測定システム部は、前記位置測定システム部における第1の端部の基部であって、前記骨断片に堅固に取り付けられるように構成された基部に形成された追跡要素結合部と、前記位置測定システム部における第2の端部に形成された追跡要素接続部とを備えている。
技術的思想44のコンピュータ実装方法は、技術的思想43記載のコンピュータ実装方法において、前記追跡要素結合部は、前記第1の端部と前記第2の端部との間で、少なくとも1つの角度によって調整可能であるものである。
技術的思想45のコンピュータ実装方法は、技術的思想43又は44に記載のコンピュータ実装方法において、追跡要素結合部は、第1部材および第2部材を備えるものであり、前記第1部材は、前記基部を有する前記第1の端部を備え、前記基部はロープロファイル構成であって、クイック連結機構を備え、前記第2部材は、前記追跡要素接続部を有する前記第2の端部を備え、更に第2部材は、前記第1部材に嵌合する嵌合クイック連結機構を備えている。
技術的思想46のコンピュータ実装方法は、技術的思想45記載のコンピュータ実装方法において、前記第2部材は、軟組織との干渉を回避するように前記第2部材を配向および固定するために、前記クイック連結機構に近接する1又は複数の固定可能なジョイントを含むものである。
技術的思想47のコンピュータ実装方法は、技術的思想43から46のいずれかに記載のコンピュータ実装方法において、前記基部が、前記骨断片の皮質骨層を貫通するための2つ以上の歯と、前記骨断片へ固定するためのネジとのうちの1つを備えている。
技術的思想48のコンピュータ実装方法は、技術的思想43から46のいずれかに記載のコンピュータ実装方法において、前記基部は、クランプの両側に歯を有する非侵襲性の骨クランプを備え、その骨クランプは、締め付け及び緩めることが可能に構成され、前記骨断片を締め付けた場合に、前記歯が前記骨断片の表面のみを貫くものである。
技術的思想49のコンピュータ実装方法は、技術的思想48記載のコンピュータ実装方法において、前記骨断片が寛骨臼断片であり、前記骨クランプが腸骨壁の両側を締めるように構成されるものである。
技術的思想50のコンピュータ実装方法は、技術的思想43から49のいずれかに記載のコンピュータ実装方法において、前記基部が、放射線透過性を有するものである。
Claims (13)
- 患者に対して骨の再配向を実行するためのシステムであって、
前記患者の骨に取り付けられる基準要素と、骨断片に取り付けられる追跡要素とを有する位置測定システム部と、
その位置測定システム部に接続される少なくとも1つのコンピューティングユニットとを備え、
そのコンピューティングユニットは、
前記位置測定システム部から受信した追跡測定値に応答する骨断片配向データの変化であるCBFODを定義し、
そのCBFODと臨床パラメータとの間のマップを定義するためのマッピングに関する情報を受信し、
前記CBFOD及び前記マッピングに関する情報は、対応する基準フレームに関するものであり、
前記マッピングに関する情報は、前記患者の骨および前記骨断片の領域における術前の医用画像から生成されるものであり、
前記コンピューティングユニットは、前記CBFOD及び前記マップに基づいて1又は複数の臨床パラメータを計算し、表示するものであり、
前記骨は、骨盤であり、
前記骨の再配向は、寛骨臼周囲骨切り術であり、
前記骨断片は、天然寛骨臼であり、
前記基準要素は、i)手術部位に向けられた視野を有する光学センサ又は磁気センサと、ii)前記光学センサ又は磁気センサが測定において検出可能なマーカと、のいずれかによって構成されるものであり、
前記追跡要素は、前記光学センサ又は磁気センサが測定において検出可能なマーカで構成されるものであり、
1又は複数の前記臨床パラメータは、横方向中心エッジ角(LCEA)及び前方中心エッジ角(ACEA)を含むものであることを特徴とするシステム。 - 前記マッピングに関する情報は、前記CBFODから臨床測定値を計算する関数の係数、ルックアップテーブル又は寛骨臼縁の点を含む3D解剖学的点を表すデータのうちの1つであることを特徴とする請求項1記載のシステム。
- 少なくとも1つの前記コンピューティングユニットは、患者識別情報を受信し、前記患者を識別する表示情報を表示することを特徴とする請求項1又は2に記載のシステム。
- 前記マッピングに関する情報は、放射線インジケータ、前記骨断片の再配向をシミュレートするコンピュータシミュレーション又は臨床パラメータの目標値のうちの1つ以上に基づくことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のシステム。
- 前記マップは、非線形のマップを含み、
前記マッピングの入力における一定の変化は、前記マッピングの出力における可変の変化をもたらし、
前記マップは、多対1のマップを含み、
1つ以上の前記マッピングの入力に対する複数のセットは、1つ以上の前記マッピングの出力と同じセットをもたらすことを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のシステム。 - 前記マッピングに関する情報は、解剖学的基準フレームに関連して定義され、
少なくとも1つの前記コンピューティングユニットは、前記基準要素を前記解剖学的基準フレームに登録することを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載のシステム。 - 前記基準要素は、手術部位に向けられた視野を有する光学センサを含み、
前記追跡要素は、前記光学センサによる測定のための光学的に検出可能なマーカを含むことを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載のシステム。 - 少なくとも1つの前記コンピューティングユニットは、前記骨断片配向データの更なる変化に応答してリアルタイムに動作することを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載のシステム。
- 少なくとも1つの前記コンピューティングユニットは、術中コンピューティングユニット及びネットワークコンピューティングユニットを備え、
前記術中コンピューティングユニットは、前記CBFODを前記ネットワークコンピューティングユニットに送信し、
前記ネットワークコンピューティングユニットは、
i.前記マッピングに関する情報を受信し、
ii.前記マップを定義し、
iii.前記マップ及び前記CBFODに基づいて1又は複数の前記臨床パラメータを計算し、
iv.1又は複数の前記臨床パラメータを前記術中コンピューティングユニットに送信し、表示する、
ことを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載のシステム。 - 前記マッピングに関する情報は、QRコード(登録商標)に符号化され、少なくとも1つの前記コンピューティングユニットに接続されたカメラデバイスを介して、少なくとも1つの前記コンピューティングユニットに受信されることを特徴とする請求項1から9のいずれかに記載のシステム。
- 患者に対して骨の再配向を実行するためのコンピュータ実装方法であって、
前記患者の骨に取り付けられる基準要素と、骨断片に取り付けられる追跡要素とを有する位置測定システム部から、処理ユニットが受信した追跡測定値に応答する骨断片配向データの変化であるCBFODを定義するステップと、
CBFODと臨床パラメータとの間のマップを定義するために、処理ユニットによってマッピングに関する情報を受信するステップとを備え、
前記CBFOD及び前記マッピングに関する情報は対応する基準フレームに関するものであり、
前記マッピングに関する情報は前記患者の骨および前記骨断片の領域における術前の医用画像から生成され、
前記CBFOD及び前記マップに基づいて、1又は複数の臨床パラメータを処理ユニットによって計算し、表示するものであり、
前記骨は、骨盤であり、
前記骨の再配向は、寛骨臼周囲骨切り術であり、
前記骨断片は、天然寛骨臼であり、
前記基準要素は、i)手術部位に向けられた視野を有する光学センサ又は磁気センサと、ii)前記光学センサ又は磁気センサが測定において検出可能なマーカと、のいずれかによって構成されるものであり、
前記追跡要素は、前記光学センサ又は磁気センサが測定において検出可能なマーカで構成されるものであり、
1又は複数の前記臨床パラメータは、横方向中心エッジ角(LCEA)及び前方中心エッジ角(ACEA)を含むものであることを特徴とするコンピュータ実装方法。 - 前記マッピングに関する情報は、前記CBFODから臨床測定値を計算する関数の係数、ルックアップテーブル又は寛骨臼縁の点を含む3D解剖学的点を表すデータのうちの1つであることを特徴とする請求項11記載のコンピュータ実装方法。
- 前記基準要素は、手術部位に向けられた視野を有する光学センサを含み、
前記追跡要素は、前記光学センサによる測定のための光学的に検出可能なマーカを含むことを特徴とする請求項11又は12に記載のコンピュータ実装方法。
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