(57)【要約】  固定装置は、第１及び第２の解剖学的構造セグメントに取り付けられ得る。次に、固定装置及びそれに取り付けられた解剖学的構造セグメントの画像がキャプチャされ得る。いくつかの例において、画像は互いに対して必ずしも直交している必要はない。次いで、固定装置に関連する構成情報を受け取ることができる。加えて、第１の画像情報は、例えば固定装置の１つ又は２つ以上の要素のうち少なくとも一部の、画像内における１つ又は２つ以上の位置の指標を含めて、受け取ることができる。加えて、第２の画像情報は、例えば第１及び第２の解剖学的構造セグメントのうち少なくとも一部の、画像内における１つ又は２つ以上の位置の指標を含めて、受け取ることができる。次いで、解剖学的構造変形の補正のための固定装置に対する操作を決定することができ、この決定された操作の指示が、次いで、１人又は２人以上のユーザに提供され得る。
2019528123.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２の解剖学的構造セグメントの解剖学的構造変形を補正するために、リング及びストラットを含む固定装置の操作を制御するための、コンピュータにより実現される方法であって、
コンピューティングシステムの１つ又は２つ以上のグラフィカルユーザインタフェースを使用して、前記固定装置に関連する構成情報を受け取ることであって、前記構成情報は、前記固定装置の１つ又は２つ以上の要素の１つ又は２つ以上の幾何学的特性を含む、ことと、
前記１つ又は２つ以上のグラフィカルユーザインタフェースを使用して、前記固定装置、及びそれに取り付けられている前記第１及び前記第２の解剖学的構造セグメントの画像を表示することと、
前記１つ又は２つ以上のグラフィカルユーザインタフェースを使用して、前記固定装置の１つ又は２つ以上の要素の少なくとも一部の、前記画像内における１つ又は２つ以上の位置の指標を含む第１の画像情報を受け取ることと、
前記１つ又は２つ以上のグラフィカルユーザインタフェースを使用して、前記第１及び前記第２の解剖学的構造セグメントの少なくとも一部の、前記画像内における１つ又は２つ以上の位置の指標を含む第２の画像情報を受け取ることと、
前記コンピューティングシステムにより、前記構成情報、前記第１の画像情報、及び前記第２の画像情報に少なくとも部分的に基づいて、三次元空間における前記第１及び前記第２の解剖学的構造セグメントの位置及び向きを決定することと、
前記コンピューティングシステムにより、前記解剖学的構造変形を補正するための、前記固定装置に対する操作を決定することであって、前記操作は、前記ストラットに対する調節を含む、ことと、
前記コンピューティングシステムにより、１人又は２人以上のユーザに対し、前記固定装置に対する前記操作の指示を提供することと、
を含む、コンピュータにより実現される方法。
【請求項２】
前記構成情報が、前記固定装置の１つ又は２つ以上のストラットの長さを含む、請求項１に記載の、コンピュータにより実現される方法。
【請求項３】
前記構成情報は、１つ又は２つ以上のストラットが載置されている載置点の指標を含み、前記載置点が非標準載置点である、請求項１に記載の、コンピュータにより実現される方法。
【請求項４】
前記１つ又は２つ以上のグラフィカルユーザインタフェースを使用して、前記構成情報に少なくとも部分的に基づいて、前記固定装置のグラフィック表現を提供することを更に含む、請求項１に記載の、コンピュータにより実現される方法。
【請求項５】
前記固定装置の参照リングは、それが載置されている解剖学的構造に対して非直交である、請求項１に記載の、コンピュータにより実現される方法。
【請求項６】
前記操作を決定することが、治療の初期部分において軸方向移動を実施するための命令に少なくとも部分的に基づいて実施されている、請求項１に記載の、コンピュータにより実現される方法。
【請求項７】
前記操作を決定することが、治療の指定された持続期間に少なくとも部分的に基づいて実施されている、請求項１に記載の、コンピュータにより実現される方法。
【請求項８】
前記操作を決定することが、指定されたディストラクション率に少なくとも部分的に基づいて実施されている、請求項１に記載の、コンピュータにより実現される方法。
【請求項９】
前記操作を決定することが、解剖学的構造クリアランスを確保するために軸方向隙間を生成するための命令に少なくとも部分的に基づいて実施されている、請求項１に記載の、コンピュータにより実現される方法。
【請求項１０】
閾値量を上回る少なくとも１つのストラットの移動をもたらす、前記固定装置に対する前記操作のうちの１つ又は２つ以上に対して、１つ又は２つ以上のアラートを生成することを更に含む、請求項１に記載の、コンピュータにより実現される方法。
【請求項１１】
前記第１及び第２の解剖学的構造セグメント並びに前記固定装置のリングの位置及び向きの１つ又は２つ以上のグラフィック表現を生成することを更に含み、前記１つ又は２つ以上のグラフィック表現が、前記解剖学的構造変形の治療全体にわたる、前記第１及び第２の解剖学的構造セグメント並びに前記固定装置の前記リングの位置及び向きの、日ごとのグラフィック表現を含む、請求項１に記載の、コンピュータにより実現される方法。
【請求項１２】
前記画像が非直交画像を含む、請求項１に記載の、コンピュータにより実現される方法。
【請求項１３】
第１及び第２の解剖学的構造セグメントの解剖学的構造変形を補正するために、リング及びストラットを含む固定装置の操作を制御するためのコンピューティングシステムであって、
１つ又は２つ以上のプロセッサと、
中に保存された命令を有する１つ又は２つ以上のメモリであって、該命令は、前記１つ又は２つ以上のプロセッサにより実行されると、前記コンピューティングシステムに、
前記コンピューティングシステムの１つ又は２つ以上のグラフィカルユーザインタフェースを使用して、前記固定装置に関連する構成情報を受け取ることであって、前記構成情報は、前記固定装置の１つ又は２つ以上の要素の１つ又は２つ以上の幾何学的特性を含む、ことと、
前記１つ又は２つ以上のグラフィカルユーザインタフェースを使用して、前記固定装置、及びそれに取り付けられている第１及び第２の解剖学的構造セグメントの画像を表示することと、
前記１つ又は２つ以上のグラフィカルユーザインタフェースを使用して、前記固定装置の１つ又は２つ以上の要素の少なくとも一部の、前記画像内における１つ又は２つ以上の位置の指標を含む第１の画像情報を受け取ることと、
前記１つ又は２つ以上のグラフィカルユーザインタフェースを使用して、前記第１及び前記第２の解剖学的構造セグメントの少なくとも一部の、前記画像内における１つ又は２つ以上の位置の指標を含む第２の画像情報を受け取ることと、
前記構成情報、前記第１の画像情報、及び前記第２の画像情報に少なくとも部分的に基づいて、三次元空間における前記第１及び前記第２の解剖学的構造セグメントの位置及び向きを決定することと、
前記解剖学的構造変形を補正するための、前記固定装置に対する操作を決定することであって、前記操作は、前記ストラットに対する調節を含む、ことと、
１人又は２人以上のユーザに対し、前記固定装置に対する前記操作の指示を提供することと、
を含むオペレーションを実行させる、１つ又は２つ以上のメモリと、
を備える、コンピューティングシステム。
【請求項１４】
第１及び第２の解剖学的構造セグメントの解剖学的構造変形を補正するために、リング及びストラットを含む固定装置の操作を制御するための、コンピュータにより実現される方法であって、
コンピューティングシステムの１つ又は２つ以上のグラフィカルユーザインタフェースを使用して、前記固定装置に関連する構成情報を受け取ることであって、前記構成情報は、前記固定装置の前記リング及び前記ストラットの１つ又は２つ以上の幾何学的特性を含む、ことと、
前記コンピューティングシステムにより、前記構成情報に少なくとも部分的に基づいて、三次元空間における前記固定装置の前記リングの位置及び向きを決定することと、
前記コンピューティングシステムにより、前記固定装置の前記リングの前記位置及び前記向きを示す１つ又は２つ以上のグラフィック表現を生成することと、
前記コンピューティングシステムにより、前記構成情報に少なくとも部分的に基づいて、前記解剖学的構造変形を補正するための、前記固定装置に対する操作を決定することであって、前記操作は、前記ストラットに対する調節を含む、ことと、
前記コンピューティングシステムにより、１人又は２人以上のユーザに対し、前記固定装置に対する前記操作の指示を提供することと、
を含む、コンピュータにより実現される方法。
【請求項１５】
前記１つ又は２つ以上のグラフィック表現が、前記解剖学的構造変形の治療全体にわたる、前記固定装置の前記リングの前記位置及び前記向きの、日ごとのグラフィック表現を含む、請求項１４に記載の、コンピュータにより実現される方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１６年８月２５日に出願された米国特許出願第１５／２４７，３３３号の優先権の利益を主張するものであり、その開示は参照により全体が本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
骨折及び／又は解剖学的構造（例えば骨）の変形の治療に使用される技術には、創外固定器（ヘキサポッドなど）及びその他の固定フレームを使用することが含まれてよく、これらは骨折部位の反対側の解剖学的構造セグメントに外科的に載置される。固定器、及び骨折部位における解剖学的構造セグメントの、一対のＸ線画像が撮影される。次いで、画像からのデータは、直交投影技術を用いて操作され、固定器及び解剖学的構造セグメントの三次元表現を構築し、これを治療計画の作成に使用することができ、これは例えば、固定器に対する調節によって解剖学的構造セグメントを再配置することを含み得る。
【０００３】
しかしながら、固定器操作を制御するための既存の技術には、数多くの制限が伴い、これが非効率性、合併症、及び低信頼性を生じ得る。例えば、いくつかの従来の技術は、Ｘ線画像が互いに対して直交し、かつ患者の解剖学的軸に位置合わせされる必要がある場合がある。更に別の例として、いくつかの従来技術は、標準リング穴のみに載置される固定器ストラットを必要とする場合があり、あるいは、載置される解剖学的構造セグメントに対して参照リングを直交させることが必要となる場合がある。加えて、いくつかの従来技術は、治療計画の生成方法を制限する場合があり、その場合、患者の様々なニーズ及び特性に基づいて計画を生成するための選択肢が、たとえあったとしても少ない場合がある。更に、いくつかの従来技術は、ユーザに提供されるフィードバックに関して限定的である場合があり、例えば、値と計算の確認が、たとえあったとしても少ない場合がある。これらの制限及び他の制限は、操作プロセスのコスト及び複雑性を必要以上に増大させることがある。更に、これらの制限は、治療計画の信頼性を低下させることもあり、これにより場合によっては、治癒プロセス中の解剖学的構造の不適切な位置合わせ、解剖学的構造間の結合の低下、位置合わせ補正を促進するための再度のＸ線撮像の必要性、又は更には追加の外科的処置の必要性を生じることがある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
整形外科の固定制御及び操作のための（例えば解剖学的構造（骨など）の変形の補正のための）技術が、本明細書に記述される。具体的には、いくつかの例において、固定装置は、第１及び第２の解剖学的構造セグメントに取り付けられ得る。次に、固定装置及び取り付けられた解剖学的構造セグメントの画像が、固定装置に対して様々な向きからキャプチャされ得る。
【０００５】
いくつかの例において、解剖学的構造の変形の補正のための、固定装置に対する様々な操作は、１つ又は２つ以上の技術を用いて決定することができる。例えば、いくつかの場合において、この固定装置に対する操作は、本明細書において以下、透視フレームマッチング（ＰＦＭ）と呼ばれる技術を用いて、決定され得る。ＰＦＭ技術において、固定装置と、取り付けられた解剖学的構造セグメントの画像は、互いに対して必ずしも直交している必要はない（例えば、非直交であってもよい）。ＰＦＭ技術のいくつかの例において、固定装置に関連する構成情報は、例えば、コンピューティングシステムの１つ又は２つ以上のグラフィカルユーザインタフェースを用いて受け取ることができる。受け取った構成情報は、固定装置の１つ又は２つ以上の要素の１つ又は２つ以上の幾何学的特徴、例えば、リングタイプ、リング径、ストラットサイズ、ストラット長、及び他の幾何学的特性を含むことができる。次いで、固定装置及び取り付けられた解剖学的構造セグメントの撮像画像が、例えば、コンピューティングシステムの１つ又は２つ以上のグラフィカルユーザインタフェースを使用して、表示され得る。ここで、画像を表示する際、第１の画像情報は、例えばコンピューティングシステムの１つ又は２つ以上のグラフィカルユーザインタフェースを用いて、受け取ることができる。第１の画像情報は、固定装置の１つ又は２つ以上の要素のうち少なくとも一部の、画像内における１つ又は２つ以上の位置の指標を含み得る。例えば、第１の画像情報は、画像内における、ヒンジ位置、ストラット位置、及び他の固定装置要素の位置の指標を含み得る。加えて、第２の画像情報は、ここで、例えばコンピューティングシステムの１つ又は２つ以上のグラフィカルユーザインタフェースを用いて、受け取ることができる。第２の画像情報は、第１及び第２の解剖学的構造セグメントのうち少なくとも一部の、画像内における１つ又は２つ以上の位置の指標を含み得る。例えば、第２の画像情報は、画像内における、第１及び第２の解剖学的構造セグメントの参照点（例えば、端点）及び中心線の指標を含み得る。次いで、構成情報、第１の画像情報、及び第２の画像情報を使用して、例えば、三次元空間における第１及び第２の解剖学的構造セグメントの位置及び向きを決定することができる。次いで、解剖学的構造変形の補正のための固定装置に対する操作を決定することができ、この決定された操作の指示が、次いで、１人又は２人以上のユーザに提供され得る。この固定装置に対する操作には、固定装置のストラットの調節（例えば、ストラットのサイズ及び／又は長さの調節）が含まれ得る。
【０００６】
ＰＦＭ技術に対して代替的に又はこれに加えて、解剖学的構造変形の補正のための固定装置に対する操作を決定するのに、種々の他の技術を採用することもできる。例えば、いくつかの場合において、本明細書において以下、標準技術と呼ばれる技術を採用してもよく、ここにおいて、様々な変形及び載置パラメータが、例えば外科医によって計算され、手動でソフトウェアに入力されてもよい。いくつかの例において、標準技術の計算精度を確保するために、固定装置及び取り付けられた解剖学的構造セグメントの画像が、互いに対して直交している必要がある場合がある。
【０００７】
別の例として、いくつかの場合において、本明細書において以下、急性意図的変形（ＡＩＤ）技術と呼ばれる更に別の技術を採用して、解剖学的構造変形の補正のための固定装置に対する操作を決定することができる。いくつかの例において、ＡＩＤ技術は、変形（例えば軟組織損傷）の補正のために有利であり得、ここにおいて患者の解剖学的構造及び／又は固定装置が一時的に柔軟に操作され、これによって、最終的なストラット位置がより容易に決定されかつ得ることができる。ＡＩＤ技術のいくつかの例において、ユーザは、変形された（例えば初期）及び位置合わせされた（例えば、最終的）ストラット位置を入力することができ、解剖学的構造変形の補正のための固定装置に対する操作は、少なくとも部分的に、変形された及び位置合わせされたストラット位置に基づいて決定され得る。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
前述の発明の概要、及び以下の本出願の好ましい実施形態の詳細な説明は、添付の図面と併せて読むことで、より良く理解されるであろう。画像解析を用いた整形外科用の固定の方法及び／又は技術を例示する目的のために、好ましい実施形態が図面に示される。しかし、以下の図において、本出願は図示したとおりの構成及び／又は手段に限定されるものではないことが理解されよう。
【図１】一実施形態による、撮像のために配置された固定アセンブリの斜視図である。
【図２】図１に例示される固定アセンブリの例示的な撮像プロセスの斜視図である。
【図３Ａ】解剖学的構造変形を補正するための固定装置の操作を制御するための例示的なプロセスを示すフロー図である。
【図３Ｂ】解剖学的構造変形を補正するための固定装置の操作を制御するための例示的なプロセスを示すフロー図である。
【図４】透視フレームマッチング（ＰＦＭ）技術を選択するための例示的なインタフェースのスクリーンショットである。
【図５】ＰＦＭ技術のための例示的な構成情報入力インタフェースのスクリーンショットである。
【図６】ＰＦＭ技術のための例示的な第１の画像情報入力インタフェースのスクリーンショットである。
【図７】ＰＦＭ技術のための例示的な拡大支援インタフェースのスクリーンショットである。
【図８Ａ】ＰＦＭ技術のための例示的な第２の画像情報入力インタフェースのスクリーンショットである。
【図８Ｂ】ＰＦＭ技術のための例示的な第２の画像情報入力インタフェースのスクリーンショットである。
【図８Ｃ】ＰＦＭ技術のための例示的な第２の画像情報入力インタフェースのスクリーンショットである。
【図８Ｄ】ＰＦＭ技術のための例示的な第２の画像情報入力インタフェースのスクリーンショットである。
【図８Ｅ】ＰＦＭ技術のための例示的な第２の画像情報入力インタフェースのスクリーンショットである。
【図８Ｆ】ＰＦＭ技術のための例示的な第２の画像情報入力インタフェースのスクリーンショットである。
【図８Ｇ】ＰＦＭ技術のための例示的な第２の画像情報入力インタフェースのスクリーンショットである。
【図８Ｈ】ＰＦＭ技術のための例示的な第２の画像情報入力インタフェースのスクリーンショットである。
【図９】ＰＦＭ技術のための例示的な変形パラメータインタフェースのスクリーンショットである。
【図１０】ＰＦＭ技術のための例示的な載置パラメータインタフェースのスクリーンショットである。
【図１１】ＰＦＭ技術のための第１の例示的な治療計画インタフェースのスクリーンショットである。
【図１２】ＰＦＭ技術のための第２の例示的な治療計画インタフェースのスクリーンショットである。
【図１３】ＰＦＭ技術のための第３の例示的な治療計画インタフェースのスクリーンショットである。
【図１４】標準技術を選択するための例示的なインタフェースのスクリーンショットである。
【図１５】標準技術のための例示的な変形パラメータインタフェースのスクリーンショットである。
【図１６】標準技術のための例示的な構成情報入力インタフェースのスクリーンショットである。
【図１７】標準技術のための例示的な載置パラメータインタフェースのスクリーンショットである。
【図１８】標準技術のための第１の例示的な治療計画インタフェースのスクリーンショットである。
【図１９】標準技術のための第２の例示的な治療計画インタフェースのスクリーンショットである。
【図２０】標準技術のための第３の例示的な治療計画インタフェースのスクリーンショットである。
【図２１】急性意図的変形（ＡＩＤ）技術を選択するための例示的なインタフェースのスクリーンショットである。
【図２２】ＡＩＤ技術のための第１の例示的な構成情報入力インタフェースのスクリーンショットである。
【図２３】ＡＩＤ技術のための例示的なリング構成情報ペインのスクリーンショットである。
【図２４】ＡＩＤ技術のための第２の例示的な構成情報入力インタフェースのスクリーンショットである。
【図２５】ＡＩＤ技術のための第３の例示的な構成情報入力インタフェースのスクリーンショットである。
【図２６】ＡＩＤ技術のための第１の例示的な治療計画インタフェースのスクリーンショットである。
【図２７】ＡＩＤ技術のための第２の例示的な治療計画インタフェースのスクリーンショットである。
【図２８】ＡＩＤ技術のための第３の例示的な治療計画インタフェースのスクリーンショットである。
【図２９】解剖学的構造変形を補正するための固定装置の操作を制御するための別の例示的なプロセスを示すフロー図である。
【図３０】本開示に従って使用するための例示的な計算装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
便宜上、図中の例示の様々な実施形態における同じ又は同等の要素は同じ参照番号で識別されている。以下の説明では、特定の専門用語は、単に便宜上使用されるに過ぎず、限定ではない。「右」、「左」、「上」及び「下」という語は、参照する図面における方向を示している。「内向きの」、「内向きに」、「外向きの」、「外向きに」という語はそれぞれ、装置及びその指定された部品の幾何学中心に対して向かう方向及び離れる方向を指す。非限定的であることが意図される用語には、上記の語、それらの派生語、及び同様の趣旨の語が含まれる。
【００１０】
最初に図１を参照して、身体組織（例えば第１及び第２の解剖学的構造セグメント１０２、１０４）は、身体組織間の結合又はその他の治癒を促進するために位置合わせ及び／又は方向付けることができる。解剖学的構造には、例えば、解剖学的組織及び解剖学的人工インプラントが含まれ得る。解剖学的組織には、例えば、体内の骨又はその他の組織が含まれ得る。身体組織の位置合わせ及び／又は方向付けは、調節可能な固定装置（例えば整形外科用固定器１００）に対して身体組織を接続することにより達成することができる。整形外科用固定器は、患者の身体に対して外側に留まるが、ただし、例えば最小侵襲性の取付部材によって、それぞれの個別の身体組織に取り付けられる、複数の個別の固定器部材を含む、創外固定装置を含み得る。固定装置には、例えば、骨延長法リングシステム、ヘキサポッド、又はテイラースペーシャルフレームが挙げられ得る。固定器部材を互いに対して空間的位置決めを調節することによって、それらに取り付けられたそれぞれの身体組織を再配向及び／又は何らかの手段で互いに対して位置合わせさせることができ、例えば、治癒プロセス中における身体組織間の結合を促進することができる。本明細書に記載の画像解析及び位置決め技術と組み合わせて、整形外科用創外固定器を使用することは、身体組織の直接的な測定及び操作が可能でない用途、身体組織への限定された又は最小侵襲性のアクセスが望まれる用途などにおいて、有利であり得る。解剖学的構造セグメントの変形を補正するための整形外科用固定器及びその使用のいくつかの例、並びに、固定器及び解剖学的構造セグメントの画像解析を行うための技術は、米国特許出願第１３／１１１，１８０号、「ＯＲＴＨＯＰＥＤＩＣ  ＦＩＸＡＴＩＯＮ  ＷＩＴＨ  ＩＭＡＧＥＲＹ  ＡＮＡＬＹＳＩＳ」（２０１１年５月１９日出願）に記述されており、この全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【００１１】
固定器部材は、調節部材を介して互いに接続することができ、この調節部材は、固定器部材の互いに対する空間的再位置決めを容易にするよう構成されている。例えば、図示の実施形態において、整形外科用固定器１００は、上部固定器リング１０６及び下部固定器リング１０８の形態の一対の固定器部材を備える。この固定器リング１０６、１０８は、同一又は異なるよう構成することができる。例えば、固定器リング１０６、１０８は、同一又は異なる直径を有することができる。同様に、固定器リング１０６、１０８は、変化する断面直径、厚さ等を備えるよう構成することができる。整形外科用固定器１００の固定器部材は、図示の上部及び下部固定器リング１０６、１０８に限定されるものではなく、整形外科用固定器１００は代替的に構築可能であることが、理解されよう。例えば、付加的な固定器リングを提供し、これを固定器リング１０６及び／又は１０８と相互接続することができる。固定器部材の幾何学的形状はリングに限定されるものではなく、固定器部材の少なくとも１つ（例えば全て）が、任意の他の好適な幾何学的形状を用いて、代替的に構築可能であることが、更に理解されよう。
【００１２】
第１及び第２の解剖学的構造セグメント１０２、１０４は、固定器リング１０６、１０８に載置可能な取付部材を用いて、上部及び下部固定器リング１０６、１０８のそれぞれに強固に取り付けることができる。例えば、図示の実施形態において、取付部材は取付ロッド１１０及び取付ワイヤ１１２の形態で提供されている。
【００１３】
ロッド１１０及びワイヤ１１２は、固定器リング１０６、１０８に載置された載置部材１１４に取り付けられた近位端と、解剖学的構造セグメント１０２、１０４に挿入又は他の方法で固定された、相対する遠位端との間に、延在する。載置部材１１４は、例えば、固定器リング１０６、１０８の周囲に沿って所定の点で、（例えば固定器リングによって画定されるねじ孔内に配置することにより）固定器リング１０６、１０８に取り外し可能に載置することができる。各固定器リング１０６、１０８に対して、載置部材１１４は、リングの上側表面、リングの下側表面、又はその任意の組み合わせに載置することができる。取付部材は、図示の実施形態の構成に限定されないことが理解されよう。例えば、図示されているロッド１１０及びワイヤ１１２及び任意の他のもののような、任意の数の取付部材を用いて、所望により解剖学的構造セグメントをそれぞれの固定器部材に固定することができる。取付部材のうち１つ又は２つ以上（例えばロッド１１０及び／又はワイヤ１１２）は、載置部材１１４を利用することなく、固定器リング１０６、１０８に直接取り付けるように代替的に構成され得ることが更に理解されよう。
【００１４】
上部及び下部固定器リング１０６、１０８は、少なくとも１つの（例えば複数の）調節部材によって、互いに接続することができる。少なくとも１つ（例えば全て）の調節部材が、互いに対する固定器リングの空間的位置決めの調節を可能にするように構成され得る。例えば、図示の実施形態において、上部及び下部固定器リング１０６、１０８は、長さ調節可能なストラット１１６の形態で提供される複数の調節部材によって互いに連結されている。整形外科用固定器１００の構成は、図示の実施形態の６つのストラット１１６に限定されるものではなく、所望に応じてより多くの又はより少ないストラットを使用できることが、理解されよう。
【００１５】
調節可能な長さのストラット１１６はそれぞれ、対向する上部及び下部ストラットアーム１１８、１２０を含み得る。上部及び下部ストラットアーム１１８、１２０のそれぞれは、連結部材又はスリーブ１２２内に配置された近位端と、上部及び下部固定器リング１０６、１０８にそれぞれ載置された自在継手１２４に連結された、対向する遠位端とを有する。図示の実施形態の自在継手は、上部及び下部固定器リング１０６、１０８の周辺に均等に間隔をおいて対になって配置されているが、所望により固定器リング上の任意の他の位置に代替的に、配置することができる。
【００１６】
各ストラット１１６の上部及び下部ストラットアーム１１８、１２０の近位端は、その表面に画定されたスレッドを有してよく、これは、スリーブ１２２内に画定された相補的スレッドにより受容されるように構成されており、これによって、ストラット１１６の上部及び下部ストラットアーム１１８、１２０の近位端は、それぞれのスリーブ１２２内に受容され、スリーブ１２２の回転によって上部及び下部ストラットアーム１１８、１２０がスリーブ１２２内で並進運動し、これにより回転の方向に応じてストラット１１６が延長又は短縮される。このように、各ストラット１１６の長さを、残りのストラットに対して独立に調節することができる。調節部材は、図示の実施形態の長さ調節可能なストラット１１６に限定されるものではなく、例えば１つ又は２つ以上の別の幾何学的形状、別の長さ調節機構等を使用して、望ましいように調節部材を代替的に構築可能であることが、理解されよう。
【００１７】
調節可能な長さのストラット１１６とユニバーサルジョイント１２４（これらにより上部及び下部固定器リング１０６、１０８に載置されている）によって、整形外科用固定器１００は、スチュワートプラットフォーム、より具体的には骨延長法リングシステム、ヘキサポッド、又はテイラースペーシャルフレームと同じように機能することができる。すなわち、ストラット１１６に長さ調節を行うことにより、上部及び下部固定器リング１０６、１０８、ひいては解剖学的構造セグメント１０２、１０４の空間的位置決めを変更することができる。例えば、図示の実施形態において、第１の解剖学的構造セグメント１０２が上部固定器リング１０６に取り付けられ、第２の解剖学的構造セグメント１０４が下部固定器リング１０８に取り付けられる。第１及び第２の解剖学的構造セグメント１０２、１０４の上部及び下部固定器リング１０６、１０８への取り付けは、図示の実施形態（例えば、第１及び第２の解剖学的構造セグメント１０２、１０４の中心長手方向軸Ｌ１、Ｌ２が、上部及び下部固定器リング１０６、１０８のそれぞれの面に対して実質的に垂直になっている）に制限されるものではなく、外科医は、整形外科用固定器１００を設定するときに、第１及び第２の解剖学的構造セグメント１０２、１０４を上部及び下部固定器リング１０６、１０８内で位置合わせするのに完全なフレキシビリティを有することが理解されよう。
【００１８】
１つ又は２つ以上のストラット１１６の長さを変えることにより、上部及び下部固定器リング１０６、１０８、ひいては解剖学的構造セグメント１０２及び１０４が、互いに対して再位置決めされ、これによって、これらのそれぞれの長手方向軸Ｌ１、Ｌ２が、互いに対して実質的に揃えられ、かつ、これらのそれぞれの破断端１０３、１０５が互いに接し、これにより治癒プロセス中の結合を促進することができる。ストラット１１６の調節は、本明細書に記述されるような長さ調節に限定されず、ストラット１１６は望ましいように異なる調節を行うことができることが、理解されよう。固定器部材の位置の調節は、長さ調節可能なストラット１１６の長さを調節することに限定されるものではなく、また、固定器部材の互いに対する位置決めは、例えば固定装置に接続された調節部材のタイプ及び／又は数に応じて、別の調節を行うことができることが、更に理解されよう。
【００１９】
整形外科用固定装置（例えば整形外科用固定器１００）の固定器部材の再位置決めは、身体組織内で、角度、並進、回転、又はこれらの任意の組み合わせの変位を補正するために使用することができる。本明細書に記述される技術と共に利用される固定装置（例えば整形外科用固定装置１００）は、このような複数の変位欠陥を個別に又は同時に補正することができる。しかしながら、固定装置は、図示の整形外科用固定器１００に限定されるものではなく、固定装置を望ましいように代替的に構築可能であることが、理解されよう。例えば、固定装置は、追加の固定部材を含んでよく、別の幾何学的形状を有する固定部材を含んでよく、より多くの又はより少ない数の調節部材を含んでよく、別の代替的に構築された調節部材を含んでよく、又はこれらの任意の組み合わせであってもよい。
【００２０】
ここで図２を参照して、固定装置の例示的な撮像が、ここで詳細に記述される。画像は、同じ又は異なる画像化技術を使用してキャプチャすることができる。例えば画像は、Ｘ線撮像、コンピュータ断層撮影、磁気共鳴画像法、超音波、赤外線撮像、写真、透視、可視スペクトル撮像、又はこれらの任意の組み合わせを用いて取得することができる。
【００２１】
画像は、互いに対して、及び固定器１００と解剖学的構造セグメント１０２、１０４に対して、任意の位置及び／又は向きからキャプチャすることができる。換言すれば、キャプチャされた画像が互いに対して直交していなければならないという要件はなく、また、患者の解剖学的軸線に揃っていなければならないという要件もないため、これにより、撮像装置１３０の位置決めにおけるほぼ完全なフレキシビリティが外科医に提供される。好ましくは、画像１２６、１２８は、異なる方向又はる向きからキャプチャされ、これにより画像が重ならないようにされる。例えば、図示の実施形態において、一対の画像１２６、１２８の像面は、互いに対して垂直ではない。換言すれば、画像１２６、１２８の像面間の角度αは９０度ではなく、これにより画像１２６、１２８は互いに対して非直交である。好ましくは、少なくとも２つの画像が撮影されるが、追加の画像をキャプチャすることで、本方法の精度を高めることができる。
【００２２】
画像１２６、１２８は、１つ又は２つ以上の撮像源又は撮像装置（例えばＸ線撮像装置１３０及び／又は対応する画像キャプチャ装置１２７、１２９）を使用してキャプチャすることができる。画像１２６、１２８は、単一の再位置決め可能なＸ線撮像装置１３０によりキャプチャされたＸ線画像であってよく、あるいは、別々に位置決めされた撮像装置１３０によりキャプチャされてもよい。好ましくは、以下により詳しく記述されるように、画像キャプチャ装置１２７、１２９及び／又は撮像装置１３０の、三次元空間の空間原点１３５に対する位置は、既知である。撮像装置１３０は、外科医の制御下で手動で位置決め及び／又は方向付けることができ、自動的に位置決めすることができ（例えばソフトウェア支援撮像装置により）、又はこれらの任意の組み合わせを行うことができる。固定器１００は、それぞれの固定器原点１４５も有し得る。
【００２３】
ここで図３Ａ及び３Ｂを参照して、第１及び第２の解剖学的構造セグメントの解剖学的構造変形を補正するために、リング及びストラットを含む固定装置の操作を制御するための例示的なプロセスが、ここで詳細に記述される。具体的には、オペレーション３１０において、第１及び第２の解剖学的構造セグメントは、例えば図１に示し、上記で詳述したように、固定装置に取り付けられる。オペレーション３１２において、固定装置、並びに取り付けられた第１及び第２の解剖学的構造セグメントの第１及び第２の画像が、例えば図２に示し、上記で詳述したように、キャプチャされる。
【００２４】
図３Ａ及び３Ｂのプロセスの残りのオペレーション（例えば、オペレーション３１４〜３４２）が、ここにおいて、以下、透視フレームマッチングと称される治療技法に関連して記述され、この透視フレームマッチングでは、画像（例えば術後Ｘ線画像）をフレームと共に使用して、ストラット調節計画のための変形及び載置パラメータを生成することができる。例えば、ここで図４を参照すると、例示的な治療計画技法選択インタフェース４００−Ａが示されている。図４の例において、ユーザは、透視フレームマッチング（ＰＦＭ）技術を使用するためにオプション４０１を選択している。これについては、ここで図５〜１３を参照して詳細に記述される。加えて、他の例において、ユーザは、標準技術を使用するようオプション４０２を選択することができる。これについては、以下で図１４〜２０を参照して詳細に記述される。更に、他の例において、ユーザは、急性意図的変形（ＡＩＤ）技術を使用するようオプション４０３を選択することができる。これについては、以下で図２１〜２８を参照して詳細に記述される。オペレーション３１４〜３４２は、例えば１つ又は２つ以上の計算装置を含むコンピューティングシステムによって実施することができる。
【００２５】
図３Ａに戻って参照すると、オペレーション３１４において、固定装置に関連付けられた構成情報は、例えば、コンピューティングシステムの１つ又は２つ以上のグラフィカルユーザインタフェースを用いて受け取られる。いくつかの例において、この構成情報は、固定装置の１つ又は２つ以上の要素（例えばストラット、ヒンジ、リングなど）の１つ又は２つ以上の幾何学的特徴（例えばサイズ、長さ、直径など）を含み得る。いくつかの例において、この構成情報は、例えばリングのタイプ（例えば完全リング、フットプレートなど）、ストラット載置のために用いられる載置点の指標（例えばリング穴）、及びその他の情報などの情報を含み得る。いくつかの例において、この構成情報はまた、例えば固定装置の構成要素（例えばストラット、ヒンジ、及びリングなど）に載置された、マーカー要素に関する情報を含み得る。ここで図５を参照すると、例示的な構成情報入力インタフェース５００が示されている。図示のように、インタフェース５００は、リングタイプインジケータ５０１及び５０２を含み、この例においてこれらは、それぞれ近位側リング及び遠位側リングに対してリングタイプを選択するために使用され得るドロップダウンメニューである。インジケータ５０１及び５０２は、近位側リング及び遠位側リングが完全リングであることを示す「完全」オプションに設定されている。インタフェース５００はまた、直径インジケータ５０３及び５０４を含み、この例においてこれらは、それぞれ近位側リング及び遠位側リングに対して直径又は長さを選択するために使用され得るドロップダウンメニューである。
【００２６】
また、インタフェース５００は、ストラット情報の入力のための制御を含む。具体的に、インタフェース５００は６つのドロップダウンメニュー５１２を含み、これらは各々、それぞれのストラットのサイズを示すために使用され得る。グローバルストラットサイズインジケータ５１１を使用して、６つのストラット全てのサイズをグローバルに選択することもできる。長さセレクタ５１３を各々使用して、それぞれのストラットの長さを選択することができる。長さインジケータ５１４を各々使用して、それぞれのストラットの長さの視覚的表示を提供することができる。長さインジケータ５１４は、必ずしも各ストラットの実際の正確な長さを示すものではなく、むしろストラットの互いに対する相対的な長さを表すものであることに注意されたい。
【００２７】
いくつかの例において、ソフトウェアは最初に、各ストラットが標準載置点（例えばリング穴）内に載置されることを想定することができ、この標準載置点は、それぞれの固定装置に対する、共通又は典型的に使用される載置点である。ただし、ストラットは必ずしも、標準載置点内に載置される必要があるわけではないことに注意されたい。例えば、いくつかの場合において、ストラット載置点の編集ボタン５１５を選択することによって、ユーザは、１つ又は２つ以上のストラットに対する非標準載置点を選択することができる。例えば、いくつかの場合において、ボタン５１５の選択によって、ディスプレイには、リングのグラフィック表現が、リング上の標準及び非標準載置点の表現を含むようになり得る。ユーザは次に、各ストラットについて、そのストラットが載置される標準又は非標準載置点のグラフィック表現を選択することができる。
【００２８】
保存及び更新ボタン５１６を選択して、インタフェース５００に示される構成情報値の保存及び更新を行うことができる。いくつかの例において、ボタン５１６の選択によって、インタフェース５００には、入力された構成情報に少なくとも部分的に基づいて生成された固定装置のグラフィック表現５２０を、表示及び／又は更新させることができる。グラフィック表現５２０は、コンピューティングシステムの１つ又は２つ以上のグラフィカルユーザインタフェースを使用して表示することができる。図示のように、グラフィック表現５２０は、容易に識別するために複数の色でカラーコード化され得る６つのストラットを含む。例えば、いくつかの場合において、ストラットのそれぞれ（又は少なくとも２つのストラット）は、互いに対して異なる色で示すことができる。グラフィック表現５２０におけるストラットは、サイズ、長さ、載置点、及び入力された構成情報に対応する他の特徴を有し得る。グラフィック表現５２０はまた、固定器リングを示し、これは、直径／長さ、リングタイプ、及び入力された構成情報に対応する他の特徴を有し得る。グラフィック表現５２０は、例えば、インタフェース５００に入力された情報の視覚的確認をユーザに提供することにより効率及び信頼性を向上させ、例えば誤差及びその他の問題の高速かつ容易な識別が可能になり得る。
【００２９】
オペレーション３１６において、固定装置並びにそれに取り付けられた第１及び第２の解剖学的構造セグメントの撮像画像が、例えば、コンピューティングシステムの１つ又は２つ以上のグラフィカルユーザインタフェースを使用して、表示される。表示される画像には、例えばＸ線撮像、コンピュータ断層撮影、磁気共鳴画像法、超音波、赤外線撮像、写真、透視、可視スペクトル撮像、又はこれらの任意の組み合わせを用いて、オペレーション３１２において取得された画像が含まれ得る。固定装置並びに第１及び第２の解剖学的構造セグメントの画像を取得するための技術は、上記で詳述されており、ここでは繰り返さない。上述のように、取得され表示された画像は、互いに対して必ずしも直交している必要はない。ここで図６を参照すると、例示的な第１の画像情報入力インタフェース６００が示されている。図示のように、インタフェース６００は画像６０１−Ａ及び６０１−Ｂを含み、これらは、別の角度からの固定装置並びに第１及び第２の解剖学的構造セグメントを示す。図６の例において、画像６０１−Ａは前後（ＡＰ）ビューに対応し、一方、画像６０１−Ｂは側面（ＬＡＴ）ビューに対応している。いくつかの例において、表示される画像６０１−Ａ〜Ｂは、コンピュータメモリ（例えばライブラリ、データベース又はその他の保存画像のローカル収集）にロード及び保存することができる。表示される画像６０１−Ａ〜Ｂは、次に、表示のために、メモリから選択する及び読み込む、取得する、及び／又は受け取ることができる。
【００３０】
オペレーション３１８において、第１の画像情報は、例えばコンピューティングシステムの１つ又は２つ以上のグラフィカルユーザインタフェースを用いて、受け取られる。第１の画像情報は、固定装置の１つ又は２つ以上の要素のうちの少なくとも一部の、画像内における１つ又は２つ以上の位置の指標を含み得る。例えば、第１の画像情報は、ストラット、ヒンジ、リング及びその他の固定器要素の位置の１つ又は２つ以上の指標を含み得る。いくつかの例において、第１の画像情報はまた、例えば固定装置の構成要素（例えばストラット、ヒンジ、及びリングなど）に載置された、マーカー要素の、画像内における位置に関する情報を含み得る。いくつかの場合において、この第１の画像情報は、ヒンジの位置を表す点、及び／又はストラットの位置を表す線若しくはベクトルを含むことができる。いくつかの例において、第１の画像情報は、例えばマウス、キーボード、タッチスクリーン又は他のユーザ入力装置を用いて、表示された画像内で１つ又は２つ以上の位置を選択又は示すことにより、コンピューティングシステムに入力され得る。具体的には、１つ又は２つ以上の入力装置を用いて、ユーザは、画像内の点又はその他の位置を選択し、線、円を描き、その画像内に他のグラフィックな指標を生成することができる。例えば、いくつかの場合において、ユーザは、画像内のヒンジの位置（例えば中心点）を示すために、画像内の特定位置で点又は小さな円を生成することができる。別の例として、いくつかの場合において、ユーザは、画像内のストラットの位置及び／又は長さを示すために、画像内に線及び／又はベクトルを生成することができる。
【００３１】
例えば、図６に示すように、インタフェース６００には、ＡＰビュー画像６０１−Ａ内に示される固定装置の６つのストラットそれぞれに対応する６つのＡＰビューストラットインジケータボタン６１１−Ａが含まれる。各ボタン６１１−Ａは、それぞれのストラット番号を示すテキストが含まれる（すなわち、ストラット１、ストラット２、ストラット３、ストラット４、ストラット５、ストラット６）。ボタン６１１−Ａは、ユーザが選択することにより、１つのストラットを示すことができ、これによって第１の画像情報（例えば、ヒンジ位置、ストラット位置など）がユーザによりＡＰビュー画像６０１−Ａ内で提供される。例えば、いくつかの場合において、ＡＰビュー画像６０１−Ａのストラット１に対する第１の画像情報を提供するために、ユーザは最初に一番上のストラットインジケータボタン６１１−Ａ（テキスト「ストラット１」とラベル付けされている）を選択することができ、これによって、ソフトウェアに対し、ユーザがＡＰビュー画像６０１−Ａ内のストラット１について第１の画像情報を提供しようとしていることを示すことができる。いくつかの場合において、ストラット１に対するストラットインジケータボタン６１１−Ａは、ユーザに対して自動的に予め選択されていてもよい。ストラット１に対するストラットインジケータボタン６１１−Ａを選択すると（又は自動的に予め選択されていると）、ユーザは、ＡＰビュー画像６０１−Ａ内でストラット１の表示を描画する（又は別の方法で示す）よう作業を進めることができる。例えば、いくつか場合において、ユーザは、マウス又は他の入力装置を用いて、画像６０１−Ａ内でストラット１の近位側ヒンジの位置６２１（例えば、中心点）を選択することができる。いくつかの例において、ユーザは次に、マウス又は他の入力装置を用いて、画像６０１−Ａ内でストラット１の遠位側ヒンジの位置６２２（例えば、中心点）を選択することができる。いくつかの例において、ユーザは、近位側及び遠位側ヒンジの位置を選択することにより、並びに／又は、ストラット１の位置及び／若しくは長さを表す線若しくはベクトルの端点として選択することにより、ストラット１の位置及び／又は長さを示すことができる。例えば、図６に示すように、ソフトウェアは、画像６０１−Ａ内でユーザにより選択された近位側及び遠位側ヒンジの位置６２１及び６２２で点又は円を生成することができる。加えて、ソフトウェアは、画像６０１−Ａでユーザにより選択された近位側及び遠位側ヒンジの位置６２１及び６２２で点又は円に接続する、ストラット１の位置及び／又は長さを表す線６２３を生成することができる。また、任意の他の適切な入力技術をユーザが採用することにより、例えば、線６２３を生成することにより、マウスをドラッグアンドドロップすることにより、タッチスクリーン上で指及び／又はペンを使用することにより、あるいはキーボード及び他のものを使用することにより、画像６１０−Ａ内におけるストラット１の位置及び／又は長さを示すことができる。いくつかの例において、上述のプロセスは、ＡＰビュー画像６０１−Ａ内で、近位側及び遠位側ヒンジを表す点を描き、並びに、６つのストラットそれぞれの位置及び／又は長さを表す線を描くことを、繰り返すことができる。更に、上述のプロセスは、ＬＡＴビューストラットインジケータボタン６１１−Ｂを用いて、ＬＡＴビュー画像６０１−Ｂ内で、近位側及び遠位側ヒンジを表す点を描き、並びに、６つのストラットそれぞれの位置及び／又は長さを表す線を描くことを、繰り返すこともできる。
【００３２】
いくつかの例において、画像６０１−Ａ及び６０１−Ｂ内に生成された第１の画像情報は、例えばグラフィック表現がそれぞれのストラットにより明確に関連付けられるようにするために、ストラットのカラーコード化されたグラフィック表現を含み得る。例えば、図６において、画像６０１−Ａ及び６０１−Ｂにおけるストラット１のグラフィック表現（例えば、点、円、及び／又は線）は、赤色で示され得る。これは、ストラット１に対するストラットインジケータボタン６１１−Ａ及び６１１−Ｂに表示される（ボタン６１１−Ａ及び６１１−Ｂ内のテキスト「ストラット１」の右側に表示される）ストラットアイコン（これも赤色であり得る）と合致し得る。別の例として、図６において、画像６０１−Ａ及び６０１−Ｂにおけるストラット３のグラフィック表現（例えば、点、円、及び／又は線）は、黄色で示され得る。これは、ストラット３に対するストラットインジケータボタン６１１−Ａ及び６１１−Ｂに表示される（ボタン６１１−Ａ及び６１１−Ｂ内のテキスト「ストラット３」の右側に表示される）ストラットアイコン（これも黄色であり得る）と合致し得る。
【００３３】
図６は、例えばコンピューティングシステムの１つ又は２つ以上のグラフィカルインタフェースを使用して提供される、ＡＰビュー拡大支援チェックボックス６１６−Ａ及びＬＡＴビュー拡大支援チェックボックス６１６−Ｂを含む。チェックボックス６１６−Ａ及び６１６−Ｂを選択することにより、現在ユーザが描いているストラットの近位側及び遠位側ヒンジの周囲の画像６０１−Ａ及び６０１−Ｂの領域を、拡大表示にすることができる。これにより、ヒンジの位置（例えば、中心点）をより正確に指示することができる。ここで図７を参照して、拡大支援インタフェース７００は、近位側ヒンジ拡大支援ビュー７０２及び遠位側ヒンジ拡大支援ビュー７０３を提供するように選択されている、拡大支援を伴う別のＡＰビュー画像７０１を示す。図示のように、近位側ヒンジ拡大支援ビュー７０２は、近位側ヒンジに関連付けられたＡＰビュー画像７０１の領域の拡大ビューを提供し、遠位側ヒンジ拡大支援ビュー７０３は、遠位側ヒンジに関連付けられたＡＰビュー画像７０１の領域の拡大ビューを提供する。ユーザは、近位側ヒンジ拡大支援ビュー７０２内で点／円７２１の位置を操作（例えば、ドラッグアンドドロップ）して、近位側ヒンジの中心点をより正確に描くことができる。ユーザはまた、遠位側ヒンジ拡大支援ビュー７０３内で点／円７２２の位置を操作（例えば、ドラッグアンドドロップ）して、遠位側ヒンジの中心点をより正確に描くことができる。理解されるであろうように、例えばコンピューティングシステムの１つ又は２つ以上のグラフィカルインタフェースを用いて、ビュー７０２及び７０３と同様の対応する拡大支援ビューが、それぞれのＬＡＴビュー画像についても提供され得る。
【００３４】
図６に戻って参照すると、ボタン６１１−Ａの右側には、６つの近位側ヒンジセレクタボタン６１２−Ａがある。加えて、ボタン６１２−Ａの右側には、６つの遠位側ヒンジセレクタボタン６１３−Ａがある。更に、ボタン６１３−Ａの右側には、６つのストラット線セレクタボタン６１４−Ａがある。いくつかの例において、三次元空間の第１及び第２の解剖学的構造セグメント並びに固定装置のリングの位置及び向きを計算する際に（オペレーション３２２を参照）、ボタン６１２−Ａ及び／又は６１３−Ａを選択して、ＡＰビュー画像６０１−Ａ内に示される近位側及び／又は遠位側ヒンジの位置（例えば、中心点）を使用することができる。加えて、いくつかの例において、三次元空間の第１及び第２の解剖学的構造セグメントの位置及び向きを計算する際に、ボタン６１２−Ａ及び／又は６１３−Ａを選択して、ＡＰビュー画像６０１−Ａに示されるストラットの位置及び／又は長さを表す線又はベクトルを使用することができる。同様に、三次元空間の第１及び第２の解剖学的構造セグメントの位置及び向きを計算する際に、ボタン６１２−Ｂ、６１３−Ｂ、及び６１４−Ｂを使用して、ＬＡＴビュー画像６０１−Ｂに示される近位側及び／若しくは遠位側ヒンジ又はストラットの線若しくはベクトルの位置（例えば、中心点）の使用を選択することができる。
【００３５】
図３Ａを再び参照すると、オペレーション３２０において、第２の画像情報は、例えばコンピューティングシステムの１つ又は２つ以上のグラフィカルユーザインタフェースを用いて、受け取られる。第２の画像情報は、第１及び第２の解剖学的構造セグメントのうち少なくとも一部の、画像内における１つ又は２つ以上の位置の指標を含み得る。いくつかの例において、第２の画像情報は、第１及び第２の解剖学的構造セグメントの中心線の指標、並びに／又は、第１及び第２の解剖学的構造セグメントの１つ若しくは２つ以上の参照点（例えば、端点）の指標を含み得る。いくつかの例において、第２の画像情報はまた、例えば、第１及び第２の解剖学的構造セグメントに植え込まれたか又は別の方法で関連付けられた、マーカー要素の位置の指標を含み得る。いくつかの例において、第２の画像情報は、例えばマウス、キーボード、タッチスクリーン又は他のユーザ入力装置を用いて、表示された画像内で１つ又は２つ以上の位置を選択又は示すことにより、コンピューティングシステムに入力され得る。具体的には、１つ又は２つ以上の入力装置を用いて、ユーザは、画像内の点又はその他の位置を選択し、線、円を描き、その画像内に他のグラフィックな指標を生成することができる。例えば、いくつかの場合において、ユーザは、画像内の第１及び第２の解剖学的構造セグメントの１つ又は２つ以上の参照点（例えば、端点）を示すために、画像内の特定の位置で点又は小さな円を生成することができる。別の例として、いくつかの場合において、ユーザは、画像内の第１及び第２の解剖学的構造セグメントの中心線を示すために、画像内に線を生成することができる。
【００３６】
ここで図８Ａを参照すると、例示的な第２の画像情報入力インタフェース８００が示されている。図示のように、インタフェース８００はＡＰビュー画像６０１−Ａ及びＬＡＴビュー画像６０１−Ｂを含む。加えて、インタフェース８００はボタン８０１〜８０８を含み、これらは、下記に述べられるように、解剖学的構造の中心線及び参照点を示すのを支援するのに使用することができる。具体的には、ボタン８０１及び８０５は、それぞれＡＰビュー及びＬＡＴビューにおける近位側解剖学的構造参照点を示すために選択することができる。ボタン８０２及び８０６は、それぞれＡＰビュー及びＬＡＴビューにおける遠位側解剖学的構造参照点を示すために選択することができる。ボタン８０３及び８０７は、それぞれＡＰビュー及びＬＡＴビューにおける近位側解剖学的構造中心線を示すために選択することができる。ボタン８０４及び８０８は、それぞれＡＰビュー及びＬＡＴビューにおける遠位側解剖学的構造中心線を示すために選択することができる。例えば、図８Ａに示すように、ユーザは、ボタン８０７を選択してから、１つ又は２つ以上の入力装置を使用して、ＬＡＴビュー画像６０１−Ｂ内の近位側解剖学的構造に対して中心線８３１を描くことができる。いくつかの例において、中心線８３１は赤色であり得る。加えて、ソフトウェアにより、２つのガイドライン８３２が、赤色の中心線の両側に生成されて表示される。いくつかの例において、ガイドライン８３２は緑色であり得る。これらのガイドライン８３２は、ユーザが中心線８３１を描く際に表示されていてよく、これによりユーザが解剖学的構造セグメントの中心線の位置を見出すのを支援する。ガイドライン８３２は、中心線８３１の両側に等距離に生成されてもよく、これは例えば、ユーザが解剖学的構造セグメントの側辺にガイドライン８３２を一致（又はほぼ一致）させることが潜在的に可能になることによって、ユーザを補助することができる。図８Ｂに示すように、ユーザは、ボタン８０８を選択してから、１つ又は２つ以上の入力装置を使用して、ＬＡＴビュー画像６０１−Ｂ内の遠位側解剖学的構造に対して中心線８４１を描くことができる。図８Ｃに示すように、ユーザは、ボタン８０３を選択してから、１つ又は２つ以上の入力装置を使用して、ＡＰビュー画像６０１−Ａ内の近位側解剖学的構造に対して中心線８５１を描くことができる。図８Ｄに示すように、ユーザは、ボタン８０４を選択してから、１つ又は２つ以上の入力装置を使用して、ＡＰビュー画像６０１−Ａ内の遠位側解剖学的構造に対して中心線８６１を描くことができる。図８Ｂ〜８Ｄに示すように、中心線８４１、８５１及び８６１を描く支援のためにガイドライン８３２も表示され得る。
【００３７】
図８Ｅに示すように、ユーザは、ボタン８０５を選択してから、１つ又は２つ以上の入力装置を使用して、ＬＡＴビュー画像６０１−Ｂ内の近位側解剖学的構造に対して参照点（例えば、端点）を示すことができる。図示のように、ユーザは、近位側解剖学的構造セグメントの端点で、ＬＡＴビュー画像６０１−Ｂ内に参照点８１１を示している。加えて、参照点８１１を示すことで、ソフトウェアは、ＡＰビュー画像６０１−Ａ内に、対応する破線の参照線８１２を生成し表示することができる。参照線８１２は、ＡＰビュー画像６０１−Ａ内で、ＬＡＴビュー近位側参照点８１１の位置を通ってＡＰビュー画像６０１−Ａを横切って描かれる線である。よって参照線８１２は、対応するＡＰビューの近位側参照点の位置をユーザが決定するのを支援することができ、この参照点はしばしば、ＡＰビュー画像６０１−Ａ内の参照線８１２とＡＰビュー近位側中心線８５１との交点になり得る。図８Ｆに示すように、ユーザは、ボタン８０１を選択してから、１つ又は２つ以上の入力装置を使用して、ＡＰビュー画像６０１−Ａ内の近位側解剖学的構造に対して参照点（例えば、端点）を示すことができる。この例において、ＡＰビュー近位側解剖学的構造の参照点８１４は、ＡＰビュー画像６０１−Ａ内の参照線８１２とＡＰビュー近位側中心線８５１との交点に示されている。ソフトウェアは次に、ＬＡＴビュー画像６０１−Ｂ内に、対応する破線参照線８１３を生成し表示することができる。参照線８１３は、ＬＡＴビュー画像６０１−Ｂ内で、ＡＰビュー近位側参照点８１４の位置を通ってＬＡＴビュー画像６０１−Ｂを横切って描かれる線である。参照線８１３は、ＡＰビュー参照点８１４がＬＡＴビュー参照点８１１に対してどの程度良好に揃っているかを示すことによって、これが適正に配置されていることをユーザが確認するのを支援することができる。
【００３８】
図８Ｇに示すように、ユーザは、ボタン８０６を選択してから、１つ又は２つ以上の入力装置を使用して、ＬＡＴビュー画像６０１−Ｂ内の遠位側解剖学的構造に対して参照点（例えば、端点）を示すことができる。図示のように、ユーザは、遠位側解剖学的構造セグメントの端点で、ＬＡＴビュー画像６０１−Ｂ内に参照点８１５を示している。加えて、参照点８１５を示すことで、ソフトウェアは、ＡＰビュー画像６０１−Ａ内に、対応する破線の参照線８１６を生成し表示することができる。参照線８１６は、ＡＰビュー画像６０１−Ａ内で、ＬＡＴビュー遠位側参照点８１５の位置を通ってＡＰビュー画像６０１−Ａを横切って描かれる線である。よって参照線８１６は、対応するＡＰビューの遠位側参照点の位置をユーザが決定するのを支援することができ、この参照点はしばしば、ＡＰビュー画像６０１−Ａ内の参照線８１６とＡＰビュー遠位側中心線との交点になり得る。図８Ｈに示すように、ユーザは、ボタン８０２を選択してから、１つ又は２つ以上の入力装置を使用して、ＡＰビュー画像６０１−Ａ内の遠位側解剖学的構造に対して参照点（例えば、端点）を示すことができる。この例において、ＡＰビュー遠位側解剖学的構造の参照点８１７は、ＡＰビュー画像６０１−Ａ内の参照線８１６とＡＰビュー遠位側中心線との交点に示されている。ソフトウェアは次に、ＬＡＴビュー画像６０１−Ｂ内に、対応する破線参照線８１８を生成し表示することができる。参照線８１８は、ＬＡＴビュー画像６０１−Ｂ内で、ＡＰビュー遠位側参照点８１７の位置を通ってＬＡＴビュー画像６０１−Ｂを横切って描かれる線である。参照線８１８は、ＡＰビュー参照点８１７がＬＡＴビュー参照点８１５に対してどの程度良好に揃っているかを示すことによって、これが適正に配置されていることをユーザが確認するのを支援することができる。
【００３９】
図３Ａを再び参照すると、オペレーション３２２において、三次元空間における第１及び第２の解剖学的構造セグメント及び固定装置のリングの位置及び向きが決定される。例えば、いくつかの場合において、固定器１００、解剖学的構造セグメント１０２、１０４、撮像装置（複数可）１３０、及び画像キャプチャ装置１２７、１２９に関する撮像シーンパラメータが得られる。撮像シーンパラメータは、以下により詳しく記述されるように、固定器１００内の解剖学的構造セグメント１０２、１０４の位置決めの三次元表現を構築するのに用いることができる。１つ又は２つ以上の撮像シーンパラメータが、既知であり得る。既知でない撮像シーンパラメータは、例えば、Ｘ線画像１２６、１２８の二次元空間における固定器要素表示の位置を、固定器１００の形状のこれら要素の三次元位置と数学的に比較することによって、取得することができる。好ましい実施形態において、撮像シーンパラメータは、ピンホール又は透視カメラモデルを用いて計算することができる。例えば、撮像シーンパラメータは、以下により詳しく記述されるように、行列代数を用いて数値的に決定することができる。
【００４０】
この撮像シーンパラメータには、画像ピクセルスケール因子、画像ピクセルアスペクト比、画像センサ歪み因子、画像サイズ、焦点距離、撮像源の位置及び向き、主点の位置（それぞれの撮像装置１３０に最も近いそれぞれの画像１２６、１２８の面における点として定義される）、固定器１００の要素の位置及び向き、それぞれの画像受信機の位置及び向き、並びに撮像源レンズの位置及び向きが挙げられるが、これらに限定されない。
【００４１】
好ましい一実施形態において、少なくとも一部、例えば全ての撮像シーンパラメータは、画像１２６、１２８の二次元空間内の固定器１００の特定の構成要素又は固定器要素の表示の位置を、実際の三次元空間内の同じ固定器要素の対応する位置と比較することによって、得ることができる。固定器要素は、整形外科用固定器１００の構成要素を含み、画像１２６、１２８において識別しやすい構成要素であることが好ましい。点、線、円錐など、又はこれらの任意の組み合わせを使用して、固定器要素のそれぞれの幾何学的形状を記述することができる。例えば、比較に使用される固定器要素の表示には、１つ又は２つ以上の調節可能な長さのストラット１１６の中心線、ユニバーサルジョイント１２４の中心点、載置部材１１４の中心点などが挙げられ得る。
【００４２】
この固定器要素は、固定器１００の上述の構成要素とは区別されるマーカー要素を更に含み得る。このマーカー要素は、比較において、固定器１００の構成要素を使用することの補助として、又は代替として、用いることができる。マーカー要素は、撮像前に固定器１００の構成要素の特定の位置に載置することができ、固定器１００の構成要素内に埋め込むことができ、又はこれらの任意の組み合わせであり得る。マーカー要素は、固定器１００の他の構成要素の視認性と比較したときに、画像１２６、１２８内において強化された視認性を持つよう構成することができる。例えば、マーカー要素は、Ｘ線不透過性材料などの異なる材料で構築することができ、又は、画像１２６、１２８内で固定器１００の他の構成要素から容易に区別される幾何学的形状を備えて構築することができる。例示の実施形態において、マーカー要素は、固定器１００上のそれぞれの位置に対応する、指定された幾何学的形状を有し得る。
【００４３】
固定器要素は、比較に使用するために識別することができる。例えば、固定器要素の画像１２６、１２８内にある位置は、オペレーション３１８において受け取った、また上記で詳述された、第１の画像情報を使用して示すことができる。いくつかの例において、画像１２６、１２８の二次元空間内の固定器要素の位置は、画像１２６、１２８の撮像面内に画定される局所的原点１２５に対して決定することができる。局所的原点１２５は、画像１２６、１２８における固定器要素の位置を決定するための「原点」として機能する。固定器要素の位置は、それぞれの局所的原点１２５に対するそれぞれのｘ及びｙ座標によって定義することができる。それぞれの画像内での局所的原点１２５の位置は、画像面内にある限り任意であり得る。典型的には、この原点は画像の中心に位置し、あるいは、画像の角部（左下角部など）に位置する。局所的原点の位置は、図示されている局所的原点１２５に限定されるものではなく、局所的原点１２５は、任意の他の位置で代替的に定義することが可能であることが、理解されよう。
【００４４】
いくつかの例において、次に、それぞれの変換行列Ｐが、画像１２６、１２８のそれぞれについて計算され得る。変換行列を利用して、実際の三次元空間における１つ又は２つ以上のそれぞれの固定器要素の位置座標を、それぞれの画像１２６、１２８の二次元空間における固定器要素（複数可）の対応する位置座標に、マッピングすることができる。画像１２６、１２８の両方とも、その比較には、同じ固定器要素（複数可）を用いる必要はないことが、理解されよう。例えば、画像１２６に関連する変換行列の構築に使用される固定器要素は、画像１２８に関連する変換行列の構築に使用される固定器要素と、同じであっても異なっていてもよい。変換行列の計算に使用する固定器要素の数を増やすと、方法の精度を高められることが、更に理解されよう。下記の式はこのオペレーションを示す：
【００４５】
【数１】
2019528123.tif 000003
【００４６】
記号ｘ及びｙは、画像１２６、１２８の二次元空間における固定器要素点の、局所的原点１２５に対する位置座標を表す。記号Ｘ、Ｙ及びＺは、実際の三次元空間における固定器要素点の、空間原点１３５に対する対応する位置座標を表す。図示の実施形態において、上部固定器リング１０６の上面によって画定される平面の中心に対応する点が、空間原点１３５として指定されている。図示の行列Ｐは、少なくとも４つの要素列と３つの要素行を有し得る。好ましい一実施形態において、行列Ｐの要素は、下記の行列方程式を解くことにより計算できる：
【００４７】
【数２】
2019528123.tif 000004
【００４８】
ベクトルｐは、行列Ｐの値を表す１１個の要素を含み得る。下記の式は、ベクトルｐ及び行列Ｐにおける要素の配列を表す：
【００４９】
【数３】
2019528123.tif 000005
【００５０】
この好ましい実施形態において、行列Ｐの１２番目の要素ｐ１２は、数値１に設定することができる。行列Ａ及びＢは、固定器要素の二次元及び三次元情報を使用して組み立てることができる。それぞれの固定器要素を表す全ての点について、２行の行列Ａ及びＢが構築され得る。下記の式は、固定器要素の全ての点（例えば、それぞれのユニバーサルジョイント１２４の中心点）について、行列Ａ及びＢに追加された２行の値を示す：
【００５１】
【数４】
2019528123.tif 000006
【００５２】
記号Ｘ、Ｙ及びＺは、空間原点１３５に対する、実際の三次元空間における固定器要素の位置座標値を表し、記号ｘ及びｙは、局所的原点１２５に対する、それぞれの画像１２６、１２８の二次元空間における対応する固定器要素点の位置座標値を表す。
【００５３】
それぞれの固定器要素を表す全ての線について、行列Ａ及びＢの２行が構築され得る。下記の式は、固定器要素の全ての線（例えば、それぞれの調節可能な長さのストラット１１６の中心線）について、行列Ａ及びＢに追加された２行の値を示す：
【００５４】
【数５】
2019528123.tif 000007
【００５５】
記号Ｘ、Ｙ及びＺは、空間原点１３５に対する、実際の三次元空間における固定器要素の線に属する点の、位置座標値を表す。記号ｄＸ、ｄＹ及びｄＺは、実際の三次元空間における線の勾配値を表す。記号ａ、ｂ及びｃは、それぞれの画像１２６、１２８の二次元空間における線を画定する定数を表す。例えば、ａ、ｂ、及びｃは、それぞれの画像１２６、１２８上のある線に属する２つの点を用いて計算することができる。好ましい一実施形態において、ｂの値は１と仮定される。ただしこの線が垂直線である場合は、ｂの値はゼロである。それぞれの画像座標ｘ及びｙを伴う定数ａ、ｂ及びｃの相関は、以下の式で表される：
【００５６】
【数６】
2019528123.tif 000008
【００５７】
式（２）は、６つ以上の固定器要素（例えば、調節可能な長さのストラット１１６）を使用することにより、過剰拘束になり得る。行列Ｐを得るためには、画像１２６、１２８の一方で、必ずしも全ての固定器要素が可視である必要はないことが理解されよう。更に、上述の撮像シーンパラメータのうち１つ又は２つ以上が既知である場合、その既知のパラメータを使用して、式（２）の拘束に必要な固定器要素の最低数を減らせることが理解されよう。例えば、そのような情報は、ＤＩＣＯＭ画像ヘッダーにある新型の撮像システムから得ることができる。好ましくは、特異値分解又は最小二乗法を使用して、ベクトルｐの値について式（２）を解くことができる。
【００５８】
いくつかの例において、この変換行列は次に、撮像シーンパラメータに分解することができる。下記の式を使用して、行列Ｐを行列Ｅ及びＩに関連付けることができる：
【００５９】
【数７】
2019528123.tif 000009
【００６０】
行列Ｐの分解の際には、追加の条件を導入し得ることが理解されよう。例えば、Ｔｓａｉにより「Ａ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｃａｍｅｒａ  Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ  ｆｏｒ  Ｈｉｇｈ−Ａｃｃｕｒａｃｙ  ３Ｄ  Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｖｉｓｉｏｎ  Ｍｅｔｒｏｌｏｇｙ  Ｕｓｉｎｇ  ｏｆ−ｔｈｅ−ｓｈｅｌｆ  ＴＶ  Ｃａｍｅｒａｓ  ａｎｄ  Ｌｅｎｓｅｓ」（ＩＥＥＥ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｒｏｂｏｔｉｃｓ  ＆  Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＲＡ−３，Ｎｏ．４，３２３〜３４４，Ａｕｇｕｓｔ  １９８７（この全体が参照により本明細書に組み込まれる））に示されている方法を使用して、画像１２６、１２８のラジアルディストーションを補正することができる。
【００６１】
行列Ｅ及びＩは撮像シーンパラメータを含む。下記の式は、行列Ｉの構成を表す：
【００６２】
【数８】
2019528123.tif 000010
【００６３】
記号ｓｘ及びｓｙは、画像座標スケール因子（例えば、ピクセルスケール因子）の値を表す。記号ｆは焦点距離を表し、これは、それぞれの撮像源１３０と、対応する画像１２６、１２８の面との間の最短距離の値に対応する。記号ｔｘ及びｔｙは、それぞれの画像１２６、１２８の局所的原点１２５に対する主点の座標を表す。下記の式は、行列Ｅの構成を表す：
【００６４】
【数９】
2019528123.tif 000011
【００６５】
記号ｏｘ、ｏｙ及びｏｚは、実際の三次元空間における固定器１００の位置の値を表す。記号ｒ１〜ｒ９は、固定器１００の向きを記述する。これらの値は、下記の式に表される三次元回転行列Ｒにまとることができる：
【００６６】
【数１０】
2019528123.tif 000012
【００６７】
「Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｏｒｙ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ  ｏｆ  ３−Ｄ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｖｉｓｉｏｎ」（Ｐｒｅｎｔｉｃｅ  Ｈａｌｌ，１９９８）に記述されるＴｒｕｃｃｏ及びＶｅｒｒｉによる方法、又は、「Ｅｕｃｌｉｄｉａｎ  Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ  ｆｒｏｍ  Ｕｎｃａｌｉｂｒａｔｅｄ  Ｖｉｅｗｓ」（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ  ｏｆ  Ｉｎｖａｒｉａｎｃｅ  ｉｎ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｖｉｓｉｏｎ，ｐａｇｅｓ  ２３７〜２５６，Ｓｐｒｉｎｇｅｒ  Ｖｅｒｌａｇ，Ｂｅｒｌｉｎ  Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇ，１９９４）に記述されるＨａｒｔｌｅｙによる方法（これらは参照により全体が本明細書に組み込まれる）を使用して、行列Ｅ及び／又はＩの値を得ることができる。結果として得られる行列Ｅ及びＩの値を利用して、固定器１００及び解剖学的構造セグメント１０２、１０４の完全な三次元撮像シーンを再構築することができる。
【００６８】
例えば、図２は、Ｘ線画像１２６、１２８から再構築された例示的な三次元撮像シーンを示す。図示の実施形態において、Ｘ線はＸ線撮像装置１３０から照射される。Ｘ線撮像装置１３０は、上述のように、同じであっても異なっていてもよいことが理解されよう。撮像装置１３０から出射されたＸ線は、対応する撮像装置によって受け取られ、これによって画像１２６、１２８をキャプチャする。好ましくは、局所的原点１２５に対する撮像装置１３０の位置決めは、既知である。
【００６９】
いくつかの例において、次に画像１２６、１２８及び撮像シーンパラメータを用いて、三次元空間における解剖学的構造セグメント１０２、１０４の位置及び／又は向きを得ることができる。取得された位置及び／又は向きのデータを使用して、患者の治療計画を作成することができ、例えば、以下により詳しく記述されるように、解剖学的構造セグメント１０２と１０４との間の結合を促進するために、折れた第１及び第２の解剖学的構造セグメント１０２、１０４の向き及び／又は位置を変更することができる。本明細書に記載の方法及び技術は、破壊された解剖学的構造を再配置する用途に限定されるものではなく、画像解析による整形外科的固定は、望ましい任意の他のタイプの固定手順、例えば解剖学的構造の延長、解剖学的欠陥の補正などに使用し得ることが理解されよう。
【００７０】
いくつかの例において、次に、解剖学的構造セグメント１０２、１０４の特定の部分（例えば解剖学的特徴）の表現を含む解剖学的構造要素が識別され、画像１２６、１２８内での位置が決定され得る。例えば、第１及び第２の解剖学的構造セグメントの画像１２６、１２８内にある位置は、オペレーション３２０において受け取った、また上記で詳述された、第２の画像情報を使用して示すことができる。いくつかの例において、解剖学的構造要素の位置は、画像１２６、１２８のそれぞれの局所的原点１２５に対して決定することができる。
【００７１】
解剖学的構造要素は、解剖学的構造セグメント１０２、１０４の位置及び／又は向きの三次元表現の構築に使用することができる。好ましくは、解剖学的構造要素は、画像１２６、１２８において容易に識別される。点、線、円錐など、又はこれらの任意の組み合わせを使用して、解剖学的構造要素のそれぞれの幾何学的形状を記述することができる。例えば、図示の実施形態において、解剖学的構造セグメント１０２、１０４の破断端１０３、１０５を表す点１３４及び１３６が、それぞれ、画像１２６、１２８内の解剖学的構造要素として識別される。
【００７２】
解剖学的構造要素は、撮像の前に解剖学的構造セグメント１０２、１０４に埋め込まれるマーカー要素を更に含み得る。マーカー要素は、画像１２６、１２８において特定された上記の解剖学的構造要素の補助として又はその代替として使用することができる。マーカー要素は、解剖学的構造セグメント１０２、１０４の解剖学的特徴の視認性と比較したときに、画像１２６、１２８内において、強化された視認性を持つよう構成することができる。例えば、マーカー要素は、Ｘ線不透過性材料で構築することができ、あるいは、容易に区別される幾何学的形状を備えて構築することができる。
【００７３】
解剖学的構造セグメント１０２、１０４の三次元表現２００は、再構成することができる。この三次元表現は、固定器１００の対応する表現を伴い、又は伴うことなく、構築することができる。図示の実施形態において、光線の対（例えば光線１３８、１４０及び１４２、１４４）は、それぞれ、解剖学的構造要素点１３４、１３６に関して構築することができる。各光線は、画像１２６、１２８のうちの一方における解剖学的構造要素を、それぞれの撮像装置１３０と接続する。各光線対は、点１４６、１４８のような共通交点について解析することができる。共通交点１４６、１４８は、解剖学的構造セグメント１０２、１０４の三次元表現における解剖学的構造要素点１３４、１３６のそれぞれの位置を表す。無論、例えば２枚より多い画像をキャプチャした場合には、一対より多い（例えば複数の）光線対を構築することができる。特定の集合の光線が交差しない場合には、その集合内の全ての光線に最も近い点を共通交点として用いることができる。
【００７４】
解剖学的構造セグメント１０２、１０４の位置及び／又は向きは、共通交点（例えば点１４６、１４８）を用いて定量化又は測定することができる。例えば、解剖学的構造セグメント１０２、１０４の中心線を表す線を構築することができ、患者の解剖学的軸と比較することができる。加えて、解剖学的構造セグメント１０２、１０４の破断端１０３と１０５との間の距離を定量化することができる。これらの又は同様の技術を用いて、解剖学的構造セグメント１０２、１０４の位置及び／又は向きを決定することができる。更に、いくつかの例において、第１及び第２の解剖学的構造セグメントの位置及び向きに加えて、例えば記述されている技術のいずれかを用いて、三次元空間におけるリング（及び／又は固定装置の他の要素）の位置及び向きも決定することができる。例えば、いくつかの場合において、画像１２６、１２８内のリングの位置は、第１の画像情報及び／又は提供されている他の情報に基づいて決定され得る。いくつかの例において、次にこれらの位置を使用して、三次元空間内におけるリングの位置及び向きを決定することができる。加えて、いくつかの例において、固定装置のための構成情報（例えばリング直径及びストラット長さ）並びに載置情報も使用して、三次元空間内におけるリングの位置及び向きを決定することができる。
【００７５】
ここで図３Ｂを参照して、オペレーション３２４において、１つ又は２つ以上の変形パラメータが計算される。変形パラメータは、第１及び第２の解剖学的構造セグメントに関連付けられた変形に関連するパラメータを含み得る。例えば、いくつかの場合において、この変形パラメータには、並進運動量（例えば、外側、内側、前側、及び／又は後側）、冠状断面角度（例えば、外反及び／又は内反）、矢状断面角度、解剖学的構造の長さが短すぎる及び／又は長すぎる度合、臨床的回旋変形の度合（例えば、内転及び／又は外転）などが挙げられ得る。いくつかの例において、この変形パラメータは、例えば、オペレーション４２２を参照して上述された技術を使用して、オペレーション４２２において上述された第１及び第２の解剖学的構造セグメントの位置及び向きを決定するプロセスの一部として計算することができる。
【００７６】
オペレーション３２６において、オペレーション４２４において計算された変形パラメータは、例えば、コンピューティングシステムの１つ又は２つ以上のグラフィカルユーザインタフェースを使用して表示される。ここで図９を参照すると、変形パラメータインタフェース９００が示されている。図示のように、インタフェース９００には、様々な例示的な変形パラメータの計算値を表示するための様々なフィールド９０１〜９０６が含まれ、これには、ＡＰビューの並進運動及び冠状断面角度、ＬＡＴビューの並進運動及び矢状断面角度、解剖学的構造の長さが短すぎる及び／又は長すぎる度合、並びに、臨床的回旋変形の度合が挙げられる。図９の例において、各フィールド９０１〜９０５は、各フィールド９０１〜９０５の左側に表示されたそれぞれのＰＦＭバッジ９１５（テキスト「ＰＦＭ」を含む）を有する。各ＰＦＭバッジ９１５は、それぞれのフィールド９０１〜９０５に示される値がソフトウェアによって計算されたものであることを示す。インタフェース９００によって、各フィールド９０１〜９０６に表示されている変形パラメータ値を、例えばフィールド９０１〜９０６内に数字をタイプ入力することにより、及び／又は、各フィールド９０１〜９０６の右側に表示されている数値段階制御９１６を使用することにより、ユーザが編集することが可能になる。ソフトウェアにより計算された値をユーザが編集した場合、それぞれのフィールドに隣接するＰＦＭバッジ９１５が除去され、そのフィールドの値がユーザによって編集されたものであることが示され得る。いくつかの例において、１つ又は２つ以上のフィールドで値を編集した後、ユーザは、透視フレームマッチングデータのリフレッシュボタン９２０を選択して、フィールドのそれぞれをソフトウェアにより計算された値に戻すことができる。また、いくつかの例において、１つ又は２つ以上のフィールドで値を編集した後、ユーザは、保存及び更新ボタン９２１を選択して、ユーザにより提供された編集値に基づいて、例えばオペレーション３２２において実施された計算の全部又は任意の一部を繰り返すことにより、変形パラメータを再計算させることができる。
【００７７】
オペレーション３２８において、第１及び第２の解剖学的構造セグメントの位置及び向きのグラフィック表現が生成され、表示される。第１及び第２の解剖学的構造セグメントの位置及び向きのグラフィック表現は、コンピューティングシステムの１つ又は２つ以上のグラフィカルユーザインタフェースを使用して表示され得る。例えば、図９に示すように、インタフェース９００は、第１及び第２の解剖学的構造セグメントの位置及び向きのグラフィック表現９５０を含む。グラフィック表現９５０は、近位側解剖学的構造セグメントの表現９３１と遠位側解剖学的構造セグメントの表現９３２とを含む。いくつかの例において、グラフィック表現９５０は、オペレーション３２２で決定された第１及び第２の解剖学的構造セグメントの位置及び向きに少なくとも部分的に基づいて生成され得る。いくつかの例において、ユーザが１つ又は２つ以上の変形パラメータを編集し、保存及び更新ボタン９２１を選択した場合、グラフィック表現９５０も、その保存された編集を変形パラメータに反映させるように調節され得る。グラフィック表現９５０は、例えば、インタフェース９００に入力された情報の視覚的確認をユーザに提供することにより効率及び信頼性を向上させ、例えば誤差及びその他の問題の高速かつ容易な識別が可能になり得る。
【００７８】
オペレーション３３０において、１つ又は２つ以上の載置パラメータが計算される。載置パラメータは、固定器の参照リングをそれぞれの解剖学的構造セグメントへ載置することに関連するパラメータを含み得る。例えば、いくつかの場合において、載置パラメータには、例えば参照点に対する参照リングの中心などのオフセット量（例えば、外側、内側、前側、及び／又は後側）、傾きの程度（例えば、近位側及び／又は遠位側）、軸方向オフセット量、マスタータブ回転などが挙げられ得る。いくつかの例において、この載置パラメータは、例えば、オペレーション３２２を参照して上述された技術を使用して、オペレーション３２２において上述された第１及び解剖学的構造セグメントの位置及び向きを決定するプロセスの一部として計算することができる。図３のプロセスについて、参照リングは、それが載置されているそれぞれの解剖学的構造セグメントに対して必ずしも直交している必要はないことに、注意されたい。これにより、いくつかの例において、参照リングは、それが載置されているそれぞれの解剖学的構造に対して、非直交であり得る。
【００７９】
オペレーション４３２において、オペレーション４３０において計算された載置パラメータは、例えば、コンピューティングシステムの１つ又は２つ以上のグラフィカルユーザインタフェースを使用して表示される。ここで図１０を参照すると、載置パラメータインタフェース１０００が示されている。図示のように、インタフェース１０００は、様々な例示的な載置パラメータの計算値を表示するための、様々なフィールド１００１〜１００６を含み、これには、ＡＰビューのオフセット及び傾き、ＬＡＴビューのオフセット及び傾き、軸方向オフセット、並びにマスタータブ回転が挙げられる。図１０の例において、各フィールド１００１〜１００６は、各フィールド１００１〜１００６の左側に表示されたそれぞれのＰＦＭバッジ１０１５を有する。各ＰＦＭバッジ１０１５は、それぞれのフィールド１００１〜１００６に示される値がソフトウェアによって計算されたものであることを示す。インタフェース１０００によって、各フィールド１００１〜１００６に表示されている載置パラメータ値を、例えばフィールド１００１〜１００６内に数字をタイプ入力することにより、及び／又は、各フィールド１００１〜１００６の右側に表示されている数値段階制御１０１６を使用することにより、ユーザが編集することが可能になる。ソフトウェアにより計算された値をユーザが編集した場合、それぞれのフィールドに隣接するＰＦＭバッジ１０１５が除去され、そのフィールドの値がユーザによって編集されたものであることが示され得る。いくつかの例において、１つ又は２つ以上のフィールドで値を編集した後、ユーザは、透視フレームマッチングデータのリフレッシュボタン１０２０を選択して、フィールドのそれぞれを、ソフトウェアにより計算された値に戻すことができる。更に、いくつかの例において、１つ又は２つ以上のフィールドで値を編集した後、ユーザは、保存及び更新ボタン１０２１を選択して、ユーザにより提供された編集値に基づいて、例えばオペレーション３２２において実施された計算の全部又は任意の一部を繰り返すことにより、変形パラメータを再計算させることができる。
【００８０】
オペレーション３３４において、参照リングと、載置されているそれぞれの解剖学的構造セグメントとの、位置及び向きのグラフィック表現が生成され、表示される。参照リング及びそれぞれの解剖学的構造セグメントの位置及び向きのグラフィック表現は、コンピューティングシステムの１つ又は２つ以上のグラフィカルユーザインタフェースを使用して表示され得る。例えば、図１０に示すように、インタフェース１０００は、参照リング及びそれぞれの解剖学的構造セグメントの位置及び向きのグラフィック表現１０５０を含む。グラフィック表現１０５０は、近位側解剖学的構造セグメントの表現１０３１と、近位側（参照）リングの表現１０３３と、遠位側解剖学的構造セグメントの表現１０３２とを含む。いくつかの例において、グラフィック表現１０５０は、オペレーション３２２において決定された参照リング及びそれぞれの解剖学的構造セグメントの位置及び向きに少なくとも部分的に基づいて生成され得る。したがって、参照リング及びそれぞれの解剖学的構造セグメントのグラフィック表現は、オペレーション３２２において決定された参照リング及びそれぞれの解剖学的構造セグメントの位置及び向きを反映及び／又は示すことができる。いくつかの例において、ユーザが１つ又は２つ以上の載置パラメータを編集し、保存及び更新ボタン１０２１を選択した場合、グラフィック表現１０５０も、その保存された編集を載置パラメータに反映させるように調節され得る。グラフィック表現１０５０は、例えば、インタフェース１０００に入力された情報の視覚的確認をユーザに提供することにより効率及び信頼性を向上させ、例えば誤差及びその他の問題の高速かつ容易な識別が可能になり得る。
【００８１】
オペレーション３３６において、１つ又は２つ以上の治療計画オプションが、例えばコンピューティングシステムの１つ又は２つ以上のグラフィカルユーザインタフェースを用いて、受け取られる。治療計画とは、例えば第１及び第２の解剖学的構造セグメントの変形を補正するために、固定装置を操作するための計画である。治療計画には、例えば固定装置のストラットの長さを変更することによって、固定器リングの位置及び向きを互いに対して徐々に調節するための計画が挙げられ得る。ここで図１１を参照すると、例示的な治療計画インタフェース１１００Ａが示されている。インタフェース１１００Ａには、ユーザが様々な治療計画のオプションを選択するための制御が含まれている。具体的には、制御１１０１及び／又は１１０２により、治療計画開始日を選択することができる。制御１１０３によって、最初に（例えば治療の初期に、例えば回転運動の前に）軸方向運動を実施するオプションの選択が可能になる。制御１１０４によって、参照点間の最終的距離を示すオプションの選択が可能になる。制御１１０５によって、軸方向運動に関する所定の持続期間（例えば日数）に基づいて治療計画を計算するオプションの選択が可能になる。制御１１０６によって、軸方向運動のための参照点でのディストラクション率（例えばミリメートル（ｍｍ）／日）に基づいて治療計画を計算するオプションの選択が可能になる。制御１１０８によって、変形補正に関する所定の持続期間（例えば日数）に基づいて治療計画を計算するオプションの選択が可能になる。制御１１０９によって、変形補正のための参照点でのディストラクション率（例えばミリメートル（ｍｍ）／日）に基づいて治療計画を計算するオプションの選択が可能になる。制御１１０７によって、１日当たり２回の調節を実施するオプションの選択が可能になる。いくつかの例において、制御１００７が選択されていない場合、１日当たり１回のデフォルトオプションが使用され得る。いくつかの例において、ユーザは、所望の治療計画オプションを選択した後、治療計画の生成をトリガするために、調節計画の更新ボタン１１１０を選択することができる。加えて、ユーザは、治療計画を最初に生成した後、治療計画オプションを調整することが許可されていてもよく、また、調節計画の更新ボタン１１１０を再び選択することによって、調整されたオプションで治療計画を再生成することができる。
【００８２】
オペレーション３３８において、解剖学的構造の変形を補正するための固定装置に対する操作（すなわち治療計画）が決定される。この固定装置に対する操作には、固定装置のストラットの調節（例えばストラットのサイズ及び／又は長さの調節）が含まれ得る。いくつかの例において、オペレーション３３８は、オペレーション３３６において受け取った治療計画オプションに、少なくとも部分的に基づいて実行され得る。例えば、オペレーション３３８は、指定された開始日、最初に軸方向運動を実施するという指示（例えば治療の初期に、例えば回転運動の前に）、参照点間の指定された最終的距離、指定された量だけ追加の長さ延長を実施するという指示、解剖学的構造クリアランスを確保するために軸方向隙間を生成するという指示、指定された治療期間（例えば日数）、指定されたディストラクション率、及び／又は、１日当たりの調節を指定された回数（例えば、１回、２回など）実施するという指示に少なくとも部分的に基づいて実施することができる。
【００８３】
いくつかの例において、治療計画はまた、少なくとも部分的に、解剖学的構造セグメント１０２、１０４の位置及び／又は向きに対する所望の変更の決定に基づいて決定されてよく、例えば、解剖学的構造セグメント１０２、１０４間の結合を促進するために解剖学的構造セグメント１０２、１０４を互いに対してどのように再配置することができるかに基づいて決定され得る。例えば、いくつかの場合において、軸Ｌ１及びＬ２を揃えるために、第２の解剖学的構造セグメント１０４の角度を変更することが望ましい場合があり、また、解剖学的構造セグメント１０２、１０４の破断端１０３、１０５が互いに接するようにするために、第２の解剖学的構造セグメントの位置を変えることが望ましい場合がある。解剖学的構造セグメント１０２、１０４の位置及び／又は向きに対する所望の変更が決定されると、その位置及び／又は方向の変更を行うための治療計画が決定され得る。好ましい実施形態において、解剖学的構造のセグメント１０２、１０４の位置及び／又は向きに対する所望の変更は、一連のより小さい変化により、徐々に行うことができる。解剖学的構造セグメント１０２、１０４の位置及び／又は向きは、上部及び下部固定器リング１０６、１０８の位置及び／又は向きを互いに対して変えることにより、例えば、１つ又は２つ以上の長さ調節可能なストラット１１６を長くするか又は短くすることにより、変更することができる。
【００８４】
解剖学的構造セグメント１０２、１０４の位置及び／又は向きに対して望ましい変更を実現する、固定器１００の幾何学的形状（すなわち、固定器１００の位置及び／又は向き）に対する必要な変更は、上述の行列代数を使用して計算することができる。例えば、第１の解剖学的構造セグメント１０２に対する第２の解剖学的構造セグメント１０４の必要な再配置及び／又は再方向付けは、上側固定器リング１０６に対する下側固定器リング１０８の位置及び／又は向きの変更に変換され得る。
【００８５】
オペレーション３４０において、固定装置に対する決定された操作の指示が、１人又は２人以上のユーザに提供される。例えば、いくつかの場合において、固定装置に対する決定された操作の指示は、コンピューティングシステムの１つ又は２つ以上のグラフィカルユーザインタフェースを用いて、印刷されたハードコピーを使用して、音声フィードバックを用いて、及び／又は他の技術を用いて、提供され得る。具体的には、ここで図１２を参照して、固定装置に対する決定された操作の指示が、インタフェース１１００Ｂ内に提供され得ることがわかる。具体的には、ストラット調節計画タブ１１２２を選択することにより、治療計画インタフェース１１００Ｂがチャート１１３０を提供することができ、これには固定装置内の各ストラットについて日ごとの操作情報が含まれている。この例では、チャート１１３０は治療日毎の各ストラットの長さを示している。いくつかの例において、閾値量を上回る少なくとも１つのストラットの動きをもたらす、固定装置に対する操作のうちの１つ又は２つ以上について、１つ又は２つ以上のアラートが生成され得る。例えば、いくつかの場合において、特定の閾値量（例えば１日当たり３ｍｍ）を超えるストラットの動き（これは、高速なストラットの動きと呼ぶことができる）は、チャート１１３０においてストラットの動き表示の隣に赤い三角形のアイコンを表示することにより示すことができる。また図１２に示されるように、チャート１１３０のＰＤＦ版が、草稿ＰＤＦの表示ボタン１１３１を選択することにより生成され得る。生成されたＰＤＦは、いくつかの例において、チャート１１３０のハードコピー版を作成するために印刷され得る。
【００８６】
図１２の例において、チャート１１３０には、ブロック１１３２−Ａ及び１１３２−Ｂが含まれ、これらは、ストラットサイズの変更（ストラットスワップと呼ばれる）が実施可能な日付の範囲を示す。具体的には、ブロック１１３２−Ａは、ストラット４についてストラットスワップが０日目〜２日目に実施可能であることを示し、ブロック１１３２−Ｂは、ストラット４についてストラットスワップが３日目〜１４日目（及びそれ以降）に実施可能であることを示す。いくつかの例において、ブロック１１３２−Ａ及び１１３２−Ｂは、それぞれのストラットに割り当てられた色に一致するようカラーコード化され得る。例えば、ブロック１１３２−Ａ及び１１３２−Ｂを緑色にして、ストラット４に割り当てられ得る緑色に合うようにすることができる。ここで図１３を参照して、治療計画インタフェース１１００−Ｃのストラットスワップカレンダータブ１１２３を選択して、ストラットスワップが実施可能な日付の範囲を示すカレンダー１１４０を生成することができる。
【００８７】
いくつかの例において、患者に取り付けられた固定装置のストラットは、例えば、ストラットに内包及び／又は取り付けられたカラーコード化されたキャップ、マーカー、又は他のカラーコード化された材料を使用してカラーコード化され得る。いくつかの例において、患者に取り付けられた固定装置内のストラットの物理的カラーコード化は、ソフトウェアで使用されるストラットのカラーコード化と一致し得る。例えば、固定装置におけるストラットの物理的カラーコード化は、チャート１１３０のブロック１１３２−Ａ及び１１３２−Ｂ、グラフィック表現５２０をカラーコード化するのに使用され得るストラットのカラーコード化、及び、ソフトウェアにより表示されるストラットのその他のカラーコード化表現と、一致し得る。いくつかの例において、これにより、固定装置上でストラットを物理的に調節するとき、正しいストラットが正しい量だけ調節されていることを、医師及び／又は患者がより容易に確認することができるようになり得る。
【００８８】
オペレーション３４２において、第１及び第２の解剖学的構造セグメント及び固定装置のリングの位置及び向きの１つ又は２つ以上のグラフィック表現が、生成され、表示される。第１及び第２の解剖学的構造セグメントと固定装置のリングの位置及び向きのグラフィック表現は、コンピューティングシステムの１つ又は２つ以上のグラフィカルユーザインタフェースを使用して表示され得る。例えば、図１１に戻って参照し、治療シミュレーションタブ１１２１を選択することによって、インタフェース１１００には、第１及び第２の解剖学的構造セグメント並びに固定装置のリングの位置及び向きのグラフィック表現１１５０が表示され得る。グラフィック表現１１５０は、近位側解剖学的構造セグメントの表現１０３１と、近位側（参照）リングの表現１０３３と、遠位側解剖学的構造セグメントの表現１０３２と、遠位側リングの表現１０３４とを含む。いくつかの例において、第１及び第２の解剖学的構造セグメント並びに固定装置のリングの位置及び向きの１つ又は２つ以上のグラフィック表現は、解剖学的構造変形の治療全体にわたる、第１及び第２の解剖学的構造セグメント並びに固定装置のリングの位置及び向きの日ごとのグラフィック表現を含み得る。例えば、図１１に示すように、ユーザは特定の治療日を選択し、この日の制御１１５１、１１５２、１１５３、及び／又は１１５４を使用して、グラフィック表現１１５０を生成し、表示させることができる。例えば、制御１１５１を選択して、選択日の増加を可能にすることができ、制御１１５４を選択して、選択日の減少を可能にすることができ、スライダー１１５２をバー１１５３に乗って滑らせて、選択日を増加及び／又は減少させることができる。また、スライダー１１５２は、現在の選択日の指標を表示し、これは図１１の例では、治療ゼロ日目である。よって、図１１において、グラフィック表現１１５０は、治療０日目の、第１及び第２の解剖学的構造セグメント並びに固定装置のリングの位置及び向きを示している。制御１１５１〜１１５４を使用して別の治療日を選択することによって、その選択された別の非における、第１及び第２の解剖学的構造セグメント並びに固定装置のリングの位置及び向きを示すよう、グラフィック表現１１５０を調節することができる。外科医及び／又は患者は、治療全体にわたる、第１及び第２の解剖学的構造セグメント並びに固定装置のリングの位置及び向きのグラフィック表現を見ることができ、このことは、治療計画の精度を高めかつその計画を支援するための追加の視覚的ツールを提供することによって、有益であり得ることが理解されよう。加えて、グラフィック表現１１５０（本明細書では複数も含まれる）は、例えば、インタフェース１１００に入力された情報の視覚的確認をユーザに提供することにより効率及び信頼性を向上させ、例えば誤差及びその他の問題の高速かつ容易な識別が可能になり得る。更に、グラフィック表現１１５０の表示（本明細書では複数も含まれる）は、例えばグラフィック表現１１５０の右上に隣接する制御１１８１〜１１８４を用いて、回転（例えば完全３６０度）、ズームイン及びズームアウト、移動方向、並びにその他の操作を行い得ることに留意されたい。これによって、Ｘ線及びその他の撮像技術では得られない場合があるか、又は得ることが困難であり得る、様々な向きから見た第１及び第２の解剖学的構造セグメント並びに／又は固定装置のリングの表示が可能になり、これによって更に、信頼性と精度が向上し、計算値の更なる視覚的確認が得られるようになり得る。具体的には、グラフィック表現１１５０のビューは、制御１１８１を用いて回転させ、制御１１８２を用いてズームインし、制御１１８３を用いてズームアウトし、制御１１８４を用いてパンすることができる。また、いくつかの例において、例えばマウス及びタッチスクリーンなどの他の制御を採用して、グラフィック表現１１５０を回転、ズーム、パン、及びその他の操作を行うことができる。加えて、いくつかの例において、制御１１８５を使用して前後（ＡＰ）ビューを選択することができ、制御１１８６を使用して側面ビューを選択することができ、そして制御１１８７を使用して近位側ビューを使用することができる。
【００８９】
オペレーション３４４において、治療計画が実施され得る。すなわち、例えばオペレーション３３８において決定された操作に基づいて、解剖学的構造セグメントの位置及び向きを変更するために、固定装置の幾何学的形状が変更され得る。これは例えば、ＰＦＭ技術、標準技術、及び／又はＡＩＤ技術の任意のもの又は全てについて実施され得る。
【００９０】
よって、透視フレームマッチング（ＰＦＭ）技術のいくつかの例が、図４〜１３を参照して上記で詳述されている。ただしいくつかの例において、ユーザが変形パラメータ及び載置パラメータを手動で入力してストラット調節計画を生成する別の技術を使用することが有利な場合がある。この技術は以下、標準技術と呼ばれる。具体的には、ここで図１４を参照すると、治療計画技法選択インタフェース４００−Ｂが示されている。図１４の例において、ユーザは、標準技術を使用するためにオプション４０２を選択しており、これについては、ここで図１５〜２０を参照して詳細に記述すれる。
【００９１】
ここで図１５を参照すると、標準技術を選択した後の、変形パラメータインタフェース１５００が示されている。標準技術のための図１５の変形パラメータインタフェース１５００は、上述のＰＦＭ技術に関する図９の変形パラメータインタフェース９００と数多くの類似性を備えることに留意されたい。例えば、インタフェース９００と同様に、インタフェース１５００には、様々な例示的な変形パラメータの値を入力するための様々なフィールド１５０１〜１５０６が含まれ、これには、ＡＰビューの並進運動及び冠状断面角度、ＬＡＴビューの並進運動及び矢状断面角度、解剖学的構造の長さが短すぎる及び／又は長すぎる度合、並びに、臨床的回旋変形の度合が挙げられる。ただし、標準的な手法では、フィールド１５０１〜１５０６に示す値は、（ソフトウェアで計算されるのとは対照的に）ユーザが手動で決定して入力することに留意されたい。よって、インタフェース９００のＰＦＭバッジ９１５（ソフトウェアによって計算された値を示す）は、インタフェース１５００には含まれない。いくつかの例において、標準技術を使用する場合、フィールド１５０１〜１５０６に入力された値は、例えば、固定装置が取り付けられた第１及び第２の解剖学的構造セグメントの第１及び第２の画像の解析に基づいて、外科医によって決定され得る。更に、いくつかの例において、標準技術を使用する場合、フィールド１５０１〜１５０６の値を外科医が計算できるようにするために、第１及び第２の画像が互いに対して直交している必要があり得る。これは、図４〜１３に関して上述したＰＦＭ技術とは異なっており、ＰＦＭ技術では、固定装置が取り付けられた第１及び第２の解剖学的構造セグメントの第１及び第２の画像は、互いに対して必ずしも直交している必要はない。
【００９２】
インタフェース９００と同様に、インタフェース１５００は、第１及び第２の解剖学的構造セグメントの位置及び向きのグラフィック表現１５５０も含む。グラフィック表現１５５０は、近位側解剖学的構造セグメントの表現１５３１と遠位側解剖学的構造セグメントの表現１５３２とを含む。グラフィック表現１５５０は、フィールド１５０１〜１５０６に入力された値に基づいて調節され得る。例えば、ユーザはフィールド１５０１〜１５０６に値を入力し、次に、保存及び更新ボタン１５２１を選択することができ、これによりグラフィック表現１５５０は、フィールド１５０１〜１５０６に入力された値に基づいて調節され得る。
【００９３】
ここで図１６を参照すると、変形パラメータを入力した後の、固定装置に関連する構成情報を入力するための、構成情報記入インタフェース１６００が表示され得る。図１６のインタフェース１６００は、図５のインタフェース５００に実質的に対応する機構を含むことに留意されたい。これらの対応する機構は、図５を参照して上記で詳述されており、ここでは繰り返さない。
【００９４】
ここで図１７を参照すると、構成情報を入力した後の、載置パラメータインタフェース１７００が示されている。標準技術のための図１７の載置パラメータインタフェース１７００は、上述のＰＦＭ技術に関する図１０の載置パラメータインタフェース１０００と数多くの類似性を備えることに留意されたい。例えば、インタフェース１０００と同様に、インタフェース１７００は、様々な例示的な載置パラメータの値を入力するための、様々なフィールド１７０１〜１７０４を含み、これには、ＡＰビューのオフセット、ＬＡＴビューのオフセット、軸方向オフセット、及びマスタータブ回転が挙げられる。ただし、標準的な手法では、フィールド１７０１〜１７０４に示す値は、（ソフトウェアで計算されるのとは対照的に）ユーザが手動で決定して入力することに留意されたい。よって、インタフェース１０００のＰＦＭバッジ１０１５（ソフトウェアによって計算された値を示す）は、インタフェース１７００には含まれない。いくつかの例において、標準技術を使用する場合、フィールド１７０１〜１７０４に入力された値は、例えば、固定装置が取り付けられた第１及び第２の解剖学的構造セグメントの第１及び第２の画像の解析に基づいて、外科医によって決定され得る。また、いくつかの例において、標準技術を使用する場合、フィールド１７０１〜１７０４の値を外科医が計算できるようにするために、第１及び第２の画像が互いに対して直交している必要があり得る。これは、図４〜１３に関して上述したＰＦＭ技術とは異なっており、ＰＦＭ技術では、固定装置が取り付けられた第１及び第２の解剖学的構造セグメントの第１及び第２の画像は、互いに対して必ずしも直交している必要はない。
【００９５】
また、インタフェース１０００とは異なり、インタフェース１７００は、載置されているそれぞれの骨セグメントに対して参照リングが垂直／直交であるか非垂直／非直交であるかを選択するための、制御１７１１及び１７１２を含むことに留意されたい。図１７の例において、制御１７１１は、参照リングが垂直であることを示すように選択されている。制御１７１２が選択されている場合、インタフェース１７００は、例えば、ユーザが参照リングの傾きを指示することを可能にするフィールドを提供し得るよう、調節することができる。インタフェース１０００と同様に、インタフェース１７００は、参照リング及びそれぞれの解剖学的構造セグメントの位置及び向きのグラフィック表現１７５０も含む。グラフィック表現１７５０は、近位側解剖学的構造セグメントの表現１５３１と近位側（参照）リングの表現１７３３とを含む。グラフィック表現１７５０は、フィールド１７０１〜１７０４に入力された値に基づいて調節され得る。例えば、ユーザはフィールド１７０１〜１７０４に値を入力し、次に、保存及び更新ボタン１７２１を選択することができ、これによりグラフィック表現１７５０は、フィールド１７０１〜１７０４に入力された値に基づいて調節され得る。
【００９６】
標準技術のための変形パラメータ、構成パラメータ、及び載置パラメータを入力した後、ソフトウェアは、例えば図３のオペレーション３３８に関して上述したもののような技術を使用して、解剖学的構造変形の補正のための、固定装置に対する操作を決定することが可能であり得る。例えば、いくつかの場合において、ソフトウェアは、第１及び／又は第２の解剖学的構造セグメントの軸が揃うように、これらの角度を決定することができる。いくつかの場合において、ソフトウェアはまた、第１及び／又は第２の解剖学的構造セグメントの破断端が互いに接するように、これらの位置を決定することができる。ソフトウェアはまた、例えば、提供されている構成情報及び／又は治療計画オプションを使用して、ストラットの調節及び固定装置に対するその他の操作を計算し、これにより例えば、解剖学的構造セグメントの軸を整列させ、及び／又は、解剖学的構造セグメントの破断端が互いに接するようにさせることができる。例えば、載置パラメータを入力した後、図１８の治療計画インタフェース１８００−Ａ、図１９の治療計画インタフェース１８００−Ｂ、及び図２０の治療計画インタフェース１８００−Ｃが、例えば治療計画オプションを入力するため、並びに、治療計画と、治療の過程全体にわたる第１及び第２の解剖学的構造セグメント並びに固定装置リングの位置及び向きの１つ又は２つ以上のグラフィック表現とを、生成、表示及び改変するために、表示され得る。例えば、治療計画インタフェース１８００−Ａには、第１及び第２の解剖学的構造セグメント並びに固定装置のリングの位置及び向きのグラフィック表現１８５０が表示され得る。グラフィック表現１８５０は、近位側解剖学的構造セグメントの表現１５３１と、近位側（参照）リングの表現１７３３と、遠位側解剖学的構造セグメントの表現１５３２と、遠位側リングの表現１８３４とを含む。図１８のインタフェース１８００−Ａ、図１９のインタフェース１８００−Ｂ、及び図２０のインタフェース１８００−Ｃは、図１１のインタフェース１１００−Ａ、図１２のインタフェース１１００−Ｂ、及び図１３のインタフェース１１００−Ｃに実質的に対応する機構を含むことに留意されたい。これらの対応する機構は、図１１〜１３を参照して上記で詳述されており、ここでは繰り返さない。
【００９７】
よって、標準技術のいくつかの例が、図１４〜２０を参照して上記で詳述されている。ただしいくつかの例において、ユーザが初期及び最終的ストラット位置をソフトウェアに手動で入力してストラット調節計画を生成する別の技術を使用することが有利である場合がある。この技術は以下、急性意図的変形（ＡＩＤ）技術と呼ばれる。いくつかの例において、ＡＩＤ技術は、変形（例えば軟組織損傷）の補正のために使用することができ、ここにおいて患者の解剖学的構造及び／又は固定装置が一時的に柔軟に操作され、これによって、最終的なストラット位置がより容易に決定されかつそれを得ることができる。ＡＩＤ技術の使用には、変形パラメータ及びフレームパラメータは必要とされない場合がある。具体的には、ここで図２１を参照すると、治療計画技法選択インタフェース４００−Ｃが示されている。図２１の例において、ユーザは、ＡＩＤ技術を使用するためにオプション４０３を選択している。これについては、ここで図２２〜２８を参照して詳細に記述される。
【００９８】
ここで図２２を参照すると、ＡＩＤ技術を選択した後の、構成情報インタフェース２２００が示されている。インタフェース２２００によってユーザは、変形（例えば、初期）設定及び整列済み（例えば、最終）設定について、固定装置に関連する構成情報を入力することができる。図示のように、ユーザは、リング構成情報を入力するために、リング構成ボタン２２１０を選択することができる。具体的には、ここで図２３を参照して、リング構成ボタン２２１０の選択により、リング構成情報ペイン２３００をインタフェース２２００に重ね合わせて表示させることができる。図示のように、リング構成情報ペイン２３００では、近位側及び遠位側リングの情報（例えばリングタイプ（例えば、完全リング、フットプレートなど）、直径又はサイズ、そしてストラットがタブ間の非標準孔に載置されるか否かなど）を入力することが可能であり得る。保存ボタン２３０１の選択により、入力されたリング構成情報は保存され、ディスプレイは、ペイン２３００を閉じ、インタフェース２２００に戻ることができる。
【００９９】
図２２に戻って参照すると、インタフェース２２００には、変形（例えば、初期）設定に対してストラットのサイズ及び長さを入力することを可能にする制御２２２０が含まれていることがわかる。加えて、インタフェース２２００には、整列済み（例えば、最終）設定に対してストラットのサイズ及び長さを入力することを可能にする制御２２３０が含まれている。更に、インタフェース２２００は、変形（例えば、初期）設定のための固定装置のグラフィック描写２２５０−Ａを含む。グラフィック描写２２５０−Ａは、変形設定に対して入力された構成情報に少なくとも部分的に基づいて生成され、識別が容易なカラーコード化されたストラットを含む。ここで図２４を参照するとて、インタフェース２２００の別の例が示されており、これには、整列済み（例えば、最終）設定のための固定装置のグラフィック描写２２５０−Ｂが含まれる。グラフィック描写２２５０−Ｂは、整列済み設定に対して入力された構成情報に少なくとも部分的に基づいて生成され、これも識別が容易なカラーコード化されたストラットを含む。ここで図２５を参照すると、更に別のインタフェース２２００の例が示されており、これは、図２４のグラフィック描写２２５０−Ｂに示されたものとは異なる（例えば、回転した）視点から見た、整列済み（例えば、最終）設定のための固定装置のグラフィック描写２２５０−Ｃが含まれている。
【０１００】
変形構成情報及び整列済み構成情報を入力した後、図２６の治療計画インタフェース２６００−Ａ、図２７の治療計画インタフェース２６００−Ｂ、及び図２８の治療計画インタフェース２６００−Ｃが、例えば治療計画オプションを入力するため、並びに、治療計画と、治療の過程全体にわたる固定装置リングの位置及び向きの１つ又は２つ以上のグラフィック表現とを、生成、表示及び改変するために、表示され得る。図２６のインタフェース２６００−Ａ、図２７のインタフェース２６００−Ｂ、及び図２８のインタフェース２６００−Ｃには、図１１のインタフェース１１００−Ａ、図１２のインタフェース１１００−Ｂ、及び図１３のインタフェース１１００−Ｃに実質的に対応する特定の機構が含まれることに留意されたい。これらの対応する機構は、図１１〜１３を参照して上記で詳述されており、ここでは繰り返さない。ただし、図２６〜２８のインタフェース２６００−Ａ〜Ｃと、図１１〜１３のインタフェース１１００−Ａ〜Ｃとの間には、いくつかの違いがあることに留意されたい。例えば、図１１のグラフィック表現１１５０には、固定装置のリング並びに第１及び第２の解剖学的構造セグメントの位置及び向きの指標が含まれることに留意されたい。対照的に、図２６のグラフィック表現２６５０−Ａには、固定装置のリングの位置及び向きの指標が含まれるが、第１及び第２の解剖学的構造セグメントについては含まれない。グラフィック表現２６５０−Ａには、近位側リングの表現２６０１と遠位側リングの表現２６０２とが含まれる。これは、ＡＩＤ技術では第２の画像情報が提供されないためである。加えて、同じ理由から、インタフェース２６００−Ａ〜Ｃは、解剖学的構造に直接関係する特定の治療計画オプションに関して制御を提供しないことに留意されたい（例えば、制御１１０３（最初に軸方向運動）、制御１１０４（参照点間の最終距離）、及び制御１１０６（参照点でのディストラクション））。
【０１０１】
このように、上記に基づいて、定期的なストラット調節の指示を含む治療計画が、ＰＦＭ技術、標準技術、及び／又はＡＩＤ技術を含む上記の技術を用いて決定され得ることがわかる。例えば、いくつかの場合において、上記の技術のいずれか又は全てが、第１及び第２の解剖学的構造セグメントの解剖学的構造変形を補正するために、リング及びストラットを含む固定装置の操作を制御するための例示的プロセスにおいて使用され得る。具体的には、ここで図２９を参照すると、第１及び第２の解剖学的構造セグメントの解剖学的構造変形を補正するために、リング及びストラットを含む固定装置の操作を制御するための別の例示的なプロセスが、ここで詳細に記述される。図２９のプロセスは、例えば１つ又は２つ以上の計算装置を含むコンピューティングシステムによって実施することができる。図２９のプロセスは、オペレーション２９１０において開始され、固定装置に関連する構成情報が、例えば、コンピューティングシステムの１つ又は２つ以上のグラフィカルユーザインタフェースを用いて受け取られ得る。上記で詳述されているように、構成情報には、例えば、リング、ストラット及び／又は固定装置の他の要素の、１つ又は２つ以上の幾何学的特性が含まれ得る。オペレーション２９１２において、コンピューティングシステムは、構成情報に少なくとも部分的に基づいて、三次元空間における固定装置のリングの位置及び向きを決定することができる。具体的には、固定装置の要素の幾何学的特性を使用して、三次元空間における固定装置のリングの位置及び向きを決定することができる。具体的には、いくつかの場合において、三次元空間における固定装置のリングの位置及び向きは、例えばストラット長さ、リング径、及びストラット載置位置などの幾何学的特性に基づいて計算することができる。例えば、いくつかの場合において、ストラット長さ及びストラット載置位置情報を用いて、様々な異なる位置における固定装置のリング間の距離を決定することができる。オペレーション２９１４において、コンピューティングシステムは、三次元空間における固定装置のリングの位置及び向きを示す、１つ又は２つ以上のグラフィック表現を生成することができる。
【０１０２】
オペレーション２９１６において、コンピューティングシステムは、構成情報に少なくとも部分的に基づいて、解剖学的構造変形を補正するための、固定装置に対する操作を決定することができる。この操作は、１つ又は２つ以上のストラットに対する調節を含み得る。いくつかの例において、ストラットに対する調節は、ＰＦＭ技術で提供される構成情報、標準技術で提供される構成情報、及びＡＩＤ技術で提供される変形設定構成情報などの、固定装置のストラット及び他の要素に対する現在及び／又は初期の幾何学的構成を示す構成情報に基づいて、決定することができる。いくつかの場合において、ＰＦＭ技術及び／又は標準技術について、ソフトウェアは、図３Ｂのオペレーション３３８に関して上述したような技術を使用して、固定装置に対する操作を決定することができる。例えば、いくつかの場合において、ソフトウェアは、第１及び／又は第２の解剖学的構造セグメントの軸が揃うように、これらの角度を決定することができる。いくつかの場合において、ソフトウェアはまた、第１及び／又は第２の解剖学的構造セグメントの破断端が互いに接するように、これらの位置を決定することができる。ソフトウェアはまた、例えば、提供されている構成情報及び／又は治療計画オプションを使用して、ストラットの調節、及び固定装置に対するその他の操作を計算し、これにより例えば、解剖学的構造セグメントの軸を整列させ、及び／又は、解剖学的構造セグメントの破断端が互いに接するようにさせることができる。
【０１０３】
ＡＩＤ技術について、ソフトウェアは、第１及び第２の解剖学的構造セグメントの位置及び向きを認識していなくてもよい。代わりに、ＡＩＤ技術について上記で述べたように、ソフトウェアは固定装置の変形（例えば、初期）設定と整列済み（例えば、最終）設定の両方について、構成情報を受け取ることができる。ソフトウェアは次に、提供されている治療計画のオプションとの組み合わせにおいて、変形設定情報と整列済み設定情報を使用して、固定装置に対する操作を決定することができ、例えばこれにより、提供された治療計画オプションに従って、固定装置を、変形設定から整列済み設定へと変換させることができる。オペレーション２９１８において、コンピューティングシステムは、１人又は２人以上のユーザに対し、固定装置に対する操作の指示を提供することができる。上記で詳述されているように、この指示は、図１１〜１３、１８〜２０、２６〜２８に示すもののようなインタフェース、及び／又はＰＤＦフォーマット、ハードコピー印刷などを用いて提供され得る。
【０１０４】
いくつかの例において、オペレーション２９１４において生成された１つ又は２つ以上のグラフィック表現は、解剖学的構造変形の治療全体にわたる、三次元空間における固定装置のリングの位置及び向きの日ごとのグラフィック表現を含み得る。また、いくつかの例において、固定装置のリングと組み合わせて、１つ又は２つ以上のグラフィック表現は、三次元空間における第１及び第２の解剖学的構造セグメントの位置及び向きも示すことができる。この１つ又は２つ以上のグラフィック表現はまた、解剖学的構造変形の治療全体にわたる、三次元空間における第１及び第２の解剖学的構造セグメントの位置及び向きの日ごとのグラフィック表現を含み得る。また、この１つ又は２つ以上のグラフィック表現は、三次元空間における固定装置のストラットの位置及び向きも示すことができる。
【０１０５】
いくつかの例において、受け取った構成情報には、例えば図２２及び２４に示すように、変形設定におけるストラットの長さ、及び整列済み設定におけるストラットの長さが含まれ得る。また、いくつかの例において、この１つ又は２つ以上のグラフィック表現は、例えば図２２及び２４に示すように、三次元空間における固定装置のリング及びストラットの、変形設定と整列済み設定での、位置及び向きを示すことができる。
【０１０６】
いくつかの例において、例えば図１５に示すように、変形パラメータが受け取られてもよく、また、固定装置に対する操作は、この変形パラメータに少なくとも部分的に基づいて決定することができる。いくつかの例において、受け取った変形パラメータは、並進運動パラメータ及び／又は角度パラメータを含み得る。またいくつかの例において、例えば図１７に示すように、載置パラメータが受け取られてもよく、また、固定装置に対する操作は、この載置パラメータに少なくとも部分的に基づいて決定することができる。いくつかの例において、受け取った載置パラメータは、参照リング及び参照点に関連付けられたオフセットを含み得る。
【０１０７】
図３０を参照して、例えば計算装置７８などの好適な計算装置は、上述の固定装置の制御及び操作技術のいずれか又は全てを実施するよう構成することができる。計算装置７８が任意の適切な装置を含んでもよく、その例には、デスクトップ計算装置、サーバ計算装置、又はノートブックパソコン、タブレット、若しくはスマートフォンなどのポータブル計算装置が挙げられることが理解されよう。
【０１０８】
一構成例では、計算装置７８は、処理部分８０、メモリ部分８２、入力／出力部分８４、及びユーザインタフェース（ＵＩ）部分８６を含む。計算装置７８のブロック図描写は例示のものであり、特定の実装及び／又は構成を示唆するようには意図されていないことが強調される。処理部分８０、メモリ部分８２、入力／出力部分８４、及びユーザインタフェース部分８６は、互いに連結されて、それらの間の通信を可能にしてもよい。理解されるであろうように、上述の構成要素のうちのいずれも、１つ又は２つ以上の別個の装置及び／又は位置にわたって分布されてもよい。
【０１０９】
様々な実施形態において、入力／出力部分８４は、計算装置７８の受信機、計算装置７８の送信機、又はこれらの組み合わせを含む。入力／出力部分８４は、例えばインターネットなどのネットワークとの通信に関する情報を受信及び／又は提供することができる。理解されるであろうように、送信及び受信機能は、計算装置７８の外部の１つ又は２つ以上の装置によっても提供され得る。
【０１１０】
処理部分８０は、１つ又は２つ以上のプロセッサを含んでもよい。プロセッサの正確な構成及びタイプに応じて、メモリ部分８２は、揮発性（いくつかのタイプのＲＡＭなど）、不揮発性（ＲＯＭ、フラッシュメモリなど）、又はこれらの組み合わせであってもよい。計算装置７８は、テープ、フラッシュメモリ、スマートカード、ＣＤ−ＲＯＭ、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）若しくは他の光学記憶装置、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク記憶装置若しくは他の磁気記憶装置、ユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）互換メモリ、又は情報を記憶するために使用され得、かつ計算装置７８によりアクセスされ得る任意の他の媒体を含むが、これらに限定されない、追加の記憶装置（例えば、リムーバブル記憶装置及び／又は非リムーバブル記憶装置）を含むことができる。
【０１１１】
計算装置７８は、ユーザが計算装置７８と通信するのを可能にするユーザインタフェース部分８６も含み得る。ユーザインタフェース８６は、例えば、ボタン、ソフトキー、マウス、声で作動する制御装置、タッチスクリーン、計算装置７８の移動、視覚的合図（例えば、計算装置７８上のカメラの前で手を動かす）などによって、計算装置７８を制御する能力を提供する入力を含んでもよい。ユーザインタフェース部分８６は、視覚情報（例えば、ディスプレイを介して）、聴覚情報（例えば、スピーカーを介して）、機械的（例えば、振動機構を介して）、又はこれらの組み合わせを含む出力を提供してもよい。様々な構成において、ユーザインタフェース部分８６は、ディスプレイ、１つ又は２つ以上のグラフィカルユーザインタフェース、タッチスクリーン、キーボード、マウス、加速度計、動作感知器、スピーカー、マイクロホン、カメラ、チルトセンサ、又はこれらの任意の組み合わせを含んでもよい。このように、例えば１つ又は２つ以上の計算装置７８を含むコンピューティングシステムは、プロセッサと、プロセッサに接続されたディスプレイと、プロセッサと通信するメモリと、１つ又は２つ以上のグラフィカルユーザインタフェースと、他の様々なコンポーネントとを含むことができる。メモリは、内部に命令を記憶していてもよく、これらの命令は、プロセッサによって実行されると、上記に記載される動作などの動作をコンピュータシステムに実行させる。本明細書で使用するとき、コンピューティングシステムという用語は、１つ又は２つ以上の計算装置７８を含むシステムを指すことができる。例えば、コンピューティングシステムは、１つ又は２つ以上のクライアント計算装置と通信する１つ又は２つ以上のサーバ計算装置を含んでもよい。
【０１１２】
開示される技術を実行するための装置の例示の実施形態が本明細書に記載されているが、根底にある概念は、本明細書に記載されるような情報を通信及び提示することができる任意の計算装置、プロセッサ、又はシステムに適用されてもよい。本明細書に記載される様々な技術は、ハードウェア若しくはソフトウェアに関連して、又は適切な場合にはこれらの両方の組み合わせに関連して実装されてもよい。かくして、本明細書に記載される方法及び装置を実装することができ、あるいはそれらのある特定の態様又は部分は、フロッピーディスケット、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードドライブ、又は任意の他の機械可読記憶媒体（コンピュータ可読記憶媒体）などの有形の非一時的記憶媒体内に具現化されたプログラムコード（即ち、命令）の形態をとることができ、プログラムコードがコンピュータなどの機械にロードされてそれによって実行されると、この機械は、本明細書に記載される技術を実行するための装置になる。プログラマブルコンピュータ上で実行されるプログラムコードの場合、計算装置は、一般に、プロセッサ、プロセッサ可読記憶媒体（揮発性及び不揮発性メモリ、並びに／又は記憶素子を含む）、少なくとも１つの入力装置、及び少なくとも１つの出力装置、例えばディスプレイを含む。ディスプレイは、視覚情報を表示するように構成され得る。プログラム（複数可）は、所望により、アセンブリ又は機械語に実装され得る。この機械語は、コンパイラ型言語又はインタープリタ型言語であってよく、ハードウェア実装と組み合わされ得る。
【０１１３】
本明細書に記載される画像解析技術を備えた整形外科用固定は、非直交画像の使用だけでなく、重なり合った画像、異なる撮像技術を用いてキャプチャされた画像、異なる設定でキャプチャされた画像などの使用も可能にするものであり、これによって、既存の固定及び画像技術に比べて、より大きなフレキシビリティを外科医に提示することが、理解されよう。
【０１１４】
本明細書に記載される技術はまた、いくつかの伝送媒体上、例えば電気配線若しくはケーブル配線上で、又は光ファイバーを通して、又は伝送の任意の他の形態を介して伝送されるプログラムコードの形態で具現化された通信を介して実施されてもよい。汎用プロセッサ上で実施される場合、プログラムコードはプロセッサと組み合わされて、本明細書に記載される機能性をもたらすように動作する独自の装置を提供する。加えて、本明細書に記載される技術に関連して使用される任意の記憶技術は、常にハードウェアとソフトウェアとの組み合わせであってもよい。
【０１１５】
上記は、以下の記述を考慮してより良く理解されるであろう。
１．第１及び第２の解剖学的構造セグメントの解剖学的構造変形を補正するために、リング及びストラットを含む固定装置の操作を制御するための、コンピュータにより実現される方法であって、
コンピューティングシステムの１つ又は２つ以上のグラフィカルユーザインタフェースを使用して、前記固定装置に関連する構成情報を受け取ることであって、前記構成情報は、前記固定装置の１つ又は２つ以上の要素の１つ又は２つ以上の幾何学的特性を含む、ことと、
前記１つ又は２つ以上のグラフィカルユーザインタフェースを使用して、前記固定装置、及びそれに取り付けられている前記第１及び前記第２の解剖学的構造セグメントの画像を表示することと、
前記１つ又は２つ以上のグラフィカルユーザインタフェースを使用して、前記固定装置の１つ又は２つ以上の要素の少なくとも一部の、前記画像内における１つ又は２つ以上の位置の指標を含む第１の画像情報を受け取ることと、
前記１つ又は２つ以上のグラフィカルユーザインタフェースを使用して、前記第１及び前記第２の解剖学的構造セグメントの少なくとも一部の、前記画像内における１つ又は２つ以上の位置の指標を含む第２の画像情報を受け取ることと、
前記コンピューティングシステムにより、前記構成情報、前記第１の画像情報、及び前記第２の画像情報に少なくとも部分的に基づいて、三次元空間における前記第１及び前記第２の解剖学的構造セグメントの位置及び向きを決定することと、
前記コンピューティングシステムにより、前記解剖学的構造変形を補正するための、前記固定装置に対する操作を決定することであって、前記操作は、前記ストラットに対する調節を含む、ことと、
前記コンピューティングシステムにより、１人又は２人以上のユーザに対し、前記固定装置に対する前記操作の指示を提供することと、
を含む、コンピュータにより実現される方法。
２．前記構成情報が、前記固定装置の１つ又は２つ以上のストラットの長さを含む、請求項１に記載の、コンピュータにより実現される方法。
３．前記構成情報は、１つ又は２つ以上のストラットが載置されている載置点の指標を含む、請求項１に記載の、コンピュータにより実現される方法。
４．前記載置点が非標準載置点である、請求項３に記載の、コンピュータにより実現される方法。
５．前記１つ又は２つ以上のグラフィカルユーザインタフェースを使用して、前記構成情報に少なくとも部分的に基づいて、前記固定装置のグラフィック表現を提供することを更に含む、請求項１に記載の、コンピュータにより実現される方法。
６．前記固定装置の前記グラフィック表現が、ストラットのカラーコード化グラフィック表現を含む、請求項５に記載の、コンピュータにより実現される方法。
７．前記固定装置の前記グラフィック表現における前記ストラットの前記カラーコード化グラフィック表現が、前記固定装置の前記ストラットの物理的なカラーコード化と一致する、請求項６に記載の、コンピュータにより実現される方法。
８．前記１つ又は２つ以上のグラフィカルユーザインタフェースを使用して、１つ又は２つ以上のヒンジに関連する１つ又は２つ以上の前記画像のうち、１つ又は２つ以上の部分の、１つ又は２つ以上の拡大図を提供することを更に含む、請求項１に記載の、コンピュータにより実現される方法。
９．前記固定装置の参照リングは、それが載置されている解剖学的構造に対して非直交である、請求項１に記載の、コンピュータにより実現される方法。
１０．前記操作を決定することが、治療の初期部分において軸方向移動を実施するための命令に少なくとも部分的に基づいて実施されている、請求項１に記載の、コンピュータにより実現される方法。
１１．前記操作を決定することが、１日当たり２回の調節を実施するための命令に少なくとも部分的に基づいて実施されている、請求項１に記載の、コンピュータにより実現される方法。
１２．前記操作を決定することが、治療の指定された持続期間に少なくとも部分的に基づいて実施されている、請求項１に記載の、コンピュータにより実現される方法。
１３．前記操作を決定することが、指定されたディストラクション率に少なくとも部分的に基づいて実施されている、請求項１に記載の、コンピュータにより実現される方法。
１４．前記操作を決定することが、解剖学的構造クリアランスを確保するために軸方向隙間を生成するための命令に少なくとも部分的に基づいて実施されている、請求項１に記載の、コンピュータにより実現される方法。
１５．閾値量を上回る少なくとも１つのストラットの移動をもたらす、前記固定装置に対する前記操作のうちの１つ又は２つ以上に対して、１つ又は２つ以上のアラートを生成することを更に含む、請求項１に記載の、コンピュータにより実現される方法。
１６．前記第１及び第２の解剖学的構造セグメント並びに前記固定装置のリングの位置及び向きの１つ又は２つ以上のグラフィック表現を生成することを更に含む、請求項１に記載の、コンピュータにより実現される方法。
１７．前記１つ又は２つ以上のグラフィック表現が、前記解剖学的構造変形の治療全体にわたる、前記第１及び第２の解剖学的構造セグメント並びに前記固定装置の前記リングの位置及び向きの、日ごとのグラフィック表現を含む、請求項１６に記載の、コンピュータにより実現される方法。
１８．前記画像が非直交画像を含む、請求項１に記載の、コンピュータにより実現される方法。
１９．命令を記憶している１つ又は２つ以上の非一時的なコンピュータ可読の記憶媒体であって、該命令は、１つ又は２つ以上の計算装置により実行されると、１つ又は２つ以上の計算ノードに、第１及び第２の解剖学的構造セグメントの解剖学的構造変形を補正するために、リング及びストラットを含む固定装置の操作を制御するためのオペレーションを実施させ、前記オペレーションは、
前記１つ又は２つ以上の計算装置の１つ又は２つ以上のグラフィカルユーザインタフェースを使用して、前記固定装置に関連する構成情報を受け取ることであって、前記構成情報は、前記固定装置の１つ又は２つ以上の要素の１つ又は２つ以上の幾何学的特性を含む、ことと、
前記１つ又は２つ以上のグラフィカルユーザインタフェースを使用して、前記固定装置、及びそれに取り付けられている前記第１及び前記第２の解剖学的構造セグメントの画像を表示することと、
前記１つ又は２つ以上のグラフィカルユーザインタフェースを使用して、前記固定装置の１つ又は２つ以上の要素の少なくとも一部の、前記画像内における１つ又は２つ以上の位置の指標を含む第１の画像情報を受け取ることと、
前記１つ又は２つ以上のグラフィカルユーザインタフェースを使用して、前記第１及び前記第２の解剖学的構造セグメントの少なくとも一部の、前記画像内における１つ又は２つ以上の位置の指標を含む第２の画像情報を受け取ることと、
前記構成情報、前記第１の画像情報、及び前記第２の画像情報に少なくとも部分的に基づいて、三次元空間における前記第１及び前記第２の解剖学的構造セグメントの位置及び向きを決定することと、
前記解剖学的構造変形を補正するための、前記固定装置に対する操作を決定することであって、前記操作は、前記ストラットに対する調節を含む、ことと、
１人又は２人以上のユーザに対し、前記固定装置に対する前記操作の指示を提供することと、
を含む、１つ又は２つ以上の非一時的なコンピュータ可読の記憶媒体。
２０．第１及び第２の解剖学的構造セグメントの解剖学的構造変形を補正するために、リング及びストラットを含む固定装置の操作を制御するためのコンピューティングシステムであって、
１つ又は２つ以上のプロセッサと、
中に保存された命令を有する１つ又は２つ以上のメモリであって、該命令は、前記１つ又は２つ以上のプロセッサにより実行されると、前記コンピューティングシステムに、
前記コンピューティングシステムの１つ又は２つ以上のグラフィカルユーザインタフェースを使用して、前記固定装置に関連する構成情報を受け取ることであって、前記構成情報は、前記固定装置の１つ又は２つ以上の要素の１つ又は２つ以上の幾何学的特性を含む、ことと、
前記１つ又は２つ以上のグラフィカルユーザインタフェースを使用して、前記固定装置、及びそれに取り付けられている第１及び第２の解剖学的構造セグメントの画像を表示することと、
前記１つ又は２つ以上のグラフィカルユーザインタフェースを使用して、前記固定装置の１つ又は２つ以上の要素の少なくとも一部の、前記画像内における１つ又は２つ以上の位置の指標を含む第１の画像情報を受け取ることと、
前記１つ又は２つ以上のグラフィカルユーザインタフェースを使用して、前記第１及び前記第２の解剖学的構造セグメントの少なくとも一部の、前記画像内における１つ又は２つ以上の位置の指標を含む第２の画像情報を受け取ることと、
前記構成情報、前記第１の画像情報、及び前記第２の画像情報に少なくとも部分的に基づいて、三次元空間における前記第１及び前記第２の解剖学的構造セグメントの位置及び向きを決定することと、
前記解剖学的構造変形を補正するための、前記固定装置に対する操作を決定することであって、前記操作は、前記ストラットに対する調節を含む、ことと、
１人又は２人以上のユーザに対し、前記固定装置に対する前記操作の指示を提供することと、
を含むオペレーションを実行させる、１つ又は２つ以上のメモリと、
を備える、コンピューティングシステム。
２１．第１及び第２の解剖学的構造セグメントの解剖学的構造変形を補正するために、リング及びストラットを含む固定装置の操作を制御するための、コンピュータにより実現される方法であって、
コンピューティングシステムの１つ又は２つ以上のグラフィカルユーザインタフェースを使用して、前記固定装置に関連する構成情報を受け取ることであって、前記構成情報は、前記固定装置の前記リング及び前記ストラットの１つ又は２つ以上の幾何学的特性を含む、ことと、
前記コンピューティングシステムにより、前記構成情報に少なくとも部分的に基づいて、三次元空間における前記固定装置の前記リングの位置及び向きを決定することと、
前記コンピューティングシステムにより、前記固定装置の前記リングの前記位置及び前記向きを示す１つ又は２つ以上のグラフィック表現を生成することと、
前記コンピューティングシステムにより、前記構成情報に少なくとも部分的に基づいて、前記解剖学的構造変形を補正するための、前記固定装置に対する操作を決定することであって、前記操作は、前記ストラットに対する調節を含む、ことと、
前記コンピューティングシステムにより、１人又は２人以上のユーザに対し、前記固定装置に対する前記操作の指示を提供することと、
を含む、コンピュータにより実現される方法。
２２．前記１つ又は２つ以上のグラフィック表現が、前記解剖学的構造変形の治療全体にわたる、前記固定装置の前記リングの前記位置及び前記向きの、日ごとのグラフィック表現を含む、請求項２１に記載の、コンピュータにより実現される方法。
２３．前記１つ又は２つ以上のグラフィック表現が、前記第１及び前記第２の解剖学的構造セグメントの位置及び向きを更に示す、請求項２１に記載の、コンピュータにより実現される方法。
２４．前記１つ又は２つ以上のグラフィック表現が、前記解剖学的構造変形の治療全体にわたる、前記第１及び第２の解剖学的構造セグメントの前記リングの前記位置及び前記向きの、日ごとのグラフィック表現を含む、請求項２３に記載の、コンピュータにより実現される方法。
２５．前記構成情報が、変形設定におけるストラットの長さと、整列済み設定におけるストラットの長さとを含む、請求項２１に記載の、コンピュータにより実現される方法。
２６．前記１つ又は２つ以上のグラフィック表現が、前記変形設定及び前記整列済み設定における、前記リングの前記方向及び前記向き、並びに前記ストラットの方向及び向きを示す、請求項２５に記載の、コンピュータにより実現される方法。
２７．並進運動パラメータ又は角度パラメータのうちの少なくとも一方を含む変形パラメータを受け取ることを更に含み、前記固定装置に対する前記操作が、前記変形パラメータに少なくとも部分的に基づいて決定されている、請求項２１に記載の、コンピュータにより実現される方法。
２８．参照リング及び参照点に関連するオフセットを含む載置パラメータを受け取ることを更に含み、前記固定装置に対する前記操作が、前記載置パラメータに少なくとも部分的に基づいて決定されている、請求項２１に記載の、コンピュータにより実現される方法。
２９．命令を記憶している１つ又は２つ以上の非一時的なコンピュータ可読の記憶媒体であって、該命令は、１つ又は２つ以上の計算装置により実行されると、１つ又は２つ以上の計算ノードに、第１及び第２の解剖学的構造セグメントの解剖学的構造変形を補正するために、リング及びストラットを含む固定装置の操作を制御するためのオペレーションを実施させ、前記オペレーションは、
コンピューティングシステムの１つ又は２つ以上のグラフィカルユーザインタフェースを使用して、前記固定装置に関連する構成情報を受け取ることであって、前記構成情報は、前記固定装置の前記リング及び前記ストラットの１つ又は２つ以上の幾何学的特性を含む、ことと、
前記コンピューティングシステムにより、前記構成情報に少なくとも部分的に基づいて、三次元空間における前記固定装置の前記リングの位置及び向きを決定することと、
前記コンピューティングシステムにより、前記固定装置の前記リングの前記位置及び前記向きを示す１つ又は２つ以上のグラフィック表現を生成することと、
前記コンピューティングシステムにより、前記構成情報に少なくとも部分的に基づいて、前記解剖学的構造変形を補正するための、前記固定装置に対する操作を決定することであって、前記操作は、前記ストラットに対する調節を含む、ことと、
前記コンピューティングシステムにより、１人又は２人以上のユーザに対し、前記固定装置に対する前記操作の指示を提供することと、
を含む、１つ又は２つ以上の非一時的なコンピュータ可読の記憶媒体。
３０．第１及び第２の解剖学的構造セグメントの解剖学的構造変形を補正するために、リング及びストラットを含む固定装置の操作を制御するためのコンピューティングシステムであって、
１つ又は２つ以上のプロセッサと、
中に保存された命令を有する１つ又は２つ以上のメモリであって、該命令は、前記１つ又は２つ以上のプロセッサにより実行されると、前記コンピューティングシステムに、
前記コンピューティングシステムの１つ又は２つ以上のグラフィカルユーザインタフェースを使用して、前記固定装置に関連する構成情報を受け取ることであって、前記構成情報は、前記固定装置のリング及びストラットの幾何学的特性を含む、ことと、
前記コンピューティングシステムにより、前記構成情報に少なくとも部分的に基づいて、三次元空間における前記固定装置の前記リングの位置及び向きを決定することと、
前記コンピューティングシステムにより、前記固定装置の前記リングの前記位置及び前記向きを示す１つ又は２つ以上のグラフィック表現を生成することと、
前記コンピューティングシステムにより、前記構成情報に少なくとも部分的に基づいて、前記解剖学的構造変形を補正するための、前記固定装置に対する操作を決定することであって、前記操作は、前記ストラットに対する調節を含む、ことと、
前記コンピューティングシステムにより、１人又は２人以上のユーザに対し、前記固定装置に対する前記操作の指示を提供することと、
を含むオペレーションを実行させる、１つ又は２つ以上のメモリと、
を備える、コンピューティングシステム。
【０１１６】
本明細書に記載される技術が、様々な図面の様々な実施形態に関連して実施されてもよく、かつ記載されている一方で、実施形態を説明するために、他の類似の実施形態が使用されてもよく、又はそれから逸脱することなく修正及び追加が加えられてもよいことを理解されたい。例えば、上に開示される工程が、上に示される順序で、又は所望により任意の他の順序で実行されてもよいことを理解されたい。更に、当業者であれば、本出願に記載される技術が、有線又は無線にかかわらず、任意の環境に適用することができ、通信ネットワークを介して接続され、かつネットワーク全域で情報交換する任意の数の装置にも適用され得ることを認識するであろう。したがって、本明細書に記載される技術は、いずれの実施形態にも制限されるべきではなく、むしろ添付の特許請求の範囲に従う幅及び範囲内で解釈されるべきである。
【０１１７】
〔実施の態様〕
（１）  第１及び第２の解剖学的構造セグメントの解剖学的構造変形を補正するために、リング及びストラットを含む固定装置の操作を制御するための、コンピュータにより実現される方法であって、
コンピューティングシステムの１つ又は２つ以上のグラフィカルユーザインタフェースを使用して、前記固定装置に関連する構成情報を受け取ることであって、前記構成情報は、前記固定装置の１つ又は２つ以上の要素の１つ又は２つ以上の幾何学的特性を含む、ことと、
前記１つ又は２つ以上のグラフィカルユーザインタフェースを使用して、前記固定装置、及びそれに取り付けられている前記第１及び前記第２の解剖学的構造セグメントの画像を表示することと、
前記１つ又は２つ以上のグラフィカルユーザインタフェースを使用して、前記固定装置の１つ又は２つ以上の要素の少なくとも一部の、前記画像内における１つ又は２つ以上の位置の指標を含む第１の画像情報を受け取ることと、
前記１つ又は２つ以上のグラフィカルユーザインタフェースを使用して、前記第１及び前記第２の解剖学的構造セグメントの少なくとも一部の、前記画像内における１つ又は２つ以上の位置の指標を含む第２の画像情報を受け取ることと、
前記コンピューティングシステムにより、前記構成情報、前記第１の画像情報、及び前記第２の画像情報に少なくとも部分的に基づいて、三次元空間における前記第１及び前記第２の解剖学的構造セグメントの位置及び向きを決定することと、
前記コンピューティングシステムにより、前記解剖学的構造変形を補正するための、前記固定装置に対する操作を決定することであって、前記操作は、前記ストラットに対する調節を含む、ことと、
前記コンピューティングシステムにより、１人又は２人以上のユーザに対し、前記固定装置に対する前記操作の指示を提供することと、
を含む、コンピュータにより実現される方法。
（２）  前記構成情報が、前記固定装置の１つ又は２つ以上のストラットの長さを含む、実施態様１に記載の、コンピュータにより実現される方法。
（３）  前記構成情報は、１つ又は２つ以上のストラットが載置されている載置点の指標を含み、前記載置点が非標準載置点である、実施態様１に記載の、コンピュータにより実現される方法。
（４）  前記１つ又は２つ以上のグラフィカルユーザインタフェースを使用して、前記構成情報に少なくとも部分的に基づいて、前記固定装置のグラフィック表現を提供することを更に含む、実施態様１に記載の、コンピュータにより実現される方法。
（５）  前記固定装置の参照リングは、それが載置されている解剖学的構造に対して非直交である、実施態様１に記載の、コンピュータにより実現される方法。
【０１１８】
（６）  前記操作を決定することが、治療の初期部分において軸方向移動を実施するための命令に少なくとも部分的に基づいて実施されている、実施態様１に記載の、コンピュータにより実現される方法。
（７）  前記操作を決定することが、治療の指定された持続期間に少なくとも部分的に基づいて実施されている、実施態様１に記載の、コンピュータにより実現される方法。
（８）  前記操作を決定することが、指定されたディストラクション率に少なくとも部分的に基づいて実施されている、実施態様１に記載の、コンピュータにより実現される方法。
（９）  前記操作を決定することが、解剖学的構造クリアランスを確保するために軸方向隙間を生成するための命令に少なくとも部分的に基づいて実施されている、実施態様１に記載の、コンピュータにより実現される方法。
（１０）  閾値量を上回る少なくとも１つのストラットの移動をもたらす、前記固定装置に対する前記操作のうちの１つ又は２つ以上に対して、１つ又は２つ以上のアラートを生成することを更に含む、実施態様１に記載の、コンピュータにより実現される方法。
【０１１９】
（１１）  前記第１及び第２の解剖学的構造セグメント並びに前記固定装置のリングの位置及び向きの１つ又は２つ以上のグラフィック表現を生成することを更に含み、前記１つ又は２つ以上のグラフィック表現が、前記解剖学的構造変形の治療全体にわたる、前記第１及び第２の解剖学的構造セグメント並びに前記固定装置の前記リングの位置及び向きの、日ごとのグラフィック表現を含む、実施態様１に記載の、コンピュータにより実現される方法。
（１２）  前記画像が非直交画像を含む、実施態様１に記載の、コンピュータにより実現される方法。
（１３）  第１及び第２の解剖学的構造セグメントの解剖学的構造変形を補正するために、リング及びストラットを含む固定装置の操作を制御するためのコンピューティングシステムであって、
１つ又は２つ以上のプロセッサと、
中に保存された命令を有する１つ又は２つ以上のメモリであって、該命令は、前記１つ又は２つ以上のプロセッサにより実行されると、前記コンピューティングシステムに、
前記コンピューティングシステムの１つ又は２つ以上のグラフィカルユーザインタフェースを使用して、前記固定装置に関連する構成情報を受け取ることであって、前記構成情報は、前記固定装置の１つ又は２つ以上の要素の１つ又は２つ以上の幾何学的特性を含む、ことと、
前記１つ又は２つ以上のグラフィカルユーザインタフェースを使用して、前記固定装置、及びそれに取り付けられている第１及び第２の解剖学的構造セグメントの画像を表示することと、
前記１つ又は２つ以上のグラフィカルユーザインタフェースを使用して、前記固定装置の１つ又は２つ以上の要素の少なくとも一部の、前記画像内における１つ又は２つ以上の位置の指標を含む第１の画像情報を受け取ることと、
前記１つ又は２つ以上のグラフィカルユーザインタフェースを使用して、前記第１及び前記第２の解剖学的構造セグメントの少なくとも一部の、前記画像内における１つ又は２つ以上の位置の指標を含む第２の画像情報を受け取ることと、
前記構成情報、前記第１の画像情報、及び前記第２の画像情報に少なくとも部分的に基づいて、三次元空間における前記第１及び前記第２の解剖学的構造セグメントの位置及び向きを決定することと、
前記解剖学的構造変形を補正するための、前記固定装置に対する操作を決定することであって、前記操作は、前記ストラットに対する調節を含む、ことと、
１人又は２人以上のユーザに対し、前記固定装置に対する前記操作の指示を提供することと、
を含むオペレーションを実行させる、１つ又は２つ以上のメモリと、
を備える、コンピューティングシステム。
（１４）  第１及び第２の解剖学的構造セグメントの解剖学的構造変形を補正するために、リング及びストラットを含む固定装置の操作を制御するための、コンピュータにより実現される方法であって、
コンピューティングシステムの１つ又は２つ以上のグラフィカルユーザインタフェースを使用して、前記固定装置に関連する構成情報を受け取ることであって、前記構成情報は、前記固定装置の前記リング及び前記ストラットの１つ又は２つ以上の幾何学的特性を含む、ことと、
前記コンピューティングシステムにより、前記構成情報に少なくとも部分的に基づいて、三次元空間における前記固定装置の前記リングの位置及び向きを決定することと、
前記コンピューティングシステムにより、前記固定装置の前記リングの前記位置及び前記向きを示す１つ又は２つ以上のグラフィック表現を生成することと、
前記コンピューティングシステムにより、前記構成情報に少なくとも部分的に基づいて、前記解剖学的構造変形を補正するための、前記固定装置に対する操作を決定することであって、前記操作は、前記ストラットに対する調節を含む、ことと、
前記コンピューティングシステムにより、１人又は２人以上のユーザに対し、前記固定装置に対する前記操作の指示を提供することと、
を含む、コンピュータにより実現される方法。
（１５）  前記１つ又は２つ以上のグラフィック表現が、前記解剖学的構造変形の治療全体にわたる、前記固定装置の前記リングの前記位置及び前記向きの、日ごとのグラフィック表現を含む、実施態様１４に記載の、コンピュータにより実現される方法。
【図１】
2019528123.tif 000013
【図２】
2019528123.tif 000014
【図３Ａ】
2019528123.tif 000015
【図３Ｂ】
2019528123.tif 000016
【図４】
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【図５】
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【図６】
2019528123.tif 000019
【図７】
2019528123.tif 000020
【図８Ａ】
2019528123.tif 000021
【図８Ｂ】
2019528123.tif 000022
【図８Ｃ】
2019528123.tif 000023
【図８Ｄ】
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【図８Ｅ】
2019528123.tif 000025
【図８Ｆ】
2019528123.tif 000026
【図８Ｇ】
2019528123.tif 000027
【図８Ｈ】
2019528123.tif 000028
【図９】
2019528123.tif 000029
【図１０】
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【図１１】
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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１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【国際調査報告】
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