(57)【要約】  選択された患者における移植外科手術中に使用することを意図された移植装置に関連されるデータセットを維持するための方法を提供する。この方法は移植外科手術中に使用するように構成されたデータセット中に手術前計画情報を記憶するステップを含み、手術前計画情報は選択された患者の解剖を表す画像データと、移植装置の規定が少なくとも１つの異なる移植物の特性をそれぞれ有する１以上の移植装置を含むように画像データで表される解剖の解析に基づいた移植装置の規定と、解剖における移植装置の配置情報を含む外科手術情報とを含んでいる。データセットは、移植外科手術中に使用される実際の移植装置と移植外科手術中に使用される移植装置の実際の配置の詳細を含んでいる手術中情報を含むように修正される。修正されたデータセットは移植装置に関連した手術前計画情報および手術中情報の成果解析（即ち手術後解析）に使用するために記憶される。【選択図】図１
2009503634.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
選択された患者における移植外科手術中に使用することを意図された移植装置に関連されるデータセットを維持するための方法において、
移植外科手術中に使用するように構成されたデータセットに手術前計画情報を記憶し、手術前計画情報は、選択された患者の解剖を表す画像データと、移植装置の規定が少なくとも１つの異なる移植物の特性をそれぞれ有する１以上の移植装置を含むように画像データ中で表される解剖の解析に基づいた移植装置の規定と、解剖における移植装置の配置情報を含む外科手術情報とを含んでおり、
移植外科手術中に使用される実際の移植装置と移植外科手術中に使用される移植装置の実際の配置の詳細とを含んでいる手術中情報を含むようにデータセットを修正し、
移植装置に関連される手術前計画情報および手術中情報の手術後解析を容易にするためのその後のアクセスのために構成された修正されたデータセットを記憶するステップを含んでいる方法。
【請求項２】
さらに、選択された患者に適した移植装置を得るように移植装置供給業者から移植装置を注文するために移植装置の規定の一部を使用するステップを含んでいる請求項１記載の方法。
【請求項３】
さらに、規定及び画像データの同時の表示を容易にするために画像データ上に移植装置の規定を記憶するステップを含んでいる請求項２記載の方法。
【請求項４】
移植装置の規定はさらに移植物の寸法情報、移植物のタイプ情報、移植装置の挿入器具の識別値、移植装置の除去器具の識別値、移植外科手術中の移植物の挿入のための患者の手術面の識別値、移植装置のグラフィック表示のうちの少なくとも１つを含んでいる請求項１記載の方法。
【請求項５】
実際の移植装置は、移植物の寸法、移植物のタイプ、移植物の厚さ、移植物の材料、化学的ファクター、オフセット、隣接する移植物コンポーネントの角度構造、幾何学的構造を含むグループから適切に選択された移植物の特性に基づいて選択される請求項１記載の方法。
【請求項６】
さらに、患者名、誕生日、患者の年齢、患者の性別、手術日を含むグループから選択された患者の識別情報を手術前計画情報に対して付加するステップを含んでいる請求項１記載の方法。
【請求項７】
さらに、組織の特性、骨密度、患者の解剖の幾何学的測定を含むグループから選択された患者の解剖情報を手術中情報に対して付加するステップを含んでいる請求項１記載の方法。
【請求項８】
外科手術中に集められた手術中情報はさらに、移植装置の挿入に使用される実際の外科手術経路の詳細を含んでいる請求項７記載の方法。
【請求項９】
手術中情報は、外科医、移植外科手術に関連される医療専門家、外科手術中に使用される外科手術感知装置からなるグループから集められる請求項８記載の方法。
【請求項１０】
さらに、移植外科手術中にデータセットを修正した外科医及び他の医療専門家の監査追跡を示すためにデータセットを更新し、それによってデータセットの更新を追跡し、各更新を関連されるユーザに関連付けるステップを含んでいる請求項９記載の方法。
【請求項１１】
手術中情報はオーディオインターフェース、テキストインターフェース、ビデオインターフェースの少なくとも１つから集められる請求項８記載の方法。
【請求項１２】
さらに、患者の手術中の画像のセットを獲得し、その手術中の画像をデータセットの手術中情報に付加するステップを含んでいる請求項３記載の方法。
【請求項１３】
さらに、手術前計画情報に関連される移植装置のグラフィック画像を画像データに配列させるステップを含み、グラフィック画像は画像データと整列される請求項３記載の方法。
【請求項１４】
さらに、一般的な解剖的特性のグループに整合する患者の解剖の解剖的特性の識別によって移植装置の自動選択を容易にするため一般的な解剖的特性のグループを提供するステップを含んでいる請求項５記載の方法。
【請求項１５】
移植装置の選択はテンプレートのライブラリからのユーザの予め規定された嗜好とユーザ選択の少なくとも一方にしたがって移植装置のテンプレートのライブラリから行われる請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
一般的な解剖的特性のグループに対する画像データで表される患者の解剖の解剖的特性の整合は画像データに対する訓練された画像アトラスの適用と、画像データ中で表される患者の解剖の解剖的特性を含んでいる解剖領域に類似の一般的な解剖モデルを表すための統計的なモデルの使用を含んでいるグループから選択された解析技術に基づいている請求項１４記載の方法。
【請求項１７】
さらに、既存の移植のライブラリを含む標準的なアトラスを使用することにより画像データ中の既存の移植の画像を自動的に検出するステップを含み、その検出は移植のライブラリ中の移植の対応する既知の特性に対して既存の移植の画像中の識別可能な移植物の特性を整合するステップを含んでいる請求項１記載の方法。
【請求項１８】
さらに、外科手術中に使用される移植装置の性能解析を容易にするため手術後にデータセットを更新するステップを含んでいる請求項１記載の方法。
【請求項１９】
手術前計画の効率を評価するために計画された手術前情報と手術中情報とを比較するステップを含んでいる請求項１記載の方法。
【請求項２０】
選択された患者における移植外科手術中に使用することを意図された移植装置に関連されるデータセットを維持するためのシステムにおいて、
移植外科手術中に使用するように構成されたデータセット中に手術前計画情報を記憶するように構成された計画システムを具備し、手術前計画情報は選択された患者の解剖を表す画像データと、移植装置の規定が少なくとも１つの異なる移植物の特性をそれぞれ有する１以上の移植装置を含むように画像データで表される解剖の解析に基づいた移植装置の規定と、解剖における移植装置の配置情報を含む外科手術情報とを含んでおり、さらにシステムは、
移植外科手術中に使用される実際の移植装置と移植外科手術中に使用される移植装置の実際の配置の詳細とを含んでいる手術中情報を含むようにデータセットを修正するように構成された手術中システムと、
移植装置に関連される手術前計画情報および手術中情報の手術後解析を容易にするためのその後のアクセスのために修正されたデータセットを記憶するように構成された解析システムとを具備しているシステム。
【請求項２１】
選択された患者における移植外科手術中に使用することを意図された移植装置を決定するための方法において、
移植装置の配置に適した領域に関する患者の解剖の解剖的特性を表すためのデジタル画像データを獲得し、
解剖的モデル中に含まれ領域に関する一般的な解剖的特性のグループを提供し、
デジタル画像データ中の患者の解剖の解剖的特性を識別し、
識別された解剖的特性を解剖的モデルの一般的な解剖的特性のグループの少なくとも幾つかの一般的な解剖的特性と相関し、
前記相関ステップの結果に基づいて移植装置を選択し、患者の解剖に関する移植装置の配置情報を生成するステップを含んでいる方法。
【請求項２２】
一般的な解剖的特性のグループに対する識別された解剖的特性の前記相関は、画像データで表される患者の解剖の解剖的特性を含んでいる領域に類似している一般的な解剖モデルを表すため、訓練された画像アトラスを含むグループから選択された解剖的モデルに基づいている請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
前記相関するステップはさらに、識別された解剖的特性の幾何学的考察に基づいて計算を行うステップを含み、その計算は患者の解剖における移植装置の配置と、患者の解剖の選択された部分の幾何学的形態と、移植装置のコンポーネントの幾何学的構造を含むグループから選択された移植装置の特性を提供する請求項２１記載の方法。
【請求項２４】
さらに、移植装置の選択を行うために識別された解剖的特性に関する情報についてユーザによる手作業の調節のステップを含んでおり、その手作業の調節は更なる解剖的特性の付加と、少なくとも１つの識別された解剖的特性の削除と、識別された解剖的特性のうちの少なくとも１つの規定の修正と、移植装置の計算された特性の変更とから選択された少なくとも１つのパラメータを変更することを含んでいる請求項２３記載の方法。
【請求項２５】
移植装置は、移植物の寸法、移植物のタイプ、移植物の厚さ、移植物の材料、化学的ファクター、オフセット、隣接する移植物コンポーネントの角度構造、および幾何学的構造を含むグループから選択された移植物の特性に基づいて選択される請求項２１記載の方法。
【請求項２６】
選択された患者における外科手術中に除去することを意図された移植装置を決定するための方法において、
移植の移植装置特性を表すためのデジタル画像データを獲得し、
移植装置に関し既知の移植装置のライブラリとして表される一般的な移植装置特性のグループを提供し、
デジタル画像データ中の移植装置特性を識別し、
識別された移植装置特性をライブラリ中の少なくとも幾つかの一般的な移植装置特性と相関させ、
前記相関ステップの結果に基づいてライブラリから移植装置を選択するステップを含んでいる方法。
【請求項２７】
選択された患者における移植外科手術中に使用することを意図された移植装置を決定するための計画システムにおいて、
移植装置の配置に適した領域に関する患者の解剖の解剖的特性を表すためのデジタル画像データのセットを含んでいる記憶装置と、
前記領域に関する一般的な解剖的特性のグループを提供するための一般的な解剖的モデルと、
デジタル画像データ中の患者の解剖の解剖的特性を識別し、その識別された解剖的特性を解剖的モデルの一般的な解剖的特性のグループの少なくとも幾つかの一般的な解剖的特性と相関させるように構成された整合モジュールと、
前記相関の結果に基づいて移植装置を選択し、患者の解剖に関する移植装置の配置情報を生成するための選択モジュールとを含んでいるシステム。
【請求項２８】
選択された移植装置の複数の装置特性に基づいて選択された移植装置の記述を生成し、さらにデジタル画像データ上で複数の装置特性のうち少なくとも幾つかを転送する計画モジュールをさらに具備している請求項２７記載のシステム。
【請求項２９】
さらに、記述から選択された装置特性を含むように選択された移植装置の注文を発生するための移植物注文モジュールを具備し、その注文は選択された患者に適している移植装置を得るために移植装置の供給業者に送られるように構成されている請求項２７記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は外科的な移植物の使用に関し、特に移植物在庫管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
活動的なライフスタイルを維持することを望んでいる若い患者に外科医が手術を行うことによって、外科的な移植は近年益々一般的になっている。これは患者の特定の要求を満たす移植物のタイプ及び構造が種々であるために適切な移植物在庫を維持することを必要とする移植物製造業者にとって経済的な負担になる。これらの移植物の在庫のコストの減少を助けるための即時の配送および在庫制御が必要とされている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
在庫を減少する別の方法はこれらの移植物の使用および結果を記録し、不適切な結果を示す移植物を停止することによる方法である。現在の医学的移植計画及び在庫システムはこのような使用及び結果を追跡する能力は低い。
【０００４】
使用されるのに理想的な移植物を選択するプロセスは臨床医にとってしばしば時間を消費する。これは例えば画像操作、測定、テンプレートの組み合わせを含む。このようなプロセスはしばしば医療保険により返済されないので、正確で慎重な計画を行いそれらの効率を最適化して患者が返済を受けるためのより多くの手順を行うことによって、臨床医は患者に対する最良の結果の選択を行うことを必要とする状態に置かれる。
【０００５】
外科的配置の移植計画に存在するさらに別の問題は、計画と外科システムとの間で情報の適切な流れがないことである。
【０００６】
異なっているさらに関連した存在する問題は、患者が交換を必要とする既存の移植物を置換するために修正手術を必要とするとき、既存の移植が知られていないことである。特別なハードウェアが移植物の異なるセットを除去するために使用される。したがってある時に患者が有している移植物が何であるか知らないために、多数の種類の外科器具が利用可能であり、手術室で殺菌されることが必要とされる。
【０００７】
それ故、前述の欠点のうち少なくとも幾つかを克服または緩和する移植物在庫管理システム及び方法が必要とされる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
その広い特徴では、選択された患者における移植外科手術中に使用することを意図された移植装置に関連されるデータセットを維持するための方法が提供され、その方法は移植外科手術中に使用するように構成されたデータセットに手術前計画情報を記憶するステップを含み、手術前計画情報は選択された患者の解剖を表す画像データと、移植装置の規定が少なくとも１つの異なる移植物の特性をそれぞれ有する１以上の移植装置を含むように画像データ中で表される解剖の解析に基づいた移植装置の規定と、解剖における移植装置の配置情報を含む外科手術情報とを含んでおり、さらに移植外科手術中に使用される実際の移植装置と移植外科手術中に使用される移植装置の実際の配置の詳細を含んでいる手術中情報を含むようにデータセットを修正し、移植装置に関連される手術前計画情報および手術中情報の手術後解析を容易にするためにその後のアクセスのために構成され修正されたデータセットを記憶するステップを含んでいる。
【０００９】
別の特徴では、この方法はさらに選択された患者に適した移植装置を得るために移植装置の供給業者から移植装置を注文するために移植装置の規定の一部を使用するステップを含んでいる。
【００１０】
別の特徴では、選択された患者における移植外科手術中に使用することを意図された移植装置に関連されるデータセットを維持するためのシステムが提供され、このシステムは移植外科手術中に使用するように構成されたデータセット中に手術前計画情報を記憶するように構成された計画システムを有し、手術前計画情報は選択された患者の解剖を表す画像データと、移植装置の規定が少なくとも１つの異なる移植物の特性をそれぞれ有する１以上の移植装置を含むように画像データ中で表される解剖の解析に基づいた移植装置の規定と、解剖における移植装置の配置情報を含む外科手術情報とを含んでおり、さらにシステムは移植外科手術中に使用される実際の移植装置と移植外科手術中に使用される移植装置の実際の配置の詳細を含んでいる手術中情報を含むようにデータセットを修正するように構成された手術中システムと、移植装置に関連される手術前計画情報および手術中情報の手術後の解析を容易にするためのその後のアクセスのため修正されたデータセットを記憶するように構成された解析システムを含んでいる。
【００１１】
別の特徴では、選択された患者における移植外科手術中に使用することを意図された移植装置を決定するための方法が提供され、この方法は移植装置の配置に適した領域に関する患者の解剖の解剖的特性を表すためのデジタル画像データを獲得し、解剖的モデルに含まれ領域に関する一般的な解剖的特性のグループを提供し、デジタル画像データ中の患者の解剖の解剖的特性を識別し、識別された解剖的特性を解剖的モデルの一般的な解剖的特性のグループの少なくとも幾つかの一般的な解剖的特性と相関させ、この相関ステップの結果に基づいて移植装置を選択し、患者の解剖に関する移植装置の配置情報を生成するステップを含んでいる。
【００１２】
さらに別の特徴では、選択された患者における移植外科手術中に除去することを意図された移植装置を決定するための方法が提供され、この方法は移植の移植装置特性を表すためのデジタル画像データを獲得し、移植装置に関し既知の移植装置のライブラリとして表される一般的な移植装置特性のグループを提供し、デジタル画像データ中の移植装置特性を識別し、識別された移植装置特性をライブラリ中の少なくとも幾つかの一般的な移植装置特性と相関させ、その相関ステップの結果に基づいてライブラリから移植装置を選択するステップを含んでいる。
【００１３】
さらに別の特徴では、選択された患者における移植外科手術中に使用することを意図された移植装置を決定するための計画システムが提供され、このシステムは移植装置の配置に適した領域に関する患者の解剖の解剖的特性を表すためのデジタル画像データのセットを含んでいる記憶装置と、領域に関する一般的な解剖的特性のグループを提供するための一般的な解剖的モデルと、デジタル画像データ中の患者の解剖の解剖的特性を識別し、識別された解剖的特性を解剖的モデルの一般的な解剖的特性のグループの少なくとも幾つかの一般的な解剖的特性と相関させるように構成された整合モジュールと、前記相関ステップの結果に基づいて移植装置を選択し、患者の解剖に関する移植装置の配置情報を生成するための選択モジュールとを具備している。
【００１４】
さらに別の特徴では、選択された患者における移植外科手術中に使用するための移植装置に関する情報を生成するための方法が提供され、この方法は移植装置の意図している位置に関連される解剖を含んでいる選択された患者の画像データのセットを獲得し、画像データは移植外科手術の実行における使用に適合可能であり、移植装置の第１の寸法を決定するために画像データ中で表される解剖の空間解析を行い、少なくとも選択されたモデルと第１の寸法とは異なる第２の寸法を含んでいる複数の装置特性を有する移植装置の記述を生成し、複数の装置特性の少なくとも幾つかを画像データに関連付け、選択されたモデルと移植装置の第１及び第２の寸法とを含んでいる複数の装置特性のうちの選択された１つの特性を含むように注文を行うステップを含んでおり、その注文は選択された患者に適している移植装置を得るために移植装置の供給業者に送られるように構成されている。
【００１５】
付加的に、この方法はさらに解剖における移植装置の配置情報を含む外科手術情報を生成し、その外科手術情報は移植外科手術の実行における使用に適合可能である。１実施形態では、方法はさらに画像データ上に配置情報を配置させるステップを含んでいる。別の実施形態では外科手術情報は外科手術経路の詳細を含んでいる。
【００１６】
さらに別の実施形態では、方法はさらに移植外科手術を容易にするように構成された手術前計画データセットを生成するステップを含み、手術前計画データセットは画像データ、移植装置の記述および外科手術情報を含んでいる。
【００１７】
さらに別の実施形態では、方法はさらに第２の移植装置の情報を記述へ付加するステップを含み、第２の移植装置は移植外科手術中に前記移植装置と共に使用するためのものである。
【００１８】
さらに別の特徴では、選択された患者における移植外科手術中にデータセットを維持するための方法が提供され、この方法はデータセットに含まれる手術前計画情報をロードするステップを含み、手術前計画情報は患者の解剖を表す手術前画像データと、移植装置の少なくとも２つの異なる寸法を含んでいる移植装置の規定と、解剖における移植装置の配置情報を含む外科手術情報とを含んでおり、さらに方法は移植される移植装置の少なくとも実際の寸法と移植される移植装置の実際の配置の詳細とを含んでいる手術中情報を含むようにデータセットを修正し、移植外科手術の完了時に修正されたデータセットと、移植装置に関連される手術前計画情報および手術中情報の手術後解析を容易にするためのその後のアクセスのために構成可能な記憶され修正されたデータセットとを記憶するステップを含んでいる。方法はさらに移植装置の規定から選択された複数の装置特性を含んでいる命令に応答して移植装置の少なくとも２つの異なる寸法を得るステップを含んでいる。
【００１９】
１実施形態では、方法はさらに移植装置に関連される領域の患者の解剖の手術中の画像データのセットを記録し、手術中の画像データを含むようにそのデータセットを修正するステップを含んでいる。
【００２０】
別の実施形態では、この方法はさらに移植装置の規定が手術中の画像データと一致するように手術中の画像データを手術前画像データと相互一致させるステップを含んでいる。
【００２１】
別の実施形態では、移植装置の規定は手術前画像データによる表示に適した移植装置のグラフィック表示を含んでいる。
【００２２】
さらに別の特徴では、患者における移植外科手術中にデータセットを維持するためのシステムが提供され、データセットは移植外科手術中に使用される移植装置に関連され、このシステムはデータセット中に含まれる手術前計画情報を受信しロードするための処理モジュールを具備し、手術前計画情報は患者の解剖を表す手術前画像データと、移植装置の少なくとも２つの異なる寸法を含んでいる移植装置の規定と、解剖における移植装置の配置情報を含む外科手術情報とを含んでおり、さらにシステムは手術中情報を受信しその手術中情報を含むようにデータセットを修正するための入力モジュールを具備し、手術中情報は移植される移植装置の少なくとも実際の寸法と移植される移植装置の実際の配置の詳細とを含んでおり、さらにシステムは移植外科手術の完了時に修正されたデータセットと、移植装置に関連される手術前計画情報および手術中情報の手術後解析を容易にするためのその後のアクセスのために構成可能な記憶され修正されたデータセットとを記憶するためのデータセット記憶装置を含んでいる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の好ましい実施形態のこれら及びその他の特徴は添付図面を参照して以下の詳細な説明から明白になるであろう。  
［移植監視システム100］  
図１を参照すると、移植監視システム100が示されており、これは一体化された手術前の計画システム102を含み、移植物在庫管理システム104が成果データ管理システム107と共に示されている。また外科手術のナビゲーションシステム103と成果データ解析システム106も示されている。デジタル計画情報108（例えば患者の解剖の画像116、移植情報、外科手術経路指示）と、（手術前の計画システム102を使用する）外科手術手順の外科医の嗜好105（例えば使用される移植の好ましいタイプ）は、注文されて移植物製造業者112または供給業者から受取られた計画された移植物110の材料（例えば移植物のタイプ及び寸法）を提供するため移植物在庫管理制御システム104に連結されている。計画情報108は移植物110の材料の配置を助けるため外科手術手順中に（システム103を使用して）集められた任意の外科手術情報111（例えば使用される実際の移植物110の寸法、患者の外科手術の詳細など）と共に、成果データ管理システム107と共有されることも認識される。
【００２４】
図１を再度参照すると、移植監視システム100は前述のコンポーネントを使用して次の機能を提供する。  
１）手術前の計画システム102を使用する１以上の医療画像116における正確なデジタル手術前外科手術計画：その計画は（半）自動化移植物110の寸法及び配置と、計画された移植物110コンポーネントの（半）自動化注文と、手術前計画情報108の保存および結果データ管理システム103への直接的な送信と、さらに以下説明し図１０に示されている患者の解剖および移植物110の寸法及び配置の自動検出等からなるがそれらに限定されない。
【００２５】
２）外科手術のナビゲーションシステム103を使用する移植物110の位置付けの正確な手術中ナビゲーションシステム：そのナビゲーションは手術前に得られた画像116を有する移植物110の寸法及び配置の（半）自動化一致と、移植物110コンポーネントの配置のナビゲーションと、使用された移植物110のコンポーネントの（半）自動記録および置換用移植物110の在庫の注文（例えばネットワークの通信および／または紙形態）による自動注文と、システム103と、計画情報108および外科手術情報111の手術後追跡のために結果データ管理及びシステム107との外科手術情報111の直接的なリンクの補助とを有して外科医による移植物110コンポーネントの最終的な外科手術配置の記録と、成果データ解析システム106を使用するこのようなデータの解析等からなるがそれらに限定されない。
【００２６】
３）手術前計画情報108と、手術中ナビゲーションおよび外科手術情報111および臨床データ管理システム106のデータ解析報告120と、移植物110コンポーネント使用および外部システム114からの成果結果の（多センタ）集収との間の直接的なデジタルリンク等に限定されないがそれを通してシステム106を使用する手術後の外科手術成果解析。
【００２７】
［データセット950］  
したがって、前述の手術前の計画システム102（即ち計画情報108）と外科手術のナビゲーションシステム103（即ち外科手術情報111）により与えられる情報は図１０に示されているデータセット950の一部を含んでいる。このデータセット950はその後の解析のために成果データ管理システム107に送信され、記憶される。図１０に示されているように、データセット950は手術前の計画システム102により与えられる計画情報108と、外科手術のナビゲーションシステム103により与えられるような外科手術情報111と、成果データ解析システム106により与えられるような補足情報109と、ユーザインターフェース920またはデータ記憶装置を介して与えられるような他の外科、移植、患者情報113（例えば患者ＩＤ、移植手術に関する医療検査結果、既存の移植における他の情報など）を含んでいる。前述の計画情報108は手術中に外科医を補助するための移植物のタイプ、寸法、位置、患者の解剖の幾何学測定を含むことができる。
【００２８】
計画情報108は移植の配置を容易にするために患者の解剖の関連部分のボリュームを通して取られた複数のスライス平面を示している（例えばＤＩＣＯＭ標準にしたがって）画素のグループ化を含んでいる２次元画像を含んだ患者の解剖のデジタル画像116を含むこともできる。さらに、２次元画像は処理され、移植装置110の意図される位置に関する関連部分のボリュームの視覚化（例えば３次元の外形スライス）のために３次元のグラフィックモデル（即ちボクセル）に変換されることができる。
【００２９】
外科手術情報111は計画情報の一部として得られた情報を更新または変更でき、同様に外科手術手順中に得られた新しい情報を付加することができる。例えば外科手術情報111は使用される移植の実際のタイプおよび寸法と、手術中に計算された解剖的コンポーネントの新しい幾何学的測定と、付加的な患者の手術の詳細（即ち患者の状態についての情報）と、外科医による任意のコメントを反映することができる。例えば、これらのコメントはその後の移植を行う患者の能力について外科医により作成された（ビデオ、テキストまたはオーディオを通して得られた）画像116に関連される注釈を含むことができる。要約すると、外科手術情報111は成果データ解析システム106により補助されるような、作成された統計を含めた移植物110コンポーネントの性能の評価に使用するための全ての情報を含んでいる。
【００３０】
さらに前述したように、成果データ解析システム106は使用される特定の移植物110についての統計を維持し、移植物110の性能についてのデータと、患者の健康管理提供者の訪問後に得られるようなそれに関連する基本的な患者の健康情報とを含めた補足情報109を提供するために使用されることができる。補足情報109はその後の患者の外科手術中に外科医を助けるために使用されることができる。
【００３１】
［データ管理システム107］  
他の第３のパーティのソースからの外部システム114（例えば108のような手術前情報、111のような外科手術情報、および他の補足情報109）は移植物110の性能の追跡と監視を助けるため計画情報108と外科手術情報111と関連して、成果データ管理システム107へ送信されることができることもまた認識される。成果データ解析システム106は移植物110の性能の評価に使用される報告120を生成するように計画情報108、外科手術情報111、補足情報109を解析するために使用されることができることも認識される。
【００３２】
図２を参照すると、この図面を参照して一般的にシステム50として以後参照するシステム102、103、104、106、107、114はバス16を介してプロセッサ14へ結合されたメモリ12を有するコンピュータシステム10で構成されることができる。メモリ12は選択されたシステム50の機能（例えば画像116の観察及び操作と、外科手術手順を行う補助、成果報告120の生成及び解析）を動作するためのソフトウェア30を有する。コンピュータ10はまたユーザ（図示せず）と対話するためバス16を介してプロセッサ14に結合されるユーザインターフェース32を有している。このユーザインターフェース32はＱＷＥＲＴＹキーボード、キーパッド、トラックホイール、スタイラス、マウス、マイクロホンに限定されないがそれらのような１以上のユーザ入力装置と、ディスプレイ及びスピーカに限定されないがそれらのようなユーザ出力装置を含むことができる。ディスプレイがタッチセンシティブであるならば、ディスプレイはプロセッサ14により制御されるユーザインターフェース装置としても使用されることもできる。ユーザインターフェース32は選択されたシステム50を所望であるように操作するためにコンピュータ10のユーザにより使用される。コンピュータ10の出力データセット950（例えば計画情報108、外科手術情報111、成果報告120）はスクリーン上で表示されるデジタル画像により表され、および／または結果的な出力に関連される情報を与える記述データのセットまたはその組み合わせとしてメモリ12中のファイルとして保存されることができる。さらに、コンピュータ10は命令をプロセッサ14へ提供しおよび／またはソフトウェア30をロード／更新するためにバス16を介してプロセッサ14に結合されたコンピュータの読取り可能な記憶媒体34を含むことができる。コンピュータの読取り可能な記憶媒体34は単なる例示として磁気ディスク、磁気テープ、ＣＤ／ＤＶＤ  ＲＯＭのような光学的に読取可能な媒体、メモリカードのようなハードウェアおよび／またはソフトウェアを含むことができる。それぞれの場合に、コンピュータの読取り可能な記憶媒体34は小型ディスク、フロッピー（登録商標）ディスケット、カセット、ハードディスクドライブ、半導体メモリカードまたはメモリ12中に設けられたＲＡＭの形態を取ることができる。先に列挙した例のコンピュータの読取り可能な記憶媒体34は単独でまたは組み合わせて使用されることができることに注意すべきである。プロセッサ14への命令および／またはメモリ12中のソフトウェア30のロード／更新をするための命令はネットワーク（図示せず）にわたって与えられることができることも認識される。
【００３３】
［集積された手術前の計画システム102］  
手術前の計画システム102はプラン108を生成し、理想的な移植物110を選択するために自動化された計画方法及び外科手術嗜好105を使用する。手術前の計画システム102の動作はデジタル画像116で自動的にシステム102により認識される患者の解剖特徴に基づいて移植物110のタイプと移植物110の寸法の（半）自動選択を行うことができる。移植物製造業者112は外科手術の嗜好105に基づいて手作業で選択されるか自動的に選択されることができる。
【００３４】
図１５を参照すると、手術前の計画システム102が示されている。このシステム102は外科手術に所望される移植物110のタイプの選択を可能にするためにユーザインターフェース920、予め選択されたテンプレート926、テンプレートのライブラリ918と通信する移植物のタイプ選択モジュール1502を具備している。ユーザインターフェース920はユーザから直接に外科医／患者嗜好105と、患者の手術面、外科医のコメント、移植物110の配置またはその後の移植物110の除去のための最適な器具のようなその他の外科医情報924を受信することができる。システム102はさらに画像補正モジュール1510、自動移植相関モジュール1508、画像アトラス916を具備する。画像補正モジュール1510は拡大のため自動的に画像116を補正し、補正された画像116をさらに解析するために自動移植補正モジュール1508へ提供する。自動移植相関モジュール1508はさらに画像解析モジュール1504と移植物の整合モジュール1506を具備する。画像解析モジュール1504は補正された画像116を画像アトラス916を使用して解析し、患者の解剖に関する幾何学的測定と、移植物110の最適な配置を移植整合モジュール1506へ提供し、その移植整合モジュール1506は例えば移植物110の適切な寸法と位置を選択する。手術前の計画システム102はさらに移植物注文情報118を合成しそれを移植物在庫管理システム104へ送信する移植物注文モジュール1512と、計画情報108を合成しそれを外科手術のナビゲーションシステム103へ送信する計画モジュール1514を具備している。
【００３５】
［計画システム102の動作900］  
図９を参照すると、図１５を参照して前述した手術前の計画システム102とモジュールの例示的な動作900が示されている。最初に、ステップ902でユーザは特別な患者の研究と、計画される画像116を選択する。このインターフェースの１例は図１１ｂに示されている。これは有効なデジタル画像116および対応する患者のリストを提供するユーザインターフェース920の使用を通して行われることができ、それによって選択が行われると（図１１ａ）選択された研究中の画像116は図１１ｂに示されているように記憶装置34（図２参照）から自動的にユーザインターフェース920へロードされる。代わりに、特別な患者及び対応する患者情報113（図１０参照）に対する所望の画像116はユーザにより直接ロードされる。画像116は移植装置110の配置に適した領域の患者の解剖的特性を含んでいることが認識される。解剖的特性は以下さらに説明するように移植装置110の選択で使用するための識別可能な解剖的特性1403（図１４参照）を含んでいる。
【００３６】
［画像較正及び補正］  
ステップ904と906で、画像は自動的に較正され、画像補正が行われる。画像の自動較正904は画像116の拡大のための補正を含んでいる。Ｘ線画像のようなこれらの画像116はＸ線装置の点光源特性により本質的に拡大される。この拡大のための補正をするために（図１１ｂに示されている）拡大マーカー1102の自動検出が使用されることができる。拡大マーカー1102は捕捉期間中に画像に置かれたボール（ボールベアリングに類似する）であることができる。ボールの寸法は知られていないので、ソフトウェアはボールを検出し、ズーム係数を自動的に調節し、それによって全ての測定はボールにしたがって補正される。このプロセスは自動画像較正と呼ばれる。画像較正および補正は画像116中の識別可能な解剖的特性1403の自動化された識別を助けるために行われることができることが認識される。
【００３７】
前述の例は拡大マーカー1102としてボールを使用する自動画像較正を説明しているが、他のタイプのマーカーまたは識別子が類似の方法で画像116において使用されることもできることが当業者により理解される。
【００３８】
さらに、画像116の輝度及びコントラストのような画像116の特性またはその他のこのような表示特性はステップ906で調節されることができる。例えばＸ線画像のような画像116はユーザインターフェース920へのロード時間中に自動的に解析され、（幅／レベルとしても知られる）最適なコントラスト／輝度が画像に与えられる。後述するように、これらの調節された画像特性は例えば所望の移植物110の位置及び寸法の自動化された検出を容易にするために手術前の計画システム102により使用されることができる。
【００３９】
［移植物のタイプの選択］  
再度図９を参照すると、ステップ908で、画像解析および移植物の整合は図１５を参照して前述した手術前の計画システム102および対応するモジュールにより行われる。ステップ928により示されているように、移植物のタイプの選択は既知の移植物110のライブラリ918及びそれらの特徴と相互動作する。さらに図１２に示されている例のように、ユーザは予め選択されたテンプレート926と呼ばれるライブラリ918中の嗜好を選択または割当てることができる。テンプレートするとき、（早期の使用で規定されているように）患者の最も普通に使用される移植がユーザインターフェース920（図１２）で表示される。これはユーザがケースをテンプレートしようと望む度にテンプレート926の大きなリストを走査する必要をなくす。タイプの選択は移植装置110の製造業者と、患者の解剖の選択された領域に適した特定の移植装置110の構造の選択を含むことができる（例えば腰のタイプの移植装置110が腰の置換外科手術のために選択される）。
【００４０】
さらにテンプレートにおける労力及びマウスクリックの量を減少するために、自動プラン927が保存され適用されることができる。図１３に示されているように、これらの自動プラン927は１つのケースについて使用される移植の予め選択されたセットを含んでいる。例えば図１３は先に割当てられた好みのテンプレート926の特別なサブセットであってもよい。
【００４１】
したがって、図１５に示されているように移植物110のタイプは外科医／患者の嗜好105の使用、または直接的な移植のライブラリ918からの選択、或いは手術前の計画システム102へ記録されているユーザの先に規定された嗜好からの選択によってユーザインターフェース920を通して選択されることができる。
【００４２】
さらに前述したように、図１５は患者の手術面、外科医のコメント等のような他の外科医情報924がユーザインターフェース920を通して入力され、計画情報108の一部として後に使用されることができることを示している。
【００４３】
［画像解析及び移植物の整合］  
外科医情報924が選択され移植物のタイプが選ばれると、画像116は（選択された移植物のファミリから）注文されるべき移植物110の特性と、移植物110が画像116にしたがって配置されるべき場所を決定するために解析の準備が整えられる。移植物の特性は移植物の寸法、移植物のタイプ、移植物の厚さ、移植物の材料、化学的要素、オフセット、隣接する移植物コンポーネントの角度構造、幾何学的形態のような特性を含むことができるがそれらに限定されない。以下説明するように、２以上の移植装置110（例えば寸法）は必要とされる移植物110の寸法を計算する上での誤差または手術前の患者の解剖に対するその他の変化を考慮するために移植物製造業者112から注文されることができる。さらに、２以上のタイプの移植物110及び関連される寸法が移植外科手術のために注文されることができることが認識される。１例はボール及びカップジョイントである。
【００４４】
外科医（または他のユーザ）はユーザインターフェース920を介して、２以上の関連される移植装置110を注文するために例えば経験に基づいて、注文している情報を修正することができ、それによって各移植装置110は類似および非類似の両者の移植物の特性を有することが認識される。例えば移植装置の選択を行うため、識別される解剖特性に関する情報のユーザによる手作業の調節は更なる解剖特性の付加と、識別される解剖特性の少なくとも１つの削除と、識別される解剖特性の少なくとも１つの規定の変更と、移植装置の計算される特性の変更とから選択される少なくとも１つのパラメータを含むことができる。前述した画像116から検出された解剖的特性または他のランドマークの少なくとも幾つかは自動的に識別されることも認識される。
【００４５】
例えば計算された移植物110の寸法とは異なる移植物110の第２（それ以上）の寸法は患者の解剖の測定の計算における任意の可変性、または手術前計画段階で知られている情報と手術中に潜在的に実現する可能性のある情報との差を考慮するために注文されることができる。同じ移植において多数の移植装置110を注文する他の例は厚さ、オフセット、移植物の材料、化学的ファクター、隣接する移植物コンポーネントの角度形状、幾何学的構造のような変形を含むことができるがそれらに限定されない。
【００４６】
図１５を再度参照すると、理想的な移植物110の寸法と画像116上の位置を選択する自動相関モジュール1508は画像解析モジュール1504と移植物の整合モジュール1506を具備している。このプロセスは画像解析モジュール1504に画像116を解析する方法を“教える”多くのケースからなる画像アトラス916により促進されることができる。相関モジュール1508はデジタル画像116中の識別可能な特性1403の認識を行い、適切な移植装置110を選択するために識別された解剖特性1403を（２次元および／または３次元で）整合する種々の解剖モデルを使用することが認識される。これらの解剖モデルはアトラスベースのモデルと統計的モデルに限定されないがそれらのように画像ベースとするか非画像をベースとする両者のモデルを含むことができる。
【００４７】
アトラスベースのモデルと測定を使用するこのような画像解析の１例が図１４に示されている。この図では、骨盤画像の自己相関が行われる。
【００４８】
これは画像116上のある所望の解剖的ランドマークまたは他の識別可能な特性1403を検出するための複数の腰画像から予め訓練されている画像アトラス916の使用を含んでいる。識別可能な特性1403は点、形状、外形および／またはその集合のような（自然および／または人口的製造の両者の）特性／基準を含むことができるがそれらに限定されない。現在の画像116と画像アトラス916との間の相関は自動テンプレートモジュール1508が患者の解剖の画像上のある認識可能な解剖ランドマークを検出することを可能にする。例えば図１４に示されている腰の移植では、画像解析モジュール1504は、次の識別可能な特性1403、即ち大腿内の骨の特別なエッジの検出および大腿1402上の中心軸の決定と、検出されたエッジに基づく直径1404の測定との少なくとも幾つかを決定するために現在の画像116をアトラス画像916と相関する。例えば移植物の整合モジュール1506は画像116中の患者の解剖の空間的解析に基づいて特別な移植物110のタイプについて対応する移植物110の寸法、例えば画像解析モジュール1504により与えられる直径1404を割当て、したがって幾らかの手術前計画情報108が得られる。
【００４９】
画像解析モジュール1504は識別された解剖的特徴1403の幾何学的考察に基づいて計算を行うこともでき、グループから選択される移植装置の特性を与えるための計算は、患者の解剖における移植装置の配置、患者の解剖の選択された部分の幾何学的構造、移植装置のコンポーネントの幾何学的構造からなるグループから選択されることが認識される。これらの計算はオフセット、隣接する移植物コンポーネントの角度構造、幾何学的構造のような移植物の特性を含むことができるがこれらに限定されない。
【００５０】
例えば、コップの移植物110では、次の解剖的および／または空間的に識別可能な特性1403、即ち腰の外形及び対応するエッジ、骨盤の内環内の中心点が検出されることができる。これらの測定に基づいて、図１４に示されている寛骨臼のコップの殻は移植整合モジュール1506により決定される。さらに画像116をアトラス画像916へ相関することにより与えられるようなコップに関する中心軸及び中心点のようなあるランドマークの物理的位置の決定により、移植物整合モジュール1506は画像116上に対応する移植を配置することができる。前述の識別可能な特性1403は手術前計画情報108の一部として含まれることができることが認識される。
【００５１】
先の例は解析を容易にするために骨盤画像を解析し画像アトラスを使用する方法を示していることに注意すべきである。画像解析モジュール1504と移植物整合モジュール1506は移植物110の挿入に関する患者の画像116の任意のタイプを解析するために説明したように画像アトラス916を使用できることが当業者により理解されよう。
【００５２】
以下のような他の画像アトラス方法が使用されることができることが認識される。  
１．次のステップ、即ち、
ａ．画像のスケーリング、
ｂ．ステム軸
を含む半自動的テンプレート配置のためのＸｉｅ−ＭＡＩＣＳ−２００４。
【００５３】
（１）ガウスフィルタを使用する雑音減少、
（２）勾配演算子およびしきい値を使用するエッジ検出（特にこれらは水平方向のみでこれを行う）、
（３）検出されたエッジに基づいてシャフトの中心の発見、
（４）その他のランドマークは手作業で選択される。
【００５４】
２．以下のステップを含む骨折解析で使用されるフルオロ画像116からの大腿上の解剖ランドマーク1403の検出のためのＯｚｉｎｉａｎ−ＭＩＡ−２０００、
ａ．大腿のネックシャフトおよびヘッドに対して関係する領域を検出する。ＲＯＩは画像中のグレーレベルの水平プロフィールを解析し、急峻な変化を探すことによって決定され、３つの領域のそれぞれの予測されるプロフィールに整合され、
ｂ．ネックの中心を発見する。先のネックＲＯＩから、
（１）高い水平の勾配を有する点を発見し、それらを上部または下部のネック境界へ割当て、
（２）他の点とのその接続性に基づいて各点に信頼値を与え、
（３）低い信頼値を除去し、
（４）信頼値を更新し、
（５）２つの点のセット間の中間点を決定し、
ｃ．側皮質線を発見し、
（１）ルールベースの手順を使用して候補点のセットを発見し、
（２）これらを通って楕円を適合し、
ｄ．大腿ヘッド中心を発見し、
（１）シャフトに属する境界点を発見し、それらを通って線を適合する。
【００５５】
さらに統計的モデル、例えばhttp://www.isbe.man.ac.uk/〜bim/Papers/asm aam overview.pdfは以下のように含むことができる。
【００５６】
統計的モデルはそれらがセグメント化する特性1403の画像を生成することができるので「発生的」と考えられることができる。（分類子ＳＶＭ-http://en.wikipedia.org/wiki/Support_vector_machineのような）他の統計的モデルは画素のセットが幾つかの記述に整合するか否かを決定し、例えば画像データ116中の画素／ボクセルは統計的モデルに記載されている解剖的特性1403の対応する記述と整合する。歴史的に、統計的な発生的モデルは「スマート」アクチブ輪郭（スネイクとしても知られている）として紹介された。点分布モデル（ＰＤＭ）は点がＰＣＡを使用して相関される態様を「学習」するために使用された。次の世代はＰＣＡを有する形状及び画像の勾配をモデル化するアクチブ形状モデル（ＡＳＭ）であった。画像勾配は形状の近隣でのみモデル化される。第３世代はＰＣＡを有する形状及びテキスチャ（画像中の強度）をモデル化するアクチブアピアランスモデル（ＡＡＭ）であった。ＡＳＭとＡＡＭは画像をセグメント化し、モデルと画像との間の差を最小にするＰＣＡモデルのパラメータをサーチする。
【００５７】
［計画情報108および注文情報118］  
図９を参照すると、画像解析と移植物の整合ステップ908が行われると、その結果は画像アーカイブへ保存され、印刷されることができ、または患者情報、ケース情報、計画に使用される画像、手順で選択される移植を含む報告が作成されることができる。これは手術前計画情報108の更新を含むことができる。
【００５８】
この手術前計画情報108の１例は図１６ａおよび１６ｂで示されている。この報告は例示的な目的を意味しているだけであり、（図１で認められるように）注文情報を含む手術前計画情報108の任意のタイプは移植物110を注文するために使用されることができることに注意すべきである。計画情報108は外科手術で使用するために構成されることができることが認識される。
【００５９】
したがってステップ912で、作成された手術前計画情報108と注文情報118は次の情報、即ち移植物のタイプ、移植物の寸法、手術面、他の移植物110の特徴の少なくとも幾つかを含んでいる。注文118はステップ914で移植物製造業者112に送信される。移植物注文118はシステム102（図２参照）により実行されるソフトウェア30の一部として移植物注文モジュール1512により製造業者112へ送信される。注文モジュール1512はステップ912で集められた移植物110の情報を取り、所望の場所及び転送時間を含めた適切な注文118を製造業者112へ送信する。代わりに移植物注文情報118は自動的に郵送され、或いは他の方法で所定の日付で配送されるように移植物販売者または製造業者112へ転送されることができる。
【００６０】
さらに、プロセス900と手術前の計画システム102により与えられる手術前計画情報108は次のデータ、即ち行われる外科手術のタイプ、手術面、移植物のタイプまたはファミリ、移植物110の寸法、画像116における移植物の配置、外科手術の経路を含む外科手術の詳細、幾何学的情報（例えば外科手術の切断の位置決定と、患者の解剖に対する移植物の取り付け点）、患者情報、外科医情報、移植物110の除去／設置に対する外科医の器具の嗜好の少なくとも幾つかを含むことができる。
【００６１】
１以上の前述されたフィールドは計画情報108を作成するために図１５に示されている計画モジュール1514により合成され、計画モジュール1514は図９のステップ916で示されているようにこの情報を手術中の外科手術のナビゲーションシステム103へ送信する。計画モジュール1514はまた理想的な移植物110の寸法とは異なる移植物110の第２（それ以上）の寸法に関する詳細を生成することもでき、それによって患者の解剖の測定の計算における任意の可変性または手術前計画段階で知られている情報と、外科手術中に実現される情報との差を考慮する。計画モジュール1514はさらに図１４および１６ｂに示されているように少なくとも幾つかの計画情報108を画像116へ変換または重ねることができ、或いは情報はその他の方法で（例えば画像116のデータファイルとは別のアドレス可能なファイルに記憶されている）画像116のアドレスに連結されてもよい。代わりに計画情報108は画像116のないテキストとして送信されることができる。移植物110を示すグラフィックを含めた計画情報108はスライス毎をベースとして画像116に重ねられるかその他の方法で画像116にリンクされることが認識される。代わりに、計画情報108はナビゲーションシステム103によるレンダリング期間中に画像116上にダイナミックに表示されることができる。
【００６２】
図８を参照すると、手術前の計画システム102の自動テンプレートモジュール1508を使用する自動化された解剖及び移植物110の位置検出の１例が示されている。
【００６３】
前述した計画情報108は外科手術期間中に移植物110の配置を誘導するために患者の解剖の画像116について計算される特別な幾何学的測定（例えば外科手術の経路）を含むこともできる。このような測定の１例は図３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂで見られることができる。図３ｂは螺子の寸法が画像上で示されている脊椎移植物110と、多数の椎骨を共に接続する桿状体の桿状体の長さを示している。これらの測定は腰と脊椎に関して示されているが、各タイプの外科手術手順は所望の移植を配置し固定することにおいて外科医を補助する幾何学的測定の異なるセットを必要とする可能性があることが当業者により理解されるであろう。
【００６４】
図３ａ、３ｂ、３ｃを参照すると、システム102のソフトウェア30を使用して生成された計画情報108の例が示されている。図４ａ、４ｂ、４ｃは図３ａ、３ｂ、３ｃの別の実施形態を示し、また、外科手術中に外科医を補助するために手術前の計画システム102により生成される計画情報を示している。図３ａ−３ｃと図４ａ−４ｃを参照すると、計画情報108は以下のものを含むことができるがそれらに限定されない。
【００６５】
１）測定及びテンプレート200を含む総合的または部分的なジョイント置換計画と、
２）（半）自動的な脊椎骨検出202と、頚部、胸部、腰部の脊椎の移動性、整列、変形解析204を含んでいるがそれに限定されない脊椎解析及び計画と、
３）軟骨及び他の患者の解剖の（半）自動的な３次元モデル化と、
４）基準マーカーを使用する（半）自動的な拡大補正と、
５）デジタル画像中の移植物110の正確な寸法決定と位置付けのため基準マーカー208による２面206上の計画であり、ここでは基準マーカー208は既知の基準寸法決め及び間隔に基づいて自動拡大／較正について補助するため両画像206で記録されることができる。
【００６６】
システム102は外科手術手順の計画を助けるために画像116からの解剖的情報（例えば組織の特性、骨の寸法、骨の品質、骨の特徴−軟/硬骨、骨髄の密度等）の自動検出を使用することができる。
【００６７】
外科手術手順の計画で使用される他の画像116の処理特性には、画像116の深さを通して平均的な量の計算を助けるためにコントラスト／輝度、画像品質解析、基準マーカー208の存在、骨密度、および骨の前後に位置されている基準マーカー208の対が含まれるがそれに限定されない。さらに、多数の接続された画像116（例えば腰、膝、足首）はルーラーまたは基準マーカー208を含む他の装置を使用して相互に幾何学的形状的に関連されることができ、ルーラーまたは基準マーカーによって接続された画像116で測定を行うために基準マーカー208間の距離が知られる。さらにソフトウェア30のアトラスは外形を描きおよび／または外形を整合することによりデジタル画像116中の患者の解剖を自動的に認識するためにシステム102と103で使用されることができる。
【００６８】
［修正ケースのための集積された手術前の計画システム102］  
図７を参照すると、計画システム102は既存の移植物110の幾何学形状ライブラリを含んでいる。画像116は解析され、ライブラリに対して比較される。整合が発見されるとき、移植物110のタイプと移植物製造業者112についての情報は手術前情報108として保存される。手術室150で既存の移植物110を抽出するための必要な器具110を注文するように移植物製造業者112に対してウェブまたは手作業による注文118が行われる。
【００６９】
例えば計画システム102により患者中の既存の移植装置110を除去する場合には、以下のステップを含むことができる。  
ａ）移植装置110の移植装置特性を表すためにデジタル画像データ116を獲得し、
ｂ）移植装置110に関し、既知の移植装置110のライブラリ918として表される一般的な移植装置特性のグループを提供し、
ｃ）例えばアトラスベースのセグメント化／検出を通してデジタル画像データ116中の移植装置特性を識別し、
ｄ）その識別された移植装置特性をライブラリ中の少なくとも幾つかの一般的な移植装置特性に対して相関し、
ｅ）相関のステップの結果に基づいて、ライブラリ918から移植装置110を識別し、
ｆ）手術室150中で既存の移植を抽出するための除去器具を含んでいるがそれに限定されないデータを含んでいる、識別された移植装置110を除去するための注文情報118を生成する。
【００７０】
［外科手術のナビゲーションシステム103］  
図６に示されているように、外科手術のナビゲーションシステム103は手術前計画情報108を手術中のナビゲーションに連結するための自動方法を使用する。計画情報108を通して手術前の計画システム102から（一致モジュール1704を経て）得られた画像と、手術中画像1702の一致は各前記画像の類似の解剖的特性の認識によって行われる。画像の２つのセットの一致は患者または外科手術テーブル上の座標を手術前画像へマッピングすることによって行われることもできる。このようにして、計画情報108を経て得られた移植物110の情報は手術中画像1702に変換されるかそうでなければ連結されることができる。
【００７１】
図１６を参照すると、外科手術ナビゲーションシステム103は、手術前の計画システム102から計画情報108を受信しロードするための処理モジュール1710と、患者から得られた手術中画像1702および手術中に外科医により使用される移植物110装置の実際の寸法と患者上の移植装置の配置の実際位置の詳細とを含んだ手術中情報を受信するための入力モジュール1708とを具備している。入力モジュール1708は手術中情報を含むようにデータセット950を修正する。さらに外科手術ナビゲーションシステム103は移植外科手術の完了時の修正されたデータセット950を記憶するためデータセット記憶装置1712と通信し、記憶され修正されたデータセットが手術前計画情報108と移植装置110に関連される手術中情報の手術後解析を容易にするためにその後アクセスするように構成されている。
【００７２】
図６を参照して前述したように、外科手術ナビゲーションシステム103は手術前画像116の（半）自動化一致を図１７に示されているように患者1702の手術中画像に提供する。手術前情報（即ち手術前画像116とそれに関連される計画情報108）と手術室のテーブル上の患者との間には未知の空間的関係が存在するので、手術中一致1704によってそれらの間の正確な空間的対応が可能になり、それによって手術前画像116内の位置及び関連される計画情報108は手術室の実際の患者上の対応する解剖的位置にマップされる。一致プロセスは参照マーカー（基準マーカー）または手術前画像116の走査前および手術中画像1702の走査中に患者の解剖に取り付けられたランドマークの配置のような技術で知られている技術により行われることができる。前述したように、手術前に得られた基準マーカーの位置付けは計画情報108の一部として外科手術ナビゲーションシステム103へ送られることができる。例えば基準マーカーの位置に関する測定が手術前および手術中の画像116、1702の両者で得られると、それらの間の空間的な変換を決定するために基準一致が行われる。この空間的な変換は画像116、1702のいずれか一方における任意の座標が外科手術中に患者に位置されることを可能にする。前述の例は基準をベースとする一致を説明しているが、手術前および手術中の画像上のグラフィック形状の検出を含めた形状をベースとする一致のような他の既知の一致方法が使用されることができることが認識される。
【００７３】
前述の手順は図６に示されているように手術前の計画システム102により与えられる計画情報108と共に画像の手術中のナビゲーションを可能にする。
【００７４】
図１７を再度参照すると、外科手術情報111はオーディオ（即ち口述装置を使用する）、テキスト（即ちキーボードを使用する）またはビデオ（記録装置）の形態で手術中に外科医により与えられ、データセット950の一部としてその任意の組み合わせを使用して記憶されることができる。
【００７５】
さらに、前述したように手術前画像116上で物理的に挿入されるかそれでなければそこに連結される計画情報108はデータセット950の一部として記憶される。外科手術情報111は計画情報108を更新し、変更しまたはそれに付加することができる。前述したように、外科手術情報111は例えば行われた外科手術の切断の測定、患者の解剖の部分間の測定、（計画情報108により示唆されるものと異なるならば）移植物110のタイプ、寸法、位置に関する詳細を含めた外科手術中に使用される移植物110、外科手術及び患者の状態に関する任意の詳細、計画情報に対して行われた主な変更に関するコメントおよび変更の理由（即ち手術中に患者において検出された骨の病気）等を含むことができる。外科手術情報111はさらに手術中の画像1702と手術後の画像またはそれに対する連結を含むことができる。
【００７６】
外科手術ナビゲーションシステム103はさらに他のパーティ1706が外科手術情報111、計画情報108、データセット950に記憶されている患者／外科手術／移植に関する任意の他の情報を観察、変更または削除することを可能にする。これらの変更は前述したように監査追跡を維持するためにユーザが行った各変化の識別を追跡することができる入力モジュール1708を通して行われることができる。
【００７７】
データセット950を修正または観察することができる図１７に示されている他のパーティ1706は例えばそれら固有の移植の使用と、手術前と手術中の移植選択間で行われる任意の変化とを追跡するためにデータセット950を観察する移植物製造業者112を含むことができる。
【００７８】
通常のシステム100は整形外科移植、ステント、歯の移植、蝸牛移植等を含むがそれらに限定されないそれらのような移植の在庫を含めた任意の医療分野に適用されることができることが認識される。
【００７９】
外科手術ナビゲーションシステム103は、外科手術で実際に使用される移植物110と計画される移植物110を有する画像116を保存する（例えば移植物110の計画及び使用の監査追跡を行うことを助ける）ことに限定されないがそれらのことを含めた計画情報108を使用して行われる外科手術手順の結果として外科手術情報111の監視及び記録を行う。外科手術情報111はオーディオインターフェース（即ち口述装置）、テキスト（即ちキーボード）、ビデオ（即ちカメラ）を通して外科医または他のパーティから得られることができる。
【００８０】
［移植物在庫管理システム104］  
システム104の動作は多数の異なる移植物110及び対応する寸法を含んだキットとして製造業者112により（ナビゲーションシステム103を動作して）外科医へ送られる移植物110材料のパッケージを含むことができる。さらに、データ管理システム107の動作は時間にわたって移植物／患者の動作を監視し、アクセスするために使用されることができ、内密の患者情報を含むことができる。例えば成果データ解析システム106は移植統計を集収するために使用されることができる。これらの統計は例えば選択された患者の人口、移植物のタイプ、または他の人口統計を反映することができる。
【００８１】
図５を参照すると、移植物在庫管理システム104が示されており、これは自動移植物110の注文を含んでいる。システム102はシステム103を使用して行われる外科手術に対して予測される移植物110の寸法及びタイプ（および付属的な外科手術の供給物）を計画するために使用されることができる。注文118はシステム102により実行されるソフトウェア30の注文モジュールとして製造業者112へ送られる。その注文モジュールは計画情報108から集められた移植物110の情報を採取し、所望の輸送時間を含めた適切な注文118を製造業者112へ送信する。移植物在庫管理システム104はさらに移植物の材料110の一部として送られたが外科手術手順で使用されなかった返却された外科手術材料220を記述する。更新122は現在の外科手術手順の結果にしたがって（例えば一人の患者の腰における外科手術結果はその後の第２の腰の手術で移植物の材料が必要とされるか必要とされないかに影響する可能性がある）移植物の材料110に対して必要とされる変更と、他の関連される移植物110の注文に対する変更があった場合にシステム104へ送信されることもできる。
【００８２】
図６を参照すると、システム102と103との間の計画情報108によるリンクが示されている。計画情報108とナビゲーションシステム103との一致を手術前および手術中に可能にする自動解剖および移植物110の検出が示されている。このリンクは患者の人口統計および／または画像116の同じ患者の解剖の自動認識により手術前および手術中に行われる。計画情報108は説明した自動検出手順を使用して計画する画像116と一致される手術中の画像（図示せず）により強加されることができることが認識される。
【００８３】
前述の説明は単なる例示として好ましい実施形態に関することが認識されよう。システム102、103、106における多くの変更はその分野の知識を有する者には明白であり、このような明白な変形は明示してもしなくてもここで説明したように本発明の技術的範囲内に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】移植監視システムのブロック図。
【図２】図１のシステムの１例のコンピュータを示す図。
【図３ａ】図１の計画システムの例示的な計画情報を示す図。
【図３ｂ】図１の計画システムのさらに別の例示的な計画情報を示す図。
【図３ｃ】図１の計画システムのさらに別の例示的な計画情報を示す図。
【図４ａ】図１の計画システムのさらに別の例示的な計画情報を示す図。
【図４ｂ】図１の計画システムのさらに別の例示的な計画情報を示す図。
【図４ｃ】図１の計画システムのさらに別の例示的な計画情報を示す図。
【図５】図１の在庫管理システムの１例の構成図。
【図６】図１のシステムの計画とナビゲーションとの間の画像連結の１例を示す図。
【図７】修正の場合の計画の１例を示す図。
【図８】図１の計画システムのさらに別の例示的な計画情報を示す図。
【図９】図１の手術前の計画システムの１例の動作を示す図。
【図１０】図１の移植監視システムで使用されるデータセットの１例を示す図。
【図１１ａ】図１の手術前の計画システムで示されている例示的なインターフェースを示す図。
【図１１ｂ】図１の手術前の計画システムで示されている例示的なインターフェースを示す図。
【図１２】図１の手術前の計画システムにより使用される例示的なテンプレート選択インターフェースを示す図。
【図１３】図１の手術前の計画システムにより使用される例示的なテンプレート節約インターフェースの図。
【図１４】図１の手術前の計画システムにより骨盤画像で行われる自動テンプレートの１例を示す図。
【図１５】図１の手術前の計画システムの１実施形態を示す図。
【図１６ａ】図１５の移植物注文モジュールにより生成される例示的な報告を示す図。
【図１６ｂ】図１５の移植物注文モジュールにより生成される例示的な報告を示す図。
【図１７】外科手術のナビゲーションシステムのブロック図。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６ａ】
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【図１６ｂ】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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