(57)【要約】患者の生理学的組織と統合されるべき補綴インプラントのための術中インプラント適合度分析および耐用年数予測のシステムおよび方法であって、方法は、組織およびインプラントに近接して据え付けられた複数のセンサと複数のデータソースとを介して、データを収集することと、収集されたデータに基づいて、組織およびインプラントの状態および形態を決定することと、決定された組織およびインプラントの状態および形態に基づいて、組織とインプラントとの間の適合性情報を生成することと、適合性情報を事前決定された比較器に対する評価のために適合された形式に処理することと、比較情報および術後結果の履歴データセットを利用して、術後インプラント性能および耐用年数を予測する手段を生成することと、改善された術後インプラント性能および耐用年数のための組織の状態および形態の改変のための補正情報を生成し、提供することとを含む方法。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者の生理学的組織と統合されるべき補綴インプラントのための術中インプラント適合度分析および耐用年数予測のための方法であって、前記方法は、
組織およびインプラントに近接して据え付けられた複数のセンサと複数のデータソースとを介して、データを収集するステップと、
前記収集されたデータに基づいて、組織およびインプラントの状態および形態を決定するステップと、
前記決定された組織およびインプラントの状態および形態に基づいて、前記組織とインプラントとの間の適合性情報を生成するステップと、
適合性情報を事前決定された比較器に対する評価のために適合された形式に処理するステップと、
比較情報および術後結果の履歴データセットを利用して、術後インプラント性能および耐用年数を予測する手段を生成するステップと、
改善された術後インプラント性能および耐用年数のための前記組織の状態および形態の改変のための補正情報を生成し、提供するステップと
を含む、方法。
【請求項２】
前記組織は、骨を含む生物学的組織を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記補綴インプラントは、膝補綴または臀部補綴を含む、請求項１または請求項２のいずれかに記載の方法。
【請求項４】
前記補綴インプラントは、１つ以上の特徴を備え、前記１つ以上の特徴は、骨結合を促し、および／または、前記組織への固定の剛性を増加させるための１つ以上の表面上の切り溝またはパターンを備えている、請求項１−３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記センサは、少なくとも１つのセンサを備え、前記少なくとも１つのセンサは、独立して存在するか、またはセンサシステムまたはセンサの組の一部として存在する、請求項１−４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記センサは、完全に自己完結型である少なくとも１つのセンサを備えている、請求項１−５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記センサは、少なくとも１つのセンサを備え、前記少なくとも１つのセンサは、適切にインターフェースがとられ、構成され、または動作させられるために、追加のデバイス、サービス、条件、プラットフォーム、または、任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの要件を要求する、請求項１−６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記センサは、少なくとも１つのセンサを備え、前記少なくとも１つのセンサは、それらの対象とともに、またはそれらの中に存在するか、または、それらによって方向づけられる異なる角度、位置、近接度、近傍度、移動、速さ、設置、または配置からの種々の特性、特質、出来事、または尺度に基づいて、データを監視、感知、収集、および提供するように個々に構成されている、請求項１−７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記対象は、前記組織、前記インプラント、接続界面、周囲環境、処置または相互作用の結果、個々または集合のシステムまたはデバイス、および、それらを伴う任意の他のソースまたは一連のソースのうちの１つ以上のものを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記対象は、保存、識別、統一、固定の目的、または、任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの目的のために、その元々、初期、または現在の状態に影響を及ぼすために、治療、改変、または調整される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記対象は、構造的に、化学的に、または任意の術中手技、外科手術、または、任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの医療動作の一部として、またはそれから独立して、その形を変化させ得る任意の他の単一、組み合わせ、または一続きのアプローチを通して、修正される、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記センサは、手動トリガを通して、または任意の組み合わせまたは一続きの手動および自動トリガを通して、自動化された方式で稼働するように構成されている、請求項１−１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
手動トリガは、ボタン、音声コマンド、ジェスチャ制御、または代替物理的作動を含む手動トリガを備えている、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記センサは、状況、環境、ユーザ制御、センサ構成、および直接または間接影響を及ぼすことが可能な任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの変数によって影響されると、無期限に、周期的に、単回、または、任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの感知アプローチにおいて、感知に従事するように構成されている、請求項１−１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記感知は、リアルタイムで、ほぼリアルタイムで、ある形式の遅延処理を通して、または、状況、環境、ユーザ制御、センサ構成、および直接または間接影響を及ぼすことが可能な任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの変数によって影響され得る任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの処理アプローチにおいて、稼働するように構成されている、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記センサは、正しく動作するための外部関与を要求し、前記外部関与は、その位置、角度、近傍度、近接度、構成、照度、タイミングの変化、または、任意の他の単一、組み合わせ、または一続きのセンサ、状況、または環境変化を含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
データソースは、記録、ファイル、データベース、システム、または、任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの内部または外部データソースを備え、それらは、検証または確認されていることもある、請求項１−１６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
組織状態は、組成、水和、密度、壊死、変色、反射率、および温度のうちの１つ以上のものを備えている、請求項１−１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
インプラント状態は、組成、劣化、密度、および粒子溶解のうちの１つ以上のものを備えている、請求項１−１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
組織およびインプラントの形態は、形状、平坦性、平行性、粗度、うねり、ピーク分布、多孔率、剛性のうちの１つ以上のものを備えている、請求項１−１９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２１】
組織およびインプラントの状態および形態の決定は、前記感知されたデータの処理に関連する作業の少なくとも１つの処置を含む、請求項１−２０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２２】
前記感知されたデータの処理は、任意の雑音、誤った、または冗長データの除去または修復を含む前記データをクリーニングすること、および、不要なデータを除去するように、または残りのデータの全体的有用性を増加させるように適合された任意の他の単一、組み合わせ、または一続きのプロセスを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記感知されたデータの処理は、より適切な構造または形式への前記データの再配置、前記データの平坦化、またはその現在の記憶装置からの抽出を含む前記データをフォーマットするとこを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２４】
前記感知されたデータの処理は、前記データの一部の選択または分割を含む前記データをサンプリングすることを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２５】
前記感知されたデータの処理は、前記データのスケーリングまたは整列を含み、それによって、その値は、比較可能である範囲内にあるか、または、ある追加のレベルの相互比較性を達成する、請求項２０に記載の方法。
【請求項２６】
前記感知されたデータの処理は、前記データの分解または逆畳み込みを含み、それによって、データの代表的または特定の特徴または部分が、より多くの有用性を個々に提供する成分要素または要素に分割されることができる、請求項２０に記載の方法。
【請求項２７】
前記感知されたデータの処理は、前記データの集約を含み、それによって、データの個々の特徴、成分要素、区分、または部分が、単一エンティティに組み合わせられ得る、請求項２０に記載の方法。
【請求項２８】
前記感知されたデータの処理は、使用のために前記データをより良好に準備し得る任意の他の単一、組み合わせ、または一続きのプロセス、操作、生成、改変、または任意の他の機能に関連する作業の少なくとも１つの処置を含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２９】
前記感知されたデータの処理は、センサコントローラまたはブリッジデバイス等の追加のエンティティが、個々に、または独立してこの処理を実施していた場合、実施されないか、または部分的に実施される、請求項２０に記載の方法。
【請求項３０】
前記組織およびインプラントの状態および形態の決定は、前記処理されたデータの解釈に関連する作業の少なくとも１つの処置を含む、請求項１−２９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３１】
前記処理されたデータの解釈は、任意の一般的または特定の数学式、理論、計算、概念、または、任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの数学関数に関連する作業の少なくとも１つの処置を含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記処理されたデータの解釈は、カスタムまたは標準化された幾何学的、形態学的、構造的、または、任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの関連尺度を計算するプロセスまたは機能の実行に関連する作業の少なくとも１つの処置を含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３３】
前記処理されたデータの解釈は、機械学習、データ科学、または数学的アルゴリズムまたは方法の実行に関連する作業の少なくとも１つの処置を含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３４】
前記処理されたデータの解釈は、センサコントローラまたはブリッジデバイス等の追加のエンティティが、個々に、または独立してこの解釈を実施していた場合、実施されないか、または部分的に実施される、請求項３０に記載の方法。
【請求項３５】
前記処理されたデータの解釈は、検証された人員によって提供される任意の観察または暗黙の結論に関連する作業の少なくとも１つの処置を含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３６】
前記解釈は、医療記録または既往歴、術前手技、または、任意の生成または処理されたデータから独立し得る任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの形式を通して明示的に提供される、請求項３０に記載の方法。
【請求項３７】
前記処理されたデータの解釈は、任意の他の単一、組み合わせ、または一続きのプロセス、式、生成、改変、または任意の他の形式の解釈に関連する作業の少なくとも１つの処置を含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３８】
適合性情報を生成することは、受け取り表面を備えている組織、係合表面を備えている関連付けられたインプラント、およびそれらの間の界面から解釈されるデータに基づき、前記界面は、前記受け取り表面と前記係合表面との間の接触点を備え、請求項１−３７のいずれか１項に従って、前記方法は、
前記受け取り表面および前記係合表面の一方または両方との前記界面の適合性の程度を生成するステップと、
インプラント挿入または固定の影響を分析するステップと、
前記インプラント適合度を評価するステップと、
前記インプラントの耐用年数および性能を予測するステップと、
を含む、請求項１−３７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３９】
前記適合性の程度を生成することは、前記決定された組織の状態および形態とインプラントの状態および形態との比較に関連する作業の少なくとも１つの処置を含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記決定された組織の状態および形態とインプラントの状態および形態との比較は、前記組織の状態とインプラントの状態との適合性を計測することに関連する作業の少なくとも１つの処置を含む、請求項１−３９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４１】
前記組織の状態とインプラントの状態との適合性を計測することは、前記インプラント材料が前記組織のために適切であるかどうかを決定することを含む、請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
インプラント材料の適切性は、術中または術後を含む任意の時間および持続時間に生じる有害な反応の可能性を含む、請求項４０に記載の方法。
【請求項４３】
インプラント材料の適切性は、意図されるまたは可能な固定材料、物質、プロセス、または、任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの定着剤または固定アプローチを含む、請求項４０に記載の方法。
【請求項４４】
インプラント材料の適切性は、前記インプラントが術後に耐え得る可能な応力、圧力、意図される使用シナリオ、および、任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの出来事または状況を含む、請求項４０に記載の方法。
【請求項４５】
前記組織の状態とインプラントの状態との適合性を計測することは、前記組織の健康をチェックし、固定可能性および生存可能性を測定することを含む、請求項３９に記載の方法。
【請求項４６】
前記決定された組織の状態および形態とインプラントの状態および形態との比較は、前記組織の形態とインプラントの形態との適合性を計測することに関連する作業の少なくとも１つの処置を含む、請求項１−４５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４７】
前記組織の形態とインプラントの形態との適合性を計測することは、前記組織の形状および形が前記インプラントが挿入されることを可能にするであろうかどうかと、それに関する難点とを決定することを含む、請求項４５に記載の方法。
【請求項４８】
前記組織の形態とインプラントの形態との適合性を計測することは、前記インプラントが挿入されるときに前記組織に対して生じさせるであろう接触の程度と、これが有するであろう分布とを決定することを含む、請求項４５に記載の方法。
【請求項４９】
前記組織の形態とインプラントの形態との適合性を計測することは、前記組織の表面が前記インプラントの切り溝を占有する程度と、この切り溝内の前記組織の分布パターンの比較における類似の程度とを決定することを含む、請求項４５に記載の方法。
【請求項５０】
前記インプラント挿入または固定の影響を分析することは、前記インプラントを挿入することによって前記組織またはインプラントに及ぼすであろう可能性の高い影響を決定することを含む、請求項３７に記載の方法。
【請求項５１】
前記組織への前記インプラントを挿入することの影響は、表面破壊、密度低下、または、任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの表面または状態改変を含む、請求項４９に記載の方法。
【請求項５２】
任意の表面改変は、少なくとも１つの他の単一、組み合わせ、または一続きの明示的に述べられたそれらに限定されない前記適合性の度合いを計測する方法または技法のプロセスまたは結果に影響を及ぼし得る、請求項５０に記載の方法。
【請求項５３】
前記組織への前記インプラントを挿入することの影響は、直接または間接的に存在し得る任意の単一または組み合わせの塗布された定着剤を拡散させること、分散させること、またはそれに影響を及ぼすことを含む、請求項４９に記載の方法。
【請求項５４】
前記インプラント適合度を評価することは、その現在の設置を計算された理想的設置と比較することを含む、請求項３７に記載の方法。
【請求項５５】
設置は、前記組織とインプラントとの間の接触の程度、前記インプラントの切り溝内の組織の占有率およびパターン、前記インプラントにおける応力分布、および任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの表面接触の定質的または定量的尺度、特性、または特質によって定義される、請求項５３に記載の方法。
【請求項５６】
前記理想的設置は、インプラント設置を説明するために使用される特性または特質の有益または有利な値によって定義される、請求項１−５５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５７】
前記インプラント適合度の質は、前記インプラントおよび組織の状態および形態、前記状況および環境、前記インプラントが耐えるであろう意図される使用シナリオおよび応力、および、任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの機械的または構造的力の定質的または定量的尺度、特性、または特質によって影響される、請求項５３および５４のいずれかに記載の方法。
【請求項５８】
前記評価の結果は、明示的ではなく、十分な情報に基づく判断を可能にするように適合された全ての利用可能な情報に基づく定量的または定質的尺度を提供する、請求項５３に記載の方法。
【請求項５９】
種々の推奨、批評、インジケータ、プロンプト、または、任意の他の単一、組み合わせ、または一続きのアプローチが、現在の位置を計算された理想的位置により近づけるために要求される必要な変化についてエンティティに通知するために使用される、請求項５７に記載の方法。
【請求項６０】
変化を前記適合性の程度にもたらす前記インプラントの現在の位置に対する再位置付け、移動、回転、または、任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの変化の場合、追加の分析を実施することを含む、請求項１−５９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６１】
前記インプラントの耐用年数および性能を予測することは、生成された適合性情報、組織およびインプラントの状態および形態、固定アプローチ、前の医療履歴または記録、意図される使用、インプラント応力レベル、および、前記予測を補助または支援するように適合された任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの情報の考慮に関連する作業の少なくとも１つの処置を含む、請求項３７に記載の方法。
【請求項６２】
インプラント耐用年数および性能は、あるタスクを実施する容易性に関連する時間の定量的尺度および定質的尺度、および、追加の洞察を提供するように適合された任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの尺度を含む、請求項６０に記載の方法。
【請求項６３】
生成されたインプラント耐用年数および性能情報は、前記患者の使用または現在の生活様式に基づいて推奨をもたらすように、直接使用されるか、または解釈される、請求項６０に記載の方法。
【請求項６４】
前記インプラントの耐用年数および性能を予測することは、機械学習、データ科学または数学的エンティティ、概念、モデル、式、または、任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの実施形態の実行に関連する作業の少なくとも１つの処置を含む、請求項６０に記載の方法。
【請求項６５】
少なくとも１つのシミュレーションまたは任意の他の算出方法またはエンティティが、予測、生成、計算、検証、確認、または、情報または有用性をもたらすように適合された任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの使用のために使用される、請求項６０に記載の方法。
【請求項６６】
前記適合性情報またはデータの処理は、前記適合性情報またはデータの評価可能形式への変換に関連する作業の少なくとも１つの処置を含む、請求項１および６０のいずれかに記載の方法。
【請求項６７】
前記データの変換は、単一、複数、組み合わせ、または一続きの事前処理ステップを伴う作業の少なくとも１つの処置を含む、請求項６５に記載の方法。
【請求項６８】
任意の雑音、誤った、または冗長データの除去または修正を含む前記データをクリーニングすることと、残りのデータの有用性を増加させるように適合された任意の他の単一、組み合わせ、または一続きのプロセスとを含む事前処理ステップをさらに含む、請求項６６に記載の方法。
【請求項６９】
事前処理ステップは、より適切な構造または形式への前記データの再配置、前記データの平坦化、またはその現在の記憶装置からの抽出を含む前記データをフォーマットすること、および前記データの使用可能性を増加させるように適合された任意の他の単一、組み合わせ、または一続きのフォーマット化を含む、請求項６７に記載の方法。
【請求項７０】
事前処理ステップは、データの一部の選択または分割を含む前記データをサンプリングすること、およびより代表的または有利なデータをもたらすように適合された任意の他の単一、組み合わせ、または一続きのプロセスを含む、請求項６６に記載の方法。
【請求項７１】
前記データの変換は、単一、複数、組み合わせ、または一続きの未加工または事前処理されたデータ操作を伴う作業の少なくとも１つの処置を含む、請求項６６に記載の方法。
【請求項７２】
前記未加工または事前処理されたデータの操作は、それらの値が比較可能である範囲内にあるか、または相互比較性のある追加のレベルを達成するかのいずれかであるように、前記データのスケーリングまたは整列を含む、請求項７１に記載の方法。
【請求項７３】
前記未加工または事前処理されたデータの操作は、データの代表的または特定の特徴または部分を個々より改善された有用性を提供する成分要素または要素に分割するために、前記データの分解を含む、請求項７０に記載の方法。
【請求項７４】
前記未加工または事前処理されたデータの操作は、データの個々の特徴、成分要素、区分、または部分を単一エンティティに組み合わせるために、前記データの集約を含む、請求項７０に記載の方法。
【請求項７５】
前記データの変換は、使用または評価のために前記データを準備するように適合された任意の他の単一、組み合わせ、または一続きのプロセス、操作、生成、改変、または任意の他の機能に関連する作業の少なくとも１つの処置を含む、請求項６５に記載の方法。
【請求項７６】
前記比較器は、単一、組み合わせ、または一続きの比較情報に属する類似または比較可能である形式におけるデータの組を含む、請求項１−７５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７７】
術後結果は、ある持続時間が生じた後、患者から受信される、請求項１−７６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７８】
前記受信される術後結果は、請求項１８−２９に記載の作業の少なくとも１つの処置を受ける、請求項７６に記載の方法。
【請求項７９】
術後インプラント性能を予測する手段を生成することは、機械学習、データ科学または数学的エンティティ、概念、モデル、式、または、性能予測を提供するように構成された任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの実施形態を訓練することを含む、請求項１および６０のいずれかに記載の方法。
【請求項８０】
任意の機械学習、データ科学または数学的エンティティ、概念、モデル、式、または、任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの実施形態は、新しいデータの包含によって拡張される、請求項７８に記載の方法。
【請求項８１】
前記組織形態を改変するための補正情報を生成し、前記埋め込み性能および耐用年数を改善するように適合された処置の組を含む前記生成された補正情報を前記外科医に提供する、請求項１−８０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８２】
前記補正情報は、予測される術後インプラント性能に対する異なる可能な処置の組のサンプルを含む、請求項８１に記載の方法。
【請求項８３】
前記補正情報は、現在既存のものに関する埋め込み性能および耐用年数の数値定量化と、前記提案された処置の組が実施された後、続いて結果として生じる組織形態とを含む、請求項８０に記載の方法。
【請求項８４】
前記補正情報は、外科切断技法が適用されていることと、その固有の不正確性とを所与として、事前に構成された閾値を含み、前記閾値を超えると、補正処置は、実行不可能であると識別される、請求項８２に記載の方法。
【請求項８５】
前記感知された、未加工の、事前処理された、操作された、処理された、解釈された、使用可能な、評価可能な、または、任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの生成された、導出された、または受信されたデータは、後の読み出し、処理、または、任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの形式の使用のために、オフラインで、オンラインで、または、それら２つの組み合わせを通して、電子的に記憶される、請求項１−８４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８６】
作業の任意の少なくとも１つの処置は、患者特有の変形または問題点によって、影響され、もたらされ、調節され、または方向づけられ、前記患者特有の変形または問題点は、外反または内反誤差、機械的整列誤差、または、前記患者の生理学的構造に正常または理想的と考えられるそれと異ならせるように適合された任意の他の誤差のうちの１つ以上のものを含む、請求項１−８５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８７】
作業の少なくとも１つの処置は、術中環境内で生じる、請求項１−８６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８８】
作業の少なくとも１つの処置は、同一、異なる、または交互順序で生じ、同一、類似、または異なる最終結果をもたらすように適合される、請求項１−８７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８９】
作業の少なくとも１つの処置は、リアルタイムで、ほぼリアルタイムで、遅延処理手技を通して、または、任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの処理アプローチで生じる、請求項８３に記載の方法。
【請求項９０】
要求されるデータ処理またはデータ記憶は、一元化された、分散させられた、またはオンラインのエンティティ上で、または、任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの算出アプローチにおいて、内部または外部で生じる、請求項８３に記載の方法。
【請求項９１】
補綴デバイスの患者の組織との統合のための外科用生物学的埋め込み手技を支援するためのシステムであって、前記システムは、前記患者の組織形態の特性を感知し、少なくとも状態および形態データを収集し、収集されたデータを生成するための１つ以上のセンサを備え、前記１つ以上のセンサは、１つ以上のプロセッサを備え、
前記１つ以上のプロセッサは、
前記収集されたデータを事前処理および操作し、処理されたデータを生成することであって、前記処理されたデータは、解釈のために好適な形式を有する、ことと、
前記患者組織および前記補綴デバイスの構造のデータ表現の抽出のために、前記処理されたデータを解釈することと、
前記患者組織のデータ表現と前記補綴デバイスのデータ表現との間の適合性データを決定し、前記インプラントの接続表面の前記患者の組織の受け取り表面の状態との適合性を決定することと、
前記適合性データを使用して、前記補綴デバイスの耐用年数および性能を予測することと、
前記補綴デバイスの前記耐用年数および性能の改善された予測のために、前記患者の組織の前記受け取り表面の修正のための補正データを生成することと
を行うために適合されている、システム。
【請求項９２】
前記１つ以上のセンサは、ラマン分光法、スペクトル撮像、ハイパースペクトル撮像、光学撮像、熱撮像、蛍光分光法、顕微鏡検査、音響学、３Ｄ度量衡学、光学コヒーレンス断層撮影、位置、移動、または平衡センサを備えている群から選択される、請求項９１に記載のシステム。
【請求項９３】
前記１つ以上のセンサは、前記患者の組織および／または前記補綴インプラントの前記状態および／または形態の属性を感知するように適合されている、請求項９２に記載のシステム。
【請求項９４】
前記患者の組織および／または前記補綴インプラントの前記感知される状態属性は、組成、水和、密度、壊死、変色、反射率、熱コンシステンシー、劣化、粒子溶解、および、任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの状態記述子の群のうちの１つ以上のものから選択される、請求項９２に記載のシステム。
【請求項９５】
前記患者の組織および／または前記補綴インプラントの前記感知される形態属性は、形状、平坦性、平行性、粗度、うねり、ピーク分布、多孔率、剛性、および、任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの形態記述子の群のうちの１つ以上のものから選択される、請求項９２に記載のシステム。
【請求項９６】
前記補綴デバイスの前記耐用年数および性能の前記予測を出力することをさらに含む、請求項９１−９５のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項９７】
前記補綴デバイスの前記耐用年数および性能の改善された予測のための前記患者の組織の前記受け取り表面の修正のための前記生成された補正データを出力することをさらに含む、請求項９１−９６のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項９８】
前記収集されるデータは、履歴外科手技記録データおよび／または履歴患者データを含む履歴データをさらに含む、請求項９１−９７のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項９９】
前記収集されたデータの事前処理および操作は、雑音、誤った、または冗長データを除去すること、前記データを適切なデータフォーマットにフォーマットすること、前記収集されたデータを１つ以上の代表的セグメントにサンプリングすること、前記データをスケーリングすることまたは整列させること、前記データを成分要素に分解すること、前記データを集約し、統計的に有意なデータ構造を作成することのうちの１つ以上のものを含む、請求項９１−９８のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１００】
患者の生理学的組織と統合されるべき補綴インプラントのための術中インプラント適合度分析および耐用年数予測のためのシステムであって、前記システムは、
１つ以上のプロセッサと、
前記１つ以上のプロセッサに結合されたメモリと
を備え、
前記メモリは、命令を記憶するように構成され、前記命令は、前記１つ以上のプロセッサによって実行されると、前記プロセッサに動作を実施させ、前記動作は、
組織およびインプラントに近接して据え付けられた複数のセンサと複数のデータソースとを介して、データを収集することと、
前記収集されたデータに基づいて、組織およびインプラントの状態および形態を決定することと、
前記決定された組織およびインプラントの状態および形態に基づいて、前記組織とインプラントとの間の適合性情報を生成することと、
適合性情報を事前決定された比較器に対する評価のために適合された形式に処理することと、
比較情報および術後結果の履歴データセットを利用して、術後インプラント性能および耐用年数を予測する手段を生成することと、
改善された術後インプラント性能および耐用年数のための前記組織の状態および形態の改変のための補正情報を生成し、提供することと
を含む、システム。
【請求項１０１】
命令を記憶している非一過性コンピュータ読み取り可能な記憶デバイスであって、前記命令は、プロセッサによって実行されると、患者の生理学的組織と統合されるべき補綴インプラントのための術中インプラント適合度分析および耐用年数予測のための動作を前記プロセッサに実施させ、前記動作は、
前記組織およびインプラントに近接して据え付けられた複数のセンサと複数のデータソースとを介して、データを収集することと、
前記収集されたデータに基づいて、組織およびインプラントの状態および形態を決定することと、
前記決定された組織およびインプラントの状態および形態に基づいて、前記組織とインプラントとの間の適合性情報を生成することと、
適合性情報を事前決定された比較器に対する評価のために適合された形式に処理することと、
比較情報および術後結果の履歴データセットを利用して、術後インプラント性能および耐用年数を予測する手段を生成することと、
改善された術後インプラント性能および耐用年数のための前記組織の状態および形態の改変のための補正情報を生成し、提供することと
を含む、非一過性コンピュータ読み取り可能な記憶デバイス。
【請求項１０２】
コンピュータに手技を実行させるためのコンピュータプログラムコード手段を備えているコンピュータプログラム要素であって、前記手技は、
組織およびインプラントに近接して据え付けられた複数のセンサと複数のデータソースとを介して、データを収集することと、
前記収集されたデータに基づいて、組織およびインプラントの状態および形態を決定することと、
前記決定された組織およびインプラントの状態および形態に基づいて、前記組織とインプラントとの間の適合性情報を生成することと、
適合性情報を事前決定された比較器に対する評価のために適合された形式に処理することと、
比較情報および術後結果の履歴データセットを利用して、術後インプラント性能および耐用年数を予測する手段を生成することと、
改善された術後インプラント性能および耐用年数のための前記組織の状態および形態の改変のための補正情報を生成し、提供することと
を含む、コンピュータプログラム要素。
【請求項１０３】
プログラムを記録しているコンピュータ読み取り可能な媒体であって、前記プログラムは、手技をコンピュータに実行させるように構成され、前記手技は、
組織およびインプラントに近接して据え付けられた複数のセンサと複数のデータソースとを介して、データを収集することと、
前記収集されたデータに基づいて、組織およびインプラントの状態および形態を決定することと、
前記決定された組織およびインプラントの状態および形態に基づいて、前記組織とインプラントとの間の適合性情報を生成することと、
適合性情報を事前決定された比較器に対する評価のために適合された形式に処理することと、
比較情報および術後結果の履歴データセットを利用して、術後インプラント性能および耐用年数を予測する手段を生成することと、
改善された術後インプラント性能および耐用年数のための前記組織の状態および形態の改変のための補正情報を生成し、提供することと
を含む、コンピュータ読み取り可能な媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外科生物学的埋め込みのためのシステムおよび方法に関し、特に、外科手技、例えば、全膝置換術、全股関節置換術、または股関節表面置換術外科手術中の整形外科ハードウェアシステムに関する。
【０００２】
本発明は、主に、術中環境内における埋め込みプロセスの質分析および整形外科インプラントの予測される耐用年数のための方法およびシステムにおける使用のために開発されており、本願を参照して以降に説明されるであろう。しかしながら、本発明は、この特定の使用分野に限定されないことを理解されたい。
【背景技術】
【０００３】
明細書全体を通した背景技術の任意の議論は、いかようにも、そのような背景技術が先行技術であること、またはそのような背景技術が広く公知であること、またはオーストラリアまたは世界中の分野における共通の一般的知識の一部を形成することの承認と見なされるべきではない。
【０００４】
任意の特許または特許出願を含む本明細書で引用されるあらゆる参考文献は、参照することによって本明細書に組み込まれる。任意の参考文献が、先行技術を構成することを承認するものではない。参考文献の議論は、その著者が主張する内容を述べるものであり、本出願人は、引用される文書の正確度および適切性に意義を唱える権利を留保する。いくつかの先行技術刊行物が、本明細書で参照されるが、この参考文献は、これらの文書のいずれかが、オーストラリアまたは任意の他の国の当技術分野における共通の一般的知識の一部を形成することの承認を構成するものではないことを明確に理解されたい。
【０００５】
埋め込みの質および詳細を理解することは、外科手術中、種々の変更および予防措置が行われることを可能にする。これは、埋め込みの寿命または耐用年数の延長およびその成功および回復率の増加を含む多数の患者利点をもたらし得る。
【０００６】
これは、特に、インプラントが、概して、かなりのレベルの応力にさらされる筋骨格系、例えば、膝または股関節を伴う外科手術において明白である。埋め込みプロセス中に成された任意の医療過誤は、この応力を激化させ、またはそれと負に反応し得、それは、患者のためにある程度の疼痛を伴う可能性が高い身体移動に対する物理的影響につながり得る。軟骨、筋肉、および骨等の関節組織は、それが機能することを可能にするこの系内の関節を構成し、関節の性能は、それらが劣化するにつれて、自然に劣化する。ある量のこの劣化した組織を補綴インプラントで置換することによって、ある程度の喪失された性能を回復することが可能である。
【０００７】
全膝関節形成術は、顕著な形式の整形外科手術であり、所定の量の硬組織が、骨切除術を使用して、膝関節に関わる骨から除去されなければならない。補綴インプラントが、次いで、残りの骨に固定され、除去されたそれに取って代わる。この外科手術は、典型的に、大腿骨、脛骨、および膝蓋骨を包囲する軟骨等の関節組織が、磨耗し始めるとき、要求される。これは、通常移動中、罹患関節の患者の骨が互いに対してこすれ合い、通常、軟骨によって吸収されるであろう応力のレベルの増加に耐えることを引き起こす。患者の元々の骨の場所において応力を吸収するように設計された補綴インプラントをこれらの骨上に挿入することによって、低下した関節組織の疼痛影響は、かなり低減させられることができる。
【０００８】
全国保健統計センターによると、米国だけで、年間７００，０００例を上回る全膝関節形成術手術が、実施されており、それは、２０３０年までに３，４８０，０００例まで上昇することが予期される。これらの手術の大部分は、最初、患者（その平均年齢は、６６．２歳である）において成功を収め、かなりの疼痛低下および可動性の増加が報告される。しかしながら、ある術後持続時間が経過した後、問題点が生じ得ることが可能であり、それは、全膝再置換術を要求する。この再置換術は、現在、全ての膝置換手技の約８％に関して要求されており、総年間再置換術は、２０３０年までの年間手技の数と連動して増加し始める。
【０００９】
全膝再置換術は、当該関節からの既存のインプラントの除去と、新しいインプラントでのその後続置換とを伴う。このタイプまたは手技は、概して、初期関節（例えば、膝または股関節）関節形成術手術と比較して、よりかなり複雑であると考えられる。これは、部分的に、インプラントが良好に固定されていることもあり、骨損失がインプラント除去に伴って生じ得るからである。
【００１０】
補綴インプラントは、２つの異なる方法のうちの１つを使用して、関節硬組織に固定されることができる。第１は、直接、硬組織に取り付け（「締まり嵌め」）、骨結合に依拠することによるものであり、それは、硬組織が補綴インプラントの中／上に自然に成長し、それを安定させることを指す。第２は、補綴インプラントと硬組織との間に強接合を形成する骨セメント等の定着剤を通したものである。インプラントが除去される必要があるとき、自然骨成長または挿入された定着剤および除去を阻止する任意の他の関節組織は、破壊されなければならない。
【００１１】
骨等の硬組織を含む残りの組織が、次いで、新しい補綴インプラントに合致する寸法をもたらすように、複数の骨切除術を使用して彫刻されることができる。しかしながら、後続の関節形成手術のために、前のインプラントを除去するプロセス中に喪失された硬組織の量に応じて、残りの硬組織の量は、さらなる組織彫刻プロセスのために不十分であり得る。骨移植片が、このシナリオでは要求され得、それは、患者の異なるエリアから抽出され、埋め込みエリアに移植される硬組織である。これは、術前計画、特殊機器、および外科技能の増加を要求する。再置換術の耐用年数および全体的満足度は、初期置換外科手術のそれより劣り、典型的に、合併症および有害な問題点が生じるリスクがかなり増加する。
【００１２】
全膝関節形成手術に関して、全膝再置換術の必要性は、１つ以上の異なる原因の結果である。これらは、無菌性弛緩、感染症、ポリエチレン磨耗、不安定性、疼痛、骨溶解、および位置異常を含み、それらは、それぞれ、全ての再置換術の２３．１％、１８．４％、１８．１％、１７．７％、９．３％、４．５％〜２．９％に関与する。これらの原因は、相互依存性であり、１つの出現が、別のものの開始によって潜在的に誘起または影響される。
【００１３】
無菌性弛緩は、再置換術の最大原因であり、インプラントおよび関節組織界面における固定崩壊を指し、患者の疼痛および関節不安定性のレベルの増加につながる。無菌性弛緩の病因は、４つの主要原因を含む。１つのそのような原因は、使用中に補綴インプラントから解放された磨耗粒子に対する生物学的応答である。十分な応力が加えられると、０．３〜１０マイクロメートルの臨界範囲内の小粒子が、インプラントから離脱し得ることが可能である。患者の関節組織の健康および遺伝子に応じて、これは、次いで、貪食細胞ベースの炎症性応答を生じさせ、骨溶解につながり得る。
【００１４】
無菌性弛緩の異なる原因は、関節内流体圧力の蓄積であり得る。これは、さらされた硬組織または関節を包囲する磨耗粒子に起因した滑液の過剰生産の結果である。この過剰な滑液は、追加の圧力を作成し、それは、異常骨灌流または虚血をもたらし、壊死および骨溶解につながり得る。
【００１５】
無菌性弛緩の別の原因は、インプラントの物理的設計であり得、表面のパターンおよび外形が、骨結合の率および可能性に影響を及ぼす。この影響が負である場合、内部成長の量は、補綴を安定させ、それを固定するために十分ではないこともある。
【００１６】
無菌性弛緩のさらなる原因は、患者の個々の生物学的構成でもあり得、それは、患者の年齢および習慣、関節に影響を及ぼし得る任意の既存の感染症または疾患、およびその遺伝子等の患者に特有の特性を含む。患者がランニング等の日常的に物理的運動に参加している場合、または元来弱関節を有する場合、そのリスクは、増加するであろう。
【００１７】
無菌性弛緩が上記原因のうちの任意の１つ以上のものに起因して生じ始めると、感染症および位置異常等の問題点は、関節補綴の継続した弛緩とともに悪化させられ、患者を再置換術に向かってさらに進行させるであろう。
【００１８】
これらの原因は、補綴適合性に起因し得る、それは、インプラントおよび下層関節組織の状態と形態との間の相関として定義される。
【００１９】
状態は、インプラントと関節組織とが互いに共存し得る程度を決定し、問題点の可能性をし、それは、直ちに、または術後に生じ得る。インプラントの材料および組織の健康は、概して、適切な固定を決定する。
【００２０】
形態は、インプラントが物理的に取り付けられ、組織およびその形状に影響を及ぼすであろう程度を決定する。インプラントまたは組織が異なる接続表面または形状を有する場合、それらの間の接触の分布は、不規則的または最小であり、術後、潜在的問題点につながり得る。これは、インプラント自体またはインプラント受容部位のいずれかの接続形状がインプラントの挿入によって生じる応力に起因して改変され、一度は適合性があった形態をもはやそうではなくならせる結果でもあり得る。
【００２１】
この適合性の重要性および再置換のリスクは、患者の生理学的状態によってさらに増加させられる。彼らが、比較的に若い、またはインプラントが一定応力下にある活動的生活様式を維持する場合、潜在的新しい問題点が、既存のものが悪化させられるであろう間に作られ得る。
【００２２】
これは、埋め込み手技の質および耐用年数が、少なくとも部分的にインプラント外科手術時における接続コンポーネントの状態および形態と、これらの属性がそれらが一緒に物理的に適合することを可能にする程度とによって決定されることを意味する。これらの属性が、不良である場合、前に述べられた問題点に起因する再置換のリスクは、比較的に高くなる一方、そうではない場合、それは、典型的に、該当しない、または起こる可能性がかなり低い。この手技によって要求される技能および精度は、質の差異に関する最大理由である可能性が高く、典型的に、主外科医の経験および能力に依存する。
【００２３】
埋め込み手技の質を測定するための一般的アプローチは、概して、既存の器具類または手動観察のいずれかへの依拠を伴う。既存の器具類は、典型的に、所望の硬組織形態およびそれを達成するために要求される可能なオプションの固定された組からの異なる骨切除術を定義する。それらは、骨切除術が実行された後、残りの硬組織がインプラントのための完全な適合度であろうという仮定下で機能する。
【００２４】
これらの骨切除術を定義することにおいて使用される測定の大部分は、膝関節のための機械的軸等の硬組織の特定の群のために存在し得る固有の性質に基づいて計算される。これは、それらが、これらの固有の性質の正確度と、全ての関連硬組織の構造が同一または高度に比較可能であるであろうという仮定とに依存することを意味する。しかしながら、異なる患者の硬組織間の変動を考慮して、そのような依存性は、必ずしも正確な結果につながるとは限らない。
【００２５】
器具類測定値も、典型的に、実際の手技から独立して実施される。これは、測定可能属性の定量化を提供し得るが、それ自体において、手技が成功裏に完了されていることを確実にすることができない。これは、特定の切断の直線度、または器具類が整列させられ、位置付けられ得る程度等の非一貫性が、その正確度にさらなる影響を及ぼし得ることを意味する。故に、最終硬組織形態が種々の不完全性を有することは、稀ではない。
【００２６】
外科医または他の手術人員は、概して、手動観察技法を使用して、インプラント適合度が適切であるかどうか、または追加の改変が必要とされるかどうかを判断する。この判断は、術中刺激およびフィードバックを用いて、経験に基づいて、経時的に構築される。これは、インプラント挿入に応じて感じられる抵抗、挿入されるインプラントと接触しない可視エリア、および操作されるときにインプラントが提供する移動の範囲および自由度を含み得る。これらの観察の大部分は、主観的であり、検証されることができず、主として、関与する人員に依存するので、埋め込み手技へのその全体的寄与は、判別することが困難であり、肯定的ではないこともある。
【００２７】
本明細書に開示される本発明は、インプラント適合度分析および耐用年数予測を実施する方法を提供する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００２８】
本発明の目的は、先行技術の不利点のうちの少なくとも１つ以上のものを克服または改良するか、または、有用な代替を提供することである。
【００２９】
一実施形態は、本明細書に説明されるような方法を実施するためのコンピュータプログラム製品を提供する。
【００３０】
一実施形態は、プロセッサ上で実行されると、プロセッサに、本明細書に説明されるような方法を実施させるコンピュータ実行可能コードを搬送するための非一過性搬送媒体を提供する。
【００３１】
一実施形態は、本明細書に説明されるような方法を実施するために構成されるシステムを提供する。
【００３２】
本発明は、インプラント適合度分析および耐用年数予測のためのシステムおよび方法を提供する。特に、本発明は、異なるセンサからのデータの収集、そのデータの処理および後続解釈、およびこれらの結果に基づく適合性情報の生成のための方法を提供する。
【００３３】
一側面において、本発明は、データ生成の方法に基づいて、インプラントと具体的硬組織との間に存在する適合性および即時適合度の質に関連する種々の属性を説明し得る異なるタイプのデータを集めるためのシステムを提供する。好ましいシステムは、典型的な外科環境内における複数の異なるセンサと可能な捕捉ツールとを備え、センサは、自動化された方式において集合的に動作し、外科医を補助する。
【００３４】
独立して、またはセンサシステムまたはセンサの組の一部として存在し得る少なくとも１つのセンサを備えているセンサの選択。個々のセンサは、関節組織、インプラント、組織とインプラントとの間の界面、周囲環境、処置または相互作用の結果、個々または集合のシステムまたはデバイス、および、それらを伴う任意の他の有利なソースまたは一連のソースであり得るそれらの対象とともに、またはそれらの中に存在する、または、それらに方向づけられる、異なる角度、位置、近傍度、設置、または配置からの種々の属性、特性、出来事、または測定値に関するデータを監視、感知、および収集するように動作可能であり得る。センサは、完全に自己完結型であり得るか、または、それとインターフェースをとり、構成し、または、適切に動作するための追加のデバイス、サービス、プラットフォーム、または条件を要求し得る。例えば、ＬＥＤ光等の制御された照度条件を作成することが可能なデバイスが、いくつかのセンサのために必要であり得る。同様に、センサを移動または再位置付けることが可能な運動プラットフォームまたは別様に操作可能なアタッチメントも、要求され得る。
【００３５】
選択されたセンサは、ラマン分光法、スペクトル撮像、ハイパースペクトル撮像、光学撮像、熱撮像、蛍光分光法、顕微鏡検査、音響学、３Ｄ度量衡学、光学コヒーレンス断層撮影、位置、移動、平衡、レーザ電力、および、任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの感知形式に基づくものを含み得る。
【００３６】
感知される属性は、組織またはインプラントの状態または形態を含む。状態属性は、組成、水和、密度、壊死、変色、反射率、熱コンシステンシー、劣化、粒子溶解、および、任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの状態記述子を含み得る。形態属性は、形状、平坦性、平行性、粗度、うねり、ピーク分布、多孔率、剛性、および、任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの形態記述子を含み得る。
【００３７】
一実施形態において、感知は、外科手術中に生じ得る。この感知プロセスは、人員によるセンサの遮り、過剰な光または雑音、対象の好ましくない移動、または、任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの有害な感知条件を含み得る実行可能感知条件に対する変化をもたらす任意の障害が生じるシナリオにおいて、休止し、省略され、または別様に感知されるデータを無視し得る。
【００３８】
別の実施形態において、感知は、所定のまたは術中に決定された持続時間にわたって外科手術の自然進行を中断し、感知手技に有益な環境を提供し得る。この中断は、人員の一時的排除、照度修正または調光、周囲改変、対象の再位置付け、または、任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの環境変化を含み得る外科環境への変化を含み得る。
【００３９】
一実施形態において、感知されるデータは、それを包囲するか、または、それに関連して動作し得る他のセンサに関係なく、それを提供した個々のセンサに基づいて、解釈され得る。
【００４０】
別の実施形態において、感知されるデータは、センサのシステム、組、または複数の組に基づいて、解釈され得、包含は、属性、類似性、条件、状態、または、任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの群化要因と一致するか、または、それによって定義され得る。
【００４１】
別の実施形態において、センサの集合に基づいて解釈される感知されるデータは、ますます正確な情報を提供するように、作業効率性を決定するためのフォールトトレランス手段として使用されるように、または関わるセンサの統合が有益であり得る任意の他の単一、組み合わせ、または方法においてまとめられ得る。
【００４２】
さらなる実施形態において、単一、そのシステム、組、または複数の組のセンサから生じる、感知されるデータの解釈は、温度、湿度、圧力、可変量の照度およびその方向、異なる位置、角度、近傍度、または設置、または、任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの誘因となる要因を含み得る環境または内部条件および物理的センサ配置に関係なく、またはそれに関して、生じ得る。
【００４３】
別の側面において、本発明は、感知されるデータを、その使用可能性または評価可能性を増加させ得る少なくとも１つの異なるシーケンシャル形式に処理する方法を提供する。好ましい方法は、データをクリーニングし、雑音または冗長性を除去すること、データのフォーマットまたは配置を変化させること、データをサンプリングし、有益であると見なされ得る部分またはエリアを分離すること、データを正規化し、それを比較可能である範囲を伴うように制限すること、データを分解し、その成分要素を定義すること、またはそれらを顕著な有用性のエンティティに集約することを含む。
【００４４】
センサの任意の具体的選択によって提供される感知されるデータは、それらのセンサに依存し、特定の波長、信号、恣意的数、式、座標、モデル、または、任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの直接または間接的に解釈可能なデータ形式を含み得る。
【００４５】
感知されたデータの処理は、最終形式につながる単一または複数の後続形式をもたらすために、同一または交互順序における、種々の異なる、類似、または同じ方法を伴い得る。いくつかのアルゴリズムまたは方法は、あらゆる形式のデータまたはセンサタイプのために利用可能ではないこともあるが、それは、適切な修正を前提として、変化し得る。各個々の形式は、有益なこととして、必ずしも最終形式内に含まれない、後続形式に寄与し得る。
【００４６】
成分要素は、元々のデータ内に存在する、独立またはまとめられたコンポーネントを表す。もたらされる成分要素の数およびタイプは、データ形式、任意の以前に実行された処理方法、状況、またはその中で感知が生じた環境、またはデータ内に存在する複数のコンポーネントをもたらし得る任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの条件に依存する。関節組織の成分要素は、典型的に、海綿骨、皮質骨、軟骨、脂肪、靱帯、筋肉、被膜、または半月板から成る。追加の成分要素は、組成、水和、密度、壊死、反射率、温度、または可能性として関節組織の状態を説明し得る任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの要素を含み得るこれらの分化として存在し得る。
【００４７】
一実施形態において、その付加価値が、残りのデータから導出される結論に有意な影響を及ぼさない、正しくない、または誤っているデータの大区分または集合は、除去され得る。これは、その中でそれを支援し得る着目事象または側面が、生じない、異常な値から成るデータ、またはその中の有用性の抽出が非実践的または無視可能である任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの状態を含み得る。
【００４８】
別の実施形態において、構造類似性を持つ、同一、類似、または異なる事象に対応する、組または一連のデータは、平均され、または別様に組み合わせられ、雑音または誤ったデータを含む変動が存在し得る部分またはエリアを概説し得、それは、次いで、単一または組み合わせられる組または一連のデータのいずれかから除去されることができる。
【００４９】
別の実施形態において、値を個々に殆ど有していない類似データは、単一または複数の代表的データの組にまとめられ、または組み合わせられ、任意の導出される結論にかなり影響を及ぼさずに、膨大な量のデータを減少させ得る。
【００５０】
一実施形態において、データのフォーマット、形式、または構造は、データを平坦化すること、または具体的または順序付けられた値間の位置または関係を変化させることを含み得る方法を通して、再配置、改変、または変化され、追加のまたは代替有用性をもたらし得る。
【００５１】
一実施形態において、データは、サンプリングされ、より有利であると見なされるエリアまたは部分を抽出するか、または、交差検証または試験等の目的のために別個に処理または操作され得る一連または組のデータサンプルを作成し得る。
【００５２】
一実施形態において、データは、一定シフト、平滑化、スケーリング、標準的正規変量、ベースライン補正、連続体除去、またはデータ一貫性を改善することが可能な任意の他の単一、組み合わせ、または一続きのアルゴリズムおよび方法等のアルゴリズムおよび方法を通して正規化され得る。
【００５３】
一実施形態において、データは、その成分要素または特徴に分解または逆畳み込みされ得、それは、自動標的生成プロセス、ピクセル純度インデックス、Ｎ−ＦＩＮＤＲ、独立成分分析、非線形最小２乗、ファジィｋ平均法、または分解が可能な任意の他の単一、組み合わせ、または一続きのアルゴリズムおよび方法を含むアルゴリズムおよび方法を通して達成され得る。これらのアルゴリズムおよび方法のうちのいくつかは、供給されるデータの形式およびその目的に応じて、潜在的修正を伴わずには不可能であることもある。
【００５４】
別の実施形態において、成分要素は、その抽出を開始し、その抽出を補助し得るデータおよび任意の指標内に存在するものを決定することに先立って、識別され得る。
【００５５】
別の実施形態において、一連または組の成分要素は、それらが、群化の手段として使用され得る任意の類似パターンまたは他の要素を共有するか、または、共有しないことを前提として、有益な様式において平均される、または組み合わせられ得る。これは、成分要素の数が予期される数を上回るときに生じ得る。
【００５６】
さらなる実施形態において、分解は、複雑性または算出負荷を低減させるために、データ次元の除去を含み得る。これは、決定木、ランダムフォレスト、高相関フィルタ、後方特徴排除、要因分析、主成分分析、線形判別分析、一般化判別分析、または次元を除去することが可能な任意の他の単一、組み合わせ、または一続きのアルゴリズムおよび方法を含むアルゴリズムおよび方法を通して実施され得る。
【００５７】
一実施形態において、代表的、成分、または別様に単一組のデータ、要素、または特徴は、類似または増加させられる有用性を維持しながら、より容易に処理され得る単一エンティティまたはより少ないエンティティに一緒に集約され得る。
【００５８】
別の側面において、本発明は、処理されたデータを、その有用性を増加させ得る少なくとも１つの異なる後続形式に解釈する方法を提供する。好ましい方法は、カスタムまたは標準化された数学的または統計的尺度を計算することと、外部当事者または内部コントローラによって提供することと、機械学習、データ科学、および数学的アルゴリズムおよび方法を訓練および実行することとを含む。
【００５９】
処理されたデータの解釈は、最終形式につながる単一または複数の後続形式をもたらすために、同一または交互順序における、種々の異なる、類似、または同じ方法を伴い得る。いくつかのアルゴリズムまたは方法は、あらゆる形式のデータまたはセンサタイプのために利用可能ではないこともあるが、それは、適切な修正を前提として、変化し得る。各個々の形式は、有益なこととして、必ずしも最終形式内に含まれない、後続形式に寄与し得る。
【００６０】
一実施形態において、平均、標準偏差、および分散等の数学的または統計的式、理論、または概念によって定義された測定値が、処理されたデータに基づいて、まとめられた情報の洞察を得るために計算され得る。
【００６１】
別の実施形態において、国際標準化機構（ＩＳＯ）等の標準化機関によって定義された測定値または処理されたデータに関連する具体的対象または環境にカスタマイズされたものが、表面平坦性および粗度等の具体的属性または特性の洞察を得るために計算され得る。
【００６２】
一実施形態において、直接または間接的に具体的患者に関連する前の医療記録または既往歴が、提供され得る。
【００６３】
別の実施形態において、インプラントまたは他の固定または製造されるエンティティに関連する明示的情報が、直接、その生産または製造に関与する企業によって提供され得る。
【００６４】
別の実施形態において、具体的問題点または問題に関連するさらなる情報を展開することを意図した、術前走査、調査、または先駆手術が、提供され得る。
【００６５】
さらなる実施形態において、訓練された医療スタッフまたは別様に照合可能能力を伴う人員は、現在アクセス可能な知識および以前の知識に基づいて、直接または間接的に、対象を包囲する、または、それに関連する観察または暗黙の結論を提供することができる。
【００６６】
一実施形態において、具体的センサまたはセンサの集合の管理に関与する制御ユニットは、内部から収集および処理されたデータからの分析結果を提供し得る。
【００６７】
一実施形態において、処理されたデータは、単一または複数の機械学習、データ科学、または数学的アルゴリズムおよび方法に提供されることに先立って、追加の処理または操作を要求し得る。
【００６８】
別の実施形態において、単一または組の処理されたデータは、単一または複数の機械学習、データ科学、または数学的アルゴリズムおよび方法を訓練するために使用され得る。
【００６９】
さらなる実施形態において、処理されたデータは、単一または組の訓練された機械学習、データ科学、または数学的アルゴリズムおよび方法に提供され、対応する出力をもたらし得る。
【００７０】
別の側面において、本発明は、組織、関連付けられる補綴インプラント、およびそれらの間の界面の解釈されるデータに基づいて、適合性情報を生成する方法を提供する。好ましい方法は、適合性の程度を生成することと、インプラント挿入または固定からの影響を分析することと、インプラント適合度を評価することと、インプラントの耐用年数および性能を予測することとを含む。
【００７１】
適合性情報の生成は、最終形式につながる単一または複数の後続形式をもたらすために、同一または交互順序における、種々の異なる、類似、または同じ方法を伴い得る。いくつかのアルゴリズムまたは方法は、あらゆる形式のデータまたはセンサタイプのために利用可能ではないこともあるが、それは、適切な修正を前提として、変化し得る。各個々の形式は、有益なこととして、必ずしも最終形式内に含まれない、後続形式に寄与し得る。
【００７２】
適合性情報は、埋め込み前、直後、およびある持続時間後の具体的組織に関連付けられるインプラントとの間の界面の質を説明し得る任意の分析または結論を含む。これは、組織の状態または生物学およびインプラントが互いに相互作用し得る方法、その形態の観点からのその２つの物理的接続性、挿入の正確度、および手術が行われている個人のこれらの要因および性質が考慮されるときの界面の耐用年数を含む。
【００７３】
補綴インプラントと組織との間の界面は、骨結合として知られるプロセスを通した骨内部成長に依拠し得るか、または骨セメント等の定着剤を通して人工的に作成され得るかのいずれかである。
【００７４】
一実施形態において、組織および患者の健康が、接続界面の固定可能性および後続生存可能性を決定するために考慮され得る。
【００７５】
一実施形態において、補綴インプラントを構成する材料が、組織状態および任意の要求される定着剤に対して比較され、任意の有害な反応が術中および術後の両方に生じ得るかどうかを決定し得る。
【００７６】
別の実施形態において、その活動レベルおよび毎日のルーチンを含む患者の生活様式が、補綴インプラントと接続界面が耐え得る応力を決定するために考慮され得る。
【００７７】
一実施形態において、インプラントの形状および形が、組織のものと比較され、挿入の可能性および困難度を決定し得る。
【００７８】
別の実施形態において、インプラントが挿入に応じて組織に対して成されるであろう、接触の程度および分布が、接続界面の固定可能性および耐用年数を計測するために決定され得る。
【００７９】
一実施形態において、挿入に応じた、組織またはインプラントへの任意の表面破壊、密度低下、または他の影響が、適合性情報が適宜調節され得るように、他の測定および比較も通知されるように決定され得る。
【００８０】
別の実施形態において、挿入に応じた、インプラントまたは組織に適用される任意の定着剤の拡散または転位が、適切な固定を達成し得る十分な分布が残っていることを確実にするために決定され得る。
【００８１】
一実施形態において、組織に対するインプラントの理想的適合度が、計算され、その実際の適合度と比較され、偏差の量を決定し得る。
【００８２】
別の実施形態において、計算された理想的適合度と比較されるとき、埋め込みの質を増加させ、殆ど偏差をもたらさない、挿入されるインプラントの位置および回転の変化が、適用され得る。
【００８３】
一実施形態において、生成された適合性および検証された埋め込み耐用年数および性能データは、機械学習、データ科学、または数学的アルゴリズムおよび方法を訓練するために使用され得る。
【００８４】
別の実施形態において、検証された埋め込み耐用年数および性能データは、具体的条件下で設定持続時間にわたってそのインプラントを有していた、前の同意を得た患者から読み出され得る。
【００８５】
別の実施形態において、機械学習、データ科学、および数学的アルゴリズムまたは方法は、教師ありアプローチに基づき得る。これらのアルゴリズムまたは方法は、線形および多項式回帰、ロジスティック回帰、単純ベイズネットワーク、ベイズネットワーク、サポートベクトルマシン、決定木、ランダムフォレスト、ｋ−最近傍分類子、ニューラルネットワーク、および、任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの教師ありアプローチを含み得る。
【００８６】
一実施形態において、適合性データは、本発明の第２の側面において述べられたものを含み得るアルゴリズムおよび方法を使用して、より評価可能な形式を達成するために処理される必要があり得る。
【００８７】
一実施形態において、検証されたデータプールは、少なくとも２つの分割に分割され、これらの分割は、必ずしも均一または比例ではない。
【００８８】
別の実施形態において、単一または組の分割された検証されたデータは、シーケンシャル、同時、または周期的様式において、単一または複数の機械学習、データ科学、または数学的アルゴリズムまたは方法に提供され得る。
【００８９】
別の実施形態において、単一または組の残りの分割された検証されたデータの全部または一部は、以前に訓練された単一または複数の機械学習、データ科学、または数学的アルゴリズムおよび方法に提供され、外部で確認された出力に対して対応する出力の正確度を計測し得る。
【００９０】
別の実施形態において、特定の訓練された機械学習、データ科学、または数学的アルゴリズムおよび方法の正確度は、その予測または推定の適用によって影響または定義され得るその統計的有意性に応じて、十分であると計測され得る。
【００９１】
さらなる実施形態において、正確度が、十分であると証明されない場合、選択された検証されたデータ、その入力プロシージャ、単一または複数の機械学習、データ科学、または数学的アルゴリズムおよび方法、および、任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの因果関係が、修正、除去、再配置、または追加され、可能性として、増加させられた正確度をもたらし得る。
【００９２】
一実施形態において、適合性データは、単一または組の訓練された機械学習、データ科学、または数学的アルゴリズムまたは方法に提供され、対応する出力をもたらし得る。
【００９３】
別の実施形態において、少なくとも２つの機械学習、データ科学、または数学的アルゴリズムまたは方法からの対応する出力が、平均され、組み合わせられ、または比較され、可能性として、ますます決定的結論に到達し得る。
【００９４】
一実施形態において、シミュレーションが、種々の条件下で利用可能なデータの全体または集合を試験するために構築され得、それは、インプラント挿入の影響および接続界面に印加される可変レベルの応力等の現象の洞察を提供し得る。
【００９５】
一実施形態において、組織形態を改変するための補正情報が、外科医に、埋め込み性能および耐用年数を改善するために望ましい処置の組を通知するために生成される。
【００９６】
一実施形態において、補正情報は、予測される術後インプラント性能に対する異なる可能な処置の組をサンプリングする。
【００９７】
別の実施形態において、補正情報は、現在既存のものに関する埋め込み性能および耐用年数の数値定量化と、提案された処置の組が実施された後、続いて結果として生じる組織形態とを含む。
【００９８】
別の実施形態において、補正情報は、適用されている外科切断技法およびその固有の不正確性を前提として、それを超えると補正処置が実行不可能と識別され得る事前に構成された閾値を有する。
【００９９】
故に、埋め込みの質を測定し、それを確実にするために使用される現在の方法が、準最適であるにもかかわらず、依然として、頻繁に使用されていることが明白である。したがって、整形外科手技のための臨界パラメータの測定および補綴物生存可能性の査定のための改善されたシステムおよび方法と、また、患者の長期利点のために補綴物統合および生存可能性を最大化するために整形外科補綴物埋め込み手技中の外科医による使用のためのシステムおよび方法との必要性が存在する。
【０１００】
本発明の第１の側面によると、患者の生理学的組織と統合されるべき補綴インプラントのための術中インプラント適合度分析および耐用年数予測のための方法が、提供される。方法は、組織およびインプラントに近接して据え付けられた複数のセンサと複数のデータソースとを介して、データを収集するステップを含むステップを含み得る。方法は、収集されたデータに基づいて、組織およびインプラントの状態および形態を決定するさらなるステップを含み得る。方法は、決定された組織およびインプラントの状態および形態に基づいて、組織とインプラントとの間の適合性情報を生成するステップをさらに含み得る。方法は、適合性情報を事前決定された比較器に対する評価のために適合された形式に処理するステップを含みさらに得る。方法は、比較情報および術後結果の履歴データセットを利用して、術後インプラント性能および耐用年数を予測する手段を生成するステップをさらに含み得る。方法は、改善された術後インプラント性能および耐用年数のための組織の状態および形態の改変のための補正情報を生成し、提供するステップをさらに含み得る。
【０１０１】
第１の側面の特定の配置によると、患者の生理学的組織と統合されるべき補綴インプラントのための術中インプラント適合度分析および耐用年数予測のための方法であり、組織およびインプラントに近接して据え付けられた複数のセンサと複数のデータソースとを介して、データを収集するステップと、収集されたデータに基づいて、組織およびインプラントの状態および形態を決定するステップと、決定された組織およびインプラントの状態および形態に基づいて、組織とインプラントとの間の適合性情報を生成するステップと、適合性情報を事前決定された比較器に対する評価のために適合された形式に処理するステップと、比較情報および術後結果の履歴データセットを利用して、術後インプラント性能および耐用年数を予測する手段を生成するステップと、改善された術後インプラント性能および耐用年数のための組織の状態および形態の改変のための補正情報を生成し、提供するステップとを含む方法が、提供される。
【０１０２】
組織は、骨を含む生物学的組織を含み得る。補綴インプラントは、膝補綴または臀部補綴を含み得る。補綴インプラントは、１つ以上の表面上の切り溝またはパターンを備え、骨結合を促し、および／または組織への固定の剛性を増加させる、１つ以上の特徴を含み得る。
【０１０３】
センサは、独立して存在するか、またはセンサシステムまたはセンサの組の一部として存在する、少なくとも１つのセンサを含み得る。センサは、完全に自己完結型である少なくとも１つのセンサを含み得る。
【０１０４】
センサは、適切にインターフェースがとられ、構成され、または動作させられるために、追加のデバイス、サービス、条件、プラットフォーム、または、任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの要件を要求する、少なくとも１つのセンサを含み得る。
【０１０５】
センサは、それらの対象とともに、それらの中に存在するか、または、それらによって方向づけられる、異なる角度、位置、近接度、近傍度、移動、速さ、設置、または配置からの種々の特性、特質、出来事、または尺度に基づいて、データを監視、感知、収集、および提供するように個々に構成される、少なくとも１つのセンサを含み得る。
【０１０６】
対象は、組織、インプラント、接続界面、周囲環境、処置または相互作用の結果、個々または集合のシステムまたはデバイス、および任意の他のソースまたは一連のソースのうちの１つ以上のものを含み得る。
【０１０７】
対象は、保存、識別、統一、固定の目的、または、任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの目的のために、その元々、初期、または現在の状態に影響を及ぼすために、治療、改変、または調整され得る。
【０１０８】
対象は、構造的に、化学的に、または任意の術中手技、外科手術、または、任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの医療動作の一部として、またはそれから独立して、その形を変化させ得る任意の他の単一、組み合わせ、または一続きのアプローチを通して、修正され得る。
【０１０９】
センサは、手動トリガを通して、または任意の組み合わせまたは一続きの手動および自動トリガを通して、自動化された方式で稼働するように構成され得る。
【０１１０】
手動トリガは、ボタン、音声コマンド、ジェスチャ制御、または代替物理的作動を含む手動トリガを含み得る。
【０１１１】
センサは、状況、環境、ユーザ制御、センサ構成、および直接または間接影響を及ぼすことが可能な任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの変数によって影響されると、無期限に、周期的に、単回、または、任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの感知アプローチにおいて、感知に従事するように構成され得る。
【０１１２】
感知は、リアルタイムで、ほぼリアルタイムで、ある形式の遅延処理を通して、または、状況、環境、ユーザ制御、センサ構成、および直接または間接影響を及ぼすことが可能な任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの変数によって影響され得る任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの処理アプローチにおいて、稼働するように構成され得る。
【０１１３】
センサは、その位置、角度、近傍度、近接度、構成、照度、タイミングの変化、または、任意の他の単一、組み合わせ、または一続きのセンサ、状況、または環境変化を含む正しく動作するための外部関与を要求し得る。
【０１１４】
データソースは、検証または確認されていることもある、記録、ファイル、データベース、システム、または、任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの内部または外部データソースを含み得る。
【０１１５】
組織状態は、組成、水和、密度、壊死、変色、反射率、および温度のうちの１つ以上のものを含み得る。インプラント状態は、組成、劣化、密度、および粒子溶解のうちの１つ以上のものを含み得る。組織およびインプラントの形態は、形状、平坦性、平行性、粗度、うねり、ピーク分布、多孔率、剛性のうちの１つ以上のものを含み得る。組織およびインプラントの状態および形態の決定は、感知されたデータの処理に関連する作業の少なくとも１つの処置を含み得る。
【０１１６】
感知されたデータの処理は、任意の雑音、誤った、または冗長データの除去または修復、および不要なデータを除去する、また残りのデータの全体的有用性を増加させるように適合された任意の他の単一、組み合わせ、または一続きのプロセスを含むデータをクリーニングすることを含み得る。
【０１１７】
感知されたデータの処理は、より適切な構造または形式へのデータの再配置、データの平坦化、またはその現在の記憶装置からの抽出を含むデータをフォーマットすることを含み得る。
【０１１８】
感知されたデータの処理は、該データの一部の選択または分割を含むデータをサンプリングすることを含み得る。
【０１１９】
感知されたデータの処理は、それらの値が比較可能である範囲内にある、またはある追加のレベルの相互比較性を達成するような、データのスケーリングまたは整列を含み得る。
【０１２０】
感知されたデータの処理は、データの代表的または特定の特徴または部分が、より多くの有用性を個々に提供する成分要素または要素に分割され得るような、該データの分解または逆畳み込みを含み得る。
【０１２１】
感知されたデータの処理は、データの個々の特徴、成分要素、区分、または部分が、単一エンティティに組み合わせられ得るような、該データの集約を含み得る。
【０１２２】
感知されたデータの処理は、使用のために該データをより良好に準備し得る任意の他の単一、組み合わせ、または一続きのプロセス、操作、生成、改変、または任意の他の機能に関連する作業の少なくとも１つの処置を含み得る。
【０１２３】
感知されたデータの処理は、センサコントローラまたはブリッジデバイス等の追加のエンティティが、個々に、または独立してこの処理を実施していた場合、実施されないか、または部分的に実施されるかのいずれかとなり得る。
【０１２４】
組織およびインプラントの状態および形態の決定は、処理されたデータの解釈に関連する作業の少なくとも１つの処置を含み得る。
【０１２５】
処理されたデータの解釈は、任意の一般的または特定の数学式、理論、計算、概念、または、任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの数学関数に関連する作業の少なくとも１つの処置を含み得る。
【０１２６】
処理されたデータの解釈は、カスタムまたは標準化された幾何学的、形態学的、構造的、または、任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの関連尺度を計算するプロセスまたは機能の実行に関連する作業の少なくとも１つの処置を含み得る。
【０１２７】
処理されたデータの解釈は、機械学習、データ科学、または数学的アルゴリズムまたは方法の実行に関連する作業の少なくとも１つの処置を含み得る。
【０１２８】
処理されたデータの解釈は、センサコントローラまたはブリッジデバイス等の追加のエンティティが、個々に、または独立してこの解釈を実施していた場合、実施されないか、または部分的に実施されるかのいずれかとなり得る。
【０１２９】
処理されたデータの解釈は、検証された人員によって提供される任意の観察または暗黙の結論に関連する作業の少なくとも１つの処置を含み得る。解釈は、医療記録または既往歴、術前手技、または、任意の生成または処理されたデータから独立し得る任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの形式を通して明示的に提供され得る。処理されたデータの解釈は、任意の他の単一、組み合わせ、または一続きのプロセス、式、生成、改変、または任意の他の形式の解釈に関連する作業の少なくとも１つの処置を含み得る。
【０１３０】
本明細書に開示されるような特定の側面および実施形態によると、適合性情報を生成することは、請求項のいずれか１項にしたがって、受け取り表面を備えている組織、係合表面を備えている関連付けられたインプラント、およびそれらの間の界面から解釈されるデータに基づき得、界面は、受け取り表面と係合表面との間の接触を含む。適合性情報を生成することは、受け取り表面および係合表面の一方または両方との界面の適合性の程度を生成することと、インプラント挿入または固定の影響を分析することと、インプラント適合度を評価することと、インプラントの耐用年数および性能を予測することとを含み得る。
【０１３１】
適合性の程度を生成することは、決定された組織の状態および形態とインプラントの状態および形態との比較に関連する作業の少なくとも１つの処置を含み得る。
【０１３２】
決定された組織およびインプラントの状態および形態の比較は、組織の状態とインプラントの状態との適合性を計測することに関連する作業の少なくとも１つの処置を含み得る。
【０１３３】
組織の状態とインプラントの状態との適合性を計測することは、インプラント材料が組織のために適切であるかどうかを決定することを含み得る。
【０１３４】
インプラント材料の適切性は、術中または術後を含む任意の時間および持続時間に生じる有害な反応の可能性を含み得る。
【０１３５】
インプラント材料の適切性は、意図されるまたは可能な固定材料、物質、プロセス、または、任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの定着剤または固定アプローチを含み得る。
【０１３６】
インプラント材料の適切性は、インプラントが術後に耐え得る可能な応力、圧力、意図される使用シナリオ、および、任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの出来事または状況を含み得る。
【０１３７】
組織の状態とインプラントの状態との適合性を計測することは、組織の健康をチェックし、固定可能性および生存可能性を測定することを含み得る。
【０１３８】
決定された組織およびインプラントの状態および形態の比較は、組織の形態とインプラントの形態との適合性を計測することに関連する作業の少なくとも１つの処置を含み得る。
【０１３９】
組織の形態とインプラントの形態との適合性を計測することは、組織の形状および形がインプラントが挿入されることを可能にするであろうかどうかと、それに関する難点とを決定することを含み得る。
【０１４０】
組織の形態とインプラントの形態との適合性を計測することは、インプラントが挿入されるときに組織に対して生じさせるであろう接触の程度と、これが有するであろう分布とを決定することを含み得る。
【０１４１】
組織の形態とインプラントの形態との適合性を計測することは、その中に組織の表面がインプラントの切り溝を占有する程度と、比較におけるこの切り溝内の組織の分布パターンの類似の程度とを決定することを含み得る。
【０１４２】
インプラント挿入または固定の影響を分析することは、インプラントを挿入することによって組織またはインプラントに及ぼすであろう可能性の高い影響を決定することを含み得る。
【０１４３】
インプラントを挿入することによる組織に及ぼされる影響は、表面破壊、密度低下、または、任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの表面または状態改変を含み得る。
【０１４４】
任意の表面改変は、明示的に述べられたそれらに限定されない、適合性度を計測する少なくとも１つの他の単一、組み合わせ、または一続きの方法または技法のプロセスまたは結果に影響を及ぼし得る。
【０１４５】
インプラントを挿入することによる組織に及ぼされる影響は、直接または間接的に存在し得る任意の単一または組み合わせの塗布された定着剤を拡散させること、分散させること、またはそれに影響を及ぼすことを含み得る。
【０１４６】
インプラント適合度を評価することは、その現在の設置を計算された理想的設置と比較することを含み得る。設置は、組織とインプラントとの間の接触の程度、インプラントの切り溝内の組織の占有率およびパターン、インプラントにおける応力分布、および表面接触の任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの定質的または定量的尺度、特性、または特質によって定義され得る。理想的設置は、インプラント設置を説明するために使用される特性または特質の有益または有利な値によって定義され得る。
【０１４７】
インプラント適合度の質は、インプラントおよび組織の状態および形態、状況および環境、インプラントが耐えるであろう意図される使用シナリオおよび応力、および、任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの機械的または構造的力の定質的または定量的尺度、特性、または特質によって影響され得る。
【０１４８】
評価の結果は、明示的ではないこともあり、十分な情報に基づく判断を可能にするように適合された全ての利用可能な情報に基づく定量的または定質的尺度を提供し得る。
【０１４９】
種々の推奨、批評、インジケータ、プロンプト、または、任意の他の単一、組み合わせ、または一続きのアプローチは、現在の位置を計算された理想的位置により近づけるために要求される必要変更についてエンティティに通知するために使用され得る。
【０１５０】
変化を適合性の程度にもたらす、インプラントの現在の位置に対する再位置付け、移動、回転、または、任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの変化の場合、追加の分析を実施する。
【０１５１】
インプラントの耐用年数および性能を予測することは、生成された適合性情報、組織およびインプラントの状態および形態、固定アプローチ、前の医療履歴または記録、意図される使用、インプラント応力レベル、および予測を補助または支援するように適合された任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの情報の考慮に関連する作業の少なくとも１つの処置を含み得る。
【０１５２】
インプラント耐用年数および性能は、あるタスクを実施する容易性に関連する時間の定量的尺度および定質的尺度、および追加の洞察を提供するように適合された任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの尺度を含み得る。
【０１５３】
生成されたインプラント耐用年数および性能情報は、直接使用され得る、または患者の使用または現在の生活様式に基づいて推奨をもたらすように解釈され得る。
【０１５４】
インプラントの耐用年数および性能を予測することは、機械学習、データ科学または数学的エンティティ、概念、モデル、式、または、任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの実施形態の実行に関連する作業の少なくとも１つの処置を含み得る。
【０１５５】
少なくとも１つのシミュレーションまたは任意の他の算出方法またはエンティティは、予測、生成、計算、検証、確認、または情報または有用性をもたらすように適合された任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの使用のために使用され得る。
【０１５６】
適合性情報またはデータの処理は、該適合性情報またはデータの評価可能形式への変換に関連する作業の少なくとも１つの処置を含み得る。
【０１５７】
データの変換は、単一、複数、組み合わせ、または一続きの事前処理ステップを伴う作業の少なくとも１つの処置を含み得る。
【０１５８】
任意の雑音、誤った、または冗長データの除去または修正、および残りのデータの有用性を増加させるように適合された任意の他の単一、組み合わせ、または一続きのプロセスを含むデータをクリーニングすることを含む事前処理ステップをさらに含む、請求項６７に記載の方法。事前処理ステップは、より適切な構造または形式へのデータの再配置、データの平坦化、またはその現在の記憶装置からの抽出を含むデータをフォーマットすること、およびデータの使用可能性を増加させるように適合された任意の他の単一、組み合わせ、または一続きのフォーマット化を含み得る。
【０１５９】
事前処理ステップは、データの一部の選択または分割を含むデータをサンプリングすること、およびより代表的または有利なデータをもたらすように適合された任意の他の単一、組み合わせ、または一続きのプロセスを含み得る。
【０１６０】
データの変換は、単一、複数、組み合わせ、または一続きの未加工または事前処理されたデータ操作を伴う作業の少なくとも１つの処置を含み得る。
【０１６１】
未加工または事前処理されたデータの操作は、それらの値が比較可能である範囲内にあるか、または相互比較性のある追加のレベルを達成するかのいずれかであるように、該データのスケーリングまたは整列を含み得る。
【０１６２】
未加工または事前処理されたデータの操作は、データの代表的または特定の特徴または部分を個々より改善された有用性を提供する成分要素または要素に分割するために、該データの分解を含み得る。
【０１６３】
未加工または事前処理されたデータの操作は、データの個々の特徴、成分要素、区分、または部分を単一エンティティに組み合わせるために、該データの集約を含み得る。
【０１６４】
データの変換は、使用または評価のために該データを準備するように適合された任意の他の単一、組み合わせ、または一続きのプロセス、操作、生成、改変、または任意の他の機能に関連する作業の少なくとも１つの処置を含み得る。
【０１６５】
比較器は、単一、組み合わせ、または一続きの比較情報に属する、類似または別様に比較可能である形式におけるデータの組を含み得る。
【０１６６】
術後結果は、ある持続時間が生じた後、患者から受信され得る。受信される術後結果は、上で説明されるように、作業の少なくとも１つの処置を受け得る。
【０１６７】
術後インプラント性能を予測する手段を生成することは、機械学習、データ科学または数学的エンティティ、概念、モデル、式、または性能予測を提供するように構成された任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの実施形態を訓練することを含み得る。
【０１６８】
任意の機械学習、データ科学または数学的エンティティ、概念、モデル、式、または、任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの実施形態は、新しいデータの包含によって拡張され得る。
【０１６９】
組織形態を改変し、処置の組を含む生成された補正情報を提供するための補正情報を生成することは、外科医のために埋め込み性能および耐用年数を改善するように適合され得る。
【０１７０】
補正情報は、予測される術後インプラント性能に対する異なる可能な処置の組のサンプルを含み得る。
【０１７１】
補正情報は、現在既存のものに関する埋め込み性能および耐用年数の数値定量化と、提案された処置の組が実施された後、続いて結果として生じる組織形態とを含み得る。
【０１７２】
補正情報は、適用されている外科切断技法およびその固有の不正確性を前提として、それを超えると補正処置が実行不可能と識別され得る事前に構成された閾値を含み得る。
【０１７３】
感知される、未加工、事前処理される、操作される、処理される、解釈される、使用可能な、評価可能な、または、任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの生成、導出、または受信されるデータは、後の読み出し、処理、または、任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの形式の使用のために、オフライン、オンライン、またはそれら２つの組み合わせを通して、電子的に記憶される、請求項のいずれか１項に記載の方法。
【０１７４】
作業の任意の少なくとも１つの処置は、外反または内反誤差、機械的整列誤差、または患者の生理学的構造を正常または理想的と考えられるそれと異ならせるように適合された任意の他の誤差のうちの１つ以上のものを含む患者特有の変形または問題点によって、影響される、もたらされる、調節される、または方向づけられ得る。
【０１７５】
作業の少なくとも１つの処置は、術中環境内で生じ得る。作業の少なくとも１つの処置は、同一、異なる、または交互順序で生じ、同一、類似、または異なる最終結果をもたらすように適合され得る。作業の少なくとも１つの処置は、リアルタイムで、ほぼリアルタイムで、遅延処理手技を通して、または、任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの処理アプローチで生じ得る。
【０１７６】
要求されるデータ処理またはデータ記憶は、一元化された、分散させられた、または別様にオンラインのエンティティ上で、内部から、外部から、または、任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの算出アプローチのいずれかで生じ得る。
【０１７７】
本発明の第２の側面によると、補綴デバイスの患者の組織との統合のための外科生物学的埋め込み手技を支援するためのシステムが、提供される。システムは、患者の組織形態の特性を感知し、少なくとも状態および形態データを収集し、収集されたデータを生成するための１つ以上のセンサを含み得る。システムはさらに、１つ以上のプロセッサを含み得る。１つ以上のプロセッサは、収集されたデータを事前処理および操作し、処理されたデータを生成するために適合され得、該処理されたデータは、解釈のために好適な形式を有する。１つ以上のプロセッサはさらに、患者組織および補綴デバイスの構造のデータ表現の抽出のために、処理されたデータを解釈することのために適合され得る。１つ以上のプロセッサはさらに、患者組織のデータ表現と補綴デバイスのデータ表現との間の適合性データを決定し、インプラントの接続表面と患者の組織の受け取り表面の状態の適合性を決定することのために適合され得る。１つ以上のプロセッサはさらに、適合性データを使用して、補綴デバイスの耐用年数および性能を予測することのために適合され得る。１つ以上のプロセッサはさらに、補綴デバイスの耐用年数および性能の改善された予測のために、患者の組織の受け取り表面の修正のための補正データを生成することのために適合され得る。
【０１７８】
第２の側面の特定の配置によると、補綴デバイスの患者の組織との統合のための外科生物学的埋め込み手技を支援するためのシステムであって、収集されたデータを事前処理および操作し、処理されたデータを生成することであって、該処理されたデータは、解釈のために好適な形式を有する、ことと、患者組織および補綴デバイスの構造のデータ表現の抽出のために、処理されたデータを解釈することと、患者組織のデータ表現と補綴デバイスのデータ表現との間の適合性データを決定し、インプラントの接続表面と患者の組織の受け取り表面の状態の適合性を決定することと、適合性データを使用して、補綴デバイスの耐用年数および性能を予測することと、補綴デバイスの耐用年数および性能の改善された予測のために、患者の組織の受け取り表面の修正のための補正データを生成することとのために適合される、１つ以上のプロセッサを備えている、患者の組織形態の特性を感知し、少なくとも状態および形態データを収集し、収集されたデータを生成するための１つ以上のセンサを備えている、システムが、提供される。
【０１７９】
１つ以上のセンサは、ラマン分光法、スペクトル撮像、ハイパースペクトル撮像、光学撮像、熱撮像、蛍光分光法、顕微鏡検査、音響学、３Ｄ度量衡学、光学コヒーレンス断層撮影、位置、移動、または平衡センサを備えている群から選択され得る。
【０１８０】
１つ以上のセンサは、患者の組織および／または補綴インプラントの状態および／または形態の属性を感知するように適合され得る。
【０１８１】
患者の組織および／または補綴インプラントの感知される状態属性は、組成、水和、密度、壊死、変色、反射率、熱コンシステンシー、劣化、粒子溶解、および、任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの状態記述子の群のうちの１つ以上のものから選択され得る。
【０１８２】
患者の組織および／または補綴インプラントの感知される形態属性は、形状、平坦性、平行性、粗度、うねり、ピーク分布、多孔率、剛性、および、任意の他の単一、組み合わせ、または一続きの形態記述子の群のうちの１つ以上のものから選択され得る。
【０１８３】
システムはさらに、補綴デバイスの耐用年数および性能の予測を出力する手段を含み得る。
【０１８４】
システムはさらに、補綴デバイスの耐用年数および性能の改善された予測のために、患者の組織の受け取り表面の修正のための生成された補正データを出力する手段を含み得る。
【０１８５】
収集されたデータはさらに、履歴外科手技記録データおよび／または履歴患者データを含む履歴データを含み得る。
【０１８６】
収集されたデータの事前処理および操作は、雑音、誤った、または冗長データを除去する手段、データを適切なデータフォーマットにフォーマットする手段、収集されたデータを１つ以上の代表的セグメントにサンプリングする手段、データをスケーリングまたは整列させるための手段、データを成分要素に分解する手段、データを集約し、統計的に有意なデータ構造を作成する手段のうちの１つ以上のものを含み得る。
【０１８７】
本発明の第３の側面によると、患者の生理学的組織と統合されるべき補綴インプラントのための術中インプラント適合度分析および耐用年数予測のためのシステムであって、
１つ以上のプロセッサと、
１つ以上のプロセッサに結合され、命令を記憶するように構成される、メモリであって、１つ以上のプロセッサによって実行されると、プロセッサに、
組織およびインプラントに近接して据え付けられた複数のセンサと複数のデータソースとを介して、データを収集することと、
収集されたデータに基づいて、組織およびインプラントの状態および形態を決定することと、
決定された組織およびインプラントの状態および形態に基づいて、組織とインプラントとの間の適合性情報を生成することと、
適合性情報を事前決定された比較器に対する評価のために適合された形式に処理することと、
比較情報および術後結果の履歴データセットを利用して、術後インプラント性能および耐用年数を予測する手段を生成することと、
改善された術後インプラント性能および耐用年数のための組織の状態および形態の改変のための補正情報を生成し、提供することと、
を含む動作を実施させる、メモリと、
を備えている、システムが、提供される。
【０１８８】
本発明の第４の側面によると、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、患者の生理学的組織と統合されるべき補綴インプラントのための術中インプラント適合度分析および耐用年数予測のための動作を実施させるその上に記憶される命令を有する非一過性コンピュータ読み取り可能な記憶デバイスであって、該動作は、
組織およびインプラントに近接して据え付けられた複数のセンサと複数のデータソースとを介して、データを収集することと、
収集されたデータに基づいて、組織およびインプラントの状態および形態を決定することと、
決定された組織およびインプラントの状態および形態に基づいて、組織とインプラントとの間の適合性情報を生成することと、
適合性情報を事前決定された比較器に対する評価のために適合された形式に処理することと、
比較情報および術後結果の履歴データセットを利用して、術後インプラント性能および耐用年数を予測する手段を生成することと、
改善された術後インプラント性能および耐用年数のための組織の状態および形態の改変のための補正情報を生成し、提供することと
を含む、非一過性コンピュータ読み取り可能な記憶デバイスが、提供される。
【０１８９】
本発明の第５の側面によると、コンピュータに手技を実行させるためのコンピュータプログラムコード手段を備えているコンピュータプログラム要素であって、
組織およびインプラントに近接して据え付けられた複数のセンサと複数のデータソースとを介して、データを収集することと、
収集されたデータに基づいて、組織およびインプラントの状態および形態を決定することと、
決定された組織およびインプラントの状態および形態に基づいて、組織とインプラントとの間の適合性情報を生成することと、
適合性情報を事前決定された比較器に対する評価のために適合された形式に処理することと、
比較情報および術後結果の履歴データセットを利用して、術後インプラント性能および耐用年数を予測する手段を生成することと、
改善された術後インプラント性能および耐用年数のための組織の状態および形態の改変のための補正情報を生成し、提供することと
を含む、コンピュータプログラム要素が、提供される。
【０１９０】
本発明の第６の側面によると、プログラムを記録しているコンピュータ読み取り可能な媒体であって、プログラムは、
組織およびインプラントに近接して据え付けられた複数のセンサと複数のデータソースとを介して、データを収集することと、
収集されたデータに基づいて、組織およびインプラントの状態および形態を決定することと、
決定された組織およびインプラントの状態および形態に基づいて、組織とインプラントとの間の適合性情報を生成することと、
適合性情報を事前決定された比較器に対する評価のために適合された形式に処理することと、
比較情報および術後結果の履歴データセットを利用して、術後インプラント性能および耐用年数を予測する手段を生成することと、
改善された術後インプラント性能および耐用年数のための組織の状態および形態の改変のための補正情報を生成し、提供することと
を含む手技をコンピュータに実行させるように構成されたコンピュータ読み取り可能な媒体が、提供される。
【図面の簡単な説明】
【０１９１】
本発明の範囲内に該当し得る任意の他の形式にかかわらず、本発明の好ましい実施形態／複数の好ましい実施形態が、ここで、付随の図面を参照して一例としてのみ説明されるであろう。
【図１】図１は、好ましい実施形態の完全な実装のために要求されるステップを含むインプラント適合度分析プロセスを描写する概略フロー図である。
【図２】図２は、図１における例示的データ収集ステップにおいて導入されるようなデータの収集およびアクセシビィティに関わるデータソースおよび関連手技を描写する詳細な概略フロー図である。
【図３】図３は、図１における例示的データ処理ステップにおいて導入されるようなデータの準備の際に関わるプロセスおよび操作を描写する詳細な概略フロー図である。
【図４】図４は、図１における例示的データ解釈ステップにおいて導入されるような処理されたデータの分析に関わるアルゴリズム、方法、および計算を描写する詳細な概略フロー図である。
【図５】図５は、概して、インプラントおよび硬組織に関して存在し得る状態を説明する可能な性質を図示する。
【図６】図６は、概して、インプラントおよび硬組織の両方に関して存在し得る形態を説明する可能な性質を図示する。
【図７】図７は、概して、具体的インプラントおよび硬組織に関連する状態および形態情報から導出可能な潜在的接続界面の質を説明する可能な性質を図示する。
【図８】図８は、概して、具体的硬組織および任意の既存定着剤に及ぼされるインプラント挿入の影響を図示する。
【図９】図９は、概して、既存のインプラントおよび硬組織対に基づいて関連質インジケータを導出するために使用される、計算された完璧な接続界面および性質の内部仮想化を図示する。
【図１０】図１０は、概して、それ自体と等しいまたは優れた質の仮想バージョンとの間の比較から導出され得る既存の物理的接続界面に対する推奨される改変の形式を図示する。
【図１１】図１１は、予測アルゴリズムおよび方法内でのさらなる使用のためにデータをより評価可能な形式に変換するために要求される事前処理および操作を描写する詳細な概略フロー図である。
【図１２】図１２は、既存の処理されたデータに基づいて、具体的接続界面の耐用年数および性能に関連する情報および性質をもたらすことが可能な予測アルゴリズムおよび方法のタイプを描写する詳細な概略フロー図である。
【図１３】図１３は、組織形態を改変するための補正処置の組が決定されるプロセスを描写する詳細な概略フロー図である。
【図１４】図１４は、本発明のある実施形態による、本明細書に説明される種々の実施形態が実装され得るコンピューティングデバイスを示す。
【発明を実施するための形態】
【０１９２】
（定義）
以下の定義は、一般的定義として提供され、本発明の範囲をそれらの用語のみにいかようにも限定すべきではなく、以下の説明のより深い理解のために記載されている。
【０１９３】
別様に定義されない限り、本明細書で使用される全ての技術的および科学的用語は、本発明が属する当業者によって一般に理解されるものと同じ意味を有する。本明細書で使用される用語は、本明細書および関連技術の文脈におけるその意味と一貫する意味を有するものと解釈されるべきであり、明示的にそのように本明細書に定義されない限り、理想化されたまたは過度に形式的意味で解釈されないであろうことをさらに理解されたい。本発明の目的のために、追加の用語が、下で定義される。さらに、本明細書で定義および使用されるような全ての定義は、特定の用語の意味に関する疑義が存在しない限り（存在する場合は、用語の一般的辞書の定義および／または一般的使用が、優先するであろう）、辞書の定義、参照することによって組み込まれる文書中の定義、および／または定義された用語の通常の意味に優先するものと理解されたい。
【０１９４】
本発明の目的のために、以下の用語が、下で定義される。
【０１９５】
冠詞「ａ」および「ａｎ」は、本明細書において、冠詞の文法的目的語のうちの１つ以上のもの（すなわち、少なくとも１つ）を指すために使用される。一例として、「要素」は、１つ以上の要素を指す。
【０１９６】
用語「約」または「およそ」は、本明細書において、別様に述べられないまたは規定されない限り、その対象の正および負の方向における参照数量の３０％程度、好ましくは、２０％程度、より好ましくは、１０％程度変動する、数量を指すために使用される。数を修飾するための用語「約」または「およそ」の使用は、単に、数が精密な値として解釈されるべきではないことの明示的指示である。
【０１９７】
本明細書全体を通して、文脈が別様に要求しない限り、単語「ｃｏｍｐｒｉｓｅ（〜を備えている）」、「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ（〜を備えている）」、および「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（〜を備えている）」は、述べられたステップまたは要素またはステップまたは要素の群の包含を含意するが、任意の他のステップまたは要素またはステップまたは要素の群を除外しないことを理解されたい。
【０１９８】
本明細書で使用されるような用語「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ（〜を含む）」または「ｗｈｉｃｈ  ｉｎｃｌｕｄｅｓ（〜を含む）」または「ｔｈａｔ  ｉｎｃｌｕｄｅｓ（〜を含む）」のうちの任意の１つも、非制限用語であり、また、少なくとも用語に続く要素／特徴を含むが、その他を除外しないことを意味する。したがって、「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ（〜を含む）」は、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（〜を備えている）」と同義語であり、そのように意味する。
【０１９９】
請求項および上記の概要および下記の説明において、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（〜を備えている）」、「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ（〜を含む）」、「ｃａｒｒｙｉｎｇ（〜を搬送する）」、「ｈａｖｉｎｇ（〜を有する）」、「ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ（〜を含む）」、「ｉｎｖｏｌｖｉｎｇ（〜を伴う）」、「ｈｏｌｄｉｎｇ（〜を保持する）」、「ｃｏｍｐｏｓｅｄ  ｏｆ（〜から成る）」等の全ての移行句は、非制限的であり、すなわち、「限定ではないが、〜を含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ  ｂｕｔ  ｎｏｔ  ｌｉｍｉｔｅｄ  ｔｏ）」を意味すると理解されるべきである。移行句「ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｏｆ（〜から成る）」および「ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ  ｏｆ（〜から本質的に成る）」だけのみが、それぞれ、制限的または半制限的移行句であるものとする。
【０２００】
用語「リアルタイム」、例えば、「リアルタイムでデータを表示する」は、システムの処理限界およびデータを正確に測定するために要求される時間を前提として、意図的遅延を伴わないデータの表示を指す。
【０２０１】
用語「ほぼリアルタイム」、例えば、「リアルタイムまたはほぼリアルタイムのデータを取得する」は、意図的遅延を伴わない（「リアルタイム」）または実践的に可能な限りリアルタイムに近い状態で（すなわち、データを取得および記録または伝送するためのシステムの制約および処理限界内において、意図的であるかどうかにかかわらず、わずかであるが、最小限の遅延を伴う）のいずれかにおけるデータの取得を指す。
【０２０２】
本明細書に説明されるそれらに類似または比較可能である任意の方法および材料が、本発明の実践または試験において使用されることができるが、好ましい方法および材料が、説明される。本明細書に説明される方法、装置、およびシステムは、種々の方法において、種々の目的のために実装され得ることを理解されたい。本明細書における説明は、一例にすぎない。
【０２０３】
本明細書で使用されるように、用語「例示的」は、質を示すこととは対照的に、例を提供する意味において使用される。すなわち、「例示的実施形態」は、必然的に、例えば、望ましいモデルとしての役割を果たす、またはその種類の最良のものを表す例示的質の実施形態であることとは対照的に、例として提供される実施形態である。
【０２０４】
本明細書で概略される種々の方法またはプロセスは、種々のオペレーティングシステムまたはプラットフォームのうちの任意の１つを採用する１つ以上のプロセッサ上で実行可能なソフトウェアとしてコード化され得る。加えて、そのようなソフトウェアは、いくつかの好適なプログラミング言語および／またはプログラミングまたはスクリプトツールのいずれかを使用して記述され得、また、フレームワークまたは仮想機械上で実行される実行可能機械言語コードまたは中間コードとしてコンパイルされ得る。
【０２０５】
この点において、本発明の種々の概念は、１つ以上のコンピュータまたは他のプロセッサ上で実行されると、上で議論される種々の詳細な実施形態を実装する方法を実施する１つ以上のプログラムでエンコードされたコンピュータ読み取り可能な記憶媒体（または複数のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体）（例えば、コンピュータメモリ、１つ以上のフロッピー（登録商標）ディスク、コンパクトディスク、光学ディスク、磁気テープ、フラッシュメモリ、フィールドプログラマブルゲートアレイまたは他の半導体デバイス内の回路構成、または他の非一過性媒体または有形コンピュータ記憶媒体）として具現化され得る。コンピュータ読み取り可能な媒体または媒体は、その上に記憶されるプログラムまたは複数のプログラムが、１つ以上の異なるコンピュータまたは他のプロセッサ上にロードされ、上で議論されるように本発明の種々の側面を実装し得るように、トランスポータブルであることができる。
【０２０６】
用語「プログラム」または「ソフトウェア」は、上で議論されるように実施形態の種々の側面を実装するようにコンピュータまたは他のプロセッサをプログラムするために採用され得る任意のタイプのコンピュータコードまたはコンピュータ実行可能命令の組を指すために汎用的意味において本明細書で使用される。加えて、一側面によると、実行されると、本発明の方法を実施する、１つ以上のコンピュータプログラムは、単一コンピュータまたはプロセッサ上に常駐する必要はなく、いくつかの異なるコンピュータまたはプロセッサ間にモジュール方式で分散させられ、本発明の種々の側面を実装し得ることを理解されたい。
【０２０７】
コンピュータ実行可能命令は、１つ以上のコンピュータまたは他のデバイスによって実行されるプログラムモジュール等の多くの形式にあり得る。概して、プログラムモジュールは、特定のタスクを実施するか、または、特定の抽象データタイプを実装する、ルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造等を含む。典型的に、プログラムモジュールの機能性は、種々の実施形態において、所望に応じて、組み合わせられる、または分散させられ得る。
【０２０８】
データ構造も、任意の好適な形式においてコンピュータ読み取り可能な媒体内に記憶され得る。例証の便宜上、データ構造は、データ構造内の場所を通して関連するフィールドを有するように示され得る。そのような関係は、同様に、フィールドのための記憶装置に、フィールド間の関係を伝達するコンピュータ読み取り可能な媒体内の場所を割り当てることによって達成され得る。しかしながら、任意の好適な機構（データ要素間の関係を確立する、ポインタ、タグ、または他の機構の使用を通して等）が、データ構造のフィールド内の情報間の関係を確立するために使用され得る。
【０２０９】
本発明の種々の概念も、１つ以上の方法として具現化され得、その例が、提供されている。方法の一部として実施される行為は、任意の好適な方法において順序付けられ得る。故に、実施形態は、行為が図示されるものと異なる順序で実施されるように構築され得、それは、例証的実施形態において、一続きの行為として示される場合でも、いくつかの行為を同時に実施することを含み得る。
【０２１０】
語句「および／または」は、明細書および請求項において本明細書で使用されるように、そのように等位接続された要素、すなわち、ある場合、接続的に存在し、他の場合、分離して存在する要素の「一方または両方」を意味すると理解されたい。「および／または」とともに列挙された複数の要素は、同一方式で、すなわち、そのように等位接続された要素の「１つ以上の」ものと解釈されるべきである。具体的に識別されたそれらの要素に関連するかどうかにかかわらず、「および／または」節によって具体的に識別される要素以外の他の要素も、随意に、存在し得る。したがって、非限定的例として、「Ａおよび／またはＢ」の言及は、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（〜を備えている）」等の非制限的言語と共に使用されるとき、一実施形態において、Ａのみ（随意に、Ｂ以外の要素を含む）、別の実施形態において、Ｂのみ（随意に、Ａ以外の要素を含む）、さらに別の実施形態において、ＡおよびＢの両方（随意に、他の要素を含む）等を指し得る。
【０２１１】
明細書および請求項において本明細書で使用されるように、「または」は、上で定義されたように、「および／または」と同一意味を有すると理解されたい。例えば、リスト内のアイテムを分離するとき、「または」または「および／または」は、包含的であり、すなわち、少なくとも１つの包含だけではなく、また、いくつかの要素または要素のリストのうちの２つ以上のものと、随意に、追加の列挙されないアイテムとを含むと解釈されるものとする。「〜のうちの１つのみ」または「〜のうちの正確に１つ」または請求項において使用されるときの「ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｏｆ（〜から成る）」等の対照的に明確に示される用語のみが、いくつかの要素または要素のリストの正確に１つの要素の包含を指すであろう。一般に、用語「または」は、本明細書で使用されるように、「いずれか」、「〜のうちの１つ」、「〜のうちの１つのみ」、または「〜のうちの正確に１つ」等の排他的用語が先行されるときのみ、排他的代替（すなわち、「一方または他方であるが、両方ではない」）を示すと解釈されるものとする。「ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ  ｏｆ（〜から本質的に成る）」は、請求項において使用されるとき、特許法の分野において使用されるようなその通常の意味を有するものとする。
【０２１２】
明細書および請求項において本明細書で使用されるように、１つ以上の要素のリストの参照における語句「少なくとも１つ」は、必ずしもではないが、要素のリスト内に具体的に列挙されたあらゆる要素のうちの少なくとも１つを含み、要素のリスト内の要素の任意の組み合わせ要素を除外しない、要素のリスト内の要素のうちの任意の１つ以上のものから選択された少なくとも１つの要素を意味すると理解されたい。この定義はまた、具体的に識別されたそれらの要素に関連するかどうかにかかわらず、語句「少なくとも１つ」が参照する要素のリスト内で具体的に識別された要素以外の要素が、随意に、存在し得ることを可能にする。したがって、非限定的例として、「ＡおよびＢのうちの少なくとも１つ」（または同等に「ＡまたはＢのうちの少なくとも１つ」または同等に「Ａおよび／またはＢのうちの少なくとも１つ」）は、一実施形態において、Ｂが存在しない状態で、随意に、２つ以上のことを含む少なくとも１つのＡ（随意に、Ｂ以外の要素を含む）、別の実施形態において、Ａが存在しない状態で、随意に、２つ以上のことを含む少なくとも１つのＢ（随意に、Ａ以外の要素を含む）、さらに別の実施形態において、随意に、２つ以上のことを含む少なくとも１つのＡと、随意に、２つ以上のことを含む少なくとも１つのＢと（随意に、他の要素を含む）等を指すことができる。
【０２１３】
本明細書の目的のために、方法ステップが、一続きで説明される場合、一続きとは、必ずしも一続きを解釈する他の論理様式が存在しない限り、ステップがその一続きにおいて時系列順序で行われるべきであることを意味するわけではない。
【０２１４】
加えて、特徴または本発明の側面が、マーカッシュ群の観点から説明される場合、当業者は、本発明がまた、それによって、マーカッシュ群の観点の任意の個々の構成要素または構成要素の亜群の観点からも説明されることを認識するであろう。
【０２１５】
（詳細な説明）
以下の説明において、異なる実施形態における同様または同一参照番号が同一または類似特徴を示すことに留意されたい。
【０２１６】
以下の発明を実施するための形態は、本発明の例示であり、描写される実施形態によって範囲において限定されるべきではなく、本明細書で前述されたような本発明の広範な説明に関する制限であるといかようにも理解されるべきでもない。これらの実施形態は、当業者が本発明を実践または施行することを可能にするために十分に詳細に説明される。説明または図示されるコンポーネントの精密な形状、サイズ、および外観は、別様に述べられない限り、本発明から予期または要求されるものではない。述べられたかまたは別様に関連するかのいずれかの実施形態の任意の利用、組み合わせ、または構造、論理、電気、および機械的変化、変形例、拡張、または修正が、本発明の範囲から逸脱することなく行わないこともあることを理解されたい。同様に、任意の機能的に同等な製品、組成物、および方法も、単一でまたは集合的に、この説明内に参照される、または示される全ての単一、組み合わせ、および一続きのステップ、特徴、構造、一続き、プロセス、組み合わせ、および化合物とともに、この範囲内に留まるであろう。
【０２１７】
本明細書に引用される特許、特許出願、雑誌論文、実験室マニュアル、書籍、チャート、リポジトリ、および任意の他の形式の文書または別様に参照されるリソースを含む全ての文書の開示全体は、別様に述べられない限り、いかようにも、先行技術、当業者によって要求される以前または共通の知識、または本発明に対する任意の他のつながりまたは仮定の承認ではない。
【０２１８】
図面を通して提示される特徴は、初期概要としての機能を果たす最初の図面を除き、図面自体内のそれらの論理順とともに、それらが属する本発明の段階の番号順を使用して参照される。
【０２１９】
本発明は、前の手術に基づいて、それらの結果として生じる接続界面の潜在的質、接続手技から生じる影響、接続されると要求され得る任意の変更、およびこの接続の性能および耐用年数を決定するために、整形外科硬組織の特定の部分および対応する補綴インプラントを分析すること関連する実施形態の観点から説明されるであろう。しかしながら、本発明は、より一般的に、組織の特定の部分に関連して適合するように、または設置されるように設計されたエンティティに対して組織の特定の部分を分析する分野において適用可能性を有する。
【０２２０】
センサ技術および現代の処理技法における進化に伴って、大量のデータが、容易に利用可能となっており、大量のデータは、有意義な情報が抽出されることを可能にするように処理されることができる。光学、音響、３次元、２次元、環境、および状況センサを含むセンサが、組み合わせられ、それらのそれぞれの対象に関するデータを提供するように構成されることができる。
【０２２１】
次いで、このデータは、処理され、そうでなければ把握されていないであろう洞察および結論を導出することができる。多数の機械学習、データ科学、および数学的アルゴリズムおよび技法が、この処理を達成するために存在し、各々は、その量、次元数、精度、および冗長性を含むデータの特性に依存する。
【０２２２】
統計的分析は、これらのデータ処理技法の１つのそのようなカテゴリであり、それは、典型的に、データの組またはデータプール全体を全体としてまとめ、それらから測定値をもたらすことを目的とする。これらの測定値は、概して、平均値、標準偏差、分散、中央値、および範囲等のデータの異なる特性の洞察を提供する。
【０２２３】
教師あり機械学習は、データ処理技法の別のカテゴリであり、それは、典型的に、データを関連付けられた値にマッピングするためのインジケータとして使用するために、データの特定の組内に存在するパターンまたは傾向を見出すことを目的とする。これは、アルゴリズムが、提供されると、新しいデータを検索し、同一または類似インジケータを見出し、関連付けられた値を予測し得ることを意味する。これは、平均値または標準偏差等の統計的尺度が有意性を殆ど有していないであろう光学および音響信号を含むデータから、意味を引き出すことを可能にする。これは、概して、機械学習アルゴリズムまたは技法を最初に訓練し、次いで、それを新しいデータに基づいて実行することによって機能する。
【０２２４】
訓練は、データの組を処理し、次いで、それらの関連付けられたグラウンドトゥルースとともに、それらを使用して、内部モデルを構築することから成る。訓練プロセスは、概して、２つの異なる段階、すなわち、事前処理段階および操作段階に分割される。事前処理は、より使用可能な形式を達成するためのデータのクリーニング、再編成、フォーマット化、および逆畳み込みから成る。操作は、事前処理されたデータをスケーリングまたは整列させ、それをその成分または代表的要素に分解し、次いで、必要に応じて、結果を集約することから成る。結果として生じるデータは、次いで、その中の任意のパターンまたは傾向を見出し、それらとデータの関連付けられたグラウンドトゥルースとの間のマッピングを作成することによって、モデルを生成するために使用されることができる。
【０２２５】
実行は、それらの関連付けられた値が未知である新しいデータを訓練されたアルゴリズムに提供することから成る。アルゴリズムは、次いで、このデータを訓練段階と同様に処理し、すでに分かっているそれらに類似したその中に存在する任意のパターンまたは傾向を見出すであろう。次いで、アルゴリズムは、これらの類似インジケータに基づいて、新しいデータを関連付けられた値に対して合致させるであろう。
【０２２６】
本明細書に開示される発明を実施するための形態は、不正確な測定機器への依拠を大きく低減させる代替手技をもたらすこと；設置中に支援を関与人員に提供すること；結果として生じる接続界面の可能性問題点および耐用年数についての根拠ある予測を行うことによって、補綴物統合および生存可能性を最大化するために、整形外科補綴物埋め込み手技中の外科医による使用のためのシステムおよび方法を改善することを目的とする。
【０２２７】
これは、多数の外科手術にわたって読み取られ、記憶されたデータと併せて、種々のセンサ、例えば、生理学的および／または光学センサを使用することを中心課題とするアプローチを利用することによって達成される。異なるタイプのセンサは、手動で獲得され得ない情報を抽出するために処理および解釈され得る単一または組み合わせの対象に基づくデータをもたらす。これは、履歴的に生成されたデータおよび関連付けられた情報から訓練されたアルゴリズムおよび方法によって支援され、それは、関与対象に関連する同じ入力を与えられたとき、関与対象の最終結果を予測することができる。
【０２２８】
本発明が、整形外科手術に限定されず、任意の特定の形式またはタイプの組織またはインプラントにも限定されず、むしろ、本明細書に開示されるシステムおよび方法が、例えば、医療デバイスの埋め込みまたは内部固定等の手技においても利用され得ることを理解されたい。
【０２２９】
図１を参照すると、プロセス備えている個々のステップに分割されたインプラント適合度分析プロセス１０を描写する概略フロー図が描写される。これらのステップとそれらが含み得る個々の処理との間の情報のフローが、概要において解説される。
データ収集１００は、たぶん交互配置における一連の異なるセンサを利用し、手技を受ける患者の組織、または患者の身体内への埋め込みのために計画されたインプラントまたは補綴物であり得る対象に基づく可変量およびタイプのデータ１００ａをもたらす。データ処理２００は、データ１００ａを事前処理および操作し、使用可能性および評価可能性の増加を伴う処理されたデータ２０１を生成する。データ解釈３００は、処理されたデータ２００ａを分析し、組織およびインプラントに基づいて、有用な情報および構造を抽出する。適合性情報４００は、これらの解釈３００ａから生じ得るそのタイプの単一または組み合わせ結論を概説する。これは、補綴インプラントの耐用年数および性能を予測５００するために適合された種々のモデルおよびアルゴリズムに生成された適合性情報を通すことによって補完される。予測ステップ５００において利用されるモデルおよびアルゴリズムは、履歴適合性情報とそれらの患者の術後ステータスとの間のマッピングに基づいて、機械学習または訓練プロセスを通して最初に生成される。取り込まれると、新しい適合性情報３００ａが、通されることができ、その識別されたインジケータは、埋め込み耐久性に関連する対応する値にマッピングされ、接続界面５６１の潜在的状態を予測するであろう。埋め込み性能および耐久性の結果として生じる予測５００ａは、手技が進行中の間、性能および耐久性予測５００を改善するために外科医によって採用され得る可能な補正処置６００の計算をリアルタイムで通知するために使用される。
【０２３０】
図２は、図１に描写されるようなインプラント適合度分析プロセス１０のデータ収集ステップ１００の例示的実装を描写する詳細な概略図を描写する。データは、それらのタイプ、数量、および配置の観点から多数の可能な実施形態にわたって異なり得る一連のセンサを通して収集される。これらの実施形態内のセンサは、独立して、または、システムまたはセンサの集合の一部として動作し得、各々は、ある様式において協働し、感知されるデータの質または量を増加させる。各センサは、完全に自己完結型であり得るか、または、要求される処理の全部または一部を取り扱うための追加のデバイスまたはシステムを必要とし得る。
【０２３１】
センサの物理的配置は、有利なこととして、周囲外科環境に対して最小量の擾乱をもたらしながら、感知可能性を最大化するように、対象を包囲するように行われる。センサが、協働設定におけるシステムの一部として存在する場合、それらの配置は、対象を異なる角度から感知し、後に異なる視点を一緒に組み合わせる等、これを反映すべきである。
【０２３２】
センサは、自動化されるか、手動でトリガされるか、または、特定のシステム実施形態に応じてそれら２つのある組み合わせを通して制御され得る。適切な感知環境が作成されなければならない状況において、この環境が提示されたときにセンサを手動で制御することがより好都合であろう。手動制御は、音声制御、ジェスチャ制御、および異なる形式の物理的作動を含み得るアプローチを通して達成されることができ、それらのうちの後者は、外科医または外科アシスタントに与えられる精密な制御に起因して、本明細書に説明される特定の実施形態内に存在する。当然ながら、代替実施形態において、外科医またはそれらのアシスタントからの物理的関与なしに、情報を提供するための計算プロシージャと連動して、センサを自律的に機能させることは、より有利であろう。例えば、それらが要求される条件を知覚すると自動的に誘起されるセンサ等、これらのアプローチの変形例も、存在し得、例えば、センサは、有利なこととして、リアルタイムで継続的に動作していることもあり、特定の状態が知覚または観察されると、センサは、例えば、アラームを生成し、外科医に条件が取得されたことを通知するか、または、代替として、望ましくないパラメータを識別し、補正処置の計算をトリガし、望ましくない状態を克服または補正する等、システム内でさらなる動作をトリガする。
【０２３３】
さらなる実施形態において、センサは、知覚される変化が常に生じる可能性が低くあり得、感知のその率が限定され得るので、周期的方式において感知するように構成され得る。いくつかの実施形態において、感知は、１回のみ生じる必要があり得るか、または、可能な限りリアルタイムに近い状態で情報のフィードを提供するように連続的であり得る。スナップショットまたは特定の状態が感知される状況において、遅延時間の形式における感知されたデータの提供が、いくつかの状態が有益なデータをもたらすために要求され得るので、施行され得る。
【０２３４】
センサおよびそれらの構成の選択は、それらの感知される対象に依存するであろう。インプラントおよび組織の感知は、典型的に、少なくとも１つの２次元スキャナ（例えば、２Ｄ光学センサアレイ）、３次元スキャナ（例えば、ＯＣＴ、構造化された光センサ、またはレーザラインセンサ）、およびハイパースペクトルまたはスペクトルセンサを備えているであろう。これらは、特別な焦点を伴う埋め込み部位またはその近傍のインプラントまたは組織を包囲するように位置付けられるべきであり、特別な焦点は、骨切除術が生じるであろう、または生じているエリア上に配置される（これらが埋め込みに関わるであろう主要エリアであるので）。これらのセンサのうちのいくつかは、それらがクリアな通視線へのアクセスを有することを前提として、リアルタイムで動作し、周期的に感知し得る。他のセンサは、感知が生じた後に環境を戻すこと、（例えば、自己蛍光測定値センサに干渉しないように、環境からのＵＶ光ソースの除去すること）に先立って、人員が手術室環境を理想的感知条件のために準備する点に到達するまで、直接動作から除外され得る。両場合において、信頼された人員が、その自律的動作に加え、センサを手動でトリガする能力を提供されることが好都合であろう。手動トリガは、典型的に、効率的相互作用を可能にするように、物理的ボタンまたはタッチスクリーン制御インターフェースを備えているであろう。
【０２３５】
図２を参照すると、周囲環境および関連人員が、使用中のセンサに応じて、生じ得る任意の感知プロシージャのために準備されるべきである（１０１）。これは、特定の実施形態において、最適条件が生じることを確実にするか、または、その確率を増加させるための環境の暗黙の準備と、関わるセンサが典型的条件中に効率的に感知することができない場合の環境の一時的明示的な修正とを伴い得る。そのような修正は、人員に任意の妨害機器を移動させ、照度等の任意の環境条件を調節させることを含み得る。特定の実施形態は、通常、当業者によって理解されるであろうように、暗黙の準備と、明示的な準備のある要素とを要求するであろう。整形外科手術は、概して、金銭的および医療的視点の両方から、時間が制約されるので、外科手技の典型的動作環境の周囲で機能する周期的センサへの依拠は、設定の一定変更および通常外科手技への中断（これが手技中少ない回数で生じることが、外科手技自体の中断に対する最小限のコストを伴って、外科転帰をかなり改善するために有利であり得る）を要求するそれらより有利である。
【０２３６】
センサの構成は、環境が、これが可能であるか、または少なくとも効率的であることを可能にするような状態にあることを前提として、外科手技中に生じ得る任意の感知手技を考慮して準備される（１０２）。これは、独立して、および互いに関連しての両方において、センサの位置、整列、および向きを変化させることを伴い得る。スタンドまたはプラットフォーム等の追加の機器が、これらの変化のために必要であり得る。特定の実施形態において、センサは、すでに事前構築されたシステムまたはプラットフォームの一部として最適化された構成において位置するであろう。機会が生じると、システムは、全体として、比較的に小時間フレーム内に定位置に移動させられ、外科手技への環境影響および中断を低減させることができる。準備１０１、１０２が生じた後、感知手技は、開始し得る（１０３）。
【０２３７】
感知１０３は、設定持続時間に基づいて着手され、設定持続時間は、特定の実施形態において利用される特定のセンサに基づいて、可能な反復の回数を決定する。環境およびセンサ構成が最適感知条件のために調節されることを要求する実施形態において、これらのパラメータは、それらの設定によって制約される可能性が高い。整形外科手術中、この持続時間は、時間がその成功のために決定的であるので、わずか数分である可能性が高く、それは、わずか数百回の感知反復が可能な可能性が高いことを意味する。受動センサを可能にする実施形態において、持続時間は、感知されている対象の総寿命またはそれに関連して実施される動作に依存し得、反復は、同様に決定される。感知が完了した後、先行して実装された準備手段１０１、１０２は、必要に応じて戻され得る。
【０２３８】
データは、直接、検証された人員またはシステム１０４からの提供を通しても、収集され得、それは、外科手技から導出されるか、または現在のまたは履歴患者記録等の外部記憶装置リポジトリから供給されるかのいずれかであり得る文書、記録、およびデータベースを含み得る。特定の実施形態において、そのような外部ソースは、例えば、患者記録、医療記録、および履歴手術または外科手術データ等、患者または彼らが受けている手術に関する追加の情報を提供し得る任意のリソースを備え得る。
【０２３９】
感知および提供される全てのデータは、収集され、ステップ２００における必要処理による要求に応じて、容易にアクセス可能様式１０５で提示されるであろう。データ収集は、好ましくは、概して、それが生じたセンサによって決定される最も使用可能であると見なされるいずれかのフォーマットにおけるデータの抽出を伴い得る。複数のセンサから取得される感知されたデータは、最初に、未加工フォーマットで現れ得、それらは、有意義な計算が収集されたデータ上で実施され得、それらから、有意義な分析および予測が導出され得るように、データ処理ステップ２００に容易にアクセス可能な形式のデータに変換されなければならない。未加工センサデータのそのようなフォーマット化は、有利なこととして、外部制御ユニットによって実施され得る。同様に、提供されるデータは、紙等の容易にアクセスされることができない形式でも現れ得、それは、データ処理システムにアクセス可能にするために、デジタルシステムへの手動入力を要求する。特定の実施形態において、全てのデータは、有利なこととして、それらが同一方法でアクセスされ得るように、同一方法で記憶されるであろう。この記憶の方法は、理想的に、中央システムのランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）であろうが、データの未加工量およびデータ処理のために要求される処理速さに応じて、ソリッドステートドライブまたはハードディスクが、代わりに使用され得る。代替実施形態において、データベースは、このデータを記憶し、それにアクセスするために使用され得る。そのようなデータベースは、ＳＱＬによって課されるような厳密な記憶およびアクセスガイドラインを使用するか、または、ＮｏＳＱＬ等の技術を使用して、よりフレキシブルかつスケーラブルであり得る。
【０２４０】
図３は、図１に描写されるようなインプラント適合度分析プロセス１０の例示的データ処理ステップ２００を描写する詳細な概略図を示す。データ処理は、データの準備および操作を伴い、概して、その使用可能性および評価可能性の両方の観点から、それをより優れた有用性の形式に変換する。
【０２４１】
収集されたデータ（２０１）は、典型的に、幾分未加工フォーマットにあり、それは、雑音、誤差、または冗長性を含み得る。そのような欠点を含むデータが、通常処理中、未処理で使用される場合、冗長計算、非一貫性、または正しくない結果が、生じ得る。これらは、したがって、それらのタイプおよび重大度に応じて、修正または除去されなければならない（２０２）。
【０２４２】
雑音データは、部分的に正しいが、破損または誤差がある他の部分を含むデータとして定義され得る。正しいデータと誤差があるそれとの間の割合は、それに応答して行われ得る動作のタイプについてのインジケータである。小量のみに誤差がある場合、正しいデータに基づいて、この量を修正することが可能であり得るか、または、残りのデータがその低減させられた形式において十分な利点を提供することを前提として、除去され得る。しかしながら、正しくないデータの量が、大量である場合、データを全体として除去することが、唯一のオプションである可能性が高い。
【０２４３】
誤ったデータは、間違っており、可能性として、それを作成した媒体を通してか、または周囲データに関連するかのいずれにおいても存在することができない値を含むデータとして定義され得る。誤ったデータは、それが有すべきであった値との関係を典型的に有していないので、大部分のシナリオにおいて修正されることができず、したがって、通常、除去される。
【０２４４】
冗長データは、誤差がないが、任意の付加価値または利点を全体としてデータセットに追加せず、その量を増加させ、非一貫性を導入する役割のみを果たすデータとして定義され得る。冗長データは、それが技術的に正しいので、修正されることができず、したがって、通常、代わりに、除去または無視される。
【０２４５】
データの除去または修正は、データの起源およびフォーマット、および当該誤差の重大度に大きく依存する。除去は、フォーマットに応じて、比較的に簡単であるが、残りのデータを低減させられた状態に残すであろう。データは、ある場合、有効なままであるであろうが、その他は、これを達成するために、追加の修正を要求し得る。これは、残りのデータを低減させられたデータの他の組と組み合わせ、完全な組を作成すること、または、データを最終結果に影響を及ぼさないであろうダミーデータと置換することを伴い得る。比較として、データの修正は、より困難であり、それが改正され得るように、欠けているものまたは誤っているものを決定するために、予期される構造についての知識を要求する。これを達成するための技法は、データ自体に大きく依存し、可能ではない場合さえある。特定の実施形態において、全ての冗長性および誤差は、直接、除去されるであろう一方、任意の雑音は、追加の利点が判別され得る場合、修正されるであろう。
【０２４６】
収集されたデータ（２０１）は、アクセス効率性を増加させ、その記憶を処理の観点からより論理的にするために、典型的に、再配置およびフォーマットされる必要があるであろう（２０３）。これは、操作のために準最適であるその起源（特定のセンサシステム、または人員の集合等）の順序およびフォーマットに基づく可能性が高いであろうその初期形式による。
【０２４７】
特定の実施形態において、再配置は、データを複数の手段から集めることと、異なるソースからであるにもかかわらず、類似性を伴うデータ、または類似方法において使用可能なデータが一緒に群化されるであろうように、それらをソートすることとから成る。これは、それらが有し得る特性に基づいて、データが検索されることを可能にし、関連データが同じ付近内で見出されることを可能にするであろう。フォーマット化は、同時に、および連続して操作され得るデータのタイプの観点から、異なる群化のアクセス可能性を増加させる種々の構造から成るであろう。他の実施形態は、それらの用途に応じて、フォーマット化および配置に対する異なるアプローチを有し得る。
【０２４８】
収集されたデータ（２０１）は、サンプリングされ（２０４）、異なるセグメントを作成し得、それは、全体としてのデータに基づいて動作することと比較して、追加の有用性を提供する。サンプリング（２０４）は、データプールをより代表的なものに低減させることから成り得、それによって、それは、より少量のデータを含み得るが、データが全体的にもたらす価値または利点は、完全データセットと同じであるか、または比較的に遜色ないかのいずれかであろう。それは、データプールを個々のセグメントに分けることまたは分割することから成り得、各セグメントは、通常、それが使用され得る方法によって定義される異なる目的を有する。これは、要件に従って、平均、試験、訓練、および／または検証のための別個のセグメントを含み得る。
【０２４９】
特定の実施形態において、データプール全体が、より代表的サンプルに最初に低減させられ得る、それによって、算出負荷は、減少させられ得、残りのデータは、より容易に解釈可能であり得る。この低減させられたサンプルは、次いで、複数の異なるセグメントに分割されるであろう。
【０２５０】
特定の実施形態において、この低減させられたサンプルは、４つの異なるセグメントに分けられ得、データプールのその分割は、任意の他の分割に優る最終的最良結果をもたらすであろう。
【０２５１】
最初の２つのより大きいセグメントは、主要データソースとして使用され、全ての関連処理は、使用可能な情報を引き出す意図で実施される。各個々のセグメントの結果は、次いで、比較または平均され、セグメントのうちの１つの処理によって認められる結果が、処理の結果であり、データ自体内の固有の特色ではないこと、または任意の他の非一貫性によるのではないことを確実にすることができる。この比較は、追加のデータまたは異なるデータが正確度または導出可能情報に及ぼす影響を監視するために、個々のセグメントと、それらのいくつかの結果として生じる組み合わせとの間で同様に実施され得る。
【０２５２】
残りのより小さいセグメントは、より大きいセグメントの性能および有効性を試験するために使用され得る。これは、当業者によって理解されるであろうように、主に、機械学習データ処理技法、データ科学、および数学的アルゴリズムまたは方法とともに実施され、実際に実施される計算の正確度と、それらが、それらがまだ分かっていないデータに基づいて実施されることが可能であるかどうかとを決定するであろう。
【０２５３】
意図される用途およびそのデータに実施されるであろう処理に基づいて、収集されたデータの分割を決定する他の実施形態が、実現され得る。データを全体として使用すること、または、データの複数の組を使用し、解を平均することが有利であり得る。類似組み合わせまたはアプローチが、試験および検証セグメント等のデータ生成に直接関わらないであろうデータセグメント（これらは、必ずしも存在するとは限らない）のためにも存在し得る。
【０２５４】
収集されたデータ（２０１）は、それが容易に比較可能であるように、スケーリングまたは整列させられる必要があり得る（２０５）。これは、それらが同一事例を表し得る場合（または同一事例を説明し得る場合）でも、異なるソースから提供される値が（または、同一ソースから提供される値でさえ）、範囲内で著しく異なり得るからである。範囲を共通点に変化させることによって、比較が、より容易となり得、そのような要件を伴う処理アルゴリズムまたは方法が、実行可能となる。
【０２５５】
特定の実施形態において、これは、単一感知工程中、同一ソースから生じる全ての値のために実施され、これは、それらの各々に関する状況および環境の差異に応じて、全ての感知工程に関しても実施され得る。異なるソースからのデータは、その表現があまりに異なり得、比較可能である形式をもたらすために要求される処理がその全体的有用性を低減させ得るので、一緒にスケーリングされない可能性が高いであろう。他の実施形態は、使用されるセンサ、感知されるデータの意図される用途、およびそのデータの処理に応じて、スケーリングされる可能性が高いであろう。
【０２５６】
収集されたデータ（２０１）は、それらの全てとは対照的に、主要な有益要素のみ識別し、使用するためのデータを備えているその成分要素または個々の要素に低減させられ、分けられ、または分解され得る（２０６）。
【０２５７】
この分解は、存在する冗長性の量を低減させ、続いて、残りの要素がもはや処理されないであろうから、算出負荷を減少させるであろう。しかしながら、これは、成分要素が有用性の大部分を保持するという仮定、または、少なくとも十分に、残りのデータによって保持される任意の少量の有用性が、結果を伴わないか、または減少させられた算出より少ない利点をもたらすであろうという仮定に基づく。
【０２５８】
選択された成分要素は、特定の用途または形式の処理との関連性を保持し得る一方、残りのデータは、使用されることができないか、または、そうすることによって有意義な情報をもたらさないであろう。これは、成分要素が、種々の複雑なマッピング手技において使用されるとき、典型的に良好なインジケータであるので、機械学習、データ科学、および数学的アルゴリズムまたは方法において特に明白である。
【０２５９】
特定の実施形態において、データは、特定の要素または一連の要素がデータセット全体と比較してデータを全体としてより良好に表すであろう場合、それらの成分要素に分解されるであろう。それらは、機械学習、データ科学、および機械学習アルゴリズムまたは方法と共にも使用され、特に、成分要素がより比較的に精密なシナリオにおいて、その予測正確度を増加させるであろう。他の実施形態は、典型的に、前述で議論される実施形態と同一理由を伴うが、可能性として、異なる数量およびシナリオにおいて、データをある程度までその成分要素に分解する可能性が高いであろう。
【０２６０】
収集されたデータ（２０１）と、おそらく成分要素とは、それが成る個々のデータまたは要素と比較してより有用性を有する個々のエンティティを作成するために、一緒に集約され得る（２０７）。利用可能なデータを単一表現にまとめることによって、これは、関わる冗長算出の量も低減させる。
【０２６１】
集約アプローチ（２０７）は、データの用途、タイプ、および表現、およびそれらの結果が使用されるであろう処理の形式に大きく依存する。単純なアプローチは、例えば、関わるデータを一緒に平均することを伴い得る一方、より複雑なものは、例えば、重みを各個々の要素に提供し、これらの重みに基づいて、それらを処理し、組み合わせるプロシージャを実施することを伴い得る。データおよび用途の文脈に関連する情報の量が、増加するにつれて、これらの集約アプローチによって与えられる複雑性および有用性も同様に増加し得る。
【０２６２】
特定の実施形態において、データまたは成分要素は、この集約が、そうでなければ個々に可能であるものより利点を与えることを前提として、一緒に集約され得る（２０７）。全てのデータソースのために実施され得るが、異なる集約アルゴリズムが生産的であるためにある類似性の量を要求し得るので、類似起源のデータに制限される可能性が高いであろう。他の実施形態は、データを同様に集約する可能性が高く、それらの依存性が、これが生じるであろう方法およびその程度を決定する。
【０２６３】
他の処理方法２０８も、当業者によって理解されるであろうように、随意に、要件に従って、上で述べられたものに加え、利用され得る（２０８）。特定の実施形態において採用されるデータ処理ステップの順序および存在は、必ずしも本明細書に説明されるアプローチ２０９の順序および存在を反映するとは限らない。例えば、収集されたデータの形式の要件に従って、特定の用途のために利用される特定のデータ処理ステップは、利用可能なデータ処理ステップ２０９の任意の有用な選択を含み得、そのような選択されたステップは、任意の好適な順序において適用され得る。
【０２６４】
ここで図４に目を向けると、図１に描写されるようなインプラント適合度分析プロセス１０の例示的データ解釈ステップ３００を描写する詳細な概略図が示される。データ解釈は、評価可能形式（３０１）における処理されたデータを分析し、そのデータに基づいて種々の特性を説明することが可能である情報および統計を生成することを伴う。
【０２６５】
数学または統計式、理論、または概念によって定義された測定値が、データ処理プロセス２００から取得される評価可能な処理されたデータ（３０１）に基づいて、計算され、まとめられた情報を生成し得る（３０２）。これらの計算は、典型的に、使用されるデータに関連する特定の特性または一連の特性を説明し得る単一値をもたらすであろう。これは、データの平均値、標準偏差、および分散等の測定値を含み得る。これらの計算は、データが完全に独立している場合、結果がこの独立性を反映し、殆ど実践的有用性を有ないこともあるので、ある程度の類似性を含む処理されたデータの組またはサンプルに基づいて実施されるべきである。
【０２６６】
測定値自体は、それらのみに基づいて結論が導出されることを可能にしないこともあるが、それらは、他のデータ解釈アプローチを通して展開された結論に関する強化を提供することにおいて代替有用性を有する。これは、特に、所望の結論がかなり複雑である場合、それらの主要目的である可能性が高いであろう。
【０２６７】
特定の実施形態において、これらの計算は、それらが有益な結果をもたらすために十分に類似することを前提として、全てのデータサンプルに基づいて実施され、この類似性は、その起源、その処理方法、またはその対象に基づき得る。他の実施形態は、これらの計算を同様に実施する可能性が高いであろうが、それらが入力として使用するデータセットは、その用途に基づいて異なり得る。
【０２６８】
カスタム、特殊、または標準化された尺度が、評価可能な処理されたデータ（３０１）に基づいて計算され、情報を生成し得る（３０３）。これらの計算は、典型的に、データ自体およびその表現に基づき、それは、次に、その起源、または、より具体的に、データを生成した特定のセンサ（データが実際にセンサによって生成されたと仮定して）と密接に関連する。これは、それらが、用途に大きく依存し、必ずしも全ての実施形態に含まれているとは限らないことを意味する（ある実施形態が、それらを利用するために要求される条件および能力を有する場合、そうである可能性が高いであろう）。そのような計算は、画像着色、音響信号波長、または位置読み取り値に基づくものを含み得る。
【０２６９】
カスタムまたは特殊計算は、特定の状況のみに適用されることが可能なそれらであり、特に、この目的のために、作成または修正されていることもある。比較における標準化された尺度は、それらの対象またはそれらが提供されるデータに関係なく、同じ意味および式を有する標準化機構によって作成および維持されるそれらである。
【０２７０】
特定の実施形態において、カスタム尺度および標準化尺度の両方は、利点が各々から引き出され得る場合に使用される。カスタム測定値は、特定の膝関節のための機械的軸を決定する等、直接、医療手術または外科手術に関連するそれらから主に成るであろう。標準化尺度は、国際標準化機構（ＩＳＯ）から主に導出され、幾何学的、構造、および形態学的測定に基づくそれらを含み得る。これは、表面平坦性および粗度を含む属性が、比較可能である方法において計算されることを可能にするであろう。他の実施形態は、これを可能にするであろう状況にそれらが存在することを前提として、両方を利用する可能性が高いであろう。
【０２７１】
機械学習、データ科学、および数学的アルゴリズムまたは方法の実行（３０４）は、評価可能な処理されたデータ（３０１）に基づいて予測を生成するために使用され得る。これらの予測は、可変正確度の程度に対して決定的に判別されることができないデータのある特性を典型的に詳述するであろう。
【０２７２】
予測アルゴリズムおよび方法は、その使用要件によって分離される多くの異なる形式で現れる。それらに提供されるデータの量および質は、その正確度のレベル、したがって、使用可能性を決定する。理想的に、提供されるデータの各組は、合理的に独立し、大きい十分なサイズを有すべきであり、それによって、予測アルゴリズムまたは方法は、データが存在する組内にデータが存在する理由、および存在し得る任意のエッジケースを学習できる。
【０２７３】
これらの予測アルゴリズムまたは方法に通されたデータは、典型的に、未加工で使用されることができず、予測分析の形式に基づいて、特定の方法において処理されなければならない。これは、より評価可能な形式（ますます単一かつ協働がより容易であり、多くの場合、特定の成分要素から成る）にそれを再び変換することに先立って、データをよりアクセス可能な形式に変換することを伴い得る。
【０２７４】
特定の実施形態において、教師ありアルゴリズムまたは方法が、予測分析の主要形式であろう。これらは、前の履歴データを通して決定されたインジケータを使用して、入力データを値または値の組にマッピングすることによって機能する。このプロセスは、２つの主要ステップ、訓練および実行を伴う。
【０２７５】
訓練は、各々が対応すべき値または値の組とともに大量のデータをアルゴリズムまたは方法に提供することから成る。アルゴリズムまたは方法は、データと対応する値とを調べ、データ内のどのインジケータがどの値をもたらすかを判別するであろう。算出構造は、このマッピングから作成され、このマッピングは、データを入力として受け取り、インジケータに基づいて、それが出力として含むその対応する値を返す。
【０２７６】
実行は、新しいデータをこの構造／モデルに通すことから成り、この構造／モデルは、関連インジケータをそれから抽出し、次いで、対応する値または値の組を返し、対応する値または値の組は、例えば、整形外科インプラントの埋め込み性能の数値予測および耐用年数予測を表す算出された値を含み得るであろう。
【０２７７】
評価可能な処理されたデータ（３０１）の評価が、検証された人員によって、または以前の文書を通してのいずれかにおいて、手動で実施され得る（３０５）。特定の実施形態において、それは、外科医または他の医療施術者が、生成されるにつれてデータを調べ、その経験に基づいて、結論および洞察を提供することから成り、それは、データを分析するために使用される算出モデルを訓練するために使用され得る。類似結論も、医療記録に基づいて、術前に提供され得、医療記録は、本明細書に説明される種々のプロセスおよびアプローチを通知し得る。
【０２７８】
データ分析は、センサ自体によって、または取り付けられた制御ユニットを通して、可変程度まで実施され得る（３０６）。これは、非常にデータ依存である可能性が高く、それによって、提供される分析は、その特定のセンサが特にエンジニアリングされた属性または特性に基づき得るであろう。
【０２７９】
この内部分析の結果は、独立して利点をもたらし得るか、または、それは、評価可能な処理されたデータ３０１として含まれることによって、後続の解釈アプローチを補助し、それによって処理され得る追加のデータとして使用され得る。特定の実施形態において、これらのアプローチの両方が、使用され得る。何故なら、内部センサ処理が、独立して有益である情報と、より大きいデータプールの一部として有益である情報とをもたらし得ると推測されるであろうからである。
【０２８０】
他の解釈アプローチも、上で述べられたものに加え、存在し得る（３０７）。これらのアプローチの順序および存在は、必ずしも本明細書におけるアプローチの順序および存在を反映するとは限らない（３０８）。
【０２８１】
図５は、例示的インプラントおよび組織界面を図示し、各々の状態は、図１に描写されるようなインプラント適合度分析プロセス１０の例示的適合性情報生成ステップ４００の描写の一部として概略される。状態は、特定の所与の瞬間におけるインプラント４０１または組織４０２の条件を指し、それは、術中に典型的に決定される。それは、それ自体の特定の部品またはエリアを説明するために使用され得る一連の特性として解釈され得る。
【０２８２】
インプラント状態４０４は、物理的インプラントの構築および完全性に関連する情報を提供する一連の記述子を備えている。組成４０５は、インプラントが成り得る材料のタイプを説明する。特定の材料は、いくつかのタイプの組織に対して使用されるとき、より高速に劣化するか、衝撃に対してより易損性であるか、または、反応を引き起こし得る。劣化４０６は、インプラントの現在の状態と、挿入されると自然に劣化するであろう率との両方を説明し得る。インプラントが、すでに劣化し始めている場合、または劣化の加速率を有する場合、それを挿入することは、患者のために低減させられた耐用年数および性能をもたらす可能性が高いであろう。密度４０７は、インプラント内に存在する粒子の充塞度を説明し得、その硬度および外部外傷と反応し得る程度の指示を提供するであろう。粒子溶解４０８は、材料粒子がインプラントから排出され得る率、およびこの率が経時的に変化する様子である。これらの粒子は、概して、患者内で異物と見なされ、インプラントと組織との間の接続界面を損傷し得る内部応答を促し得る。
【０２８３】
組織状態４１０は、インプラント部位における患者の組織健康に関連する情報を提供する一連の記述子を備えている。組成４１１は、組織を備え得る鉱物のタイプを説明する。異なる鉱物およびそれらの存在量は、概して、特定の組織の健康および年齢に関する信頼性のあるインジケータをもたらし、これらの特性の変動が存在するとき、特に異なる。これは、組織密度４１２によってさらに補強され、それは、これらの鉱物の充塞の緊密度または少なくとも特定の鉱物が互いに関連する様子を定義する。水和４１３は、組織内に存在する水分含有量を説明し得、それは、任意の以前の骨切除術の影響を測定すること、およびインプラント挿入の時期を決めることにおいて有用であり得る。壊死４１４は、組織細胞の死亡であり、それは、骨切除術の方法または身体内の内部問題によって生じていることもある。変色４１５は、組織が示す特定の色であり、どんな変動も、典型的に、高度な視覚的センサを用いずに判別されることができない。反射率４１６は、組織が能動的に反射し得る量および色である。熱コンシステンシー４１７は、組織の温度、および温度が組織にわたって分散させられている程度である。熱コンシステンシーの測定は、多くの場合、骨切除術および他の手術を実施しているときに組織が影響されている程度を監視するための良好な方法である。
【０２８４】
これらの状態記述子は、図４に詳述される解釈手技３０８に基づいて生成され、任意の患者特有の条件または構造を含むか、または、それによって影響され得る。全ての記述子の生成は、利用可能なデータソースおよび特定の用途に有用であり得る説明のタイプに応じて、可能でないこともある。本明細書で模索されるインプラント状態記述子４０４および組織状態記述子４１０は、特定の実施形態の一部として、インプラントと組織との間の適合性を決定することにおいて有用であり得るそれらであるが、他のインプラント４０９および他の組織４１８状態記述子も、当業者によって理解されるであろうように、存在し得る。
【０２８５】
図６は、例示的インプラントと組織の界面を図示し、各々（すなわち、インプラント補綴４０１および患者組織４０２）の形態は、図１に描写されるようなインプラント適合度分析プロセス１０の例示的適合性情報生成ステップ４００の描写の一部として概略されている。形態は、インプラント４０１および組織４０２の形、形状、または構造を指し、それは、術中に典型的に決定される。それは、それ自体の特定の部品またはエリアを説明するために使用され得る一連の特性として解釈され得る。
【０２８６】
インプラントおよび組織形態４２１は、それらの形、形状、および構造に関連する情報を提供する一連の記述子を備えている。形状４２２は、その輪郭および腫瘤の観点から、幾何学的図を典型的に説明する。この記述子は、２つが実際に一緒に適合し得るかどうかを定義するであろうから、インプラントと組織との間の形態学的適合性を決定することにおける基本開始点である。接合されるときいずれかの形状が衝突を生じさせる場合、挿入は、必ずしも可能であるとは限らない。特定の実施形態において、挿入中の各形状の輪郭間の距離は、可能な限り最小であるべきである。多孔率４２３は、エンティティが含み得る小物理的孔の数およびこれらの孔のサイズおよび分布を説明する。剛性４２４は、移動させられ、または異なる形状に曲げられることができないことの観点から、特定のエンティティが固定される程度を説明する。単一エンティティに関して使用されるとき、必ずしも重要ではないが、２つ以上に関して使用されるとき、接続可能性およびフォールトトレランスの尺度を提供し得る。
【０２８７】
平坦性４２５は、特定の表面上に存在するピークの高さとその平均高さとの間の偏差を説明する。この偏差が比較的に大きい場合、表面は、低平坦性度を有すると仮定され得、反対は、比較的に小さい場合、当てはまる。しかしながら、この定義は、多くの場合、状況および用途に依存する。何故なら、不均一分布を有するが、物体がその上で同一平面に置かれることを可能にする表面は、依然として平坦と考えられ得るからである。特定の実施形態において、ＩＳＯ規格に従って定義されるであろう。これは、表面がその中に存在するピークおよびトラフが所定の限界を超えない場合、平坦と見なされ得ることを述べている。この限界は、０．３ｍｍに設定される可能性が高く、それは、無菌性弛緩等の術後問題点を低減させるために要求される最大間隙である。組織４０２の全ての表面は、インプラント４０１の表面に応じるために、平坦である必要があり得る。
【０２８８】
平行性４２６は、１つの表面と別の表面との間のピーク高さの偏差および分布を説明する。それらのピーク高さおよび分布が類似する場合、両方が平行であると仮定され得る。この定義も、多くの場合、それが使用される状況および用途に依存する。特定の実施形態において、ＩＳＯ規格に従って定義されるであろう。これは、その現在の角度に従って、表面のピークおよびトラフが所定の限界を超えない場合、特定の基準面または他の表面と平行と見なされ得ることを述べる。インプラント４０１と組織４０２との間の全ての対応する表面は、最大接触を確実にするために平行である必要があり得る。これは、所定の限界が最小であるべきであることを意味する可能性が高いであろう。
【０２８９】
粗度４２７は、通常、特定の機械加工プロセスまたは自然な生物学的成長から結果として生じる表面のピークおよびトラフに影響を及ぼす通常の不規則性を説明する。比較として、うねり４２８は、代わりに、異常不規則性に関し、より間隔を置かれる傾向、または、より長い波長から成る傾向にある。これは、概して、より広範な形式の粗度と見なされる。これは、通常、ツールの歪み、振動、または熱処理から生じる。特定の実施形態において、組織の粗度およびうねりは、有利なこととして、インプラントのそれに合致し、骨結合を促すように操作され得る。
【０２９０】
これらの形態記述子は、通常、図４に詳述される解釈手技３０８に基づいて生成され、任意の患者特有の条件または構造を含むか、または、それによって影響され得る。全ての記述子の生成は、利用可能なデータソースおよび特定の用途に有用であり得る説明のタイプに応じて、可能でないこともある。本明細書で模索される記述子４２１は、特定の実施形態の一部としてインプラントと組織との間の適合性を決定することにおいて有用であり得るものであるが、他のインプラントおよび組織形態記述子が、存在し得る４２９。
【０２９１】
図７は、例示的インプラントと組織の接続界面を図示し、その関連付けられる適合性情報は、図１に描写されるようなインプラント適合度分析プロセス１０の例示的適合性情報生成ステップ４００の描写の一部として概略される。適合性情報４００は、特定のインプラント４０１と組織４０２との間に存在する接続界面４０３の質に関連する特性、特質、および属性を指す。
【０２９２】
組織健康４４２は、患者の組織４０２の組織状態４１０と、患者の組織が埋め込み手技およびインプラント自体の両方によって影響されるであろう状態を備えている。これは、２つの異なる考慮点に分割される。１つ目は、組織が接続界面４０３内に存在することが可能であろうかどうかを伴う。組織健康が、あまりに低下している場合（一部の患者に該当し得る）、置換手技は、有益ではないことも、推奨されないこともある。これは、骨結合に関するその可能性が比較的に低く、それが種々のタイプの定着剤と負に反応し得る場合等、組織健康が、それが界面に適切に関与することを可能にしないであろう場合にも、該当し得る。第２の考慮点は、どのようにそれがインプラントと並行して存在するであろか、さらに、どれくらいインプラントの材料が適切であるかである。
【０２９３】
インプラント材料の適切性４４３は、インプラント４０１の状態４０４を備え、密接に結び付けられる２つの主要なエリアを伴う：
・  インプラントが及ぼし得る影響、例えば、インプラントが、比較的に脆弱であることが既知の材料から成り、したがって、大量の粒子溶解を有するであろう場合、内部応答の可能性が高く、それは、損傷を接続界面にもたらし得る。同じことは、組織とのその接触を通して、材料がアレルギー応答等の自然反応を誘起する場合、生じ得る。
・  インプラント自体が受け得る影響、例えば、患者の行動に基づく日常的な応力が、置換された関節に応じて予期される。しかしながら、この応力が大きすぎる場合、または頻繁になりすぎる場合、外傷が、生じ得る。これは、インプラントをますますさらなる応力にさらされやすくし得、その接続界面に関連する問題点を生じさせ得るか、または悪化させ得る。この情報は、組織健康と併せて、組織およびインプラントが接続界面４０３の一部としてどのように相互作用するであろうかの洞察を提供するであろう。
【０２９４】
インプラント挿入可能性および関わる難点４４４は、それらを接続する可能性を決定するための適正な準備後のインプラントおよび組織の形態４２１を比較することを含む。これは、２つの異なるシナリオのうちの１つを典型的に伴うであろう。第１のシナリオは、要求される骨切除術が、実施されなかったか、または要求される深度ではなく、組織が大きすぎるであろうから、挿入の可能性を低くすることである。第２のシナリオは、要求される骨切除術が、実施され、要求される深度を超えた場合である。これは、組織の輪郭とインプラントの輪郭と間の距離が、非常に大きく、したがって、挿入が比較的に容易であろうが、結果として生じる適合度が低質であろうことを意味する。特定の実施形態において、これらの２つのシナリオの間に該当する結果が、インプラントの輪郭と組織の輪郭と間の距離が最小限であるように達成され得る。
【０２９５】
挿入時の接触の程度４４５は、インプラントと組織との間に存在する嵌め合いまたは接続界面の質を詳述する。小程度の接触が存在する場合、または接触が不均一または不規則的方法で分散させられる場合、結果として生じる接続界面は、不良と見なされ得る。これは、嵌め合いにわたって存在する接触が少ないほど、組織がインプラントの中に正常に統合することがより困難であるからであるからである。代わりに、ある区分のみが、適切に取り付けられ、それは、界面が応力下にあるとき、これらの区分が、不均一に影響され、より急速に磨耗するであろうことを意味する。この影響は、定着剤が接続界面において使用されるとき、顕著ではないが、インプラントの全てのエリアが定着剤と接触していない場合、同じ問題が生じるであろうから、依然として重要である。比較的として、大きい程度の接触が存在し、この接触が均一分布を有する場合、結果として生じる接続界面は、高質と見なされ得る。これは、上で議論される特定の実施形態に関する所望の結果である。
【０２９６】
インプラント切り溝占有率および分布は、組織の表面が有利な様式においてインプラント切り溝を受け入れるように成型されている程度４４６を詳述する。インプラント切り溝は、組織の骨結合を促すように意図されるインプラントの表面にわたる特定のコーティングである。これは、合致するピークおよびトラフの割合および分布から成る可能性が高く、それぞれ、インプラント切り溝の対応するトラフおよびピークの中に挿入される。これは、切り溝パターンがインプラントから独立する可能性が高いであろうから、任意の特定のインプラントとは対照的に、切り溝自体の形態に基づき得る。特定の実施形態において、組織の表面は、好ましくは、より高いレベルの骨結合が達成され得るように、インプラントの切り溝に合致するであろう。
【０２９７】
この適合性情報は、図５および６に詳述される組織およびインプラント特性４０４、４１０、４２１および図４に詳述される解釈手技３０８に基づいて生成され、任意の患者特有条件または物理的構造を含むか、または、それによって影響され得る。それら全ての生成は、利用可能なデータソースおよび特定の用途に有用であり得るタイプに応じて、可能でないこともある。本明細書で模索される適合性情報４００は、特定の実施形態の一部としてインプラントと組織との間の適合性を定義することにおいて有用であり得るものであるが、他の適合性情報が、存在し得る４４７。
【０２９８】
図８は、例示的インプラントと組織の接続界面を図示し、挿入プロセスの影響が、図１に描写されるようなインプラント適合度分析プロセス１０の例示的適合性情報生成ステップ４００の描写の一部として概略される。
【０２９９】
術中にインプラントを組織上に挿入することは、容易なタスクではない。これは、外科医または他の関与人員からの大量の物理的力を典型的に要求する。これは、特に、その骨切除術後形態（すなわち、接続界面４０３）が可能な限りインプラントのために適切であり、挿入のための微細な間隙のみを残すことを確実にするように、組織が複数の骨切除術手術を受けているとき、明白である。いくつかの文献によると、これは、組織４０２の各点がインプラント４０１から最大０．３ｍｍ離れた状態と解釈されるべきである。
【０３００】
故に、インプラントを損傷する可能性は、かなり低いが、インプラント挿入プロセス中、（組織またはインプラントのいずれかの）問題点または損傷が、組織４０２およびインプラント４０１に生じ得る。これは、組織の表面に沿った（例えば、接続界面４０３における）種々の骨切除術後細部を毀損または破損することを典型的に伴う。骨結合に基づく手技に関して、これは、ピークを破損すること、およびそれらの分布４６１を崩壊させることから成り、図８に示されるように、不完全な界面表面をもたらすであろう。定着剤に基づく手技に関して、それは、あるエリア４６２がその他と比較してより多くを有し得るように、定着剤を不規則的に拡散させることから成るであろう。
【０３０１】
これは、定着剤ベースの手技に対してそれほど有害ではないこともあるが、骨結合に依拠する手技に関して、このプロセスは、組織の形態を本質的に変化させる。これらの変化に基づいて、新しい形態がより低い質の接続界面をもたらすことが可能であり得る。これは、いくつかの術後問題点が生じる確率を作成または増加させ得る。
【０３０２】
ピーク破壊または定着剤変位の程度は、挿入に先立って、図７に詳述されるような以前に編集された適合性情報４００に基づいて、分析および予測され得る。この評価は、他の適合性情報の生成を通知するために使用され得、すでに存在し得るそれらの再生成または再計算を促し得る。これは、例えば、インプラント適合度分析プロセス１０のステップ５００における埋め込み性能および耐用年数予測を最大化するために、要件に従って必要と考えられる回数だけ実施されるべきである。特定の実施形態において、これは、インプラント、組織、またはそれらの結果として生じる接続界面についての生成された適合性情報が変化させられる度に解釈されるであろう。
【０３０３】
図９は、図１に描写されるようなインプラント適合度分析プロセス１０の例示的適合性情報生成ステップ４００の描写の一部としてのインプラントの理想的設置を評価するための部分的にシミュレートされたインプラント４０１、組織４０２、および結果として生じる接続界面４０３を図示する。
【０３０４】
設置は、多くの異なる尺度および特性を備え得、それらは、例えば、インプラント４０１と組織４０２との間の接触の程度、組織に対するインプラントの角度、およびインプラントの応力分布を含み得る。
【０３０５】
インプラント４７２および組織４７３の形態に基づく仮想化が、生成され得る。次いで、理想的設置４７１が、このプロセスを誘導する以前に生成された適合性情報４００を用いて、これらの個々の可視化から導出されることができる。特定の実施形態において、適合性情報の生成は、インプラントと組織との間の可能な最大量の接触、インプラントが挿入されるために最も有利な角度、任意の破壊の量および可能性が高い分布、および／または任意の追加される定着剤の拡散または変位を決定することを伴い得る。
【０３０６】
インプラントを組織上に物理的に挿入することの結果は、それらが一緒に近接する程度、およびこの差異を最小化するために変更する必要があり得ものを決定するために、この理想的設置と比較されることができる。これは、物理的適合度に基づいて、種々のセンサまたは他の測定機器を使用して情報を生成することを伴い得る。この機器は、汎用、特殊目的、または図２のデータ収集プロセス１００を参照して詳述されたような前に使用されたそれらから成り得、図３および４のそれぞれのプロセス２００および／または３００を参照して詳述されたそれに類似する処理および解釈を要求し得る。物理的適合度およびシミュレートされた適合度に基づいて生成される情報は、比較可能であるようにある程度の類似性を要求し得る。
【０３０７】
比較に基づくフィードバックは、定量的または定質的であり得る。定量的フィードバックは、既存のインプラントまたは組織がより好ましい比較を達成するために調節されるべき量に関する情報を提供する指標から成り得る。図１０は、使用され得る指標のタイプを実証し、指標は、全ての空間方向４９１、４９２、および４９３におけるインプラントまたは組織の移動、および全ての回転軸４９４、４９５、および４９６にわたるインプラントまたは組織の回転を含む。
【０３０８】
定質的フィードバックは、挿入プロセスに基づく推奨または追加の留意点から成り得る。これは、使用される力の量の分析および力の量が増加または減少させられるべきであるかどうか、特定の挿入問題点への履歴パターンまたは傾向、および挿入角度が準最適であったかどうかを含み得る。
【０３０９】
挿入は、それがある限界を超えて比較的に好ましくないと見なされるとき、戻され得る。このシナリオにおいて、シミュレートされた適合度、物理的適合度、および上で議論されるような表面破壊または定着剤変位予測等のいくつかの追加の計算が、繰り返される必要があろう。
【０３１０】
図１１は、図１に描写されるようなインプラント適合度分析プロセス１０の例示的埋め込み性能および耐用年数予測ステップ５００のデータ処理部分を描写する詳細な概略図である。プロセスおよび関わるステップは、データソースおよびデータの処理の背後の意図を除き、図３の手技２００に詳述されるものに非常に類似する。
【０３１１】
関わるデータソースは、未加工適合性情報、医療記録、および他の患者データ５０１であり、それらは、（例えば、手技中に好適なセンサから）生成されるか、または外部ソースから取得されるかのいずれかであった。このデータは、影響を受ける患者の健康および生活様式詳細とともに、その関連付けられたインプラントと組織との適合性を決定するために十分な情報を含むべきである。
【０３１２】
データの処理の背後の意図は、予測アルゴリズムおよび方法内での訓練および実行のためのデータ５０１を最良に準備することである。これは、データをこの使用に対して最も利点をもたらす形式に変換するための異なるタイプの事前処理および操作を伴い得る。
【０３１３】
データの事前処理５０２は、後続データ操作５０８に備えて、後続データ操作５０８から最も有用性をもたらすために、それを優れた使用可能性の形式に変換することを伴う。このデータは、最初に、不適切な形式にあり、特定の接続界面４０３を説明する目的のために使用される可能性が高くあり得る。この目的は、意図される予測分析と異なるので、提供されるデータの少なくともある部分は、雑音、誤った、または冗長であると見なされることができ、上で議論されるように処理され得ることが可能である。これは、潜在的に、非一貫性を後続処理内に導入し得る。そのような非一貫性が結果に影響を及ぼすリスクを最小化するために、データ内に存在する全ての欠陥部分または他の問題点は、修正される部分によってもたらされる利点の量がそれらを達成するために要求される労力を上回ることを前提として、上で議論されるように、除去を通して、または修正されることによってクリーニングされるべきである（５０３）。特定の実施形態において、欠陥データは、それらを修正する実行可能経路が存在しない限り、直ちに除去され得る。
【０３１４】
患者データ５０１は、事前処理ステップ５０２の一部として、再配置およびフォーマットされ、その効率性を増加させ、種々の予測アプローチに関連してその記憶をより論理的にする必要があり得る（５０４）。その現在の形式は、インプラント４０１と、関連付けられる組織４０２との間の界面４０３を説明することにおいてその使用を反映する可能性が高く、それを行うことにおいてその効率性を増加させる様式で提示され得、それは、予測分析のために準最適である可能性が高い。
【０３１５】
特定の実施形態において、具体的に、意図される予測アプローチのために、再配置ステップ５０４は、類似性または他の関係を確立していることもあるデータを一緒に群化することから成る。これは、関連データまたは特定の側面または一連の側面を正確に表すデータへのアクセスまたはその検索をより容易かつより効率的にする。フォーマット化は、データの異なる組が、同時に、および、続いて操作および分析されることを可能にするように、これらの異なる群化を構築することから成るであろう。これは、あるデータの組からデータの別の関連組へのトラバースを比較的に単純かつコンピュータ的に安価にするであろう。他の実施形態は、データのために意図される操作および後続予測アプローチのタイプに応じて、フォーマット化および配置の異なるアプローチを有するであろう。
【０３１６】
患者データ（５０１）は、事前処理ステップ５０２の一部としてサンプリングされ、異なる部分を作成し得（５０５）、それらは、全体としてのデータに基づいて動作させることとは対照的に、追加の有用性を提供し得る。サンプリング（５０５）は、全体としてのデータが代表的と見なされ得る部分のみに低減させられる等、データプールを特定のタイプの使用に向かってより有利なものに低減させることから成る。
【０３１７】
特定の実施形態において、特に意図される予測アプローチのために、データ５０１は、最初にサンプリングされ、全体としてそのデータより代表的である単一データプールを作成する（５０５）。これは、この代表的データプールによって提供される有用性が、元々のもの以上であるはずであるということになる。この代表的プールは、次いで、３つの異なるセグメントに分割されるであろう。訓練セットとして知られる第１の最大セグメントは、予測アルゴリズムおよび方法を訓練するために使用されるであろう。試験セットとして知られる第２のより小さいセグメントは、訓練された予測アプローチを試験するために使用されるであろう。検証セットとして知られるよりさらに小さい第３のセグメントは、試験セットに対する好ましい正確度をもたらした訓練された予測アプローチの結果を検証するために使用されるであろう。
【０３１８】
他の実施形態は、予測アプローチと一貫するような類似サンプリングアプローチを使用する可能性が高いであろうが、追加のカスタム化が、その詳細に応じて行われ得る。
【０３１９】
患者データ（５０１）の操作（５０８）は、後続予測アルゴリズムまたは方法５１３に備え、後続予測アルゴリズムまたは方法から最も有用性をもたらすために、それを優れた評価可能性の形式に変換することを伴う。このデータは、最初に、元々表されていた方法に基づいて各値が存在する形式にあり得る。各表現は、データにわたって異なる可能性が高いであろうから、異なる組間の適切なレベルの相互比較性の達成は、実行可能ではないこともあるか、または、それは、準最適な程度まで行われ得る。これらの値を共通点にスケーリングすることまたは整列させることによって（５０９）、異なる組間の相互比較性は、増加する。
【０３２０】
好ましい特定の実施形態において、特に意図される予測アプローチのために、比較可能であると見なされ得、直接的または同様に同等の初期表現を有するデータセット内に存在する全ての値は、スケーリングされるべきである（５０９）。これは、いくつかのタイプの予測分析が、概して、全てのデータがある既知の範囲内に存在するとき、より良好に機能するからである。それは、特に、必要性が生じる場合、データを提示するとき、データを取り扱うことおよびそれを区別することをより容易にもする。他の実施形態は、類似スケーリング技法を使用する可能性が高く、それらは、再び、それらの意図される予測アルゴリズムまたは方法に基づくであろう。
【０３２１】
患者データ５０１は、要件に従って、データ操作の一部として、その成分要素に低減、分割、または分解され得る（５１０）。これらの結果として生じる個々の要素は、データを構成し、その他と比較してより有益または代表的であり得る既存の特徴を識別するために使用されることができる。これは、これらのタイプの特徴が、概して、良好なインジケータを成し、その有用性を大幅に増加させ得るので、予測分析のために重要である。
【０３２２】
特定の実施形態において、特に意図される予測アプローチのために、データは、個々の要素またはその他の特徴が、全体としてのデータの全体的説明を決定することにおいて膨大な寄与をもたらすことが分かる場合、成分要素に分解される（５１０）。
【０３２３】
提供されるデータ５０１およびそれから導出される成分要素は、データ操作の一部として、単一エンティティに一緒に集約され得る（５１１）。集約されたエンティティは、それを作成するために使用された個々の要素またはデータと比較して、より有用性を提供するはずであるが、これは、決定が記憶または算出視点から行われる場合、該当しないこともある。
【０３２４】
集約アプローチは、典型的に、データまたは関わる成分要素のタイプおよび表現に依存する。要素は、集約のために考慮されるべき類似性または同等性の程度を共有する必要があり得る。
【０３２５】
特定の実施形態において、特に意図される予測アプローチのために、要素は、追加の有用性がもたらされるであろう場合、一緒に集約されるべきである（５１１）。これは、集約されたエンティティが、データの組の特性が個々の要素と比較してより良好であることを示す場合、集約が維持されるべきであることを意味する。
【０３２６】
最終処理データ５１４は、提供されるデータ５０１が要件に従って事前処理（５０２）および操作（５０８）された後にもたらされる。他の事前処理アプローチ（５０６）および操作アプローチ（５１２）は、本明細書で明示的に概略されたそれらの外部に存在し得、必ずしも提示される順序で実施される必要はないか、または全く行われない（５１１）。アプローチの決定および順序は、利用可能なデータおよび意図される用途に完全に依存する。
【０３２７】
他の事前処理アプローチ５０６および操作アプローチ５１２も、必要に応じて、当業者によって理解されるであろうように、上で述べられたものに加え、利用され得る。これらの事前処理アプローチ５０７および操作アプローチ５１３の順序および存在は、必ずしも図１１に描写されるようなアプローチの順序および存在を反映するとは限らない。
【０３２８】
図１２は、図１に描写されるようなインプラント適合度分析プロセス１０の例示的埋め込み性能および耐用年数予測ステップ５００の情報予測部分を描写する詳細な概略図を示す。これは、一連の異なる予測アプローチ内で３つの異なるデータソースを使用して、情報および値を生成することを伴い、情報および値は、埋め込みが持続するであろう期間および該当する場合のその劣化の原因の洞察を提供し得る。
【０３２９】
第１のデータソースは、適合性情報、医療記録、および他の患者データ５１４であり、それは、図１１に詳述されるような予測分析中、追加の有用性をもたらすように直近で処理されている。第２のデータソースは、以前に生成されている追加の履歴処理データ５５１を含むことを除き、同じである。これらのソースは、インジケータおよび他のマッピング機構が見出され得る導出可能データとして使用されるであろう。
【０３３０】
第２のデータソース５５１内の各値に対応する値の特定の組を含む第３のデータソースは、前の患者によって提供される実際の埋め込み性能および耐用年数測定の履歴データ５５２である。これは、グラウンドトゥルースとして使用され、予測され得る内容である。
【０３３１】
予測は、異なる形式の機械学習、データ科学、および数学的アルゴリズムまたは方法を訓練および実行することによって（５５３）、第１のデータソース（５１４）に基づいて生成され得る。特定の実施形態において、これは、異なる教師ありアプローチから主に成るであろう。これらのタイプのアプローチは、概して、訓練段階および実行段階を含む２つの異なる段階で動作する。
【０３３２】
訓練段階は、第２および第３のデータソース５５１および５５２を伴い、第２のデータソース５５１内のデータの各組は、第３のデータソース５５２内の値の特定の組にマッピングする。それは、部分的またはかなりこのマッピングに関与するデータの各組内のインジケータを識別することから成り、それによって、データの別の組がこれらの同じインジケータを含む場合、それも同じまたは類似した対応する値を有するであろう可能性が高い。これは、解析されたインジケータをそれらが最も共通して参照する値にマッピングするであろうマッピング構造が開発されるまで継続するであろう。
【０３３３】
実行段階は、既知の対応する値を有しない第１のデータソース５１４のみを伴う。それは、最初に、このソースにおけるデータの各組内で訓練段階中に見出される同じインジケータを識別することから成る。これらのインジケータは、次いで、それらが対応している値を識別するために、以前に作成されたマッピング構造に与えられる。これらの値は、次いで、データの初期の組が対応し得る値として定義される。
【０３３４】
この訓練段階は、多くの場合、データおよび対応する値が各々に関して既知である訓練、試験、および検証セグメントを含み得る全体としてのデータとは対照的に、データの異なるセグメントを使用して実施される。これは、最初に、訓練セグメントのみに対応するマッピング構造を生成することによって開始するであろう。試験セグメント内のデータは、次いで、この構造を通して起動され、それが返す値は、セグメントの実際の既知の値と比較される。これは、返される値と実際のものとの近さに応じて、正確度の尺度を提供するであろう。この正確度が、満足の行くもの（特定の実施形態に基づいて、９５〜１００％のある点）である場合、それは、再び、検証セグメントを使用して試験される。これは、訓練および試験セグメントを以前に経験しているが、検証セグメントが、それに対して未知のままであろうから、その性能を実世界データ上でシミュレートするためのものである。これは、マッピング構造が、試験セグメントのみ（過剰適合として知られる現象）とは対照的に、全てのデータに基づいて良好に働くであろうことを確実にする。
【０３３５】
教師ありアルゴリズムまたは方法は、その複雑性のみならずその予測力においても大幅に異なり、それらの種々のタイプを並行して使用することは、比較の点に加えて、有益な結果をもたらし得る。これらのアルゴリズムまたは方法は、代替として、当業者によって理解されるであろうように、他のアルゴリズムまたは方法を含む、線形および多項式回帰、ロジスティック回帰、単純ベイズネットワーク、ベイズネットワーク、サポートベクトルマシン、決定木、ランダムフォレスト、ｋ−最近傍分類子、およびニューラルネットワークを含み得る。
【０３３６】
他の実施形態は、当業者によって理解されるであろうように、教師なし、半教師あり、および強化アプローチを含む異なる予測アプローチを使用し得る。教師なしおよび半教師ありアルゴリズムまたは方法は、データセットを提供され、それらが探しているものに関する指示を全くまたは殆ど伴わずに、意味をそれから抽出するように行われる。これは、データ内に存在する未知の情報または接続が見出されることを可能にし、未知の情報または接続は、他のデータセット内のその内容およびそれらの一貫性に応じて、追加の有用性を提供し得る。
【０３３７】
強化アルゴリズムまたは方法は、特定の値をもたらすことを目標として、一連の計算を起動するように試み得る。それらは、有していたはずであるものと比較して、この値の正確度に応じて、正または負の刺激を提供される。正の刺激を提供されると、それらは、それらが行っていた同じ計算の実施を継続し、これらに類似する追加の計算を実施し得る。負の刺激を提供されると、それらは、それらの現在の計算の実施を停止し、可変度まで異なる、あるものを試み得る。ある程度のランダム性が、これらのアルゴリズムに典型的に追加され、それらに開始点を与え、それは、それらが以前の予測分析アプローチと比較して満足の行く結果に到達するためにより多くの実行サイクルを要求し得ることを意味する。
【０３３８】
予測は、埋め込みに影響を及ぼし得る異なるタイプのシナリオ、事象、および条件を伴うシミュレーションを起動することによって、処理されたデータ５１４に基づいて生成され得る（５５３）。これらのタイプの事例は、数学的にシミュレートされる可能性が高く、確率的尺度が、現在決定的ではない状況を考慮するために追加される。
【０３３９】
特定の実施形態において、シミュレーションは、異なるタイプの埋め込み劣化およびこれらが形を成し得るシナリオに関して設計されるであろう。それは、データの２つの主要ソースを提供されるであろう。
【０３４０】
第１のソース５１４は、埋め込み手技の質に関連する種々の情報を含む処理されたデータであろう。これは、最も広く認められていることもある問題点のタイプ、またはインプラントおよび関連付けられる組織が易損性であろう問題点のタイプを判別するために使用されるであろう。
【０３４１】
第２のソース５５２は、生活様式および患者の他の側面に関連する情報であり、それは、それらの活動のレベルおよびその結果としてそれらの埋め込みが耐え得る外傷の平均量を含み得る。この情報は、任意の問題点が受け得る悪化の率および程度および物理的外傷がそれらを生じさせる確率を示すであろう。
【０３４２】
現在、シミュレーションは、単一として参照されているが、これは、各々がそれぞれの独自の目的または予測目標を有する個々のシミュレーションに分割することによって、追加の利点が見出され得る場合、該当しないこともある。通常関わる複雑性を考慮して、分割は、少なくとも開発および生成の視点から有利であり得る。
【０３４３】
他の実施形態は、その状況および用途に応じて、異なるシミュレーションを利用し得る。これは、人体内で生じる手技が、置換または補強している組織または身体部分に応じて、異なるように影響されるであろうから、埋め込みの形式に依存する可能性が高いであろう。
【０３４４】
生成された予測は、埋め込み手技の性能および耐用年数に関連する情報の洞察を提供するために使用されるであろう（５５６）。これらのタイプの情報は、典型的に、埋め込みに関するある変数の影響（５５７−５５８）またはいくつかの変数と埋め込みの状態との間の相関（５５９−５６０）のいずれかに関わる。特定の実施形態において、それらは、主に、問題点が特定の埋め込みに関して生じ得るときを定義する整形外科インジケータに基づくであろう。これは、事前に予約が行われ、ある予防措置が術中に行われ、より好ましい転帰をもたらすことを可能にするであろう。
【０３４５】
その活動レベルの観点からの患者の生活様式は、インプラントが典型的に耐えるであろう外傷の量を示す。この外傷の影響およびある期間にわたって悪化させられ得る程度は、この活動レベルまたは任意の特に高影響の事象を患者入力に基づいて決定された劣化率と比較することによって、予測され得る（５５８）。
【０３４６】
インプラントの組成物および組織の健康は、埋め込み手技に先立って、ある度まで把握されるであろう。これらの２組の情報間に存在する問題点は、インプラントの寿命および患者が再置換術を要求し得るときに関して、それらを一緒に比較することによって、予測され得る（５５９）。
【０３４７】
患者の身体性、健康、および年齢は、埋め込みの耐用年数と強い相関５６０を有すると仮定され得る。埋め込みが易損性である可能性が高いであろう状況および外傷のタイプは、可能性として、この相関を通して決定され得る。再置換が必要と見なされる点は、この情報および類似患者の履歴データに基づいて予測され得る。
【０３４８】
組織およびインプラントの形態（５６１）は、それらの間に存在し得る関連付けられた嵌め合いまたは接続界面の質を決定する。この接続界面が、劣化し始める場合、形態は、特に、インプラントおよび組織の健康および組成に関連して行われる予測（５５８）と共に使用されるとき、経時的劣化の可能な理由に関する洞察的インジケータとなる可能性が高いであろう。形態、したがって、接続界面の質に関連するインジケータを再置換術が必要と見なされた点に対して比較することによって、この点が生じるであろうときを予測することが可能であり得る。
【０３４９】
他の予測アプローチおよび結果として生じる情報は、本明細書で明示的に概略されたものの外部に存在し得る（５６１）。予測アプローチは、必ずしも単回のみ実行されるとは限らず、それらは、そうすべき理由が存在する場合、同様に、並行して、および続いて実行され得る（５５６）。
【０３５０】
図１３は、外科医が実装を考慮するための組織形態補正処置の組の生成を描写する詳細な概略図を示す。
【０３５１】
プロセスの開始（６０４）は、組織形態を最良機械的整列に変化させるために理想的である補正処置の組の初期サンプリング（６０５）から始まる。
【０３５２】
理想的機械的整列のための結果として生じるサンプリングされた補正処置の組（６０６）は、種々の理由から実装することが可能でないこともあり、それは、本明細書に詳述されるであろう。
【０３５３】
最初に、最良埋め込み性能および耐用年数予測（５００）をもたらすであろうしっかりとした嵌め合いを形成するために十分な既存の組織が存在しないこともある。
【０３５４】
加えて、使用されている外科用切除ツールの正確度が、補正処置の組の精密な適用を可能にするであろう閾値を下回ることもある。例えば、理想的組織形態が、若干の角度における薄スライスである場合、それは、利用可能なツールを使用した外科医の能力を超え得る。
【０３５５】
上で議論されるように、推定された結果として生じる組織形態は、埋め込み性能および耐用年数予測（５００）に送達され、結果として生じる情報（５５７）を提供するためにシミュレートされ、結果として生じる情報は、処置の他のシミュレートされた組および組織の既存の状態に対して比較するために使用され得る。
【０３５６】
シミュレートされた結果として生じる組織形態に関する結果として生じる情報（５５７）は、処置の組が上で詳述されるように望ましいかどうかを決定し、該当する場合、比較器値として使用するための１つ以上の数値定量化を計算するために評価される（６０７）。
【０３５７】
結果として生じる情報５５７は、該当する場合、プロセス内でこれまでシミュレートされた補正処置の最良組（６１０）に対して比較される（６０８）。結果として生じる情報５５７が、比較されるような補正処置のより最適組である場合、補正処置のサンプリングされた組（６０６）は、記憶され（６０９）、補正処置の最良組（６１０）に取って代わる。
【０３５８】
プロセスは、次いで、現在の実行限界（６１１）に到達したかどうかを考慮するであろう（６１１）。これは、あるタイプの乏しいリソース、例えば、算出時間、リアルタイム、エネルギー、記憶空間、または冷却容量の限界である。
【０３５９】
補正処置のより良好な組を探すことを継続するために利用可能なリソースが、存在する場合、補正処置の緩和された組（６０５）が、サンプリングされるであろう。
【０３６０】
リソースが、使い果たされた場合、補正処置の最良組（６１０）は、現在の形態の結果として生じる情報（５５７）に対して比較される（６１２）。
【０３６１】
補正処置の最良組（６１０）が、事前決定された閾値で上回る場合、それは、外科医６１３に実装するためのそれらの考慮のために表示される。これは、次に、外科医が補正処置の組を実施した後、組織状態および形態に基づいて、別の埋め込み性能および耐用年数予測をもたらし得る。
【０３６２】
補正処置の最良組（６１０）が、事前決定された閾値で上回らない場合、プロセスは、オペレータに処置閾値に到達したことをアラートし（６１４）、さらなる実質的改善が達成される可能性が低いことを示す。
【０３６３】
本明細書に提示される特徴は、それらをその特定の用途によって適用される任意の制限内で完了し得る任意の可能なシステムまたは機械を通して、電子的に実施され得る。これは、オンライン、オフライン、または２つのある組み合わせに依拠する容量内で実施され得る。
【０３６４】
本明細書に提示される特徴の結果として抽出または生成されたデータは、電子的に記憶され得、それは、オフライン、オンライン、または２つのある組み合わせを通して、行われることができる。これは、読み出し、処理、および任意の他の形式の使用のために、直ちに、または遅延時間フレーム内で、アクセスされ得る。全てのタイプのデータが、記憶され得るが、一部は、断続的にのみ維持され得る。
【０３６５】
本明細書に提示される特徴およびそれらが含む異なるプロセスは、必ずしも説明される順序で実施される必要があるわけではなく、またはそれらは、具体的環境または状況を要求するわけではないことを理解されたい。その順序、本質、準備、および実行は、典型的に、医療的に適用可能な発明または方法に該当するような多数の状況に依存し得る。１つのそのような状況は、患者状態および形態であり得、それは、整形外科等の医療実践に一般的であるような任意の具体的問題点または制限とともに生じるための追加のプロセスまたはカスタム化を要求し得る。
【０３６６】
本明細書に説明される本発明の変形例および修正が、その精神および範囲から逸脱することなく明白となるであろうことが、当業者によって理解されるであろう。当業者に明白となるであろうような変形例および修正は、本明細書に記載されるような本発明の広範な範囲および領域内に該当すると見なされる。
【０３６７】
将来的特許出願が、本願に基づいて、またはそこからの優先権を主張するために、オーストラリアまたは海外で出願され得る。以下の暫定的請求項は、一例のみとして提供され、任意のそのような将来的出願において請求され得る内容の範囲を限定することを意図するものではないことを理解されたい。特徴は、発明または複数の発明をさらに定義または再定義するように、後日、暫定的請求項に追加される、またはそこから省略され得る。
【０３６８】
図１−４および１１−１３に描写されるような１０、１００、２００、３００、４００、５００、および６００の方法（および本明細書に説明される関連付けられる副次的方法）は、図１４に示されるもの等のコンピューティングデバイス／コンピュータシステム１０００を使用して実装され得、図１−１３のプロセスは、コンピューティングデバイス１０００内で実行可能な１つ以上のアプリケーションプログラム等のソフトウェアとして実装され得る。特に、方法１０、１００、２００、３００、４００、５００、および６００のステップは、コンピュータシステム１０００内で行われるソフトウェア内の命令によって影響される。命令は、各々、１つ以上の特定のタスクを実施するための１つ以上のコードモジュールとして形成され得る。ソフトウェアは、２つの別個の部分にも分割され得、第１の部分および対応するコードモジュールは、説明される方法を実施し、第２の部分および対応するコードモジュールは、第１の部分とユーザとの間のユーザインターフェースを管理する。ソフトウェアは、例えば、下で説明される記憶デバイスを含むコンピュータ読み取り可能な媒体内に記憶され得る。ソフトウェアは、コンピュータシステム１０００の中にコンピュータ読み取り可能な媒体からロードされ、次いで、コンピュータシステム１０００によって実行される。そのようなソフトウェアまたはその上に記録されるコンピュータプログラムを有するコンピュータ読み取り可能な媒体は、コンピュータプログラム製品である。コンピュータシステム１０００内のコンピュータプログラム製品の使用は、好ましくは、術中環境内における埋め込みプロセスの質分析および整形外科インプラントの予測される耐用年数のための有利な装置をもたらす。
【０３６９】
図１４を参照すると、例示的コンピューティングデバイス１０００が、図示される。例示的コンピューティングデバイス１０００は、限定ではないが、１つ以上のプロセッサ１００２を備えている１つ以上の中央処理ユニット（ＣＰＵ）１００１と、システムメモリ１００３と、システムメモリ１００３を含む種々のシステムコンポーネントを処理ユニット１００１に結合するシステムバス１００４とを含むことができる。システムバス１００４は、種々のバスアーキテクチャのいずれかを使用するメモリバスまたはメモリコントローラ、周辺バス、およびローカルバスを含むいくつかのタイプのバス構造のいずれかであり得る。
【０３７０】
コンピューティングデバイス１０００は、コンピュータ読み取り可能な媒体も典型的に含み、それは、コンピューティングデバイス１０００によってアクセスされ、揮発性および不揮発性媒体およびリムーバブルおよび非リムーバブル媒体の両方を含み得る任意の利用可能な媒体を含むことができる。一例として、限定ではなく、コンピュータ読み取り可能な媒体は、コンピュータ記憶媒体および通信媒体を備え得る。コンピュータ記憶媒体は、コンピュータ読み取り可能な命令、データ構造、プログラムモジュール、または他のデータ等の情報の記憶のための任意の方法または技術で実装される媒体を含む。コンピュータ記憶媒体は、限定ではないが、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリまたは他のメモリ技術、ＣＤ−ＲＯＭ、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）または他の光ディスク記憶装置、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク記憶装置または他の磁気記憶デバイス、または所望の情報を記憶するために使用され得、コンピューティングデバイス１０００によってアクセスされ得る任意の他の媒体を含む。通信媒体は、典型的に、コンピュータ読み取り可能な命令、データ構造、プログラムモジュール、または他のデータを搬送波または他の搬送機構等の変調されたデータ信号内に具現化し、任意の情報送達媒体を含む。一例として、限定ではなく、通信媒体は、有線ネットワークまたは直接有線接続等の有線媒体および音響、ＲＦ、赤外線、および他の無線媒体等の無線媒体を含む。上記のいずれかの組み合わせも、コンピュータ読み取り可能な媒体の範囲内に含まれるべきである。
【０３７１】
システムメモリ１００３は、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）１００５およびランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１００６等の揮発性および／または不揮発性メモリの形式におけるコンピュータ記憶媒体を含む。始動中等、コンピューティングデバイス１０００内の要素間で情報を転送することに役立つ基本ルーチンを含む基本入力／出力システム１００７（ＢＩＯＳ）は、典型的に、ＲＯＭ１００５内に記憶される。ＲＡＭ１００６は、典型的に、処理ユニット１００１にアクセス直ちに可能であり、および／または、現在その上で動作させられているデータおよび／またはプログラムモジュールを含む。一例として、限定ではなく、図１４は、オペレーティングシステム１００８、他のプログラムモジュール１００９、およびプログラムデータ１０１０を図示する。
【０３７２】
コンピューティングデバイス１０００は、他のリムーバブル／非リムーバブルの揮発性／不揮発性コンピュータ記憶媒体も含み得る。一例にすぎないが、図１４は、非リムーバブル不揮発性磁気媒体から読み取り、またはそれに書き込むハードディスクドライブ１０１１を図示する。例示的コンピューティングデバイスと共に使用され得る他のリムーバブル／非リムーバブルの揮発性／不揮発性コンピュータ記憶媒体は、限定ではないが、磁気テープカセット、フラッシュメモリカード、デジタル多用途ディスク、デジタルビデオテープ、ソリッドステートＲＡＭ、ソリッドステートＲＯＭ等を含む。ハードディスクドライブ１０１１は、典型的に、インターフェース１０１２等の非リムーバブルメモリインターフェースを通して、システムバス１００４に接続される。
【０３７３】
上で議論され、図１４に図示される、ドライブおよびその関連付けられるコンピュータ記憶媒体は、コンピューティングデバイス１０００のためのコンピュータ読み取り可能な命令、データ構造、プログラムモジュール、および他のデータの記憶を提供する。図１４において、例えば、ハードディスクドライブ１０１１は、オペレーティングシステム１０ＹＹ、他のプログラムモジュール１０１４、およびプログラムデータ１０１５を記憶するように図示される。これらのコンポーネントは、オペレーティングシステム１００８、他のプログラムモジュール１００９、およびプログラムデータ１０１０と同一であるか、または異なるかのいずれかであることができることに留意されたい。それに対して異なる数を与えられる、オペレーティングシステム３０１３、他のプログラムモジュール１０１４、およびプログラムデータ１０１５は、最低でも、それらが異なるコピーであることを図示する。
【０３７４】
コンピューティングデバイスは、ビデオディスプレイ１０３４およびラウドスピーカ１０３５のうちの１つ以上のものを含む出力デバイスに結合されるオーディオ−ビデオインターフェースを含むシステムバス１００４に接続された１つ以上の入力／出力（Ｉ／Ｏ）インターフェース１０３０も含む。入力／出力界面１０３０は、例えば、マウス１０３１、キーボード１０３２、または、例えば、スマートフォンまたはタブレットデバイス等のタッチセンサ式デバイス１０３３を含む１つ以上の入力デバイスにも結合される。
【０３７５】
下記の説明に関連して、コンピューティングデバイス１０００は、１つ以上の遠隔コンピュータへの論理接続を使用して、ネットワーク化された環境内で動作し得る。例証の便宜上、コンピューティングデバイス１０００は、任意の特定のネットワークまたはネットワーキングプロトコルに限定されないが、例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、またはＩＥＥＥ８０２．Ｘ無線プロトコルを含み得るネットワーク１０２０に接続されるように図１４に示される。図１４に描写される論理接続は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、広域ネットワーク（ＷＡＮ）または他のネットワーク、例えば、インターネットであり得る一般的ネットワーク接続１０２１である。コンピューティングデバイス１０００は、ネットワークインターフェースまたはアダプタ１０２２を通して、一般的ネットワーク接続１０２１に接続され、それは、次に、システムバス１００４に接続される。ネットワーク化された環境において、コンピューティングデバイス１０００またはその一部または周辺機器に関して描写されるプログラムモジュールは、一般的ネットワーク接続１０２１を通してコンピューティングデバイス１０００に通信可能に結合される、１つ以上の他のコンピューティングデバイスのメモリ内に記憶され得る。示されるネットワーク接続は、例示であり、通信リンクをコンピューティングデバイス間に確立する他の手段が、使用され得ることを理解されたい。
【０３７６】
（解釈）
（バス）
本書の文脈において、用語「バス」およびその派生形は、産業標準アーキテクチャ（ＩＳＡ）、従来の周辺コンポーネント相互接続（ＰＣＩ）等のパラレル接続性またはＰＣＩ  Ｅｘｐｒｅｓｓ（ＰＣＩｅ）、シリアル高度技術アタッチメント（シリアルＡＴＡ）等のシリアル接続性を用いてを含む種々のデバイスを相互接続するための通信バスサブシステムとして好ましい実施形態に説明されるが、本明細書において、データを通信するための任意のシステムとして広義に解釈されるべきである。
【０３７７】
（〜によると）
本明細書に説明されるように、「〜によると」はまた、「〜の関数として」を意味し得、必ずしもそれとの関係に規定される整数に限定されない。
【０３７８】
（複合アイテム）
本明細書に説明されるように、「コンピュータ実装方法」は、方法のステップが２つ以上の協働するコンピューティングデバイスによって実施され得るように、必ずしも単一コンピューティングデバイスによって実施されていると推測されるべきではない。
【０３７９】
同様に、「ウェブサーバ」、「サーバ」、「クライアントコンピューティングデバイス」、「コンピュータ読み取り可能な媒体」等の本明細書で使用されるようなオブジェクトは、必ずしも単一オブジェクトであると解釈されるべきではなく、協働する２つ以上のオブジェクトとして実装され得、例えば、ウェブサーバは、所望の目標を達成するために、協働するサーバファーム内の２つ以上のウェブサーバとして解釈される、またはコンピュータ読み取り可能な媒体は、複合様式で分散させられ、例えば、プログラムコードは、コンピュータネットワークからダウンロード可能なライセンスキーによってアクティブ化可能であるコンパクトディスク上に提供される。
【０３８０】
（データベース）
本書の文脈において、用語「データソース」および「データベース」は、相互交換可能であり、これらの用語の派生形は、単一データベース、データベースの組、データベースのシステム等を説明するために使用され得る。データベースのシステムは、データベースの組を備え得、データベースの組は、単一実装上に記憶される、または複数の実装にわたって及び得る。用語「データベース」は、あるデータベースフォーマットを指すように限定されず、むしろ、任意のデータベースフォーマットも指し得る。例えば、データベースフォーマットは、ＭｙＳＱＬ、ＭｙＳＱＬｉ、ＸＭＬ等を含み得る。
【０３８１】
（プロセス）
別様に具体的に述べられない限り、以下の議論から明白であるように、明細書全体を通して、「〜を処理する」、「〜を算出する」、「〜を計算する」、「〜を決定する」、「〜を分析する」等等の用語を利用する議論は、電子的等の物理的数量として表されるデータを物理的数量として同様に表される他のデータに操作および／または変換する、コンピュータまたはコンピューティングシステムまたは類似電子コンピューティングデバイスの作用および／またはプロセスを指すことを理解されたい。
【０３８２】
（プロセッサ）
同様に、用語「プロセッサ」は、例えば、レジスタおよび／またはメモリからの電子データを処理し、電子データを、例えば、レジスタおよび／またはメモリ内に記憶され得る他の電子データに変換する、任意のデバイスまたはデバイスの部分を指し得る。「コンピュータ」または「コンピューティングデバイス」または「コンピューティング機械」または「コンピューティングプラットフォーム」は、１つ以上のプロセッサを含み得る。
【０３８３】
本明細書に説明される方法論は、一実施形態において、本明細書に説明される方法のうちの少なくとも１つを行うプロセッサのうちの１つ以上のものによって実行されると、命令の組を含むコンピュータ読み取り可能な（機械読み取り可能なとも呼ばれる）コードを受け取る１つ以上のプロセッサによって実施可能である。行われるべき動作を規定する命令の組を実行する（シーケンシャルまたは別様に）ことが可能な任意のプロセッサが、含まれる。したがって、一例は、１つ以上のプロセッサを含む典型的処理システムである。処理システムはさらに、メインＲＡＭおよび／または静的ＲＡＭおよび／またはＲＯＭを含むメモリサブシステムを含み得る。
【０３８４】
（コンピュータ読み取り可能な媒体）
さらに、コンピュータ読み取り可能な搬送媒体は、コンピュータプログラム製品を形成するか、または、その中に含まれてもよい。コンピュータプログラム製品は、コンピュータ使用可能な搬送媒体上に記憶されることができ、コンピュータプログラム製品は、プロセッサに本明細書に説明されるような方法を実施させるためのコンピュータ読み取り可能なプログラム手段を備えている。
【０３８５】
（ネットワーク化または複数のプロセッサ）
代替実施形態において、１つ以上のプロセッサは、独立型デバイスとして動作するか、または、接続される、例えば、ネットワーク化された展開内で他のプロセッサにネットワーク化され得、１つ以上のプロセッサは、サーバ−クライアントネットワーク環境内のサーバまたはクライアント機械の容量内で、またはピアツーピアまたは分散型ネットワーク環境内のピア機械として動作し得る。１つ以上のプロセッサは、ウェブアプライアンス、ネットワークルータ、スイッチまたはブリッジ、またはその機械によって行われるべき作用を規定する命令の組を実行する（シーケンシャルまたは別様に）ことが可能な任意の機械を形成し得る。
【０３８６】
いくつかの略図は、単一プロセッサと、コンピュータ読み取り可能なコードを搬送する、単一メモリとのみを示すが、当業者は、上で説明されるコンポーネントの多くが、含まれるが、本発明の側面を曖昧にしないために、明示的に示されないこと、または説明されないことを理解するであろうことに留意されたい。例えば、単一機械のみが、図示されるが、用語「機械」は、個々に、または集合的に、本明細書で議論される方法論のうちの任意の１つ以上のものを実施するための命令の組（または複数の組）を実行する機械の任意の集合を含むように捉えられるものとする。
【０３８７】
（実装）
議論される方法のステップは、一実施形態において、記憶装置内に記憶される命令（コンピュータ読み取り可能なコード）を実行する処理（すなわち、コンピュータ）システムの適切なプロセッサ（またはプロセッサ）によって実施されることを理解されたい。本発明が任意の特定の実装またはプログラミング技法に限定されず、本発明が本明細書に説明される機能性を実装するために、任意の適切な技法を使用して実装され得ることも理解されたい。本発明は、任意の特定のプログラミング言語またはオペレーティングシステムに限定されない。
【０３８８】
（方法または機能を行う手段）
さらに、実施形態のうちのいくつかは、プロセッサまたはプロセッサデバイス、コンピュータシステム、または機能を行う他の手段によって実装され得る方法または方法の要素の組み合わせとして、本明細書に説明される。したがって、そのような方法または方法の要素を行うための必要命令を伴うプロセッサは、方法または方法の要素を行う手段を形成する。さらに、装置実施形態の本明細書に説明される要素は、本発明を行う目的のために要素によって実施される機能を行う手段の例である。
【０３８９】
（実施形態）
本明細書全体を通して、「一実施形態」または「ある実施形態」の言及は、実施形態に関連して説明される特定の特徴、構造、または特性が、少なくとも一本発明の実施形態内に含まれることを意味する。したがって、本明細書全体を通した種々の場所における語句「一実施形態では」または「ある実施形態では」の表出は、必ずしも全ての同一実施形態を参照するわけではないが、そうである場合もある。さらに、特定の特徴、構造または特性は、本開示から当業者に明白となるであろうように、１つ以上の実施形態において、任意の好適な様式において、組み合わせられ得る。
【０３９０】
同様に、本発明の例示的実施形態の上記説明において、本発明の種々の特徴は、時として、本開示を簡潔にし、本発明の種々の側面のうちの１つ以上のものの理解を補助する目的のために、単一実施形態／配置、図、またはその説明において一緒に群化されることを理解されたい。しかしながら、本開示の方法は、請求される発明が各請求項内で明示的に列挙されるものより多くの特徴を要求する意図を反映するものと解釈されるべきではない。むしろ、以下の請求項が反映するように、本発明の側面は、単一の前述の開示される実施形態の全ての特徴未満にある。したがって、発明を実施するための形態に続く請求項は、本明細書の本発明を実施するための形態の中に明示的に組み込まれ、各請求項は、本発明の別個の実施形態／配置として自立する。
さらに、本明細書に説明されるいくつかの実施形態は、当業者によって理解されるであろうように、他の実施形態内に含まれる、いくつかの特徴を含む（他の特徴を除く）が、異なる実施形態の特徴の組み合わせも、本発明の範囲内にあると意図され、異なる実施形態／配置を形成する。例えば、以下の請求項において、請求される実施形態のいずれかは、任意の組み合わせにおいて使用されることができる。
【０３９１】
（追加の実施形態）
したがって、本明細書に説明される方法の各々の一実施形態は、１つ以上のプロセッサ上の実行のための命令の組、例えば、コンピュータプログラムを搬送するコンピュータ読み取り可能な搬送媒体の形式にある。したがって、当業者によって理解されるであろうように、本発明の実施形態は、方法、特殊目的装置等の装置、データ処理システム等の装置、またはコンピュータ読み取り可能な搬送媒体として具現化され得る。コンピュータ読み取り可能な搬送媒体は、１つ以上のプロセッサ上で実行されると、プロセッサまたは複数のプロセッサに方法を実装する命令の組を含むコンピュータ読み取り可能なコードを搬送する。故に、本発明の側面は、方法、完全にハードウェア実施形態、完全にソフトウェア実施形態、またはソフトウェアおよびハードウェア側面を組み合わせる実施形態の形式をとり得る。さらに、本発明は、媒体内で具現化されるコンピュータ読み取り可能なプログラムコードを搬送する、搬送媒体（例えば、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体上のコンピュータプログラム製品）の形式をとり得る。
【０３９２】
（具体的詳細）
本明細書に提供される説明において、多数の具体的詳細が、記載される。しかしながら、本発明の実施形態は、これらの具体的詳細を伴わずに実践され得ることを理解されたい。他の事例において、周知の方法、構造、および技法は、この説明の理解を曖昧にしないために、詳細に示されていない。
【０３９３】
（専門用語）
図面に図示される発明を実施するための形態を説明する際、具体的専門用語が、明確性目的のために依拠されるであろう。しかしながら、本発明は、そのように選択された具体的用語に限定されることを意図するものではなく、各具体的用語は、あらゆる技術的均等物を含み、それは、類似技術的目的を遂行するために同様に動作することを理解されたい。「前方」、「後方」、「半径方向に」、「周辺方向に」、「上向きに」、「下向きに」等の用語は、参照点を提供するための利便性の用語として使用され、限定用語として解釈されるべきではない。
【０３９４】
（物体の異なる事例）
本明細書で使用されるように、別様に規定されない限り、共通物体を説明するための序数形容詞「第１」、「第２」、「第３」等の使用は、単に、同様の物体の異なる事例が参照されていることを示し、そのように説明される物体が、時間的に、空間的に、ランク付けにおいて、または任意の他の様式においてのいずれかで、所与の一続きにおいて存在しなければならないことを含意することを意図するものではない。
【０３９５】
（発明の範囲）
したがって、本発明の好ましい配置と考えられるものが、説明されているが、当業者は、他のおよびさらなる修正は、本発明の精神から逸脱することなく、そこに行われてもよく、本発明の範囲内に該当するような全てのそのような変更および修正を主張するように意図されることを認識するであろう。機能性は、ブロック図に追加される、またはそこから削除され得、動作は、機能ブロック間で入れ替えられ得る。ステップが、本発明の範囲内で説明される方法に追加される、またはそこから削除され得る。
【０３９６】
本発明は、具体的例を参照して説明されているが、本発明は、多くの他の形式において具現化され得ることが、当業者によって理解されるであろう。
【０３９７】
（産業上の適用可能性）
上記から、説明される配置は、具体的に、モバイルデバイスを介して、デジタル媒体を分散させるための方法およびシステムのために、モバイルデバイス産業に適用可能であることが明白である。
【０３９８】
少なくとも実質的に上で説明／図示される方法／装置／デバイス／システムは、術中環境内における埋め込みプロセスの質分析および整形外科インプラントの予測される耐用年数のための方法およびシステムを提供することを理解されたい。
【０３９９】
本明細書に説明され、および／または図面に示されるシステムおよび方法は、一例のみとして提示され、本発明の範囲に関する限定ではない。そうでないことが具体的に述べられない限り、システムおよび方法の個々の側面およびコンポーネントは、修正され得、または、そのために、公知の均等物、または将来開発され得るような、または将来容認可能代用品であると見出され得るようなまだ未知の代用品で代用され得る。システムおよび方法も、潜在的用途の範囲が膨大であるので、かつシステムおよび方法が多くのそのような変形例に適合可能であることが意図されるので、請求される発明の範囲および精神内に留まりながら、種々の用途のために修正され得る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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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１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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