SE536759C2 - Metod och system för planering av position för implantatkomponent - Google Patents

Abstract

En metod för att planera ett ortopediskt ingrepp innefattande att positionera en virtuellimplantatkomponent i förhållande till en 3D-volym med scandata av en patient beskrivs. En 3D-volymmed scandata av en patient, vilken innehåller scandata av benanatomi hos patienten, erhålls. Enförsta 2D-vy med scandata genereras från 3D-volymen med scandata, varvid 2D-vyn med scandatainnefattar en första del av benanatomin. Första positionsinformation för den virtuellaimplantatkomponenten definieras i förhållande till den först 2D-vyn. En andra 2D-vy med scandatagenereras från 3D-volymen med scandata, varvid den andra 2D-vyn med scandata erhålls från 3D-volymen med scandata vid en vinkel i förhållande till den första 2D-vyn med scandata och innefattaren andra del av benanatomin. Andra positionsinformation för den virtuella implantatkomponentendefinieras i förhållande till den andra 2D-vyn med scandata. 3D positionsinformation för den virtuellaimplantatkomponenten i förhållande till 3D-volymen med scandata erhålls baserat på den förstapositionsinformationen och den andra positionsinformationen. Att publiceras tillsammans med figur 1.

Description

lO 15 20 25 30 35 536 759 höftbenshalsens och höftbensskaftets verkliga storlekar inte fångas när bilden tas samtidigt för bäckenet och lårbenet. En 2D-bild fångar därför inte att lårbenet är roterat i förhållande till bäckenet och varje mallning som baseras på en sådan bild kommer att vara onoggrann.

US6002859 beskriver virtuell simulering av position och därmed val av artificiella komponenters storlek i tre dimensioner. Tomografisk data används för att generera en tredimensionell ytmodell av den geometriska skelettdatan. De artificiella komponenternas geometriska modeller kan användas tillsammans med ytmodellen av den geometriska skelettdatan för att bestämma en initial statisk uppskattning av lämplig storlek för de artificiella komponenterna som skall implanteras. lmplantatkomponentens storlek och position kan vara helt automatiserade eller kontrolleras manuellt. Manuell kontroll tillhandahålls samtidigt i tre dimensioner under valet av implantatkomponenterna och testpositionerna i en biomekanisk simulator.

Kontroll av virtuella komponenters position i tre dimensioner i virtuella rymden kan vara svårt för personen som utför planeringen innan operationen. Samtliga tre frihetsgrader kontrolleras manuellt samtidigt när den artificiella komponentens geometriska modeller används tillsammans med den geometriska skelettdatans ytmodell. Den valda positionen för den artificiella modellens geometriska modell i förhållande till den geometriska skelettdatans ytmodell kan således vara onoggrann och därmed leda till val av, t.ex., ej optimalt implantat. Detta kan även påverka vilket som helst av vidare steg som är beroende av positioneringen av den artificiella komponentens geometriska modeller, såsom simulering av rörelse efter val av komponent etc. och slutligen till undermålig kirurgisk utkomst samt patientsäkerhet och -tillfredsställelse En förbättrad metod för att planera ett ortopediskt ingrepp skulle vara fördelaktigt och särskilt som tillåter förbättrad precision, ökad flexibilitet, planeringseffektivitet, kostnadseffektivitet och/eller patientsäkerhet skulle vara fördelaktigt.

Sammanfattning av uppfinningen I enlighet med detta söker utföringsformer av den föreliggande uppfinningen företrädesvis minska, lindra eller eliminera en eller flera brister, nackdelar eller problem med den kända tekniken, såsom de ovan identifierade, enskilt eller i någon kombination genom att tillhandahålla en metod för att planera ett ortopediskt ingrepp och positionsinformation för en virtuell implantatkomponent i förhållande till en 3D-volym med scandata av en patient i enlighet med de bifogade patentkraven. l enlighet med utföringsformer innefattar en metod för att planera ett ortopediskt ingrepp att erhålla en 3D-volym med scandata av en patient, vilken innehåller scandata av benanatomi hos patienten; att generera en första 2D-vy med scandata från 3D-volymen med scandata, varvid 2D-vyn med scandata kan innefatta en första del av benanatomin; att definiera första positionsinformation för den virtuella implantatkomponenten i förhållande till den först 2D-vyn, såsom i förhållande till den första delen av benanatomin; att generera en andra 2D-vy med scandata från 3D-volymen med scandata, varvid den andra 2D-vyn med scandata erhålls från ßD-volymen med scandata vid en lO 15 20 25 30 35 536 759 vinkel i förhållande till den första 2D-vyn med scandata och kan innehålla en andra del av benanatomin; att definiera andra positionsinformation for den virtuella impiantatkomponenten i förhållande till den andra 2D-vyn med scandata, såsom i förhållande till den andra delen av benanatomin; och att erhålla 3D positionsinformation för den virtuella impiantatkomponenten i förhållande till 3D-volymen med scandata baserat på den första positionsinformationen och den andra positionsinformationen.

Metoden kan innefatta attjustera positionen för ett objekt i förhållande till den första 2D-vyn med scandata för att generera den första positionsinformationen. Dessutom eller alternativt kan metoden innefatta att justera positionen för ett objekt i förhållande till den andra 2D-vyn med scandata för att generera den andra positionsinformationen. Justeringen kan vara låst till justering i en enskild dimension i varje 2D-vy med scandata.

Metoden kan innefatta att visa en tredje 2D-vy med scandata genererad från 3D-volymen med scandata. Den tredje 2D-vyn med scandata kan erhållas från 3D-volymen med scandata vid en vinkel i förhållande till den första 2D-vyn med scandata och den andra 2D-vyn med scandata. Den tredje 2D-vyn med scandata kan innefatta en tredje del av benanatomin. Tredje positionsinformation för den virtuella impiantatkomponenten kan definieras i förhållande till den tredje 2D-vyn med scandata, såsom i förhållande till den tredje delen av benanatomin. 3D positionsinformation för den virtuella impiantatkomponenten i förhållande till 3D-volymen med scandata kan erhållas genom den första positionsinformationen, den andra positionsinformationen och den tredje positionsinformationen.

Metoden kan innefatta att visa en 3D-representation av den virtuella impiantatkomponenten i en position som definieras av den första och den andra positionsinformationen. Ett positionsjusteringsobjekt kan visas och kan vara associerat med den virtuella impiantatkomponenten och kan vara flyttbarti en enskild dimension år gången, varvid vardera dimensionen är parallell med åtminstone en av den första och den andra 2D-vyn med scandata.

Att definiera första och andra positionsinformation för den virtuella impiantatkomponenten kan innefatta att definiera positionsinformation för åtminstone en av ett påverkat lårbenshuvud, påverkat lårbensskaft, opåverkat lårbenshuvud, opåverkat lårbensskaft, en kopp hos det virtuella implantatet, ett skaft hos det virtuella implantatet och ett knäimplantat.

Metoden kan innefatta att dela 3D-volymen med scandata i en första 3D del-volym med scandata och en andra del-volym med scandata baserat på den första och den andra positionsinformationen, och valfritt även baserat på åtminstone ett segment av den virtuella impiantatkomponenten.

Metoden kan innefatta att visa en första virtuell implantatkomponenti en position i förhållande till 3D-scandatan baserat på den första och den andra positionsinformationen och en lO 15 20 25 30 35 536 759 andra virtuell implantatkomponent, vilken är en virtuell representation av ett faktiskt implantats position i förhållande till patientens faktiska benanatomi.

Metoden kan innefatta att exportera navigeringsdata baserat på den första och den andra positionsinformationen till en navigeringsenhet för att guida ett faktiskt implantats position i förhållande till patientens faktiska benanatomi.

I enlighet med utföringsformer innefattar ett datorsystem en programmerbar anordning anordnad att utföra metoden enligt utföringsformer av uppfinningen.

I enlighet med utföringsformer innefattar en datorprogramprodukt, som är lagrad på ett datorläsbart medium: datorkodsegment som är låsbara för en dator för att få en dator att exekvera metoden enligt utföringsformer av uppfinningen Ytterligare utföringsformer av uppfinningen definieras av de beroende patentkraven.

Det skall poängteras att termen “innefatta/innefattande” när den används i denna beskrivning avser att specificera närvaron av nämnda särdrag, enheter, steg eller komponenter men utesluter inte närvaron eller tillägget av ett/en eller flera särdrag, enheter, steg, komponenter eller grupper därav.

Kortfattad beskrivning av ritningarna Dessa och andra aspekter, särdrag och fördelar, som utföringsformer av uppfinningen är kapabla till, kommer att bli uppenbara och belysas i den följande beskrivningen av utföringsformer av den föreliggande uppfinningen med hänvisning till de åtföljande ritningarna, i vilka Fig. 1 är en perspektivvy av en 3D volym med data and tre 2D-vyer, som har genererats därifrån, samt en implantatkomponent som har positionerats i 3D i förhållande till scandatan som återges i 3D; Fig. 2 är en perspektivvy av scandata; Fig. 3 är ett flödesschema av en metod enligt utföringsformer av uppfinningen; Fig. 4 är ett blockschema av en planeringsstation enligt utföringsformer av uppfinningen; Fig. 5a-10c är frontvyer av en display, som innefattar olika 2D-vyer för att positionera en implantatkomponent i 3D-rymden; och Fig. 11 är en schematisk vy av ett kirurgiskt navigationssystem, i vilka utföringsformer av uppfinningen är integrerade.

Beskrivning av utföringsformer Specifika utföringsformer av uppfinningen kommer nu att beskrivas med hänvisning till de åtföljande ritningarna. Denna uppfinning kan emellertid konkretiseras i många olika former och skall inte tolkas som begränsad till de häri framställda utföringsformerna; dessa utföringsformer tillhandahålls istället så att denna beskrivning skall vara grundlig och komplett och kommer helt och hållet att förmedla uppfinningens omfång till fackmannen. Terminologin som används i den lO 15 20 25 30 35 536 759 detaljerade beskrivningen av utföringsformerna som illustreras i de åtföljande ritningarna avses inte begränsa uppfinningen. l ritningarna avser liknande hänvisningsbeteckningar liknande beståndsdelar.

Den följande beskrivningen fokuserar på utföringsformer av den föreliggande uppfinningen som är applicerbara för att planera ett ortopediskt ingrepp. Metoden innefattar att positionera en virtuell implantatkomponent i förhållande till en 3D-volym med scandata av en patient.

Utföringsformer av uppfinningen kommer att beskrivas i det åtföljande med avseende på att planera ett ersättningsingrepp för en höftled genom att använda ett höftimplantat som innefattar en acetabulärkoppkomponent och en höftbensskaftskomponent. Det skall emellertid inses att uppfinningen inte är begränsad till denna applikation utan kan användas till många andra ortopediska ingrepp, såsom ledimplantatingrepp, t.ex. ett knäimplantatsingrepp, ett ankelimplantatsingrepp etc. varvid en eller flera implantatkomponenter kan innefattas i ingreppet. Att positionera en virtuell implantatkomponent kan t.ex. innefatta att definiera positionsinformation för åtminstone en av ett påverkat höftbenshuvud, ett påverkat höftbensskaft, ett opåverkat höftbenshuvud, ett opåverkat höftbensskaft, ett virtuellt implantats kopp och ett virtuellt implantats skaft.

Utföringsformer av uppfinningen kommer att beskrivas med hänvisning till den i fig. 3 illustrerade metoden. Individuella steg i metoden kommer vidare beskrivas med hänvisning till fig. 5a-10, som innefattar tvådimensionella (2D) vyer, vilka har genererats från en tredimensionell (3D) volym med scandata. En översikt av metoden enligt utföringsformer av uppfinningen kommer först tillhandahållas följt av en mer detaljerad beskrivning av individuella steg. Hänvisning till olika implantatkomponenter såsom kopp, skaft, led etc. kommer att göras. Eftersom planeringen görs i den virtuella rymden är det implicit att närhelst hänvisning görs till sådan implantatkomponent är detta en virtuell implantatkomponent varvid positionen och positionsinformationen planeras i den virtuella rymden.

Fig. 1a illustrerar utföringsformer av uppfinningen varvid planering av en virtuell implantatkomponents 1 position görs genom att tillhandahålla positionsinformation för implantatkomponenten 1 iflera 2D-vyer 2a, 2b, 2c med scandata i förhållande till en 3D-volym med scandata 3. 2D-vyerna 2a, 2b, 2c kan vara bilder som formaterats från 3D-volymen. 2D-vyerna 2a, 2b, 2c kan vidare genereras vid en vinkel i förhållande till varandra, såsom för att vara ortogonala, som visas i fig. 1a. Genom att tillhandahålla positionsinformation i en första och andra dimension, såsom längs en x-axel och y-axel, i förhållande till en först 2D-vy 2a och ytterligare positionsinformation i en tredje dimension, såsom längs z-axeln, i förhållande till en andra 2D-vy 2b medans positionen från den första vyn 2a behålls kan således implantatkomponenten 1 positioneras i3D-rymden iförhållande till 3D-volymen med scandata 3. lmplantatkomponentens 1 position i 3D- rymden och i förhållande 3D-volymen med scandata 3 kan tillhandahållas baserat på positionsinformation som definierats genom att använda flera 2D-vyer med scandata 2a, 2b, 2c. lO 15 20 25 30 35 536 759 Positionering i förhållande till scandatan görs således i 3D-rymden genom att använda flera 2D-vyer 2a, 2b, 2c som är genererade vid en vinkel i förhållande till varandra och från samma volym med scandata 3. I andra utföringsformer är positionering av implantatkomponenten begränsad till en dimension i en enskild 2D-vy 2a, 2b, 2c, varvid positionering i 3D-rymden kan tillhandahållas genom att använda åtminstone tre 2D-vyer som har genererats från samma 3D-volym med scandata och vid en vinkel i förhållande till varandra. 2D-vyerna 2a, 2b, 2c kan, t.ex., innefatta åtminstone två av en sagittalvy, en koronal- eller front-vy och en horisontal- eller transaxialvy. Fig. la illustrerar plan hos en volym samtidigt för syftet att illustrera. Enligt metoden enligt utföringsformer av uppfinningen visas varje plan eller 2D-vy 2a, 2b, 2c separat, varvid de olika dimensionerna som är associerade med varje vy definieras för varje vy åt gången. När de är definierade kan implantatkomponenten 3 visas i 3D tillsammans med scandatan återgiven i 3D, säsom 3D-benanatomin 4 som illustreras till höger i fig. 1a. 3D-volymen med scandata kan innefatta tomografisk scandata, såsom CT- eller MR- scandata. 2D-vyerna med scandata kan genereras genom att använda rekonstruktions-, formaterings- och visningstekniker baserat på en stack med axiella skivor 10, såsom illustreras i fig. 2. Varje vy kan enligt utföringsformer av uppfinningen innefatta en bild. 2D-vyerna genereras för att likna en traditionell röntgenbild. Genom kombinationen av flera 2D-vyer som liknar traditionella röntgenbilder som har genererats från samma 3D-volym med scandata kan emellertid en tredje dimension läggas till planeringen medan kirurgen fortfarande kan ha tillgång till den typ av data han/hon är mest bekant med. Eftersom den tredje dimensionen läggs till planeringen är det möjligt att beakta rotationseffekten, dvs. såsom att lårbenshuvudet, lårbenshalsen och lårbensskaftet är roterade i förhållande till bäckenet medan bildscandatan tas. En planering som görs i en första 2D- bild kan såldes justeras i en andra 2D-bild, varvid rotationseffekten kan beaktas och en noggrannare planering utföras.

För att generera 2D-vyerna kan formateringstekniker, t.ex. projektionsmetoder såsom maximumintensitetprojektion och/eller minimumintensitetprojektion användas för att tillhandahålla formaterade och/eller rekonstruerade skivor. 2D-vyerna kan således innefatta bilder som har formaterats och/eller rekonstruerats från 3D-volymen med scandata. 2D-vyerna kan således innefatta gråvärden, vilka visas som pixeldata, som har anskaffats från en voxel hos 3D-volymen med scandata.

Att tillhandahålla positionsinformation för implantatkomponenten är begränsat till maximalt två frihetsgrader, i visa utföringsformer till en enskild frihetsgrad. Kontroll av positioneringen förbättras således, vilket i sin tur leder till förbättrad slutposition för implantatkomponenten jämfört med kända lösningar. Varje ytterligare förfarande som använder sig av implantatkomponentens slutposition kommer såldes förbättras, vilket leder till förbättrad patientsäkerhet och -nöjdhet.

Slutpositionen kan enligt utföringsformer av uppfinningen t.ex. användas för att generera delvolymer med scandata, vilka kan användas för volymätergivning av scandatan och delvolymerna med lO 15 20 25 30 35 536 759 scandata. Den volymetriskt återgivna datan kan t.ex. användas för att simulera rörelse av benstrukturer till vilka implantatkomponenten skall fästas. Med förbättrad position för implantatkomponenten kan förbättrad simulering av rörelse och således utkomst av operationen uppnås. l andra utföringsformer kan implantatkomponentens position användas för att generera en kirurgimall, vilken kan användas för att skära av ben eller att positionera det faktiska implantatet under operationen. Ju noggrannare position för den virtuella implantatkomponenten i förhållande till scandatan desto noggrannare position för kirurgimallen i förhållande till patientens ben eller det faktiska implantatet och därmed mer förutsägbar kirurgisk utkomst. Förbättrad kontroll av positioneringen i 3D-rymden ger även mindre korrigeringar av implantatkomponentens position under planeringsförfarandet, varvid planeringsförfarandet som sådant kan bli effektivare både i termer av tid och beräkningskraft.

Fig. 3 illustrerar steg enligt utföringsformer av uppfinningen. 3D-volymen med scandata tillhandahålls i steg 100. Denna kan t.ex. tillhandahållas genom att importera scandatan till planeringsmjukvaran där positioneringen av implantatkomponenten i förhållande till scandatan utförs.

Såsom illustreras i fig. 2 kan scandatan 10 t.ex. innefatta DICOM-data som har genererats genom att använda CT eller MR och som kan importeras från ett lagringsmedium, såsom DVD, hårddisk, SSD- minne, via ett nätverk, såsom ett internnätverk eller externnätverk till vilket ett PACS (Picture Archiving and Communication System) är kopplat, etc. Att tillhandahålla scandatan 101 kan även innefatta att definiera ett intresseområde för att begränsa scandatan och begränsa kraven på processor, grafikkort, minne etc. Att tillhandahålla scandatan kan vidare även innefatta att sätta samplingsriktningen för att generera 2D-vyerna, vilken t.ex. kan sättas när ett intresseområde väljs.

Scandatan 101 kan innefatta en uppsättning 2D-skivor, som kan rekonstrueras till 3D-volym med scandata, såsom genom att använda flerplansrekonstruktion, varvid en volym byggs genom att stacka de axiella skivorna. Projektionsmetoder såsom maximumintensitetprojektion och/eller minimumintensitetprojektion kan alternativt eller ytterligare användas för att tillhandahålla rekonstruerade skivor och en datavolym.

I steg 110 kan scandatan rätas upp med samplingsriktningen för 2D-vyerna. Detta steg tillhandahålls inte i alla utföringsformer. Det kan vara användbart, t.ex. när mätningar görs i 2D- vyerna, såsom baserat på orienteringsobjekt som är positionerade i 2D-vyerna av personen som utför planeringen. För detta syfte kan horisontallinjen, medianplanet, horisontalorienteringen och vertikalorienteringen justeras. Baserat på planeringen kan således mätningar mellan en påverkad sida och en opåverkad sida före och efter den förväntade utkomsten av kirurgin tillhandahållas, såsom kommer att diskuteras vidare nedan. Att räta upp scandatan med planeringssystemets biomekaniska nollpunkt, såsom i förhållande till planeringsplan däri, tillåter t.ex. utvärdering av lårbenets rotation i förhållande till bäckenet, t.ex. från flera vinklar. Rotationseffekter, som är associerade med 2D-planeringssystem, kan beaktas enligt utföringsformer av uppfinningen, vilket bidrar till en noggrannare planering. Utföringsformer av uppfinningen tillhandahåller vidare att räta lO 15 20 25 30 35 536 759 upp anatomi som inte har fångats i lämpliga vinklar i förhållande till bildtagningssystemet för att beräkna offset. Detta tillhandahåller också noggrannare beräkningar av offset. l steg 120 definieras den påverkade anatomirymden. Detta kan göras i 3D-rymden genom att använda flera 2D-vyer med scandatan. Ett påverkat område kan i en första 2D-vy indikeras genom att positionera ett första påverkatområdepositionsobjekt, såsom en cirkel, i förhållande till 2D- vyn med scandata. Det påverkade området kan i en andra 2D-vy indikeras genom att positionera ett andra påverkatområdepositionsobjekt, såsom en cirkel eller en linje, i förhållande till 2D-vyn med scandata. Positionerna för den första och den andra påverkatområdepositionsindikatorerna kan justeras i maximalt två dimensioner vardera, och äri vissa utföringsformer begränsade till justering i en enskild frihetsgrad vardera, i förhållande till vardera 2D-vy med scandata. Tillsammans, valfritt även genom att använda en tredje påverkatområdepositionsindikator som är positionerad i en tredje 2D-vy med scandata, indikeras den påverkade anatomirymden i 3D-rymden. I vissa utföringsformer är den första, andra och tredje påverkatområdepositionsindikatorn olika 2D-vyer av en enskild 3D påverkatområdepositionsindikator. Varje positionsobjekts koordinater tillhandahåller positionsinformation i en eller två dimensioner, såsom vilken enskild eller två av x-/y-/z- dimensionerna. lmplantatkomponentens koordinater i x-dimensionen, y-dimensionen och z- dimensionen kan vara baserade på kombinationen av koordinaterna för positionsobjekten som år positionerade i 2D-vyerna 2a, 2b, 2c, såsom illustreras i fig.1. l steg 130 definieras den opåverkade anatomirymden. Detta steg är valfritt och kan tillhandahållas för att erhålla mätningar, såsom offset mellan den påverkade och den opåverkade anatomirymden innan operationen och efter operationen när den faktiska implantatkomponenten som är föremål för planeringen har ersatt den påverkade anatomirymden. Den opåverkade anatomirymden kan indikeras genom att använda samma steg som beskrivs med avseende på steg 120 och genom att använda första, andra och tredje opåverkatområdepositionsobjekt för att tillhandahålla positionsinformation för implantatkomponenten.

I steg 140 positioneras implantatkomponenten i 3D-rymden i förhållande till 3D-volymen med scandata genom att använda flera 2D-vyer av scandatan. Positionsinformation for implantatkomponenten kan tillhandahållas baserat på de första och andra, och valfritt tredje, påverkatområdepositionsindikatorerna. implantatkomponenten kan vara ett 3D virtuellt objekt. Det 3D virtuella objektet kan vara en 3D-mall för att bestämma den lämpliga implantatstorleken.

Planering i tre dimensioner sörjer således för 3D-mallning, vilket kan vara noggrannare än att använda en 2D-mallningsteknik. Detta sörjer också för att mallen såväl som benanatomin kan roteras och därmed för noggrann planering. Planering i 3D med flera 2D-vyer där 3D- implantatkomponenten eller -objektet betraktas tillsammans med 2D-vvyerna ger vidare noggrannare planering. I planeringssystem i vilka benanatomin återges genom att använda 3D- volymåtergivningstekniker tillsammans med 3D-mallar förloras t.ex. den tomografiska datan och lO 15 20 25 30 35 536 759 positionering av mallen är svårt, vilket är problem som avhjälps med utföringsformer av uppfinningen.

I steg 150 kan implantatkomponentens position justeras. I vissa utföringsformer kan justering av positionen tillhandahållas i ett plan, dvs. i två dimensioner. l andra utföringsformer är justering av implantatkomponentpositionen låst till en enskild riktning eller dimension, dvs. en enskild frihetsgrad. För vissa implantatkomponenter utförs omplacering av implantatkomponenten i tre dimensioner i 3D-rymden såldes i tre separata 2D-vyer. Justeringen av implantatkomponentens position kan guidas av offseten för den påverkade anatomin och den opåverkade anatomin. Om även offsetinformation för implantatkomponenten och den opåverkade anatomin tillhandahålls kan implantatkomponentens position justeras så att offseten är optimal från ett kirurgiskt perspektiv.

Fig. 4 illustrerar ett datorsystem 220, i vilket scandatan kan importeras och operationen planeras. Datorsystemet 220 kan även användas under operationen som planeringsenheten i vilken positionsinformationen for implantatkomponenten även kan ges tillgång till för att guida kirurgen visuellt via en display. En separat planeringsenhet tillhandahålls alternativt under operationen, varvid datorsystemet 220 som används under planeringen inte behöver förmågan att tillgå det kirurgiska objektets nuvarande positionsdata. Datorsystemet innefattar en CPU eller databehandlingsenhet 221, ett eller flera minnen 222, en kommunikationsenhet 223, en läsenhet 224 för att läsa scandatan, en inmatningsanordning 225, såsom en mus och/eller ett tangentbord, och en utmatningsenhet 226, såsom en display i vilken olika displayer och vyer som beskrivs nedan kan återges. Datorsystemet 220 kan vidare innefatta datormjukvara för att utföra en planering före operationen, såsom att planera genom att använda flera 2D-vyer med scandata på det sätt som kommer beskrivas nedan.

Datormjukvaran kan innefatta ett CAD-system, i vilket scandatan kan återges, såsom en 3D-modell av det kirurgiska objektet eller 3D-volymen med scandata och/eller flera 2D-vyer med scandata, såsom CT- eller MR-data, som har genererats från 3D-volymen med scandata. 3D-modellen av det kirurgiska objektet och 2D-vyerna med scandata kan även återges samtidigt och vara delvis överlagrade för att öka informationen. CAD-systemet kan vara baserat på ett generellt CAD-system, såsom 3ds Max från Autodesk®. När scandatan har importerats kan en 3D-modell av det kirurgiska objektet 11 tillhandahållas. 3D-modellen kan, t.ex., vara en 3D-ytmodell eller ett punkt-moln som skapats genom att använda en 3D-grafikteknologi.

Stegen lfig. 3 kommer nu att beskrivas i mer detalj med hänvisning till fig. 5a-10. Att importera volymetrisk scandata till en planeringsmjukvara är allmänt känt och steg 100 kommer därför inte beskrivas i mer detalj häri. Att importera volymetriska scandata kan innefatta att tillhandahålla en 3D-volym med scandata av en patient, vilken innefattar scandata av en benanatomi hos patienten. 3D-volymen med scandata kan även tillhandahållas genom att först importera en volym med scandata, vilken sedan reduceras genom att definiera ett intresseområde i en eller flera 2D-vyer av scandatan. I fig. 5a-10 visas benantomin med vitt, medan mjukvävnader är tvärskuggade. I en verklig display kan scandatan emellertid innefatta vilken typ av scandata som lO 15 20 25 30 35 536 759 helst, såsom representerade av gråvärden innefattande både mjukvåvnad och benvävnad, såsom enligt Hounsfieldskalan. 2D-vyerna kan visas samtidigt, såsom illustreras i fig. 5a-10, i vilka en större vy presenteras på displayens ena sida och två mindre vyer presenteras in en kolumn på displayens andra sida. I vissa utföringsformer aktiveras att tillhandahålla positionsinformation endast i en av 2D- vyerna åt gången. Att aktivera en 2D-vy för att tillhandahålla positionsinformation kan göras genom att aktivera inmatningsanordningen 225 medan en 2D-vy indikeras, såsom genom att indikera genom att positionera en markör som styrs via musen i 2D-vyn och aktivera genom att klicka en aktiveringsknapp hos musen. Att aktivera 2D-vyn kan även byta positionen för den aktiverade 2D- vyn på displayen. En aktiverad 2D-vy kan således i vissa utföringsformer byta position från höger till vänster på displayen, eller vice versa, och dessutom eller alternativt från mindre till större i storlek. I utföringsformerna i fig. 5a-10 är en aktiverad 2D-vy större i storlek och presenteras till vänster på displayen. Detta är endast en möjlig layout och det skall inses att andra utföringsformer kan ha andra layouter på displayen i vilken 2D-vyerna presenteras.

Fig. 5a-5b illustrerar ytterligare steg 110 ifig. 1, varvid anatomin eller scandatan riktas in med 2D-vyerna och således planen i vilka mätningar kan tillhandahållas. På en display 300 visas en första 2D-vy 301 med scandata, en andra 2D-vy med 302 scandata samt en tredje 2D-vy 303 med scandata. De första, andra och tredje 2D-vyerna 301, 302, 303 genereras från 3D-volymen med scandatan. Den först 2D-vyn 301 äri denna utföringsform en koronal- eller frontvy av scandatan.

Den andra 2D-vyn 302 är I denna utföringsform en horisontal- eller transaxialvy av scandatan. Den tredje 2D-vyn 303 är i denna utföringsform en sagittalvy av scandatan. Den första 2D-vyn 301 innefattar en första del av benanatomin, såsom vilken del av som helst som innefattas i koronalvyn.

Den andra 2D-vyn 302 innefattar en andra del av benanatomin, såsom vilken del som helst som innefattas i horisontalvyn. Den tredje 2D-vyn 303 innefattar en tredje del av benanatomin, såsom vilken del som helst som innefattas i horisontalvyn. Den andra 2D-vyn 302 tillhandahålls från 3D- volymnen med scandata vid en vinkel i förhållande till den första 2D-vyn 301 med scandata och innefattar en andra del av benanatomin.

I vissa utföringsformer genereras den tredje 2D-vyn 303 med scandata från 3D-volymen med scandata. Den tredje 2D-vyn 303 kan tillhandahållas från 3D-volymnen med scandata vid en vinkel i förhållande till den första 2D-vyn 301 med scandata och den andra 2D-vyn 302 med scandata. Den tredje 2D-vyn 302 med scandata kan innefatta en tredje del av benanatomin. Detta möjliggör att definiera positionsinformation i en enskild dimension åt gången, en i varje 2D-vy 301, 302, 303 med scandata, och fortfarande kunna definiera positionsinformation for implantatkomponenten i tre dimensioner i förhållande till 3D-volymen med scandata. Tredje positionsinformation för den virtuella implantatkomponenten kan således definieras i förhållande till den tredje 2D-vyn 303. 3D-positionsinformation för implantatkomponenten i förhållande till 3D- volymen med scandata kan sedan tillhandahållas baserat på den första positionsinformationen 10 lO 15 20 25 30 35 536 759 tillhandahållen i förhållande till den första 2D-vyn 301 med scandata, den andra positionsinformationen tillhandahållen i förhållande till den andra 2D-vyn 302 med scandata och den tredje positionsinformationen tillhandahållen i förhållande till den tredje 2D-vyn 303 med scandata.

För att rikta in anatomin som innefattas i scandatan kan koronalplanet hos 3D-volymen med scandata riktas in med det koronala planeringsplanet hos den första 2D-vyn 301 genom att justera horisontallinjen och medianplanet. Koronalplanet kan riktas in i den första 2D-vyn 301, såsom horisontallinjen (illustreras inte), som indikeras med en linje mellan två cirklar, och medianplanet med scandatan. Positionsinformationen kan innefatta orienteringsobjekts position, såsom en linje, rektangel eller cirkel. I fig. 5a innefattar scandatan benanatomi av ett bäcken. För att rikta in benanatomin med 2D-vyernas planeringsplan, såsom koronalplanet, indikeras medianplanet med en linje 304a. l\/ledianplanet hos planeringsplanet, i vilket ytterligare planering görs, indikeras med en streckad linje 304b. Scandatans medianplan riktas in med planeringsplanets 304b medianplan, såsom indikeras med den krökta pilen 304c. Positionering av orienteringsobjektet för medianplanet kan initieras genom att välja en medianplanfunktion i planeringsprogrammet. Genom att positionera orienteringsobjektet för medianplaneti förhållande till 2D-vyn med scandata kan en påverkad och en opåverkad sida indikeras. Detta kan göras för att beräkna offset. ln den första 2D-vyn 301 begränsas justering av orienteringsobjektets, här linjen som indikerar medianplanet, position till justering i en dimension. Orienteringsobjektet, här linjen för medianplanet, är i denna utföringsform begränsat till ompositionering i sidled, vilket indikeras med riktningsindikatorn 305, som är en tvåvägsriktningsindikator i formen av en stiliserad mus med en dubbelriktad pil. Justering av koronalplanet kan således göras i förhållande till en enskild 2D-vy av scandata och vari justering är begränsad till en enskild dimension.

Därefter i planeringsförfarandet är att justera transversellplanet hos 3D-volymen med scandata med sagittalplaneringsplanet och/eller den andra 2D-vyn 302 genom attjustera bäckenets horisontalorientering. Detta kan göras genom att aktivera den andra 2D-vyn 302, vilket kan vara en horisontalvy, och justera horisontalorienteringen. Fig. 5b illustrerar displayens 300 tillstånd efter att den andra 2D-vyn has aktiverats. Den första 2D-vyn 301 har i detta tillstånd blivit avaktiverad och det är inte längre möjligt att definiera någon positionsinformation i förhållande till denna vy såvida den inte aktiveras igen. Den andra 2D-vyn har aktiverats istället. Andra positionsinformation kan nu tillhandahållas i förhållande till den andra 2D-vyn 302. Positionsinformation indikeras i denna vy i form av andra orienteringsobjekts 306a, 306b, här formade som cirklar, position vid lämpliga positioner hos bäckenet, vilkas position i allmänhet är kända för den erfarna kirurgen som utför planeringen. Mellan orienteringsobjekten 306a, 306b genereras en linje, vilken indikerar horisontalorienteringen. När båda andra orienteringsobjekten 306a, 306b är placerade riktas scandatan in med 2D-horisontalplaneringsplanet och kan användas för att generera horisontaloffset efter efterföljande planeringssteg. Scandatans 304d horisontallinje indikeras i fig. 5b med en linje och planeringsplanets horisontallinje med en streckad linje 304e. När scandatans horisontallinjen har 11 lO 15 20 25 30 35 536 759 indikerats kan den riktas in med planeringsplanets horisontallinje, vilken är fördefinierad. Att justera positionsinformationen för horisontalplanet är begränsat till ompositionering i planet, dvs. i två dimensioner, vilket indikeras med riktningsindikatorn 305b, vilken är en fyrvägsriktningsindikator i form av en stiliserad mus med en fyrriktad pil. Scandatans sagittalplan kan in i den tredje 2D-vyn 303 riktas in med den tredje 2D-vyns 303 sagittalplaneringsplan genom att justera bäckenets vertikala orientering. Aktivering av denna vy illustreras inte i detalj, men kan göras på samma sätt som för att tillhandahålla positionsinformation för horisontalorienteringen relativt transversalplanet, som illustreras i fig. 3b. Attjustera positionsinformationen för vertikalorienteringen relativt sagittalplanet är begränsat till ompositionering i planet, dvs. i två dimensioner, elleri en dimension.

Att justera scandatans benanatomi i förhållande till 2D-vyernas planeringsplan via flera 2D- vyer 301, 302, 303 tillhandahåller 3D-positionsinformation som kan användas för att tillhandahålla positionsinformation för den virtuella implantatkomponenten i förhållande till 3D-volymen med scandata. lmplantatkomponentens 3D-positionsinformation i förhållande till 3D-volymen med scandata kan baseras på den första positionsinformationen och den andra positionsinformationen, och valfritt med den tredje positionsinformationen, för orienteringsobjekten.

Fig. 6a-6b illustrerar ytterligare steg 120 i fig. 3, vari en första del av den påverkade anatomin indikeras. Positionsinformation för ett påverkat lårbenshuvud tillhandahålls i en första 2D- vy 401 och en andra 2D-vy 402. Den första 2D-vyn 401 generas från 3D-volymen med scandata och är i denna utföringsform en koronalvy av en första del av scandatans benanatomi, såsom har beskrivits med avseende på fig. 5a-5b. Den andra 2D-vyn 402 genereras från 3D-volymen med scandata och är i denna utföringsform en horisontalvy av en andra del av scandatans kroppsanatomi. Den andra 2D-vyn 402 tillhandahålls från 3D-volymen med scandata vid en vinkel i förhållande till den första 2D-vyn 401 med scandata. En tredje 2D-vy 403, vilken är en sagittalvy av en tredje del av scandatans benanatomi, genereras i denna utföringsform från 3D-volymen med scandata. Den tredje 2D-vyn 403 tillhandahålls från 3D-volymen med scandata vid en vinkel i förhållande till den första 2D-vyn med scandata 401 och i förhållande till den andra 2D-vyn med scandata 402. Den första 2D-vyn 401, den andra 2D-vyn 402 och den tredje 2D-vyn 403 kan vara ortogonala i förhållande till varandra. Aktivering av den första 2D-vyn, den andra 2D-vyn och den tredje 2D-vyn kan göras på samma sätt som har beskrivits med avseende på fig. 5a-5b.

Ett positionsobjekt 404 innefattar i denna utföringsform en sfär, vilken representeras i vardera 2D-vy som en cirkel. Positionsobjektet 404 kan introduceras i den första 2D-vyn genom att först initiera en funktion för att definiera en första del hos den påverkade anatomin, i denna utföringsform det påverkade lårbenshuvudet. Positionsobjektets 404 position i förhållande till 3D- volymen med scandata tillhandahåller positionsinformation för implantatkomponenten. implantatkomponenten är i denna utföringsform en kopp för ett höftimplantat. När funktionen är initierad kan positionsobjektet positioneras genom att använda inmatningsanordningen i den aktiva 2D-vyn, vilket kan vara den första 2D-vyn 401, den andra 2D-vyn 402 eller den tredje 2D-vyn 403. 12 lO 15 20 25 30 35 536 759 När positionsobjektet har introducerats i en av 2D-vyerna kan det synas i de andra 2D-vyerna, t.ex. om det är ett tredimensionellt objekt och det representeras i de olika 2D-vyerna av ett 2D-objekt i vardera vy. Positionsobjektet 404 kan således först introduceras i en av 2D-vyerna 401, 402, 403 och sedan kan positionsobjektets 404 position justeras in vilken av 2D-vyerna 401, 402, 403 som helst. Att introducera positionsobjektet i en av 2D-vyerna 401 , 402, 403 tillhandahåller första positionsinformation och attjustera positionen i någon av de andra 2D-vyerna tillhandahåller andra positionsinformation. Den första och/eller den andra positionsinformationen kan innefatta koordinatinformation i en eller två dimensioner. Om den första och den andra positionsinformationen tillsammans endast innefattar information i två dimensioner kan således positionsinformation i en tredje dimension från en tredje 2D-vy vara nödvändigt. Den första positionsinformationen och den andra positionsinformationen, och valfritt den tredje positionsinformationen, kan tillsammans tillhandahålla koordinatinformation i tre dimensioner för positionsobjektet i förhållande till 3D-volymen med scandata.

Positionsobjektets 404 position kan justeras i 3D-rymden genom attjustera dess position i åtminstone två av 2D-vyerna 401, 402, 403, valfritt tre av 2D-vyerna 401, 402, 403 beroende på frihetsgraderna för attjustera dess position. l utföringsformerna i fig. 6a-6b kan positionsobjektets position justeras i två dimensioner i den första 2D-vyn 401 och endast i en dimension i den andra 2D-vyn 402, vilket indikeras med en fyrvägsriktningsindikator 405a respektive en tvåvägsriktningsindikator 405b. Positionsobjektets 404 storlek kan justeras genom att använda inmatningsanordningen, såsom att rulla med rullhjulet hos en mus, vilket indikeras med en storleksindikator 405c. Storleksindikatorn äri denna utföringsform en stiliserad mus med associerade ”+” och som indikerar att storleken kan förstoras (”+”) och förminskas (”-”).

Positionsobjektets 404 position kan även justeras i den tredje 2D vyn om så önskas. För att justera positionen i tre dimensioner är detta emellertid inte nödvändigt men kan vara önskvärt för noggrannare positionering. När positionsobjektets 404 position harjusterats har således den påverkade anatomin definierats. Positionsobjektets koordinater, som har definierats i flera 2D-vyer i x-dimensionen, y-dimensionen och z-dimensionen, tillhandahåller x/y/z-koordinaterna för den påverkade anatomirymden.

Fig. 6c-6d illustrerar ytterligare steg 120 i fig. 3, vari den andra delen av den påverkade anatomin indikeras. Positionsinformation för ett påverkat lårbensskaft tillhandahålls i en första 2D-vy 411 och en andra 2D-vy 412. Den första 2D-vyn 411 generas från 3D-volymen med scandata och är i denna utföringsform en koronalvy av en första del av scandatans benanatomi, såsom har beskrivits med avseende på fig. 5a-5b. Den andra 2D-vyn 412 genereras från 3D-volymen med scandata och är i denna utföringsform en horisontalvy av en andra del av scandatans kroppsanatomi. Den andra 2D-vyn 412 tillhandahålls från 3D-volymen med scandata vid en vinkel i förhållande till den första 2D-vyn 411 med scandata. En tredje 2D-vy 413, vilken är en sagittalvy av en tredje del av scandatans benanatomi, genereras i denna utföringsform från 3D-volymen med scandata. Den 13 lO 15 20 25 30 35 536 759 tredje 2D-vyn 413 tillhandahålls från 3D-volymen med scandata vid en vinkel i förhållande till den första 2D-vyn med scandata 411 och i förhållande till den andra 2D-vyn med scandata 412. Den första 2D-vyn 411, den andra 2D-vyn 412 och den tredje 2D-vyn 413 kan vara ortogonala i förhållande till varandra. Den första 2D-vyn 411, den andra 2D-vyn 412 och den tredje 2D-vyn 413 kan aktiveras pä samma sätt som har beskrivits med avseende på fig. 5a-5b.

Ett positionsobjekt 414 innefattar i denna utföringsform en linje eller cylinder.

Positionsobjektet kan således vara tredimensionellt, men vara representerat i varje 2D-vy 411, 412, 413 endast i två dimensioner. Positionsobjektet 414 kan introduceras i den första 2D-vyn 411 genom att först initiera en funktion för att definiera en andra del hos den påverkade anatomin, i denna utföringsform det påverkade lårbensskaftet. Positionsobjektets 414 position i förhållande till 3D- volymen med scandata tillhandahåller positionsinformation för implantatkomponenten. lmplantatkomponenten är i denna utföringsform ett lårbensimplantat för ett höftimplantat. När funktionen är initierad kan positionsobjektet 414 positioneras genom att använda inmatningsanordningen i den aktiva 2D-vyn, vilket kan vara den första 2D-vyn 411, den andra 2D- vyn 412 eller den tredje 2D-vyn 413. När positionsobjektet 414 har introducerats i en av 2D-vyerna kan det synas i de andra 2D-vyerna, tex. om det är ett tredimensionellt objekt som representeras i de olika 2D-vyerna av ett 2D-objekt i vardera 2D vy. Positionsobjektet 414 kan således först introduceras i en av 2D-vyerna 411, 412, 413 och sedan kan positionsobjektets 414 position justeras i vilken av 2D-vyerna 411, 412, 413 som helst. Att introducera positionsobjektet i en av 2D-vyerna 41 1, 412, 41 3 tillhandahåller första positionsinformation och att justera positionen i någon av de andra 2D-vyerna tillhandahåller andra positionsinformation. Den första och/eller den andra positionsinformationen kan innefatta koordinatinformation i en eller två dimensioner. Om den första och den andra positionsinformationen endast innefattar information i en dimension kan således positionsinformation i en tredje dimension från en tredje 2D-vy vara nödvändig. Den första positionsinformationen och den andra positionsinformationen, och valfritt den tredje positionsinformationen, kan tillsammans tillhandahålla koordinatinformation i tre dimensioner för positionsobjektet 414 i förhållande till 3D-volymen med scandata, såsom har beskrivits ovan.

Positionsobjektets 414 position kan justeras i 3D-rymden genom attjustera dess position i åtminstone två av 2D-vyerna 411, 412, 413, valfritt tre av 2D-vyerna 411, 412, 413 beroende på frihetsgraderna för attjustera dess position i vardera av 2D-vyerna 411, 412, 413. l utföringsformerna i fig. 6c-6d kan positionsobjektets position justeras i två dimensioneri den första 2D-vyn 411 och endast i en dimension i den tredje 2D-vyn 413, vilket indikeras med en fyrvägsriktningsindikator415a respektive en tvåvägsriktningsindikator 415b. Positionsobjektets 414 position kan även justeras i den tredje 2D vyn 413 om så önskas. Detta är emellertid inte nödvändigt men kan vara önskvärt för att noggrannare justera positionen i tre dimensioner. När positionsobjektets 414 position harjusterats har således den påverkade anatomin definierats. l denna utföringsform indikeras positionsobjektet 414 med en cirkel i den andra 2D-vyn 412. En linje 14 lO 15 20 25 30 35 536 759 skulle i denna utföringsform representeras med en prick i en horisontalvy, såsom den andra 2D-vyn 412, när den är positionerad för att indikera ett lårbensskaft i den första 2D-vyn och tredje 2D-vyn 413. Detta kommer vara svårt att urskilja för personen som utför planeringen. En cirkel 415 i den andra 2D-vyn 4112, vars center indikerar positionsobjektets 414 position i den första 2D-vyn 411 och den tredje 2D-vyn 413, indikerar således positionsobjektets 414 position. Objekt med olika form beroende på i vilken 2D-vy de visas kan således representera positionsobjektet 414.

Fig. 7a-7b illustrerar ytterligare steg 130 i fig. 3, varvid den opåverkade anatomirymden indikeras visad och positionsinformation definieras för implantatkomponenten.

Positionsinformationen som tillhandahålls med avseende på den opåverkade anatomirymden kan användas för att beräkna offset för den påverkade anatomin före och efter operation. Den opåverkade anatomin äri den illustrerade utföringsformen en höftled, dvs. ett lårbenshuvud och -skaft. Positionsinformationen för den opåverkade anatomirymden kan definieras på samma sätt som har beskrivits med avseende på den påverkade anatomirymden och i förhållande till fig. 6a-6d.

Fig. 6a-7b kommer därför inte beskrivas i mer detalj här. Hänvisningsbeteckningarna för beståndsdelarna i fig. 7a-7b motsvarar liknande hänvisningsbeteckningar för beståndsdelarna i fig. 6a-6c med endast den första siffran ersatt och är positionerade för den opåverkade anatomirymden och således för objekt därför. Till exempel motsvarar hänvisningsbeteckning 401 hänvisningsbeteckning 501, 402 motsvarar 502, 403 motsvarar 503, 411 motsvarar 511, 412 motsvarar 512 etc.

När den påverkade anatomirymden och den opåverkade anatomirymden har indikerats kan offset och LLD (Limb Length Discrepancy) genereras baserat på positionsinformationen som har definierats i flera 2D-vyer. Offsetinformationen kan tex. innefatta acetabular-/verklig lårbens- /funktionell lårbensoffset innan (som indikerar offset för den påverkade anatomin) och opåverkad acetabular acetabular-/verklig lårbens-/funktionell lårbensoffset. Dessa värden kan vara baserade på positionsindikatorernas positioner för den opåverkade och den påverkade anatomin och användas för att guida positioneringen av implantatkomponenten. Offseten och LLD-informationen kan beräknas såsom är allmänt känt inom området. Utföringsformer av uppfinningen innefattar emellertid att definiera den påverkade och den opåverkade anatomins positioner i flera 2D-vyer med scandata som är genererade från samma 3D-volym med scandata. Eftersom positionsindikatorernas position kan förbättras med metoden enligt utföringsformer av uppfinningen kan även offsetens och LLD- informationens noggrannhet förbättras, varvid även positioneringen av implantatkomponenterna kan förbättras och vara noggrannare, varvid kirurgins utkomst kan förbättras och därmed patientnöjdhet.

Offset kan, t.ex., definieras såsom beskrivs i Acta Orthop. Belg., 2010, 76, 432-442 “Primary hip arthroplasty templating on standard radiographs A stepwise approach”, av Thierry SCHEERLINCK. Lårbensoffset kan definieras som det kortaste avståndet mellan lårbensrotationscentrum och proximallårbenets längdaxel. Längdaxeln kan finnas genom att rita en linje mellan mitten av den beräknade lårbenskanalen mätt vid två olika nivåeri en del av 15 lO 15 20 25 30 35 536 759 proximallårbenet som verkar vara symmetriskt. Om patologi har deformerat lårbenshuvudet kan ursprungslårbenoffseten beräknas som avståndet mellan det ursprungliga lårbensrotationscentrumet och proximallårbenets längdaxel. Lårbensoffseten är viktig eftersom den kontrollerar spänningen och momentarm för abductormusklerna, mjukvävnadens spänning, förslitningen på acetabularkomponenten och lasten pä både acetabular- och lärbensimplantatet. Misslyckande med att återskapa lårbensoffset kan leda till överdrivet slitage, haltande och/eller höftinstabilitet. Överdriven lårbensoffset kan å andra sidan potentiellt överbelasta lårbensimplantet, generera mikrorörelser vid implantat-ben-gränssnittet och orsaka smärta i abductormusklerna och i området vid större trochanter. Acetabularoffseten kan definieras som kortaste avståndet mellan acetabularrotationscentrum och en linje vinkelrät med interteardrop, ritad längs projektionen av den mest distala delen av teardrop. Om patologi har deformerat acetabulum kan ursprungsacetabularoffseten hittas på samma sätt men höftrotationscentrum ersätts med det ursprungliga acetabularrotationscentrum. Actetabularoffseten är viktigt eftersom den kontrollerar spänningen av abductormusklerna och mjukvävnaden så väl som kroppsviktens hävarm och därmed lasten som överförs till acetabulum. Att minska acetabularoffseten genom överdriven medling för acetabularkomponenten kan leda till haltning och/eller höftinstabilitet. Att öka acetabularoffseten kan överbelasta koppen. Dessa aspekter kan minskas eller elimineras genom att använda utföringsformer av planeringsmetoden enligt uppfinningen.

Fig. 8a-8c illustrerar ytterligare stegen 140 och 150 i fig. 3, varvid implantatkomponenter positioneras baserat på indikeringarna av de påverkade anatomierna som illustreras i fig. 6a-6d, och vilkas positioner sedan justeras i flera 2D-vyer för den korrekta positioneringen i 3D-rymden och att tillhandahålla 3D-positionsinformation.

Fig. 8a illustrerar att i display 600 definiera positionsinformation för en första implantatkomponent i en första 2D-vy 601, en andra 2D-vy 602 och en tredje 2D-vy 603 med scandata, som innefattar ett första parti hos benanatomin, ett andra parti hos benanatomin respektive ett tredje parti hos benantomin hos scandatan, såsom har beskrivits ovan med avseende på fig. 5a-7b. De olika 2D-vyerna 601, 602, 603 kan hanteras som har beskrivits ovan, såsom aktiveras och att definiera positionsinformation i en eller flera dimensioner såsom indikeras med riktningsindikatorerna 605a, 605b och storleksindikator 6050 och kommer därför inte beskrivas i ytterligare detalj med avseende på fig. 8a-8c. Att definiera implantatkomponentens positionsinformation kan göras i flera steg. implantatkomponentens positionsinformation kan i ett första steg definieras i flera 2D-vyer med scandata. En 3D representation av implantatkomponenten kan sedan i ett andra steg överlagras i 2D-vyerna och sedan justeras om nödvändigt. Ett initialt läge för implantatkomponenten i förhållande till 2D-vyerna med scandata kan baseras på positionsinformationen för den påverkade anatomin, vilket representeras av positionsobjektet 404, som har definierats i tidigare steg. I fig. 8a-8c har läget för implantatkomponenten indikerats med en lägesindikator 604, i denna utföringsform en halvsfär med en radie som är obetydligt mindre än 16 lO 15 20 25 30 35 536 759 radien hos positionsindikatorn 404 för den påverkade anatomin. Lägesobjektet 604 kan introduceras i 2D-vyerna 601, 602, 603 genom att initiera en funktion för att definiera ett första parti hos den påverkade anatomin, i denna utföringsform det påverkade Iårbenshuvudet. När funktionen är initierad kan lägesobjektet 604 automatiskt positioneras baserat på positionsinformationen för den påverkade anatomins positionsobjekt 404, såsom inom positionsobjektets 404 gräns, som illustreras i fig. 8a. Lägesobjektets 604 position kan sedan justeras i en eller två dimensioner åt gången i flera 2D-vyer med scandata, såsom illustreras i fig. 8b. lfig. 8b har lägesobjektets position 604 överdrivits för att illustrera att lägesobjektet har flyttats till en annan position i förhållande till dess ursprungliga position i förhållande till positionsobjektet 404, vilket inte är dess optimala position. Personen som utför planering kan emellertid manuellt justera lägesobjektets 604 position genom att använda inmatningsansordningen så som har beskrivits ovan med avseende på positionsobjektet.

Fig. 8c illustrerar att definiera en virtuell implantatkomponents 610 position i förhållande till 3D-volymen med scandata baserat på lägesobjektets 604 position. Såsom kan ses i fig. 8c baseras den virtuella implantatkomponentens 610 position på positionsinformationen som definieras av lägesobjektets 604 position i förhållande till 3D-volymen med scandata. Den virtuella implantatkomponentens position kan justeras på samma sätt som lägesobjektet 604 och positionsobjektet 404, som har beskrivits ovan, i en eller två dimensioner åt gången i flera 2D-vyer för att justera dess position i tre dimensioner i förhållande till 3D-volymen med scandata. implantatkomponentens positionsinformation kan baseras på lägesobjektets x/y/z-koordinater.

Den andra implantatkomponenten kan konstrueras för att passa den första implantatkomponenten, såsom ett lårbenshuvud till en koppkomponent. När den första implantatkomponenten således har positionerats ges den andra implantatkomponentens position delvis av den första implantatkomponentens position, såsom att lårbenshuvudets position tillhandahålls av koppens position men kan röras däri och därför kan skaftet delvis bestämmas av användaren som utför planeringen.

Fig. 9 illustrerar att positionera en andra implantatkomponent 710, häri formen av ett implantatskaft för ett höftimplantat. Den andra implantatkomponentens 710 position kan definieras i en första 2D-vy med scandata 701, en andra 2D-vy 702 med scandata och en tredje 2D-vy 703 med scandata, såsom har beskrivits ovan med avseende på fig. 5a-8c. Detta kan göras i flera steg genom att definiera positionsinformation för ett lägesobjekt, som kan representeras i 2D, och sedan introducera en virtuell representation av implantatkomponenten, såsom har beskrivits med hänvisning till fig. 8a-8c. Det som har beskrivits med avseende på tidigare utföringsformer, och särskilt utföringsformerna i fig. 6a-6c, är även tillämpbart för utföringsformen i fig. 9.

Såsom har diskuterats ovan kan åtminstone första positionsinformation för åtminstone en implantatkomponent definieras i förhållande till en första 2D-vy med scandata och andra positionsinformation kan definieras i förhållande till en andra 2D-vy med scandata. Justering av objekts position i förhållande till vilken av 2D-vyerna som helst kan vara låst till justering i en enskild 17 lO 15 20 25 30 35 536 759 riktning eller dimension. Detta kan göra positionen enklare, med förbättrad position för noggrannare användning av positionsinformationen. I vissa utföringsformer kan justering av positionen i förhållande till vilken av 2D-vyerna som helst vara låst till justering i två riktningar eller dimensioner.

Eftersom 2D-vyerna med scandata är genererade från samma volym med scandata som är inriktade med planeringsplanen är det således möjligt att tillhandahålla positionsdata för implantatkomponenten i tre dimensioner i förhållande till 3D-volymen med scandata genom att använda två eller tre 2D-vyer som har genererats från scandatan i en vinkel i förhållande varandra.

Antalet vyer beror på frihetsgraderna - alla tre vyer låsta för planering i en enskild dimension kräver naturligtvis tre 2D-vyer låsta för att tillhandahålla positionsinformation i en enda enskild dimension vardera, såsom en x-dimension i en första 2D-vy, y-dimension i en andra 2D-vy och en z-dimension i en tredje 2D-vy. Koordinaterna tillhandahåller tillsammans x/y/z-positionskoordinatinformation för den virtuella implantatkomponenten i förhållande till 3D-volymen med scandata.

Fig. 10 illustrerar en utföringsform av steg 140 i fig. 130, varvid positionsinformation för en 3D-representation av den virtuella implantatkomponenten 810a, 810b kan först tillhandahållas av första och andra positionsinformation som definierats i flera 2D-vyer 801, 802, 803 med scandata, såsom har beskrivits ovan. Ett tredimensionellt positionsjusteringsobjekt 811a, 81 1 b, 811c är associerat med vardera 3D representation av den virtuella implantatkomponenten 810a, 810b.

Associerat med en första 3D-representation av den virtuella implantatkomponenten är ett första tredimensionellt positionsjusteringsobjekt 811a, i denna utföringsform format som en sfär. Den första implantatkomponenten är en 3D-representation av en kopp för ett höftimplantat. Koppen har inte någon speciell axel utan ett centrum. Sfären kan positioneras i centrumet för att göra justering av positionen för 3D-representationen av implantatet enkel och effektiv. Associerat med en andra 3D- representation av den virtuella implantatkomponenten är ett andra tredimensionellt positionsjusteringsobjekt 81 1 b. I fig. 10 är det andra tredimensionella positionsjusteringsobjektet 811b illustrerat separerat från implantatkomponenten 810b. Det kan emellertid alternativt vara associerat därmed. l denna utföringsform innefattar det en axelindikator. Axelindikatorn är i denna utföringsform representerad av ett 3D hårkors. Den andra implantatkomponenten är en 3D- representation av ett höftimplantats skaft. Skaftet har en längdaxel. Axelindikatorn kan ha en axel inriktad med den andra implantatkomponentens längdaxel. Förflyttning av axelindikatorn kan vara låst till rörelse i en dimension åt gången. Att välja en av axlarna hos axelindikatorn kan göras genom dra-och-släpp funktionalitet, dvs. att indikera axeln när en aktiverinigsknapp hos musen hålls nere, röra inmatningsanordningen och släppa aktiveringsknappen. Att förflytta en av axlarna hos axelindikatorn åt gången och i endast en riktning är således möjligt. Vardera axel kan i vissa utföringsformer förflyttas i två riktnignar ät gången, såsom i ett plan som är parallellt med en motsvarande 2D-vy med scandata 801, 802, 803. Att aktiva en axel hos axelindikatron aktiverar i vissa utföringsformer vidare även en associerad 2D-vy med scandata, vilken t.ex. kan förstoras och/eller byta position vid aktivering av förflyttelse av implantatkomponentens 811a, 811b position. 18 lO 15 20 25 30 35 536 759 Dimensionen som vardera axel hos axelindikatorn är flyttbar kan således vara ett plan som är parallellt med åtminstone en av 2D-vyerna med scandata 801, 802, 803. Axelindikatorn kan således innefatta en upppsättning indikatorer, såsom en första, andra och tredje axelindikator som är associerade med den virtuella implantatkomponenten och är flyttbara i en enskild dimension vardera. 3D-representationen av den virtuella implantatkomponenten 811a, 811b kan förflyttas i en enskild dimension åt gången genom att flytta en av den första, andra eller tredje axelindikatorn.

När positionsinformationen för en eller flera implantatkomponenter har erhållits kan den användas för olika syften, varv förbättrad positionsinformation är viktig. Positionsinformationen för implantatkomponenten används i vissa utföringsformer för att dela 3D-volymen med scandata i en första 3D-volym med scandata och åtminstone en andra delvolym med scandata baserat på den första och andra positionsinformationen, och valfritt tredje positionsinformation, som har erhållits från åtminstone två 2D-vyer med scandata. Den kan också valfritt vara baserad på åtminstone en sektion av den virtuella implantatkomponenten. Ytor hos implantatkomponenten kan vid de positioner där implantatkomponenten har definierats användas för att separera scandatan i delvolymerna. Detta kan tex. vara vid positionerna där en yta hos implantatkomponent 811a är belägen, såsom den halv- sfäriska ytan hos ett höftimplantats kopp, såsom represeterad av en triangulerad yta. När delvolymerna har erhållits kan de användas för att simulera rörelse av olika delar av scanadatan och således simlutera kirurgins utkomst. T.ex. kan scandata som innefattar benanatomi som relaterar till bäckenet seprareras i en första delvolym och scandata som relaterar till ett ben kan separeras i en andra delvolym. En första implantatkomponentens 811a position kan vara fast i förhållande till den första delvolymen och en andra implantatkomponents 811b position kan vara fast i förhållande till den andra delvolymen. Rörelse av den andra implantatkomponenten 811b i förhållande till den första implantatkomponenten 811a kan sedan simuleras, varvid delvolymnerna med scandata också kommer röra sig i förhållande till varandra. Om kirurgen under simuleringen upptäcker att någon av implantatkomponenterna 811a, 811b är belägna i en sub-optimal position kan positionsinformationen som är relaterad därtill uppdateras och en ny simulering utföras om nödvändigt. Subvolymernas beanantomier återges i vissa utföringsformer som 3D ytobjekt genom att använda volymåtergivningstekniker.

I vissa utföringsformer används implantatkomponentens positionsinformation till kirurginavigering, varvid en position för en första virtuell implantatkomponent i förhållande till 3D scandatan baseras på den första och den andra postionsinformationen. En andra implantatkomponent, vilken är en virtuell representation av positionen för ett faktiskt implantat i förhållande till den faktiska benanatomin hos patienten, vilken spåras genom att använda ett kirurginavigeringssystem, kan också visas på skärmen i förhållande till den första virtuella implantatkomponenten.

Fig. 11 illustrerar ett kirurginavigeringssystem, i vilket planeringsmetoden som beskrivits ovan kan användas. En planeringsenhet 900 kan innefatta en dator med mjukvarukodsegment för att 19 lO 15 20 25 30 35 536 759 tillhandahålla den pre-operativa planen. Planeringsenheten 900 kan som sådan ha en eller flera inmatningsanordningar 909, såsom ett tangentbord och en mus, och en eller flera utmatningsanordningar, såsom en display 910. Genom att använda patientplaneringsdatan och en virtuell representation av patienten 908 kan den pre-operative planen göras genom att använda flera 2D-vyer med scandata såsom har beskrivits ovan. Den pre-operative planen kan innefatta att planera åtminstone en position och orientering för det kirurgiska objektet 903a, 903b, 903c i förhållande till patienstrukturen 907, såsom en benanatomi, under kirurgin. l vissa utföringsformer innefattar det kirurgiska objektet 903a, 903b, 903c det virtuella implantatet. Den pre-operativa planeringen kan således innefatta att positionera och orientera en virtuell representation av det kirurgiska objektet, som hänvisas till som ett virtuellt objekt 91 1, i en optimal position och orientering i förhållande till åtminstone en virtuell struktur 908. Ett exempel på utföringsform skulle vara att positionera ett höftimplantat i förhållande till lårbenet och orientera höftimplantatets huvud i förhållande till bäckenets acetabulum. I förhållande till en höftersättning kan det kirurgiska objektet, och således det virtuella objektet, innefatta både acetabulärkoppen och lårbenskomponenten. Den pre-operativa planeringen kan således innefatta att planera flera objekt 903a, 903b, 903c, såsom acetabulärkoppen och lårbenskomponenten via deras virtuella representationer, i förhållande till flera patientstrukturer, såsom lårbenet och acetabulum. I utföringsformen i fig. 11 visas planering av en knäoperation, varvid patientstrukturen och den virtuella representationen därav kan innefatta flera strukturer, såsom skenben, vadben, och eller knäskål. l denna utföringsform innefattar det kirurgiska objektet 911 ett kirurgiinstrument och planerade positioner och orienteringar därför och således positionsinformation därför. Det kirurgiska objektet 903a, 903b, 903c är flyttbart i förhållande till patientstrukturen under operationen.

Planeringsenheten 901 är anpassad att tillhandahålla den pre-operative planen innefattande planerad position och orientering för det virtuella objektet i förhållande till den virtuella strukturen genom att använda flera 2D-vyer såsom har beskrivits ovan. Planeringsenheten kan även vara anpassad att registrera patientstrukturen i förhållande till den virtuella strukturen 908 och det kirurgiska objektet 911 i förhållande till det virtuella objektet 908.

Systemet tillhandahåller återkoppling för åtminstone ett kirurgiskt objekt 903a, 903b, 903c i förhållande till den pre-operative planeringen. Den pre-operative planeringen innefattar det virtuella objektet 911 , vilket är den virtuella representationen av det kirurgiska objektet, och en virtuell struktur 908, vilken är den virtuella representeringen av patientstrukturen. Det virtuella objektet 911 och den virtuella strukturen 908 kan representeras som 3D objekt, såsom 3D ytobjekt. Planeringsenheten 911 kan således vara en 3D planeringsenhet i vilken positionen i rymden definieras genom att använda flera 2D-vyer såsom har beskrivits ovan.

Positionsregistreringsenheten 902 är enligt utföringsformer anpassad att erhålla åtminstone en position för patientstrukturen. Positionsregistreringsenheten 902 kan fungera utan några betrodda markörer närvarande i scandatan såväl som under operationen. Patienten behöver 20 lO 15 20 25 30 35 536 759 således inte gå igenom någon operation för att placera de betrodda markörerna innan operationen.

Positionsregistreringsenheten 902 kan istället fungera baserat på patientstrukturens yta, såsom dess form, positioner för ytan inom positionsregistreringsenhetens 902 koordinatsystem etc., såsom kommer att diskuteras vidare nedan. Positionsregistreringsenheten 902 kan även vara anpassa för att registrera det kirurgiska objektets 903a, 903b, 903c position och orientering.

En spårningsenhet 912a, 912b, 913c, vilken kan vara färst vid det kirurgiska objektet 903a, 903b, 903c, är anpassad att spåra en nuvarande position och orientering för det kirurgiska objektet 903a, 903b, 903c inom ett koordinatsystem och således i förhållande till patientstrukturen när de tillhandahålls inom samma koordinatsystem eller koordinatsystem som är registrerade.

Kommunikationshubben 904 är anpassad att kommunicera positionsdata från positionsregistreringsenheten 902 till planeringsenheten 901 och positions- och orienteringsdata från spårningsenheten 912a, 912b, 913c till planeringsenheten 901. Patientstrukturens 907 position kan således registreras av positionsregistreringsenheten 902 och vidarebefordras till planeringsenheten 901 och registreras till patientstrukturen. Det kirurgiska objektets 903a, 903b, 903c position kan på samma sätt registreras, såsom av registreringsenheten 902 eller via dockningsstation såsom kommer att beskrivas nedan, och dess position och orientering kontinuerligt spåras av spårningsenheten 912a, 912b, 913c och vidarebefordras tillbaka till planeringsenheten 901 via kommunikationshubben 904. Positionsregistreringsenheten 902 är vidare i vissa utföringsformer anpassad att dynamiskt uppdatera patientstrukturens 907 position och orientering.

Kommunikationshubben 904 kommunicerar således data till och från olika de olika enheterna i systemet. Planeringsenheten kan uppdatera det virtuella objektets 911 position i förhållande till den virtuella strukturen 908 baserat på det kirurgiska objektets 903a, 903b, 903c spårade position och orientering i positionsregistreringsenhetens 902 eller patientens koordinatsystem beroende på hur systemet är uppsatt.

En återkopplingsanordning 905 äri utföringsformer av uppfinningen anpassad att tillhandahålla återkoppling av det kirurgiska objektets 903a, 903b, 903c nuvarande position och orientering i förhållande till det virtuella objektets 911 planerade position och orientering som svar pä det kirurgiska objektets 903a, 903b, 903c spårade nuvarande position och orientering. Återkopplingen innefattar i vissa utföringsformer en visuell indikator. En visuell indikator kan t.ex. innefatta en display, en ljussändare, såsom en eller flera LED:er, etc. I utföringsformen i fig. 11 är återkopplingsanordningen 903 en display hos planeringsenheten 901. Displayen kan således återge den virtuella strukturen 908, en representation av det virtuella objektet 911 i dess planerade position eller positioner och orientering eller orienteringari förhållande till den virtuella strukturen 908 och en representation av det kirurgiska objektets 903a, 903b, 903c nuvarande position och orientering i förhållande till den patientstrukturen 907. Representationen av det kirurgiska objektets 903a, 903b, 903c nuvarande position och orientering i förhållande till patientstrukturen 907 kan t.ex. tillhandahållas av en virtuell 3D modell av det kirurgiska objektet 903a, 903b, 903c. Den visuella 21 lO 15 20 25 30 35 536 759 indikatorn 905 kan således vara anpassad att tillhandahålla visuell återkoppling av det virtuella objektets nuvarande position och orientering i förhållande till det virtuella objektets planerade position och orientering baserat på det kirurgiska objektets spårade position och orientering. Detta kan t.ex. tillhandahållas via en display. Den visuella indikatorn kan tillhandahållas vid det kirurgiska objektet, såsom integrerat därmed, till exempel inom ett enda chassi hos det kirurgiska objektet. Den visuella indikatorn kan alternativt eller ytterligare vara anpassad att tillhandahålla visuell indikering av avvikelsen mellan det virtuella objektets nuvarande position och orientering i förhållande till det virtuella objektets planerade position och orientering på en skärm och således mellan det kirurgiska objektets nuvarande position och orientering och dess planerade position och orientering. Detta kan tillhandahållas baserat på eller som svar på det kirurgiska objektets spårade nuvarande position och orientering. Vissa utföringsformer kan även innefatta en visuell indikator som är anpassad att tillhandahålla visuell indikering av avvikelsen mellan det kirurgiska objektets nuvarande position och orientering i förhållande till det kirurgiska objektets planerade position och orientering, såsom via en visuell indikator som är integrerad med det kirurgiska objektet. En fler-färgs LED kan tex. indikera avvikelsen från en eller flera positioner och orienteringar, såsom rött indikerande >50 mm från planerad position och orientering, gult indikerande området 49 mm<>10 mm från planerad position och orientering och grönt indikerande <10 mm från planerad position och orientering. Områdena kan alternativt indikeras genom att använda en enfärgs-LED som blinkar med olika blinkmönster beroende på avvikelse. Återkopplingsanordningen 90 kan i ytterligare andra utföringsformer vara akustisk, varvid den akustiska signalens tonhöjd, typ av signal etc. skulle kunna indikera områdena.

En akustisk signal kan komplettera eller ersätta de andra utföringsformerna för att tillhandahålla återkoppling.

Positionsinformationen avseende vilken av implantatkomponenterna som helst kan exporteras till navigeringsenheten för att guida det faktiska implantatets position i förhållande till patientens benanatomi.

Enligt utföringsformer av uppfinningen kan positionsdatan, som definierats genom att använda flera 2D-vyer med scandata, användas för att planera en kirurgisk mall och producera en kirurgisk mall. Att planera genom att använda flera 2D-vyer med scandata har fördelen att den kirurgiska mallen exakt kan passa objektet den är konstruerad att passa till. Den kirurgiska mallen kan även vara ett kirurgiskt objekt i sig själv och vara integrerad med ett kirurgiskt navigeringssystem, såsom har diskuterats ovan.

Processerna och systemen som beskrivs häri kan utföras på eller omfatta olika typer av hårdvara, såsom datorsystem. I vissa utföringsformer kan dator, display och/eller inmatningsanordning vardera vara separata datorsystem, applikationer eller processer eller kan köras som del av samma datorsystem, applikation eller processer- eller en eller flera kan kombineras för att köras som del av en applikation eller process - och/eller vardera eller en eller flera kan vara del av eller köra på ett datorsystem. Ett datorsystem kan innefatta en buss eller annan 22 lO 15 20 25 30 35 536 759 kommunikationsmekanism för att kommunicera information samt en processor, som är kopplad med bussen, för att behandla information. Datorsystemen kan ha ett huvudminne, såsom ett direktåtkomstminne eller annan dynamisk lagringsanordning, kopplad till bussen. Huvudminnet kan användas för att lagra instruktioner och temporära variabler. Datorsystemen kan även innefatta ett läsminne eller annan statisk lagringsanordning kopplad till bussen för att lagra statisk information och instruktioner. Datorsystemen kan även vara kopplade till en display, såsom en CRT eller LCD monitor. lnmatningsanordningar kan också vara kopplade till datorsystemet. Dessa lnmatningsanordningar kan innefatta en mus, styrkula eller styrtangenterför markör.

Varje datorsystem kan implementeras genom att använda en eller flera fysiska datorer eller datorsystem eller delar därav. instruktionerna som exekveras av datorsystemet kan även läsas in från ett datorläsbart medium. Det datorläsbara mediet kan vara en CD, DVD, optisk eller magnetisk diskett, laserdiskett, bärvåg eller vilket annat medium som helst som är läsbart av datorsystemet. l visa utföringsformer kan hårdkopplade kretsar användas istället för elleri kombination med mjukvaruinstruktioner som exekveras av processorn. Kommunikationen mellan moduler, system, anordningar och beståndsdelar kan vara via en direkt eller växlad anslutning och trådbundna eller trådlösa nätverk eller anslutningar, via direktkopplade trådar eller vilken annan lämplig kommunikationsmekanism som helst. Kommunikationen mellan moduler, system, anordningar och beståndsdelar kan innefatta handskakning, notifieringar, koordinering, inkapsling, kryptering, huvud, såsom huvud för routing eller feldetekteringshuvud eller vilket annat lämpligt kommunikationsprotokoll eller -attribut som helst. Kommunikation kan även innefatta meddelanden relaterade till HTTP, HTTPS, FTP, TCP, IP, ebMS OASIS/ebXML, säkra uttag, VPN, kodade eller okodade linor, MIME, SMTP, MIME flerdels/relaterad innehållstyp, SQL, etc.

Vilken lämplig 3D-grafikbehandling som helst kan användas för att visa eller återge innefattande baserat på OpenGL, Direct3D, Java 3D etc. Hela, delar av eller modifierade 3D- grafikpaket kan även användas, såsom paket som innefattar 3DS Max, SolidWorks, Maya, Form Z, Cybermotion 3D eller vilka andra som helst. I visa utföringsformer kan olika delar av den nödvändiga ätergivningen också ske på traditionell eller specialiserad grafikhårdvara. Ätergivningen kan även ske på den generella CPU:n, på programmerbar hårdvara, på en separate processor, vara distribuerad på flera processorer, på flera dedikerade grafikkort eller genom att använda vilken annan lämplig kombination av hårdvara eller teknik som helst.

Såsom kommer bli uppenbart kan de ovan beskrivna specifika utföringsformernas särdrag och attribut kombineras på olika sätt för att skapa ytterligare utföringsformer, vilka alla faller inom föreliggande beskrivnings omfång.

Villkorat språk som används häri, såsom bland annat “kan”, “kunde”, “kanske”, “skulle kunna”, “t.ex.” och liknande avser generellt, om inte specifikt uttryckt annorlunda eller förstås annorlunda såsom använti sammanhanget, att förmedla att vissa utföringsformer innefattar, medan andra utföringsformer inte innefattar, vissa särdrag, beståndsdelar och/eller tillstånd. Sådant villkorat 23 lO 15 20 25 30 536 759 språk avser således generellt inte att antyda att särdrag, beståndsdelar och/eller tillstånd på något sätt är nödvändiga för en eller flera utföringsformer eller att en eller flera utföringsformer nödvändigtvis innefattar logik för att bestämma, med eller utan input eller påpekande från/av författaren huruvida dessa särdrag, beståndsdelar och/eller tillstånd innefattas eller skall utföras i varje specific utföringsform.

Varje processbeskrivning, beståndsdel eller block i flödesschemana som beskrivs häri och/eller visas i de åtföljande figurerna skall förstås som potentiella representativa moduler, segment eller delar av kod, vilka innefattar en eller flera exekverbara instruktioner för att implementera specifika logiska funktioner eller steg i förfarandet, såsom funktioner som hänvisas till ovan.

Altemativa implementationer innefattas inom omfånget av de utföringsformer som beskrivs häri, i lika beståndsdelar eller funktioner kan tas bort, exekveras i annan än den visade eller diskuterade ordningen, innefattande huvudsakligen samtidigt eller i omvänd ordning, beroende på den involverade funktionaliteten, såsom förstås av fackmannen.

Alla metoderna och förfarandena som beskrivs ovan kan innefattas i, och helt automatiseras via, mjukvarukodmoduler som exekveras av en eller flera datorer eller processorer för allmänna ändamål, såsom de datorsystem som beskrivs ovan. Kodmodulerna kan lagras på/i vilken typ an datorläsbart medium eller datorlagringsanordning som helst. Några eller alla metoderna kan alternativt innefattas i specialiserad datorhårdvara.

Det skall påpekas att många variationer och modifikationer kan göras till de ovan beskrivna utföringsformerna, vilkas beståndsdelar skall förstås vara bland andra acceptabla exempel. Alla sådana modifikationer och variationer avses vara innefattade häri inom denna beskrivnings omfång och skyddade av de följande patentkraven.

Föreliggande uppfinning har beskrivits ovan med hänvisning till specifika utföringsformer.

Andra utföringsformer än de ovan beskrivna är emellertid på samma sätt möjliga inom uppfinningens omfång. Andra metodsteg än de ovan beskrivna, att utföra uppfinningen med hårdvara eller mjukvara kan tillhandahållas inom uppfinningens omfång. De olika särdragen och stegen enligt uppfinningen kan kombineras i andra kombinationer än de beskrivna. Uppfinningens omfång begränsas bara av de bifogade patentkraven. 24

Claims (18)

lO 15 20 25 30 35 536 759 PATENTKRAV

1. Metod för att planera ett ortopediskt ingrepp innefattande att positionera en virtuell implantatkomponent i förhållande till en 3D-volym med scandata av en patient, innefattande att erhålla en 3D-volym med scandata av en patient, vilken innehåller scandata av benanatomi hos patienten; generera en första 2D-vy med scandata baserat på 3D-volymen med scandata; definiera första positionsinformation för den virtuella implantatkomponenten i förhållande till den första 2D-vyn; generera en andra 2D-vy med scandata baserat på 3D-volymen med scandata, varvid den andra 2D-vyn med scandata erhålls från 3D-volymen med scandata vid en vinkel i förhållande till den första 2D-vyn med scandata; definiera andra positionsinformation for den virtuella implantatkomponenten i förhållande till den andra 2D-vyn med scandata; och erhålla 3D positionsinformation för den virtuella implantatkomponenten i förhållande till 3D- volymen med scandata baserat på den första positionsinformationen och den andra positionsinformationen.

2. Metod enligt patentkrav 1, innefattande att justera positionen för åtminstone en av ett objekt i förhållande till den första 2D-vyn med scandata för att generera den första positionsinformationen och ett objekt i förhållande till den andra 2D-vyn med scandata för att generera den andra positionsinformationen, varvid justeringen är låst till justering i en enskild dimension i varje 2D-vy med scandata.

3. Metod enligt patentkrav 1 eller 2, innefattande att visa en tredje 2D-vy med scandata genererad från 3D-volumen med scandata, varvid den tredje 2D-vyn med scandata erhålls från 3D-volymen med scandata vid en vinkel i förhållande till den första 2D-vyn med scandata och den andra 2D-vyn med scandata och varvid den tredje 2D-vyn med scandata innefattar en del av benanatomin; definiera i förhållande till den tredje 2D-vyn med scandata tredje positionsinformation för den virtuella implantatkomponenten; och erhålla 3D positionsinformation för den virtuella implantatkomponenten i förhållande till 3D- volymen med scandata genom den första positionsinformationen, den andra positionsinformationen och den tredje positionsinformationen.

4. Metod enligt något av föregående patentkrav, innefattande att 25 lO 15 20 25 30 35 536 759 visa en 3D-representation av den virtuella implantatkomponenten i en position som definieras av den första och den andra positionsinformationen; och visa ett positionsjusteringsobjekt, som år associerat med den virtuella implantatkomponenten och som år flyttbart i en enskild dimension åt gången, varvid varje dimension år parallell med åtminstone en av den första och den andra 2D-vyn med scandata.

5. Metod enligt något av föregående patentkrav, varvid att definiera första och andra positionsinformation för den virtuella implantatkomponenten innefattar att definiera positionsinformation för åtminstone en av ett påverkat lårbenshuvud, påverkat lårbensskaft, opåverkat lårbenshuvud, opåverkat lårbensskaft, en kopp hos det virtuella implantatet, ett skaft hos det virtuella implantatet och ett knåimplantat.

6. Metod enligt något av föregående patentkrav, innefattande att dela 3D-volymen med scandata i en första 3D del-volym med scandata och en andra 3D del-volym med scandata baserat på den första och den andra positionsinformationen, och valfritt även baserat på åtminstone en del av den virtuella implantatkomponenten.

7. Metod enligt något av föregående patentkrav, innefattande att visa en första virtuell implantatkomponent i en position i förhållande till 3D-scandatan baserat på den första och den andra positionsinformationen och en andra virtuell implantatkomponent, vilken är en virtuell representation av ett faktiskt implantats position i förhållande till patientens faktiska benanatomi.

8. Metod enligt något av föregående patentkrav, innefattande att exportera navigeringsdata baserat på den första och den andra positionsinformationen till en navigeringsenhet för att guida ett faktiskt implantats position i förhållande till patientens faktiska benanatomi.

9. Metod enligt något av föregående patentkrav, varvid att generera den första 2D-vyn och den andra 2D-vyn, och valfritt vid beroende på patentkrav 3 den tredje 2D-vyn, innefattar att använda omformateringstekniker, t.ex. projektionsmetoder såsom maximumintensitetprojektion och/eller minimumintensitetprojektion, för att erhålla åtminstone en av omformaterade och rekonstruerade skivor, varvid 2D-vyerna innefattar åtminstone en av från 3D-volymen med scandata omformaterade och rekonstruerade bilder och varvid 2D-vyerna valfritt innefattar gråvärden som visas som pixeldata som erhålls från åtminstone en voxel hos 3D-volymen med scandata.

10. Metod enligt patentkrav 9, innefattande att generera den första 2D-vyn och den andra 2D-vyn, och valfritt vid beroende på patentkrav 3 den tredje 2D-vyn, med vinkel i förhållande till varandra som år ortogonal. 26 lO 15 20 25 30 35 536 759

11. . Metod enligt något av föregående patentkrav, varvid att definiera den första positionsinformationen och den andra positionsinformationen, och valfritt vid beroende på patentkrav 3 den tredje positionsinformationen, för den virtuella implantatkomponenten begränsas till att definiera i maximalt två frihetsgrader, valfritt till en enda frihetsgrad, för åtminstone en av den första positionsinformationen och den andra positionsinformationen, och valfritt vid beroende på patentkrav 3 den tredje positionsinformationen.

12. Metod enligt något av föregående patentkrav, varvid den första positionsinformationen definieras i den första 2D-vyns dimensioner och den andra positionsinformationen definieras i den andra 2D-vyns dimensioner, och valfritt vid beroende på patentkrav 3 definieras den tredje positionsinformationen i den tredje 2D-vyns dimensioner.

13. Metod enligt något av föregående patentkrav, varvid vardera av den första 2D-vyn, den andra 2D-vyn, och valfritt vid beroende på patentkrav 3 den tredje 2D-vyn, visas separat.

14. Metod enligt något av föregående patentkrav, innefattande attjustera åtminstone en av den första positionsinformationen i förhållande till den första 2D-vyn och den andra positionsinformationen i förhållande till den andra 2D-vyn, och valfritt vid beroende på patentkrav 3 den tredje positionsinformationen i förhållande till den tredje 2D-vyn.

15. Metod enligt patentkrav 14, varvid attjustera åtminstone en av den första positionsinformationen och den andra positionsinformationen, och valfritt vid beroende på patentkrav 3 den tredje positionsinformationen, för implantatkomponenten guidas av en offset för en påverkad anatomi i förhållande till en opåverkad anatomi.

16. Metod enligt något av föregående patentkrav, innefattande att definiera vardera av den första positionsinformationen och den andra positionsinformationen, och valfritt vid beroende av patentkrav 3 den tredje positionsinformationen, att innefatta koordinatinformation i en eller två dimensioner, varvid kombinationen av den första positionsinformationen och den andra positionsinformationen, och valfritt vid beroende på patentkrav 3 den tredje positionsinformationen, innefattar koordinatinformation i tre dimensioner.

17. Datorsystem innefattande en programmerbar anordning anordnad att utföra metoden enligt något av patentkraven 1-16.

18. Datorprogramprodukt lagrad på ett datorläsbart medium, innefattande: 27 536 759 datorkodsegment som är Iäsbara för en dator för att få en dator att exekvera metoden enligt något av patentkraven 1-16. 28