(57)【要約】【課題】病院のネットワークのような、他の電子システムまたはネットワークと通信を行うように構成され、他の電子システムまたはネットワークに記憶された医療記録およびその類似物のような電子データにアクセスできる、コンピュータ支援整形外科手術（ＣＡＯＳ）システムを提供する。【解決手段】コンピュータ支援外科手術システム１０は、作業流れ計画に基づいて手術手技の画像を表示するように構成されたコントローラ１２を含んでいる。コントローラ１２は、データを検索し、データに基づいて作業流れ計画を決定するように構成されている。コントローラ１２は、例えば、病院のネットワーク上に、手術手技に関連したデータを記録および記憶するように構成されていてもよい。【選択図】図２
2007136160.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータ支援整形外科手術システムの操作方法において、
患者に施されるべき整形外科手術手技に関連する手術前データを、電子ファイルから検索する過程と、
前記手術前データに基づいて、指示画像の電子ライブラリから複数の画像を選択する過程と、
前記整形外科手術手技の間に前記複数の画像をディスプレイ装置上に表示する過程と、
を具備する、方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、
前記選択された画像を順序付けする過程、
をさらに具備する、方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法において、
順序付けされ、選択された前記画像が、作業流れ計画を定義する、方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法において、
外科医によって実行された前記作業流れ計画からの逸脱を表す逸脱データを求める過程、
をさらに具備する、方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法において、
整形外科手術用器具の位置のしるしを前記外科医に表示する過程、
をさらに具備する、方法。
【請求項６】
請求項１に記載の方法において、
患者に関連したデータを電子ファイルから検索する過程、
をさらに具備する、方法。
【請求項７】
請求項１に記載の方法において、
少なくとも一つのセンサーの位置を求め、前記少なくとも一つのセンサーの前記位置を、前記ディスプレイ装置を介して、前記外科医に示す過程、
をさらに具備する、方法。
【請求項８】
請求項１に記載の方法において、
遠隔コンピュータにデータを記憶するために、前記遠隔コンピュータに前記データを送信する過程、
をさらに具備し、
前記データが、前記外科医によって実行された前記整形外科手術手技からの逸脱を表す逸脱データ、前記整形外科手術手技の間に前記外科医によって選択された選択物を表す選択データ、前記整形外科手術手技の間に前記外科医から受け取った言葉による通信を表す音声データ、および、前記複数の画像からの選択物のスクリーンショット、からなる群から選択される、
方法。
【請求項９】
コンピュータ支援整形外科手術システムにおいて、
ディスプレイ装置と、
前記ディスプレイ装置に電気的に結合されたプロセッサと、
前記プロセッサに電気的に結合されたメモリ装置であって、前記メモリ装置の中に記憶された複数の指示を有する、メモリ装置と、
を具備し、
前記複数の指示が前記プロセッサによって実行されると、前記プロセッサは、
患者に施されるべき整形外科手術手技に関連する手術前データを、電子ファイルから検索し、
前記手術前データに基づいて、指示画像の電子ライブラリから複数の画像を選択し、
前記整形外科手術手技の間に前記複数の画像を前記ディスプレイ装置上に表示する、
システム。
【請求項１０】
請求項９に記載のシステムにおいて、
前記手術前データが、前記整形外科手術手技で用いられる移植片の種類を表す移植片データ、前記整形外科手術手技で用いられる装置のデジタルテンプレート、および、前記整形外科手術手技に関連した手術データ、からなる群から選択されたデータを含む、システム。
【請求項１１】
コンピュータ支援整形外科手術システムにおいて、
ディスプレイ装置と、
前記ディスプレイ装置に電気的に結合されたプロセッサと、
前記プロセッサに電気的に結合されたメモリ装置であって、前記メモリ装置の中に記憶された複数の指示を有する、メモリ装置と、
を具備し、
前記複数の指示が前記プロセッサによって実行されると、前記プロセッサは、
患者に施されるべき整形外科手術手技に関連する手術前データを、電子ファイルから検索し、
前記手術前データに基づいて、指示画像の電子ライブラリから複数の画像を選択し、
前記手術前データに基づいて前記複数の画像を順序付けし、ここで、前記順序付けされた選択された画像が作業流れ計画を定義し、
前記整形外科手術手技の間に前記外科医によって実行された前記作業流れ計画からの逸脱を求める、
システム。
【発明の詳細な説明】
【開示の内容】
【０００１】
〔関連出願に対するクロス−リファレンス〕
マーク・エイ・ヘルドレスら（Mark A. Heldreth et al.）によって２００５年７月１５日に出願された米国実用特許出願第ＸＸ／ＸＸＸ，ＸＸＸ号「外科医に整形外科手術情報を提供するためのシステムおよび方法（System and Method for Providing Orthopaedic Surgical Information to a Surgeon）」に対する相互参照が行われ、上記実用特許出願の全体が引用することによって本出願に積極的に組み込まれる。
【０００２】
〔技術分野〕
本発明は、大まかに言って、整形外科手技を行うのに用いるためのコンピュータ支援手術システムに関する。
【０００３】
〔背景技術〕
低侵襲整形外科手術手技がますます採用されるようになっている。そのような手術手技は、一般的に外科医が手術領域を見ることができる能力を制限するので、外科医は、その外科手術を援助するために、コンピュータ支援整形外科手術（ＣＡＯＳ：computer assisted orthopaedic surgery）システムのような、コンピュータシステムをますます頼るようになっている。ＣＡＯＳシステムは、例えば、実施されている手術手技の手術過程を示す画像を表示することによって、外科医が整形外科手術手技を実行するのを援助する。典型的なＣＡＯＳシステムは、例えば、病院のネットワークのような、他の電子システムまたはネットワークと一体化されていることも、通信を行うように構成されていることもない、スタンドアローンのシステムである。そのため、典型的なＣＡＯＳシステムは、他の電子システムまたはネットワークに記憶された、医療記録およびその類似物のような、電子データにアクセスできない。
【０００４】
〔発明の概要〕
ある態様に基づけば、コンピュータ支援整形外科手術システムの操作方法は、電子ファイルから、患者に実施されるべき整形外科手術手技に関連する手術前データを検索する過程を含んでいてよい。その手術前データは、例えば、外科医の診療所または病院内に配置されたコンピュータのような遠隔コンピュータから、および／または、取り外し可能なメモリ装置から、検索されてよい。その方法は、手術前データに基づいて、指示画像の電子ライブラリから複数の画像を選択する過程、をも含んでいてよい。その指示画像は、例えば、個々の手術過程の表現された画像、使用されるべき整形外科手術用器具の画像、整形外科手術手技の情報を含んだ画像、または、それらの類似物、などであってよい。その方法は、選択された複数の画像を順序付ける過程をも含んでいてよい。順序付けられた選択された複数の画像は、作業流れ計画を形成してよい。その方法は、整形外科手術の間に複数の画像をディスプレイ装置上に表示する過程をさらに含んでいてよい。その方法は、整形手術器具の位置のしるしをディスプレイ装置上に表示する過程をさらに含んでいてよい。その方法は、患者に関連したデータを受け取る過程をさらに含んでいてよい。複数の画像は、患者に関連したデータに基づいて、選択され順序付けられてよい。その方法は、外科医から受け取った要求に応答して、手術前データおよび／または患者に関連したデータを、外科医に対して表示する過程を含んでいてよい。その方法は、複数の画像の選択物のスクリーンショットを記録する過程と、整形外科手術手技の間にコントローラを介して外科医によって選択された選択物を示す選択データを記録する過程と、マイクロフォンを介してコントローラによって受け取られた外科医からの言葉による手術メモを記録する過程と、をさらに含んでいてよい。そのような記録されたデータは、コンピュータ支援整形外科手術システムに記憶されてよく、または、病院のネットワークに伝送されて、例えば、ネットワークに含まれているデータベースに記憶されてもよい。
【０００５】
本発明の別の態様に基づけば、コンピュータ支援整形外科手術システムは、ディスプレイ装置、プロセッサ、および、メモリ装置、を含んでいてよい。メモリ装置は、その中に記憶された複数の指示を有していてよい。それらの指示が、プロセッサによって実行されると、それらの指示によって、プロセッサが、電子ファイルから、患者に施されるべき整形外科手術手技に関連する手術前データを検索してよい。それらの指示によって、プロセッサが、手術前データに基づいて指示画像の電子ライブラリから複数の画像を選択し、複数の画像をディスプレイ装置上に表示してもよい。複数の画像は、表示される前に、プロセッサによって順序付けられてよい。それらの指示によって、プロセッサが電子ファイルから患者に関連したデータを検索してもよい。いくつかの実施の形態では、複数の画像は、患者に関連したデータに基づいて選択され順序付けられる。手術前データ、および／または、患者に関連したデータは、病院のネットワークの一部を構成するコンピュータのような遠隔のコンピュータから、および／または、手術を行う外科医の診療所に配置されたコンピュータから、検索されてもよい。さらに、データは、取り外し可能なメモリ装置、ディスク、または、その他のデータ装置、から検索されてもよい。それらの指示によって、プロセッサが、ディスプレイ装置を介した要求に応答して、手術前のデータおよび／または患者に関連したデータを、外科医に表示してもよい。それらの指示によって、プロセッサが、外科医によって実施された整形外科手術手技の逸脱を判定して、後の再吟味のために逸脱を記憶し、マイクロフォンを介して外科医によってシステムに提供された言葉による手術メモを記録し、整形外科手術手技を実施する間に外科医によって選ばれた手術手技の選択物を記録し、および／または、ディスプレイ装置を介して外科医に表示された画像のスクリーンショットを記録してもよい。そのようなスクリーンショットは、自動的に、または、外科医から受け取った要求に応答して、記録されてよい。
【０００６】
いくつかの実施の形態では、コンピュータ支援整形外科手術システムは、病院のネットワークと通信を行うように構成されていてよい。コンピュータ支援の整形外科手術システムは、病院のネットワークのデータベースに手術データを記憶してよい。そのような手術データには、手術前データ、患者に関連したデータ、記録された逸脱、記録されたスクリーンショット、記録された言葉による手術メモまたは例えば音声認識装置またはソフトウェアによって変換された言葉による手術メモの平文バージョン、記録された外科医の選択物、および／または、整形外科手術手技に関連したその他のデータ、などが含まれる。
【０００７】
本発明の上記のまたはその他の特徴は、単独で、または、いずれかの組み合わせによって、特許性のある対象を構成してよく、以下の記載および添付の図面から明らかとなるであろう。
【０００８】
詳細な説明は特に添付の図面を参照している。
【０００９】
〔発明の詳細な説明〕
本発明の構想は、さまざまな変更および代わりの形態を受け入れることができるが、本発明の具体的な例示的実施の形態が、図面に例示のために示されていて、本明細書で詳細に記載される。しかし、本発明の構想を開示された具体的な形態に限定する意図はなく、それとは逆に、添付の特許請求の範囲に定義されているような本発明の真髄および範囲に包含される全ての変更、等価物、および、代替物、を含むことが意図されている、ことが理解されなければならない。
【００１０】
図１を参照すると、コンピュータ支援整形外科手術（ＣＡＯＳ）システム１０は、コンピュータ１２と、カメラユニット１４と、を含む。ＣＡＯＳシステム１０は、いずれの種類のコンピュータ支援整形外科手術システムとして実現されてもよい。例示的に、ＣＡＯＳシステム１０は、アメリカ合衆国インディアナ州ワルシャワ（Warsaw, Indiana）のデピュイ・オーソピーディクス・インコーポレーテッド（DePuy Orthopaedics, Inc.）から市販されているＣｉ（商標）システムとして実現される。カメラユニット１４は、移動式カメラユニット１６または固定式カメラユニット１８として実現されてよい。いくつかの実施の形態では、システム１０は、両方の種類のカメラユニット１６，１８を含んでいてよい。移動式カメラユニット１６は、基部２２に結合されたスタンド２０を含んでいる。基部２２は、移動式カメラユニット１６が病院の部屋２３内で再配置されるようにするために、複数の車輪２４を含んでいてよい。移動式カメラユニット１６は、カメラヘッド２４を含んでいる。カメラヘッド２４は、２つのカメラ２６を含んでいる。カメラヘッド２４は、スタンド２０に対して位置決め可能で、カメラ２６の視野が調節できるようになっている。固定式カメラユニット１８は、移動式カメラユニット１６と同様で、基部２８と、カメラヘッド３０と、カメラヘッド３０を基部２８と結合しているアーム３２と、を含んでいる。いくつかの実施の形態では、ディスプレイスクリーン、電灯、および、それらの類似物、のような周辺機器も、基部２８に結合されていてよい。カメラヘッド３０は、２つのカメラ３４を含んでいる。固定式カメラユニット１８は、図１に示されているように、病院の部屋の天井に結合されているか、壁に結合されていてよい。カメラユニット１６のカメラヘッド２４と同様に、カメラヘッド３０は、アーム３２に対して位置決め可能で、カメラ３４の視野が調節できるようになっている。カメラユニット１４，１６，１８は、コンピュータ１２と通信可能に結合されている。コンピュータ１２は、複数の車輪３８を備えたカート３６上に取り付けられているかまたは別の方法で結合されていて、コンピュータ１２が整形外科手術手技の実行中に外科医の近くに配置できるようになっている。
【００１１】
こんどは図２を参照すると、コンピュータ１２は、例示的に、プロセッサ４０と、メモリ装置４２と、を含んでいる。プロセッサ４０は、例えば、別々の処理回路（例えば、論理装置の集合）、汎用集積回路、および／または、特定用途向け集積回路（すなわち、ＡＳＩＣｓ）、などを含むいずれの種類のプロセッサとして実現されてもよい。メモリ装置４２は、いずれの種類のメモリ装置として実現されてもよく、ランダムアクセスメモリ（すなわち、ＲＡＭ）、および／または、読み出し専用メモリ（すなわち、ＲＯＭ）、のような一つまたは複数の種類のメモリを含んでいてもよい。さらに、コンピュータ１２は、例えば、ハードディスクドライブ、入力／出力回路、および、それらの類似物、のような本明細書に記載された機能を実行するための、コンピュータで典型的に見出されるその他の装置および回路を含んでいてよい。
【００１２】
コンピュータ１２は、通信リンク４６を介してディスプレイ装置４４と通信可能に結合されている。図２では、コンピュータ１２と別個に示されているが、ディスプレイ装置４４は、いくつかの実施の形態では、コンピュータ１２の一部を構成していてよい。さらに、いくつかの実施の形態では、ディスプレイ装置４４またはもう一つディスプレイ装置が、コンピュータ１２から離れて配置されていてよい。例えば、ディスプレイ装置４４は、整形外科手術が行われる病院の部屋の天井または壁に結合されていてよい。それに加えて、または、その代わりに、ディスプレイ装置４４は、ホログラフィックディスプレイ（holographic display）のようなバーチャルディスプレイ、ヘッドアップディスプレイのような体に取り付けられるディスプレイ、または、それらの類似物、として実現されてもよい。コンピュータ１２は、コンピュータ１２にデータ入力を供給するための、キーボート、および／または、マウス、のような複数の入力装置とも結合されていてよい。しかし、例示的な実施の形態では、ディスプレイ装置４４は、整形外科医５０からの入力を受け取ることができるタッチスクリーンディスプレイ装置である。したがって、外科医５０は、単にディスプレイ装置４４のスクリーンに触れることによって、複数のオンスクリーンの選択肢を選択するなどして、コンピュータ１２に入力データを供給できる。
【００１３】
コンピュータ１２は、通信リンク４８を介して、カメラユニット１６（および／またはカメラユニット１８）とも通信可能に結合されている。例示的に、通信リンク４８は、有線式通信リンクであるが、いくつかの実施の形態では、無線式通信リンクとして実現されてよい。通信リンク４８が無線式の信号路である実施の形態では、カメラユニット１６およびコンピュータ１２は、無線式トランシーバーを含んでいて、コンピュータ１２とカメラユニット１６が、データ（例えば、画像データ）を送信および受信できるようになっている。移動式カメラユニット１６のみが図２に示されているが、固定式カメラユニット１８が、移動式カメラユニット１６の代わりに、または、移動式カメラユニット１６に加えて、用いられてもよいことが、適正に評価されなければならない。
【００１４】
ＣＡＯＳシステム１０は、患者５６の関連のある骨、および／または、整形外科手術用器具５８、に結合されてよい複数のセンサーすなわちセンサーアレイ５４をも含んでいてよい。例えば、図３に示されているように、脛骨アレイ６０は、センサーアレイ６２と、骨クランプ６４と、を含んでいる。例示的な骨クランプ６４は、シャンツ（Schantz）ピン６８を用いて患者５６の脛骨６６に結合されるように構成されているが、別の種類の骨クランプが用いられてもよい。センサーアレイ６２は、拡張アーム７０を介して骨クランプ６４に結合されている。センサーアレイ６２は、フレーム７２と、３つの反射要素すなわちセンサー７４と、を含んでいる。反射要素７４は、例示的な実施の形態では、球体とて実現されているが、他の実施の形態では、他の幾何学的形状を有していてもよい。さらに、別の実施の形態では、３つより多くの反射要素を備えたセンサーアレイが用いられてもよい。反射要素７４は、コンピュータ１２が、その相対的配置に基づいて脛骨アレイ６０の同一性を判定でるような予め決められた相対的配置に配置されている。したがって、脛骨アレイ６０が、図２に示されているようなカメラヘッド２４の視野５２内に位置決めされると、コンピュータ１２は、カメラヘッド２４から受信された画像に基づいて、脛骨アレイ６０の同一性を判定するように構成されている。さらに、反射要素７４の相対的な位置に基づいて、コンピュータ１２は、脛骨アレイ６０の位置および姿勢を、したがって、そのアレイ６０が結合された脛骨６６の位置および姿勢を、求めるように構成されている。
【００１５】
センサーアレイは、別の手術用器具に結合されていてもよい。例えば、図４に示されているような登録器具８０が、図７に関して以下により詳しく記載されるように骨の点を登録するために用いられる。登録器具８０は、器具８０のハンドル８６に結合された３つの反射要素８４を備えたセンサーアレイ８２を含んでいる。登録器具８０は、骨の点を登録するのに用いられるポインター端部８８をも含んでいる。反射要素８４は、コンピュータ１２が登録器具８０の同一性および登録器具８０の相対的な位置（すなわち、ポインター端部８８の位置）を求めることができるような相対的配置に配置されている。さらに、センサーアレイは、図５に示されている脛骨切除ジグ９０のようなその他の手術用器具に用いられてもよい。ジグ９０は、切除されるべき脛骨９４の位置で脛骨９４と結合された切除ガイド部分９２を含んでいる。ジグ９０は、フレーム９５を介して切除ガイド部分９２と結合されたセンサーアレイ９６を含んでいる。センサーアレイ９６は、３つの反射要素９８を含み、３つの反射要素９８は、コンピュータ１２がジグ９０の同一性およびジグ９０の相対的な位置（例えば、脛骨９４に対する位置）を求めることができるような相対的配置に配置されている。
【００１６】
ＣＡＯＳシステム１０は、整形外科医５０によって、例えば、人工膝関節置換術などを含む任意の種類の整形外科手術を援助するために用いられてよい。そうするために、コンピュータ１２、および／または、ディスプレイ４４、が、外科医５０の視野内に配置される。上述したように、コンピュータ１２は、そのように配置するのを容易にするために、移動可能なカート３６に結合されていてよい。カメラユニット１６（および／または、カメラユニット１８）は、カメラヘッド２４の視野５２が、図２に示すように、整形外科手術が行われる患者５４の部分を包含するように、配置されている。
【００１７】
整形外科手術の実行中に、ＣＡＯＳシステム１０のコンピュータ１２は、実行されている整形外科手術手技を構成する個々の手術手技過程の画像を表示するように、プログラムされ、または、別の方法で構成されている。画像は、グラフィック表現された画像、または、グラフィック的に補強された写真画像、である。例えば、画像は、患者の関連する解剖学的な部分の３次元表現された画像を含んでいてよい。外科医５０は、コンピュータ１２に対話式に働きかけて、連続的な順番でさまざまな手術過程の画像を表示してよい。さらに、外科医は、コンピュータ１２に対話式に働きかけて、手術過程の以前に表示された画像を見たり、画像を選択的に見たり、提案された手術過程の解剖学的な結果を表現するようにコンピュータ１２に指示したり、その他の手術に関連した機能を実行したりする。例えば、外科医は、異なる骨切除手技の結果の骨の構造の表現された画像を見ることができる。このようにして、ＣＡＯＳシステム１０は、整形外科手術を実行しながら、外科医５０が従うための手術の「リハーサル」を提供する。
【００１８】
いくつかの実施の形態では、外科医５０は、コンピュータ１２に対話式に働きかけて、システム１０のさまざまな装置を制御することもできる。例えば、外科医５０は、システム１０に対話式に働きかけて、ディスプレイ装置４４の使用者の好みすなわち設定を制御してよい。さらに、コンピュータ１２は、外科医５０に答えることを促すこともある。例えば、コンピュータ１２は、外科医が現在の手術過程を完了し終えたか否かを尋ねるために、外科医が別の画像を見ることを望むか否かを尋ねるために、および、その他のことを尋ねるために、外科医を促してよい。
【００１９】
カメラユニット１６およびコンピュータ１２は、整形外科手術の間に外科医にナビゲーションデータを提供するために、協力して働いてもよい。したがって、コンピュータ１２が、通信リンク４８を介してカメラヘッド２４から受け取ったデータ（例えば、画像）に基づいて、関連する骨および手術用器具５８の位置を求めて表示する。そのようにするために、コンピュータ１２は、カメラ２６の各々から受け取った画像データを比較し、センサーアレイ５４，６２，８２，９６の相対的な位置および姿勢に基づいて骨および器具５８の位置および姿勢を求める。外科医５０に表示されるナビゲーションデータは、頻繁に更新される。このようにして、ＣＡＯＳシステム１０は、整形外科手術を実行しながら、外科医５０が監視するための関連する骨および手術用器具の位置の視覚的なフィードバックを提供する。
【００２０】
こんどは図６を参照すると、外科医が整形外科手術を実行するのを援助するためのアルゴリズム１００が、コンピュータ１２によって実行される。アルゴリズム１００は、ＣＡＯＳシステム１０が初期化されるプロセスステップ１０２で始まる。プロセスステップ１０２の間、ＣＡＯＳシステム１０の設定、好み、および、較正、が確立され実行される。例えば、プロセスステップ１０２では、ディスプレイ装置４４のビデオ設定が選択されてよく、コンピュータ１２によって表示される言語が選択されてよく、ディスプレイ装置４４のタッチスクリーンが較正されてよい。
【００２１】
プロセスステップ１０４では、整形外科手術の選択物および好みが外科医によって選択される。そのような選択物には、実行されるべき整形外科手術の種類（例えば、人工膝関節全置換術）、使用される整形外科移植片の種類（例えば、組成、型式、寸法、固定の種類、など）、手術の順序（例えば、最初に脛骨または大腿骨）、および、それらに類似したもの、などがある。整形外科手術がステップ１０４でセットアップされ終えた後、患者の骨がステップ１０６で登録される。そうするために、図３に示された脛骨アレイ６０のようなセンサーアレイが、患者の関連する骨（すなわち、その整形外科手術に係わりのある骨）に結合される。さらに、そのような骨の外形が、登録器具８０を用いて登録される。そうするために、器具８０のポインター端部８８が、登録されるべき骨のさまざまな部分に接触させられる。登録に応答して、コンピュータ１２は、骨の表現された画像を表示し、その画像中では、骨の位置および姿勢が、骨に結合されたセンサーアレイに基づいて求められ、骨の外形が登録された点に基づいて求められる。選択された骨の点のみが登録されているので、コンピュータ１２は、器具８０によって登録されていない骨のその他の部分を計算して表現する。
【００２２】
ステップ１０６で関連する骨が登録され終えた後、コンピュータ１２は、カメラユニット１６，１８と協力して動作して、ステップ１０８で、整形外科手術の手術過程と、関連するナビゲーションデータ（例えば、手術用器具の位置）と、の画像を表示する。そうするために、プロセスステップ１０８は、複数のサブステップ１１０を含んでいて、複数のサブステップ１１０では、各手術過程が、関連するナビゲーションデータと共に、連続した順番で、外科医５０に対して表示される。外科医５０に表示される具体的なサブステップ１１０は、プロセスステップ１０４で外科医５０によって選択された選択物に応じて変わる。例えば、外科医５０が、最初に脛骨に対して具体的な手技を実行することを選択した場合、サブステップ１１０は、外科医５０に対して、脛骨を最初の順番にして、提供される。
【００２３】
こんどは図７を参照すると、ある具体的な実施の形態では、外科医が人工膝関節全置換術を実行するのを援助するためのアルゴリズム１２０が、コンピュータ１２によって実行されてよい。アルゴリズム１２０は、ＣＡＯＳシステム１０が初期化されるプロセスステップ１２２を含む。プロセスステップ１２２は、図６に関して上述されたアルゴリズム１００のプロセスステップ１０２と同様である。プロセスステップ１２２では、ＣＡＯＳシステム１０の好みが選択され、較正が設定される。そうするために、コンピュータ１２は、図８に示されているように、外科医５０に対して、ディスプレイ装置４４を介してユーザー初期化インターフェース１６０を表示する。外科医５０は、インターフェース１６０に対話式に働きかけて、ＣＡＯＳシステム１０のさまざまな初期化選択肢を選択する。例えば、外科医５０は、ネットワーク設定ボタン１６２を選択してシステム１０のネットワーク設定を変更し、ビデオ設定ボタン１６４を選択してシステム１０のビデオ設定を変更し、言語ボタン１６６を選択してシステム１０によって用いられる言語を変更し、および／または、較正ボタン１６８を選択してディスプレイ装置４４のタッチスクリーンの較正を変更してよい。外科医５０は、例えば、ディスプレイ装置４４のタッチスクリーンの適切な部分に触れることによって、マウスなどの入力装置を操作して望ましいスクリーン上のボタンを選択することによって、または、それらに類似した動作を行うことによって、ボタンを選択してよい。
【００２４】
さらに別の画像および／またはスクリーンディスプレイが、初期化プロセスの間に、外科医５０に表示されてよい。例えば、外科医５０がボタン１６２を選択した場合、ネットワーク設定インターフェースがディスプレイ装置４４上に表示されて、外科医５０が、ネットワークの設定を変更するための、異なる数値、接続、または、その他の選択肢、を選択できるようにする。ＣＡＯＳシステム１０が初期化され終えた後、外科医５０は、「クローズ」ボタン１７０を選択することによって、ユーザー初期化インターフェース１６０を閉じることができ、アルゴリズム１２２はプロセスステップ１２４に進む。
【００２５】
プロセスステップ１２４では、整形外科手術の選択物が、外科医５０によって選択される。プロセスステップ１２４は、図６に関して上述されたアルゴリズム１００のプロセスステップ１０４と同様である。例えば、プロセスステップ１０４で選択される選択物には、以下に限定されないが、実行されるべき整形外科手術の種類、使用される整形外科移植片の種類、手術の順序、および、それらに類似した事項、が含まれる。そうするために、複数の手技好み選択スクリーンが、ディスプレイ装置４４を介して、外科医５０に表示されてよい。例えば、図９に示されているように、ナビゲーション順序選択スクリーン１８０が外科医５０に表示されてよい。外科医５０は、スクリーン１８０に対話式に働きかけて、実行される整形外科手術（すなわち、例示的な実施の形態では、人工膝関節全置換術）のナビゲーション（すなわち、手術）順序を選択してよい。例えば、外科医５０は、ボタン１８２を選択して、患者５６の脛骨が最初に手術されることをコントローラ１２に指示し、ボタン１８４を選択して、大腿骨が最初に手術されることをコントローラ１２に指示し、または、ボタン１８６を選択して、例えば、使用される整形外科移植片の種類に基づく標準化されたナビゲーション順序を選択してよい。外科医５０は、以前に表示された整形外科手術のセットアップスクリーンを再吟味するために「戻る」ボタン１８８によって、または、次の整形外科手術セットアップスクリーンに進むために「進む」ボタン１９０によって、複数の選択スクリーンを行き来してもよい。外科医５０が、適切なナビゲーション順序および／または実行される整形外科手術手技のその他の好みおよび設定、を選択し終えた後に、アルゴリズム１２０はプロセスステップ１２６に進む。
【００２６】
プロセスステップ１２６では、患者５６の関連する骨が登録される。プロセスステップ１２６は、アルゴリズム１００の登録プロセスステップ１０６と同様である。プロセスステップ１２６は、複数のサブステップ１２８〜１３６を含み、それらのサブステップでは、整形外科手術に関わる患者５６の骨が登録される。プロセスステップ１２８では、関連する骨が最初に登録される。したがって、例示的なアルゴリズム１２０では、患者５６の脛骨および大腿骨が最初に登録される。そうするために、図３に関して例示され上述された脛骨アレイ６０のような脛骨アレイと、大腿骨アレイとが、対応する骨に結合される。脛骨アレイおよび大腿骨アレイは、脛骨アレイ６０に関して上述されたように結合される。カメラユニット１６のカメラヘッド２４は、脛骨アレイおよび大腿骨アレイがカメラヘッド２４の視野５２内に入るように、調節される。脛骨アレイおよび大腿骨アレイが結合され、カメラヘッド２４が適正に配置されると、患者５６の脛骨および大腿骨が、最初に登録される。
【００２７】
そうするために、コントローラ１２は、図１０に示すように、ディスプレイ装置４４を介して、外科医５０に対してユーザーインターフェース２００を表示する。インターフェース２００は、いくつかのナビゲーション区画２０２，２０４，２０６、手術過程区画２０８、および、ツールバー２１０、を含んでいる。ナビゲーションデータは、ナビゲーション区画２０２，２０４，２０６内で外科医５０に対して表示される。コンピュータ１２は、各区画２０２，２０４，２０６内で骨および／または手術用器具５８の異なる像を表示する。例えば、患者５６の股関節および大腿骨の正面像がナビゲーション区画２０２に表示され、患者５６の骨の矢状面像がナビゲーション区画２０４に表示され、患者５６の骨の斜方向像がナビゲーション区画２０６に表示される。
【００２８】
コンピュータ１２は、手術手技過程を区画２０８に表示する。例えば、図１０では、コンピュータ１２は、患者５６の大腿骨が最初に登録されるように、患者５６の脚を円形の動きで動かすことを要求する。それに応答して、コンピュータ１２は、大腿骨に結合されたセンサーアレイ５４の動きに基づいて（すなわち、カメラヘッド２４から受け取ったセンサーアレイ５４の画像データに基づいて）、患者５６の大腿骨（例えば、大腿骨の骨頭）の基本の位置および姿勢を求める。大腿骨のみが図１０では最初に登録されるものとして示されているが、脛骨も最初に登録されること、および、その他の画像およびディスプレイスクリーンがそのような最初の登録の間に外科医５０に表示されること、が適正に評価されなければならない。
【００２９】
外科医５０は、「再試行」ボタン２１２を選択することによって、必要な回数だけ、最初に骨を登録することを試みることができる。関連する骨が最初に登録され終えた後に、外科医５０は、「進む」ボタン２１４を選択することによって、登録過程１２６の次の手術手技過程に進むことができる。それに代わって、外科医５０は、ボタン２１４を選択することによって、最初の登録ステップの一つまたはいくつかを飛び越して、最初の登録過程を実行しないで（例えば、患者５６の大腿骨を最初に登録しないで）、次の手術手技過程に進むことができる。外科医５０は、「戻る」ボタン２１６を選択することによって、以前の手術手技ステップ（例えば、脛骨の最初の登録）に戻ることもできる。このようにして、外科医５０は、ボタン２１４，２１６によって、手術のセットアップ過程、登録過程、および、手技過程、を行き来することができる。
【００３０】
ツールバー２１０は、複数の個別のボタンを含み、個別のボタンは、整形外科手術の実行中に外科医５０によって選択されてよい。例えば、ツールバー２１０は、情報ボタン２１８を含み、情報ボタン２１８は、バージョン数、「ホットライン」電話番号、ウエブサイトリンク、などのコンピュータ１２によって実行されているアプリケーションソフトウェアプログラムに関する情報を検索し表示するために選択されてよい。ツールバー２１０はズームボタン２２０およびズームボタン２２２をも含む。ズームボタン２２０は、区画２０２，２０４，２０６に表示された表現された画像上で画像を徐々に拡大（ズームイン）するために外科医５０によって選択され、ズームボタン２２２は画像を徐々に縮小（ズームアウト）するために用いられてよい。靭帯平衡化ボタン２２４は、靭帯平衡化手技に進むために選択されてよく、靭帯平衡化手技はプロセスステップ１５２に関して以下により詳しく記載される。３Ｄモデルボタン２２６は、ナビゲーション区画２０２，２０４，２０６で、表現された骨（例えば、大腿骨または脛骨）の表示と、表現された骨の登録された点のみの表示と、を切り換えるために選択されてよい。移植片情報ボタン２２８は、整形外科手術手技の後の過程（例えば、以下に記載されるプロセスステップ１４０，１４６）の間に選択される整形外科移植片に関連する情報を表示するために選択されてよい。そのような情報には、例えば、整形外科移植片の組成、種類、および、寸法、などが含まれている。登録検証ボタン２３０は、例えば、骨に結合されたセンサーアレイ５４が意図せずに、衝突され、または、センサーアレイの定位置から他の方法で動かされた場合に、骨の表現されたグラフィックモデルを検証するために、手術手技の間、いつでも、外科医５０によって選択されてよい。スクリーンショットボタン２３２も、整形外科手術の実行中にいつでも外科医５０によって選択されてよく、そのときに外科医５０に対して表示されている画像のスクリーンショットが記録および記憶される。スクリーンショットは、コンピュータ１２のハードディスクドライブのような記憶装置に記録されてよい。完了ボタン２３４は、現在のナビゲーションおよび手術手技のリハーサルを終了するために選択されてよい。ボタン２３４が選択された後、スクリーンショットおよびその他のデータなどの、記録されているその整形外科手術手技に関連する任意の情報が、後に検索し再吟味するために、コンピュータ１２の記憶装置に記憶される。
【００３１】
ツールバー２１０は、状態ディスプレイ２３６をさらに含んでいる。状態ディスプレイ２３６は、システム１０が骨および／または手術用器具に結合されたセンサーアレイ５４を「見る」ことができるまたはその他の方法で検出できるか否かを表示する異なる色の光を表示する。状態ディスプレイ２３６は、カメラユニット１６、センサーアレイ５４、および、手術用器具５８、の配置が監視され必要な場合に調節されるようにカメラヘッド２４の視野５２のグラフィク表現を示すヘルプスクリーンを見るために選択されてよいボタンでもある。
【００３２】
患者５６の脛骨および大腿骨の最初の登録が完了すると、アルゴリズム１２０はプロセスステップ１３０に進み、プロセスステップ１３０では、患者５６の脛骨近位端の外形が登録される。そうするために、外科医５０は、図４に関して例示され上述された登録器具８０のような登録器具を用いる。図１１に示されているように、外科医５０は、手術ステップ区画２０８で指示されているように脛骨の表面に登録器具８０のポインター端部８８を配置することによって、脛骨近位端を登録する。脛骨の外形点は、ポインター端部８８が脛骨の表面に沿って引きずられたとき、および／または、脛骨に接して配置されたとき、周期的にコンピュータ１２によって記録される。外科医５０は、コンピュータ１２が脛骨の関連する部分の比較的正確な表現されたモデルを求めて表示できるように十分な脛骨近位端の点を登録する。記録されないが脛骨の所定のモデルに基づいてコンピュータ１２によって表現された脛骨の部分は、脛骨の登録された部分とは異なる色で、外科医５０に対して表示される。このようにして、外科医５０は、表示されたモデルの正確さを高めるために、脛骨の登録を監視でき、脛骨の全ての関連する部分が登録されたことを確認できる。
【００３３】
脛骨近位端の全ての関連する部分がプロセスステップ１３０で登録され終わると、脛骨モデルがプロセスステップ１３２で計算され検証される。そうするために、外科医５０は、手術過程区画２０８に提供された指示に従う。脛骨近位端は、図１２に示されているように、登録器具８０のポインター端部８８を脛骨の登録された部分に触れさせ、区画２０８に表示された距離データを監視することによって、検証される。距離データに基づいて、外科医５０は、現在の脛骨モデルが整形外科手術手技のために十分に正確であるか否かを判定できる。十分に正確でない場合には、外科医５０は、「戻る」ボタン２１６を選択して、脛骨近位端の登録を再度行うか、登録点を追加して登録データを補うことができる。患者５６の脛骨モデルが十分に正確であると判定され終えた後、外科医５０は「進む」ボタン２１４を選択して、次に進むことができる。
【００３４】
患者５６の大腿骨遠位端が次にステップ１３４で登録される。プロセスステップ１３４での大腿骨の登録は、プロセスステップ１３０での脛骨の登録と同様である。したがって、登録器具８０が大腿骨遠位端のデータ点を登録するために用いられる。大腿骨の登録が完了すると、大腿骨モデルがプロセスステップ１３６で計算され検証される。プロセスステップ１３６での大腿骨の検証は、プロセスステップ１３２での脛骨の検証と同様である。登録器具８０は、大腿骨モデルの正確さを求めるために、大腿骨の所定の部分に触れるために用いられてよい。手術過程区画２０８に表示された距離データに基づいて、外科医５０は、大腿骨を登録してよく、または、後退ボタン２１６を選択して、モデルに追加の登録データ点を加えてよい。大腿骨のモデルが検証されると、外科医５０は、「進む」ボタン２１４を選択して、整形外科手術手技を進めることができる。
【００３５】
関連する骨（すなわち、脛骨近位端および大腿骨遠位端）がプロセスステップ１２６で登録され終えた後、アルゴリズム１２０はプロセスステップ１３８に進み、プロセスステップ１３８ではコンピュータ１２が整形外科手術手技の個々の手術過程の画像および関連するナビゲーションデータを外科医５０に対して表示する。そうするために、プロセスステップ１３８は、複数のサブステップ１４０〜１５４を含んでいる。プロセスステップ１４０では、脛骨移植片の計画立案が実行される。典型的には、脛骨移植片の選択がプロセスステップ１２４で行われるが、選択された移植片が脛骨近位端にとれだけ良好に適合するかに応じて、移植片の選択はプロセスステップ１４０で変更されてよい。図１３に示されているように、脛骨移植片のグラフィク表現されたモデルが、ナビゲーション区画２０２，２０４，２０６で脛骨の表現されたモデルの上に重ねて表示される。脛骨移植片の位置決めは、複数の移植片調節ボタンを選択することによって、調節されてよい。例えば、整形外科移植片の内反／外反回旋は、ボタン２４０によって調節され、整形外科移植片の上方／下方平行移動または近位／遠位平行移動は、ボタン２４２によって調節され、整形外科移植片の傾斜は、ボタン２４４によって調節され、整形外科移植片の前方／後方平行移動は、ボタン２４６によって調節され、整形外科移植片の内／外回旋は、ボタン２４８によって調節され、整形外科移植片の内側／外側平行移動は、ボタン２５０によって調節されてよい。整形外科移植片の位置決めに関連するデータは、手術過程区画２０８に表示される。整形外科移植片の寸法および厚みなどの移植片のいくつかの特性が、各々、ボタンパネル２５２およびボタンパネル２５４を選択することによって調節されてよい。さらに、移植片のもともとの位置および姿勢が、リセットボタン２５６を選択することによって、リセットされてよい。さまざまな移植片調節ボタン、および、移植片特性ボタンパネル２５２，２５４を用いることによって、外科医５０は、脛骨の計画された切除面２５８が決定されるように、脛骨移植片の位置および姿勢を決める。外科医５０は計画された切除面および脛骨移植片の位置／姿勢の視覚的な表現を見ることができるので、外科医５０は、脛骨移植片の切除された脛骨近位端に対する最終的な適合に満足するまで、切除された平面および／または、脛骨移植片、の位置および姿勢、を変更できる。適合に満足した後は、外科医５０は、「進む」ボタン２１４を選択することによって、次の手術過程へ進むことができる。
【００３６】
プロセスステップ１４２では、脛骨近位端の切除が計画立案される。そうするために、図５に関して例示され上述された脛骨切除ジグ９０のような切除ジグが、脛骨近位端の望ましい切除位置の近くで患者５６の脛骨に結合される。図１４に示されているように、コンピュータ１２は、手術過程区画２０８に現在の過程で用いるための適正な手術用器具を表示する。それに応答して、コンピュータ２０は、外科医５０に対してナビゲーション区画２０２，２０４，２０６に実際の切除面２６０を表示する。図示されているように、ステップ１４０で決定された計画された切除面２５８も表示される。外科医５０は、次に、ジグ９０の患者５６の脛骨との結合を調節して、実際の切除面２６０が計画された切除面２５８と重なるようにまたはほぼ重なるようにする。このようにして、外科医５０は、実際の切除面２６０を視覚的に監視することができ同時に脛骨が正確に切除されるようにジグ９０を調節できる。外科医５０は、「進む」ボタン２１４を選択することによって、次の手術過程へ進むことができる。
【００３７】
外科医５０がプロセス１４２で実際の切除面２６０を再吟味して調節し終えた後、アルゴリズム１２０は、プロセスステップ１４４に進む。プロセスステップ１４４では、脛骨は、適切な切除器具、および、患者５６の脛骨に結合されたジグ９０、を用いて、切除される。脛骨近位端が切除された後、コンピュータ１２は、図１５に示されているように、計画された切除面２５８に重ねられた検証された切除面２６２を表示する。コンピュータ１２は、手術過程パネル２０８に、実際の、計画された、および、逸脱の、測定値を含む、脛骨近位端の切除に関連するデータを表示する。このようにして、外科医５０は、脛骨の最終的な切除と計画された切除とを比較できる。必要な場合には、外科医５０は、脛骨近位端をさらに切除するために、切除プロセスを繰り返すことができる。外科医５０が脛骨の切除に満足すると、外科医５０は「進む」ボタン２１４を選択して次の手術過程に進むことができる。
【００３８】
患者５６の脛骨が切除され終えた後、関連する大腿骨遠位端がステップ１４６〜１５０で切除される。プロセスステップ１４６では、大腿骨移植片の計画立案が実行される。プロセスステップ１４６の大腿骨移植片の計画立案は、プロセスステップ１２４で実行された脛骨移植片の計画立案と同様である。プロセスステップ１４６の間、外科医５０は、大腿骨遠位端の計画された切除面が決定されるように大腿骨移植片の位置および姿勢を決め、さらに関連する移植片のパラメータ（例えば、寸法、種類、など）を選択してもよい。外科医５０は、計画された切除面の視覚的な表現、および、大腿骨移植片の位置／姿勢、を見ることができるので、外科医５０は大腿骨移植片の切除された大腿骨遠位端に対する最終的な適合に満足するまで、計画された切除面、および／または、大腿骨移植片、の位置および姿勢を変えることができる。
【００３９】
大腿骨移植片の計画立案が完了した後、アルゴリズム１２０は、プロセスステップ１４８へ進む。プロセスステップ１４８では、患者５６の大腿骨遠位端の切除が計画される。プロセスステップ１４８での切除の計画立案は、プロセスステップ１４２で実行された脛骨の切除の計画立案と同様である。プロセスステップ１４８の間、大腿骨切除ジグが、患者５６の大腿骨に結合される。それに応答して、コンピュータ１２は、プロセスステップ１４６で開発された計画された切除面に実際の切除面を重ね合わせて表示する。大腿骨切除ジグを再配置することによって、外科医５０は、大腿骨が正確に切除されるように、実際の切除面を変えることができる。
【００４０】
外科医５０が大腿骨の実際の切除面を再吟味し調節し終えた後、アルゴリズム１２０は、プロセスステップ１５０に進み、プロセスステップ１５０では、大腿骨遠位端が適切な切除器具および大腿骨ジグを用いて切除される。大腿骨遠位端が切除され終えた後、コンピュータ１２は、プロセスステップ１４６で決定された計画された切除面に検証された切除面を重ね合わせて表示する。このようにして、外科医５０は、大腿骨の最終的な切除を計画された切除と比較することができる。再び、必要な場合には、外科医５０は、大腿骨遠位端をさらに除去するために切除プロセスを繰り返すことができる。
【００４１】
患者５６の大腿骨遠位端が切除され終えた後、アルゴリズム１２０は、プロセスステップ１５２へ進む。プロセスステップ１５２では、患者５６の脛骨および大腿骨の靭帯の平衡化が実行される。図７では脛骨および大腿骨の切除の後に行われるように示されているが、靭帯の平衡化は、その他の実施の形態では、いずれかの切除過程に続いて（例えば、脛骨が切除された後に）直ちに行われてもよい。プロセスステップ１５２では、整形外科移植片トライアル（すなわち、選択された整形外科移植片と同様の一時的な整形外科移植片）が患者５６の大腿骨および脛骨の切除された端部の間に挿入される。図１６に示されているように、コンピュータ１２は、ディスプレイ装置４４を介して、大腿骨と脛骨とのアラインメントデータを外科医５０に表示する。より詳しく言うと、コンピュータ１２は、患者５６の大腿骨および脛骨の正面像を正面像区画２６２に表示し、大腿骨および脛骨の側面像を側面像区画２６４に示す。各区画２６２，２６４は、大腿骨と脛骨のアラインメントデータを表示する。別のアラインメントデータが手術過程区画２０８に表示される。アラインメントデータは、保存ボタン２６６を選択して、（例えば、コンピュータ２０に含まれたデータ記憶装置に）記憶されてよい。アラインメントデータは、続いて、後刻の別の手技で、検索され、再吟味され、または、使用されてよい。
【００４２】
靭帯の平衡化は、患者５６の脛骨近位端と大腿骨遠位端との間に、予め決められた値の接合力（joint force）のときに、ほぼ長方形の形状の伸展ギャップとほぼ長方形の形状の屈曲ギャップとが確立されていることを確実にするために実行される。そうするために、靭帯バランサーが、患者５６の脚が伸展されたとき（すなわち、患者５６の脛骨が患者の大腿骨に対して約０度をなして配置されたとき）、および、患者の脚が屈曲されたとき（すなわち、患者５６の脛骨が患者の大腿骨に対して約９０度をなして配置されたとき）に、内側および外側の接合力、および、内側および外側ギャップの距離、を測定するために用いられてよい。これらの測定を実行するために用いられてよい例示的な靭帯バランサーが、２００５年３月３１日に出願された米国特許出願第１１／０９４，９５６号に記載されていて、この特許出願はその全体が引用することによって本明細書に積極的に組み込まれる。伸展または屈曲のときに、予め決められた値の接合力のときに、内側および外側ギャップの距離が適正に等しくない場合（すなわち、ほぼ長方形の形状の関節ギャップを形成しない場合）、靭帯の解離（すなわち、靭帯の切断）が、内側および／または外側ギャップの距離を等しくするために、実行されてよい。それに加えて、または、それに代わって、整形外科移植片トライアルが、別の移植片トライアルに置き換えられてもよい。このようにして、外科医５０は、患者５６の脛骨と大腿骨とが正確に整列することを確実にする。
【００４３】
プロセスステップ１５２で望ましい靭帯の平衡化が完了すると、アルゴリズム１２０はプロセスステップ１５４に進み、プロセスステップ１５４では、整形外科移植片の最後の検証が実行される。プロセスステップ１５４では、整形外科移植片は、患者５６の大腿骨遠位端と脛骨近位端とに結合され、大腿骨および脛骨のアラインメントが伸展状態および屈曲状態で検証される。そうするために、コンピュータ１２は、図１７に示されているように、大腿骨および脛骨の表現された画像、および、アラインメントデータ、を、ディスプレイ装置４４を介して外科医５０に表示する。手術過程区画２０８に示されているように、外科医５０は、患者５６の脚を屈曲状態および伸展状態に動かすように指示されて、全体のアラインメントが判定され再吟味されるようになっている。患者５６の大腿骨および脛骨が外科医５０が満足するようには整列していない（すなわち、伸展および／または屈曲ギャップが非長方形の）場合には、外科医はプロセスステップ１５２に関して上述されたようにさらに靭帯の平衡化を実行してよい。外科医５０が大腿骨および脛骨の最後のアラインメント（すなわち、屈曲ギャップおよび伸展ギャップ）を検証し終えた後、外科医５０は保存ボタン２６６を選択して最後のアラインメントデータを記憶できる。外科医５０は、次に、「進む」ボタン２１４を選択して、整形外科手術を完了してよい。
【００４４】
こんどは、図１８を参照すると、別の実施の形態では、外科医が整形外科手術を実行するのを援助するためのコンピュータ支援外科手術（ＣＡＯＳ）システム３００が、病院のネットワーク３０２および／または遠隔情報管理システム３０４と通信を行うように構成されている。病院のネットワーク３０２は、任意の種類の病院またはその他のヘスルケア施設のデータネットワークとして実現されてよく、任意の個数の遠隔コンピュータ、通信リンク、サーバーマシン、クライアントマシン、データベース３０８、および、それらの類似物、を含んでいてよい。遠隔情報管理システム３０４は、任意の種類の遠隔コンピュータ、遠隔コンピュータシステム、または、遠隔コンピュータのネットワーク、として実現されてよい。例えば、システム３０４は、整形外科手術を実行する外科医の診療所に配置されたコンピュータとして実現されてよい。そうなので、本明細書で用いられる用語「遠隔コンピュータ」は、整形外科手術が実行される手術室に物理的に配置されていない任意のコンピュータまたはコンピュータシステムを意味することが意図されている。したがって、遠隔コンピュータは、遠隔情報管理システム３０４または病院のネットワーク３０２の一部を構成していてよい。
【００４５】
ＣＡＯＳシステム３００は、通信リンク３０６を介して、病院のネットワーク３０２と通信可能に結合されている。ＣＡＯＳシステム３００は、通信リンク３０６を介して、病院のネットワーク３０２にデータを送信し、および／または、病院のネットワーク３０２からデータを受信する。ＣＡＯＳシステム３００は、通信リンク３１０を介して、遠隔情報管理システム３０４とも通信可能に結合されている。ＣＡＯＳシステム３００は、通信リンク３１０を介して、遠隔情報管理システム３０４にデータを送信し、および／または、遠隔情報管理システム３０４からデータを受信してよい。さらに、いくつかの実施の形態では、遠隔情報管理システム３０４は、通信リンク３１２を介して、病院のネットワーク３０２と通信可能に結合されていてよい。そのような実施の形態では、遠隔情報管理システム３０４および病院のネットワーク３０２は、通信リンク３１２を介して、相互にデータを送信および／または受信してよい。通信リンク３０６，３１０，３１２は、有線式通信リンク、または、無線式通信リンク、または、有線式通信リンクと無線式通信リンクの組み合わせ、であってよい。ＣＡＯＳシステム３００、病院のネットワーク３０２、および、遠隔情報管理システム３０４は、任意の適切な通信方法、および／または、以下に限定されないが、イーサネット（登録商標）、ＵＳＢ、ＴＣＰ／ＩＰ、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）、ジグビー（ＺｉｇＢｅｅ）、Ｗｉ−Ｆｉ、無線式ＵＳＢ、および、それらの類似物、などを含むプロトコル、を用いて、互いの間で通信を行ってよい。さらに、通信リンク３０６，３１０，３１２のいずれか一つまたはいくつかは、例えば、インターネットのような公共のアクセス可能なグローバルネットワークを含むより大規模のネットワークの一部を構成していてもよい。
【００４６】
使用時には、外科医は、通信リンク３１０を介して、遠隔情報管理システム３０４から手術前データを検索するために、コンピュータ支援整形外科手術システム３００を操作してよい。本明細書で使用される場合、用語「手術前データ」は、実行されるべき整形外科手術に関連する任意のデータ、整形外科手術が施される患者に関連する任意のデータ、または、整形外科手術が行われる前に生成された外科医にとって有用なその他の任意のデータ、を意味する。例えば、手術前データは、以下に限定されないが、これから実行される整形外科手術の種類、これから使用される整形外科移植片の種類、予想される外科手術の過程およびその順序、患者の関連する解剖学的な部分の表現された画像、整形外科移植片のデジタルテンプレートおよび／または計画された切除ラインおよびその類似物、手術前メモ、図表、手術計画、患者の履歴データ、Ｘ線、医療画像、医療記録、および／または、整形外科手術の実行中の外科医に有用なその他の任意のデータ、が含まれていてよい。
【００４７】
さらに、外科医は、通信リンク３０６を介して、病院のネットワーク３０２から患者に関連したデータを検索するために、ＣＡＯＳシステム３００を操作してよい。本明細書で用いられる場合、用語「患者に関連したデータ」は、以下に限定されないが、患者の医療記録、Ｘ線、患者の識別データ、または、その類似事項、などを含む整形外科手術が施される患者に関連した任意のデータを意味する。いくつかの実施の形態では、ＣＡＯＳシステム３００は、同様な整形外科手術を実行したことのある別の外科医の名前、病院および／またはこれから実行される整形外科手術の種類、に関連した統計学データ、および、それらの類似事項のような、手術に関連したデータを、病院のネットワーク３０２から検索してもよい。
【００４８】
手術前データは、遠隔情報管理システム３０４を用いて外科医によって生成され、開発され、または、その他の方法で収集される。例えば、外科医は、外科医の診療所（整形外科手術が実行される病院またはその他のヘルスケア施設から典型的には離れたところにある。）に配置されたコンピュータを用いて、整形外科手術の間に実行される手術過程の選択物を決定してよい。いくつかの実施の形態では、外科医は、患者の医療経歴、または、Ｘ線、および／または、手術に関連したデータを、病院のネットワーク３０２から検索するために、システム３０４を操作してよい。その場合には、外科医は、手術前データを開発または生成するプロセスで、ネットワーク３０２から検索された患者に関連した／手術に関連したデータを用いてよい。例えば、システム３０４を用いて、外科医は、ネットワーク３０２から検索された患者のＸ線に基づいて、これから使用される整形外科移植片の種類などの手術前データを開発してよい。さらに、いくつかの実施の形態では、外科医は、図１９に関して以下により詳しく記載されるように、手術前データおよび／またはその他のデータを、取り外し可能なメモリ装置またはその類似物に記憶してよい。
【００４９】
手術前データが生成され終えた後、外科医は、通信リンク３１２を介して手術前データをネットワーク３０２に送信することによって、病院のネットワーク３０２上の、例えば、データベース３０８に、手術前データを保存してよい。さらに、外科医は、続いて、手術前データをシステム３０４から、および／または、患者／手術に関連したデータをネットワーク３０２から、検索するために、コンピュータ支援整形外科手術システム３００を操作してよい。図１９、図２０ａ、および、図２０ｂに関して以下により詳しく記載されるように、ＣＡＯＳシステム３００は、整形外科手術の実行中に手術前データおよび／または患者に関連したデータを用いるように構成されていてよい。外科医は、整形外科手術中または手術後に、病院のネットワーク３０２上（例えば、データベース３０８）に、データを記憶するために、ＣＡＯＳシステム３００を操作してもよい。例えば、外科医は、手術中に、手術メモを口述またはその他の方法で提供してよく、その手術メモは、記録され、それに続いて通信リンク３０６を介してネットワーク３０２のデータベース３０８に記憶される。
【００５０】
こんどは、図１９を参照すると、ＣＡＯＳシステム３００は、コントローラ３２０と、カメラユニット３２２と、を含んでいる。コントローラ３２０は、通信リンク３２４を介して、カメラユニット３２２と通信可能に結合されている。通信リンク３２４は、データ（すなわち、画像データ）をカメラユニット３２２からコントローラ３２０へ伝送できる任意の種類の通信リンクであってよい。例えば、通信リンク３２４は、有線式または無線式通信リンクであってよく、画像データを伝送するために、任意の適切な通信方法および／またはプロトコルを用いてよい。例示的な実施の形態では、カメラユニット３２２は、図１に関して上述されたシステム１０のカメラユニット１６と同様である。カメラユニット３２２は、カメラ３２４を含み、コントローラ３２０と共に動作して、カメラユニット３２２の視野３２８内に配置された複数のセンサー３２６の位置を求めるために用いられてよい。例示された実施の形態では、センサー３２６は、図２、図３、図４、および、図５、に関して各々上述されたセンサーアレイ５４，６２，８２，９６と同様である。したがって、センサー３２６は、複数の反射要素を含んでいてよく、患者３３０の骨、および／または、整形外科手術手技中に用いられるさまざまな医療器具３３２、と結合されていてよい。その代わりに、いくつかの実施の形態では、カメラユニット３２２は、無線式受信機（いくつかの実施の形態では、コントローラ３２０に含まれていてよい。）に置き換えられまたは無線式受信機を追加されてよく、センサー３２６が無線式送信機として実現されてよい。さらに、医療器具３３２が、例えば、「スマート」手術用器具、「スマート」手術用トライアル、「スマート」手術用移植片、および、それらの類似物のような、「スマート」医療器具として実現されてよい。そのような実施の形態では、コントローラ３２０は、センサー３２６から受信された無線データ信号に基づいて、センサー３２６の位置（すなわち、センサー３２６が結合された、骨および／または医療器具３２２の位置）を求めるように構成されている。
【００５１】
コントローラ３２０は、通信リンク３４８を介して、ディスプレイ装置３４６と通信可能に結合されていてよい。図１９ではコントローラ３２０と別個に示されているが、ディスプレイ装置３４６は、いくつかの実施の形態では、コントローラ３２０の一部を構成していてよい。さらに、いくつかの実施の形態では、ディスプレイ装置３４６は、コントローラ３２０から離れて配置されていてよい。例えば、ディスプレイ装置３４６は、整形外科手術手技が実行される手術室の天井または壁に結合されていてよい。それに加えて、または、それに代わって、ディスプレイ装置３４６は、ホログラフィックディスプレイのようなバーチャルディスプレイ、ヘッドアップディスプレイのような体に取り付けられるディスプレイ、または、それらの類似物、として実現されてもよい。コントローラ３２０は、キーボードおよび／またはマウスのような複数の入力装置と結合されていてもよい。しかし、上記例示的な実施の形態では、ディスプレイ装置３４６は、外科医３５０からの入力を受け取ることができるタッチスクリーンディスプレイ装置である。したがって、外科医３５０は、単にディスプレイ装置３４６のスクリーンに触れることによって、複数のオンスクリーンの選択肢を選択するなどして、ディスプレイ装置３４６およびコントローラ３２０へ入力データを供給することができる。
【００５２】
コントローラ３２０は、以下に限定されないが、パーソナルコンピュータ、専用化されたマイクロコントローラ装置、または、その類似物、などを含む任意の種類のコントローラとして実現されてよい。コントローラ３２０は、プロセッサ３３４と、メモリ装置３３６と、を含む。プロセッサ３３４は、以下に限定されないが、個別の処理回路、および／または、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、および／または、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、のような集積回路、などを含む任意の種類のプロセッサとして実現されてよい。メモリ装置３３６は、任意の個数の、および、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）および／または読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）のような、任意の種類の、メモリ装置を含んでいてよい。図１９には示されていないが、コントローラ３２０は、コンピュータシステムで共通して見出されるその他の回路をも含んでいてよい。例えば、コントローラ３２０は、通信リンク３０６，３１０を介してコントローラ３２０が病院のネットワーク３０２および遠隔情報管理システム３０４と適正に通信を行えるようにするための入力／出力回路をも含んでいる。
【００５３】
いくつかの実施の形態では、コントローラ３２０は、取り外し可能なメモリ装置３４０を受容するように構成された周辺ポート３３８をも含んでいてよい。上記例示的な実施の形態では、周辺ポート３３８は、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ポートである。しかし、別の実施の形態では、周辺ポート３３８は、取り外し可能なメモリ装置３４０と通信を行いメモリ装置３４０からデータを受け取ることができる、任意の種類の、シリアルポート、パラレルポート、または、その他のデータポート、として実現されてよい。取り外し可能なメモリ装置３４０は、あるコンピュータシステムから別のコンピュータシステムへデータを輸送する目的のために構成された任意の携帯式メモリ装置として実現されてよい。いくつかの実施の形態では、取り外し可能なメモリ装置３４０は、取り外し可能なフラッシュメモリ装置のような取り外し可能なソリッドステートメモリ装置として実現されてよい。例えば、取り外し可能なメモリ装置３４０は、「メモリスティック（ｍｅｍｏｒｙ  ｓｔｉｃｋ）」フラッシュメモリ装置、スマートメディア（ＳｍａｒｔＭｅｄｉａ：登録商標）フラッシュメモリ装置、または、コンパクトフラッシュ（ＣｏｍｐａｃｔＦｌａｓｈ：登録商標）フラッシュメモリ装置、として実現されてよい。それに代わって、別の実施の形態では、取り外し可能なメモリ装置３４０は、データ記憶用のマイクロドライブを備えたメモリ装置として実現されてよい。いずれにしても、取り外し可能なメモリ装置３４０は、後の検索のために、手術前データのようなデータを記憶することができる。
【００５４】
さらに、いくつかの実施の形態では、ＣＡＯＳシステム３００は、通信リンク３４４を介してコントローラ３２０と通信可能に結合されたマイクロフォン３４２を含んでいてよい。マイクロフォン３４２は、外科医３５０からの音声による命令を受け取ることができる任意の種類のマイクロフォンまたはその他の受信装置であってよい。マイクロフォン３４２は、有線式（すなわち、通信リンク３４４が有線式通信リンクである。）、または、無線式（すなわち、通信リンク３４４が無線式通信リンクである。）、であってよい。マイクロフォン３４２は、手術領域の上に配置できるように、手術室の天井または壁などの支持構造に取り付けられていてよい。その代わりに、マイクロフォン３４２は、外科医３５０の頭部または衣類などに装着できるような、または、外科医３５０または他の手術スタッフの一員によって保持されるような、適切な寸法および構造を有していてもよい。例えば、いくつかの実施の形態では、マイクロフォン３４２は、耳当てマイクロフォンまたはのど当てマイクロフォンである。そうなので、本明細書で用いられる用語「マイクロフォン」は、可聴音を電気信号に変換できる任意の変換装置を含むことが意図されている。
【００５５】
使用時には、外科医３５０は、整形外科手術を実行する前に、通信リンク３１０を介して、遠隔情報管理システム３０４（例えば、外科医の診療所に配置された外科医のコンピュータ）から、手術前情報を検索するために、コントローラ３２０を操作してよい。それに加えて、または、それに代わって、外科医３５０は、整形外科手術を実行する前に、病院のネットワークから、手術前データ、患者に関連したデータ、および／または、手術に関連したデータ、を検索するために、コントローラ３２０を操作してよい。コントローラ３２０が周辺ポート３３８を含んでいる実施の形態では、外科医３５０は、取り外し可能なメモリ装置３４０からデータ（例えば、手術前データ、患者に関連したデータ、および／または、手術に関連したデータ）を検索するために、コントローラ３２０を操作してよい。検索されたデータに基づいて、コントローラ３２０は、整形外科手術の作業流れ計画を決定し、作業流れ計画に基づいて整形外科手術を構成する個々の手術手技過程の画像を表示するためにディスプレイ装置３４６を制御するように、構成される。本明細書で用いられる場合、用語「作業流れ計画」は、実行される整形外科手術手技の少なくとも一部を構成する個々の手術過程を示す指示画像の順序付けられた選択物を意味することが意図されている。指示画像は、例えば、手術用器具および関連する文字情報の画像、手術用器具および関連する患者の解剖学的構造のグラフィク表現された画像、または、それらの類似物、として実現されてよい。指示画像は、例えば、データベース、個々の指示画像および関連する「ルックアップテーブル」を収容したファイルホルダーまたは記憶ロケーション、メモリ装置３３６に記憶されたハードコード化情報、または、任意のその他の適切な電子記憶装置、として実現されてよい、電子ライブラリに記憶される。したがって、作業流れ計画は、例えば、ディスプレイ装置３４６を介して外科医３５０に表示されて指示画像が手術手技全体または手術手技の一部の手術の「リハーサル」を提供する指示画像の順序付けられた選択物として、実現されてよい。それに代わって、作業流れ計画は、複数の手術のサブステップ画像を含んでいてよく、サブステップ画像のあるものが、整形外科手術の実行中に、外科医３５０によって選ばれた選択肢に基づいて、外科医３５０に対して表示されまたは表示されず、外科医３５０によって実行される。
【００５６】
コントローラ３２０は、さらに、カメラヘッド３２２およびディスプレイユニット３４６と共に動作して、センサー３２６およびそれらのセンサーに結合された構造（例えば、患者の骨、医療器具３３２、など）の位置を求め、表示する。さらに、外科医３５０は、手術前データ、患者に関連したデータ、および／または、手術に関連したデータ、の一部をディスプレイ装置３４６に表示するために、コントローラ３２０を操作してよい。そうするために、コントローラ３２０は、ネットワーク３０２および／またはシステム３０４から追加のデータを検索してもよい。さらに、整形外科手術手技を実行する間に、コントローラ３２０は、作業流れ計画からの外科医３５０の逸脱を求めてそのような逸脱を記録するように構成されていてよい。さらに、コントローラ３２０は、整形外科手術手技の実行中に、外科医によって選択された選択物、および、外科医３５０に対して表示された画像のスクリーンショット、を記録するように構成されていてよい。コントローラ３２０は、さらに、外科医３５０によって提供された手術メモを記録してもよい。マイクロフォン３４２を含む実施の形態では、外科医３５０は、記録のために、音声による手術メモをコントローラ３２０に提供してもよい。それに代わって、外科医３５０は、有線式または無線式キーボード、タッチスクリーンキーボード、のような別の入力手段によって、または、取り外し可能なメモリ装置３４０によって、手術メモをコントローラ３２０に提供してもよい。
【００５７】
整形外科手術手技が完了すると、コントローラ３２０は、通信リンク３０６を介して、手術データを病院のネットワーク３０２上（例えば、データベース３０８）に記憶するように構成されてよい。手術データには、以下に限定されないが、手術前データ、患者に関連したデータ、手術に特有のデータ、作業流れ計画からの外科医３５０の逸脱を表す逸脱データ、言葉によるまたはその他の手術メモ、手術中に外科医３５０によって選択された選択物を表すデータ、および／または、整形外科手術手技の実行中に外科医３５０に表示された画像のスクリーンショット、などが含まれていてよい。
【００５８】
こんどは図２０ａおよび図２０ｂを参照すると、外科医が整形外科手術手技を実行するのを援助するためのアルゴリズム４００は、ＣＡＯＳシステム３００によって、実行されてよい。アルゴリズム４００は、メモリ装置３３６に記憶されたソフトウェアプログラムとして実現されて、コントローラ３２０のプロセッサ３３４によって実行されてよい。アルゴリズム４００は、プロセスステップ４０２で開始され、プロセスステップ４０２ではＣＡＯＳシステム３００が初期化される。プロセスステップ４０２の間、システム３００のディスプレイ装置３４６のビデオ設定のような、設定および好みが選択されてよい。さらに、カメラヘッド３２２およびディスプレイ装置３４６のタッチスクリーンのような、システム３００の装置が較正されてよい。
【００５９】
プロセスステップ４０４では、コントローラ３２０が、いずれかの手術前データが利用可能か否かを判定する。利用可能な場合、手術前データがプロセスステップ４０６で検索される。そうするために、外科医３５０は、通信リンク３１０を介して遠隔情報管理システム３０４から、通信リンク３０６を介して病院のネットワーク３０２から、および／または、取り外し可能なメモリ装置３４０から、手術前データを検索するために、コントローラ３２０を操作してよい。それに代わって、いくつかの実施の形態では、コントローラ３２０は、手術前データが利用可能か否かを判定するためにシステム３０４、ネットワーク３０２、および／または、メモリ装置３４０を自動的にチェックし、利用可能な場合には自動的にそれらのデータを検索するように構成されていてよい。手術前データが利用可能でない場合、または、外科医３５０がコントローラ３２０に手術前データを検索しないように指示した場合、アルゴリズム４００は、プロセスステップ４０８に進み、プロセスステップ４０８では、コントローラ３２０が患者に関連したデータが利用可能か否かを判定する。利用可能な場合には、患者に関連したデータがプロセスステップ４１０で検索される。患者に関連したデータは、病院のネットワーク３０２から、遠隔システム３０４から、および／または、取り外し可能なメモリ装置３４０から、検索されてよい。コントローラ３２０は、患者に関連したデータを自動的に検索してよく、または、患者に関連したデータを検索するように外科医３５０によって操作されてよい。患者に関連したデータが利用可能でない場合、または、外科医３５０が患者に関連したデータを検索しないようにコントローラ３２０に指示した場合、アルゴリズム４００は、プロセスステップ４１２へ進む。
【００６０】
プロセスステップ４１２では、コントローラ３２０は、整形外科手術手技の作業流れ計画を決定する。そうするために、コントローラ３２０は、手術前データおよび／または患者に関連したデータの一部に基づいて作業流れ計画を決定してよい。したがって、コントローラ３２０は、手術前データに基づいて、指示画像の順序付けられた選択物を決定する。指示画像は、データベースまたは画像ホルダーのような指示画像の電子ライブラリから検索されてよい。指示画像は、外科医の事前の決定および選択（すなわち、手術前データ）に基づいて、整形外科手術手技の手術の「リハーサル」を提供するように、選択される。例えば、手術前データには、これから実行される整形外科手術の種類（例えば、人工膝関節全置換術）、これから使用される整形外科移植片の種類（例えば、組成、型式、寸法、固定の種類、など）、および、手術手技の順序（例えば、最初に脛骨、または、最初に大腿骨）、などが含まれていてよい。この手術前データに基づいて、コントローラ３２０は、選択された整形外科手術を選択された順序で、選択された移植片を用いて、実行するための作業流れ計画を決定する。コントローラ３２０が手術前データに基づいて作業流れ計画を決定するので、外科医３５０は、整形外科手術手技を実行しているときに、複数の選択されたスクリーンを通して歩を進める必要がない。さらに、手術前データが、移植片のデジタルテンプレートおよび／または計画された切除ラインを含んでいる場合には、コントローラ３２０は、計画された切除の結果としての骨の構造、および／または、デジタルテンプレートに基づく整形外科移植片の位置および姿勢、の表現された画像を表示するために、それらのデータを用いてよい。したがって、コントローラ３２０が整形外科手術の実行の前に選択された外科医３５０の決定および選択物に基づいて選択された整形外科手術のための作業流れ計画を決定するように構成されていることが、適正に評価されなければならない。
【００６１】
プロセスステップ４１４では、患者の関連する骨が登録される。ステップ４１４の登録プロセスは、図６に関して例示され上述されたアルゴリズム１００のステップ１０６の登録プロセスと実質的に同様である。したがって、複数のセンサー３３２が、カメラヘッド３２２を含む実施の形態では反射要素として、「スマート」センサーおよび医療器具を使用する実施の形態では送信機として、実現され、患者の関連する骨に結合される。これらの骨は、続いて、最初に登録される。対象の骨の外形および面積が、次に、例えば登録器具８０のような登録器具を用いて登録される。骨の登録された部分に基づいて、コントローラ３２０は骨の残りの登録されていない部分を求め、ディスプレイ装置３４６を介して骨のグラフィック表現された画像を外科医３５０に表示する。骨の姿勢および位置が、カメラユニット３２２および関連するセンサー３３２から（または、センサー３３２によって無線式に送信されたデータから）検索された画像に基づいて求められた位置データに基づいて、求められ表示される。それに代わって、いくつかの実施の形態では、患者の関連する骨が、手術前に登録されてよい。そのような実施の形態では、手術前登録プロセスの間に生成された登録データが、手動での登録に代わって、プロセスステップ４１４で、検索されて、コントローラ３２０によって用いられてよい。
【００６２】
プロセスステップ４１６では、コントローラ３２０が、プロセスステップ３１２で決定された作業流れ計画に基づいて整形外科手術手技の次の手術過程（すなわち、アルゴリズム４００の最初の繰り返しでの最初の手術過程）を表示する。そうするために、コントローラ３２０は、実行されるべき次の手術過程、および、いくつかの実施の形態では、使用されるべき医療器具、を示す画像または複数の画像を、ディスプレイ装置３４６を介して、外科医３５０に対して表示してよい。外科医３５０は、その過程を実行して、次の手術過程に進み、または、プロセスステップ４４０に関して以下に記載されるように現在の手術過程をスキップしてよい。続いて、プロセスステップ４１８では、ナビゲーションデータが更新される。したがって、関連する骨に結合されたセンサー３２６によって求められた関連する骨の位置および姿勢、および、医療器具３３２のいずれも、が更新される。そうするために、コントローラ３２０は、カメラユニット３２２から画像データを検索し、画像データに基づいてセンサー３２６の位置（すなわち、骨および医療器具３３２の位置）を求める。コントローラ３２０が、カメラユニット３２２の代わりに、受信機に結合されまたは受信機を含む実施の形態では、コントローラ３２０は、センサー３２６に含まれている送信機を介してセンサー３２６の位置を受け取り、位置データに基づいてセンサー３２６の位置を求めるように構成されている。いずれにしても、コントローラ３２０は、受信された画像データおよび／または位置データに基づいて、表示された骨および／または医療器具３３２の位置および姿勢を更新する。
【００６３】
ナビゲーションデータがプロセスステップ４１８で更新され終わると、複数のプロセスステップ４２０，４２４，４２８，４３２，４３６が、同時に実行される。プロセスステップ４２０では、コントローラ３２０が、外科医３５０がいずれかの患者に関連したデータを要求したか否かを判定する。外科医３５０は、例えば、ディスプレイ装置３４６のタッチスクリーンの適切なボタンを選択して、データを要求してよい。データが要求されている場合、要求された患者に関連したデータが、プロセスステップ４２２でディスプレイ装置３４６を介して外科医３５０に表示される。要求された患者に関連したデータが、プロセスステップ４１０で検索された患者に関連したデータに含まれていない場合には、コントローラ３２０は、要求されたデータを、病院のネットワーク３０２、遠隔情報管理システム３０４、および／または、取り外し可能なメモリ装置３３８、から検索する。このようにして、外科医３５０は、Ｘ線および医療履歴のような患者に関連したデータを、整形外科手術中に再吟味のために迅速に「呼び出す」ことができる。患者に関連したデータが、プロセスステップ４２０で外科医３５０によって要求されていない場合、または、要求された患者に関連したデータが外科医３５０に表示され終えた後、アルゴリズム４００は以下に記載されるプロセスステップ４４０に進む。
【００６４】
プロセスステップ４２４では、コントローラ３２０は、外科医３５０が、例えば、ディスプレイ装置３４６の適切なボタンを選択して、いずれかの手術前データを要求したか否かを判定する。データが要求されている場合、要求された手術前データが、プロセスステップ４２６でディスプレイ装置３４６を介して外科医３４０に表示される。要求された手術前データが、プロセスステップ４０４で検索された手術前データに含まれていない場合、コントローラ３２０は、要求されたデータを、遠隔情報管理システム３０４、病院のネットワーク３０２、および／または、取り外し可能なメモリ装置３４０、から検索する。このようにして、外科医３５０は、整形外科手術中に、手術メモ、図表、または、画像、などの任意の手術前データを迅速に再吟味できる。手術前データがプロセスステップ４２４で外科医３５０によって要求されていない場合、または、要求された手術前データが外科医３５０に表示され終えた後、アルゴリズム４００は以下に記載されるプロセスステップ４４０に進む。
【００６５】
プロセスステップ４２８では、コントローラ３２０は、外科医３５０がプロセスステップ４１２で決定された作業流れ計画から逸脱していないか否かを判定する。例えば、コントローラ３２０は、外科医３５０が、整形外科手術の手術手技過程をスキップした、計画された切除ラインから逸脱した、別の手術用器具（例えば、手術用器具に結合されたセンサーアレイの構成に基づいて判定できる。）を使用した、別の整形外科移植片（例えば、手術中にスキャンされた移植片識別子に基づいて判定できる。）を使用した、または、それらの類似した行為をしたか否かを判定してよい。コントローラ３２０が、外科医３５０が決定された作業流れ計画から逸脱したと判定した場合、コントローラ３２０はプロセスステップ４３０でその逸脱を記録する。コントローラ３２０は、例えば、逸脱を示すデータ（例えば、エラー報告、スクリーンショット、または、それらの類似事項）をメモリ装置３３６および／または取り外し可能なメモリ装置３４０に記憶することによって、逸脱を記録してよい。コントローラ３２０が、外科医３５０が作業流れ計画から逸脱していないことをプロセスステップ４２８で判定した場合、または、最近の逸脱がプロセスステップ４３０で記録され終えた後、アルゴリズム４００は以下に記載されるプロセスステップ４４０に進む。いくつかの実施の形態では、外科医３５０は、決定された作業流れ計画からの逸脱をコントローラ３２０が監視するか否かを選択することができる。外科医３５０が、逸脱を監視しないことを選択した場合、アルゴリズム４００は、プロセスステップ４２８，４３０をスキップしてよい。
【００６６】
プロセスステップ４３２では、コントーラ３２０は、外科医３５０が手術メモの記録を要求したか否かを判定する。外科医３５０は、例えば、ディスプレイ装置３４６のタッチスクリーンの適切なボタンを選択して、手術メモの記録を要求してよい。記録が要求されている場合、コントローラ３２０は、プロセスステップ４３４で外科医３５０によって提供されたいずれの手術メモをも記録する。手術メモは、例えば、ディスプレイ装置３４６に表示されたタッチ制御式のキーボードを介して外科医３５０によってタイピングされた文字データとして実現されてよい。それに代わって、マイクロフォン３４２を含む実施の形態では、手術メモは音声による通信として実現されてよい。それに加えて、そのような実施の形態では、コントーラ３２０は、外科医３５０からいずれかの言葉による通信を受け取ったときに自動的に記録を開始するように構成されていてよい。コントローラ３２０は、例えば、文字および／または音声による通信データを、メモリ装置３３６および／または取り外し可能なメモリ装置３４０に記憶することによって、手術メモを記録してよい。コントローラ３２０が、外科医３５０が手術メモの記録を要求していないことをプロセスステップ４３２で判定した場合、または、手術メモがプロセスステップ４３４で記録され終えた後、アルゴリズム４００は以下に記載されるプロセスステップ４４０に進む。
【００６７】
プロセスステップ４３６では、コントローラ３２０は、外科医３５０が選択データを記録することを要求したか否かを判定する。外科医３５０は、例えば、ディスプレイ装置３４６のタッチスクリーン上の適切なボタンを選択して、または、マイクフォン３４２を介して認証された音声命令を提供して、選択データの記録を要求してよい。記録が要求されている場合、コントローラ３２０は、整形外科手術の実行中に外科医３５０によって選択された選択物、および／または、手術中に外科医３５０に表示された画像のスクリーンショット、を記録する。コントローラ３２０は、例えば、選択物およびスクリーンショットの画像を示すデータをメモリ装置３３６および／または取り外し可能なメモリ装置３４０に記憶して、選択物および／またはスクリーンショットを記録してよい。コントローラ３２０が、外科医３５０が選択データの記録を要求していないことをプロセスステップ４３６で判定した場合、または、手術メモがプロセスステップ４３８で記録され終えた後、アルゴリズム４００はプロセスステップ４４０に進む。
【００６８】
こんどはプロセスステップ４４０を参照すると、コントローラ３２０は、現在の手術手技過程が完了しているか否かを判定する。現在の手術手技過程が完了していない場合、アルゴリズム４００は、プロセスステップ４１８に戻り、プロセスステップ４１８では、ナビゲーションデータが更新される。外科医３５０は、ディスプレイ装置３４６上に表示された適切なボタン（例えば、「進む」ボタン）を選択して、手術手技過程が完了していることを示してよい。さらに、外科医３５０がそのように決定した場合には、外科医３５０は現在の手術手技過程を、適切なボタンを単にクリックすることによって、スキップして、手術手技過程を患者４３０に施さないようにもできる。そのような場合、コントローラ３２０は、例えば、関連する医療器具（例えば、手術用器具、整形外科移植片、など）の使用または不使用を監視することによって、作業流れ計画からのこのような逸脱（すなわち、外科医３５０が現在の手術手技過程をスキップしたこと）をプロセスステップ４２８で検出するように構成されていてよい。
【００６９】
現在の手術手技過程が完了している場合、アルゴリズム４００はプロセスステップ４４２に進む。プロセスステップ４４２では、コントローラ３２０が、現在の手術手技過程が、プロセスステップ４１２で決定された作業流れ計画の最後の手術手技過程であるか否かを判定する。現在の手術手技過程が最後の手術手技過程でない場合、アルゴリズム４００は、プロセスステップ４１６に戻り、プロセスステップ４１６では、作業流れ計画の次の手術手技過程が外科医３５０に表示される。しかし、現在の手術手技過程が作業流れ計画の最後の手術手技過程である場合、アルゴリズム４００は、プロセスステップ４４４に進み、プロセスステップ４４４では、手術データが後の検索のために記憶される。手術データには、整形外科手術の実行前または実行中に生み出された任意の種類のデータが含まれていてよい。例えば、プロセスステップ４４４で記憶された手術データには、患者に関連したデータ、手術前データ、プロセスステップ４２８で記録された逸脱データ、プロセスステップ４３４で記録された手術メモのデータ、および／または、プロセスステップ４３８で記憶された選択物データおよびスクリーンショット、などが含まれていてよい。手術データは、病院のネットワーク３０２上に、例えば、データベース３０８に、記憶されてよい。このようにして、手術データは、コントローラ３２０上で、メモリ装置３３６に、取り外し可能な記憶装置３４０に、ハードディスクドライブに、または、コントローラ３２０に結合されたまたは含まれたその他のデータ記憶装置に、一時的に記憶されてよく、その後、半永久的な記憶および／またはアーカイブでの記憶のために病院のネットワーク３０２上にアップロードされてよい。手術データは、ステップ４４４で自動的に記憶されてよく（例えば、コントローラ３２０が、整形外科手術が完了したときにデータを自動的にデータベース３０８に記憶するように、構成されていてよい。）、または、手術データは、外科医３５０によって認可されたときにのみ記憶されてよい。さらに、いくつかの実施の形態では、コントローラ３２０は、外科医３５０が手術データを再吟味して、どの手術データをネットワーク３０２上にアップロードするかを決定できるように、構成されていてもよい。
【００７０】
病院のネットワークのデータベース３０８に記憶された手術データは、再吟味のために後に検索されてよい。例えば、手術データは、病院の実務に遵守していることを確かめるために病院のスタッフによって再吟味され、患者３３０の健康診断の予約の前に外科医３５０によって再吟味され、教育の目的でインターンまたは学生によって再吟味され、または、それらに類似した目的で再吟味されてよい。いくつかの実施の形態では、記憶された手術データは、通信リンク３１２を介して、病院のネットワーク３０２から遠隔情報管理システム３０４にダウンロードされてよい。例えば、外科医３５０は、手術データを外科医３５０の診療所に配置された遠隔のコンピュータにダウンロードしてよい。さらに、外科医３５０は、追加の手術メモ、図表、または、コメント、をシステム３０４からネットワーク３０２上に、例えばデータベース３０８に、記憶するためにアップロードすることによって、追加の手術メモ、図表、または、コメント、を手術データに補足してよい。アップロードされたデータは、アップロードされたデータが手術データの半永久的なまたはリンクされた部分になるように、記憶された手術メモと関連付けられて記憶されてよい。
【００７１】
本発明が、図面および上記の記載で例示され説明されたが、そのような例示および説明は、例示的なものであり、限定的な性質のものでないとみなさなければならず、例示的な実施の形態のみが図示され記載されたことが理解され、本発明の真髄に含まれる全ての変形および変更が、保護されることが望ましい。
【００７２】
本明細書に記載されたシステムおよび方法のさまざまな特徴から生まれる本発明の複数の利点が存在する。本発明のシステムおよび方法の別の実施の形態が記載された全ての特徴を含んでいなくてもなおそれらの特徴の利点の少なくとも一部からの利益を得ることが注意される。当業者は、本発明の一つまたは複数の特徴を組み込み添付の特許請求の範囲で定義された本発明の真髄および範囲に包含されるシステムおよび方法の当業者自身の実施の形態を容易に考案できるかもしれない。
【００７３】
〔実施の態様〕
この発明の具体的な実施態様は以下の通りである。
（１）コンピュータ支援整形外科手術システムの操作方法において、
患者に施されるべき整形外科手術手技に関連する手術前データを、電子ファイルから検索する過程と、
前記手術前データに基づいて、指示画像の電子ライブラリから複数の画像を選択する過程と、
前記整形外科手術手技の間に前記複数の画像をディスプレイ装置上に表示する過程と、
を具備する、方法。
（２）前記実施態様（１）に記載の方法において、
前記選択された画像を順序付けする過程、
をさらに具備する、方法。
（３）前記実施態様（２）に記載の方法において、
順序付けされ、選択された前記画像が、作業流れ計画を定義する、方法。
（４）前記実施態様（３）に記載の方法において、
外科医によって実行された前記作業流れ計画からの逸脱を表す逸脱データを求める過程、
をさらに具備する、方法。
（５）前記実施態様（１）に記載の方法において、
前記検索する過程が、手術前データを遠隔コンピュータから検索することを含む、方法。
（６）前記実施態様（１）に記載の方法において、
前記検索する過程が、手術前データを取り外し可能なメモリ装置から検索することを含む、方法。
（７）前記実施態様（１）に記載の方法において、
整形外科手術用器具の位置のしるしを前記外科医に表示する過程、
をさらに具備する、方法。
（８）前記実施態様（１）に記載の方法において、
患者に関連したデータを電子ファイルから検索する過程、
をさらに具備する、方法。
（９）前記実施態様（８）に記載の方法において、
前記選択する過程が、前記患者に関連したデータに基づいて前記複数の画像を選択することを含む、方法。
（１０）前記実施態様（８）に記載の方法において、
前記患者に関連したデータを検索することが、患者に関連したデータを遠隔コンピュータから検索することを含む、方法。
【００７４】
（１１）前記実施態様（８）に記載の方法において、
前記患者に関連したデータを検索することが、患者に関連したデータを取り外し可能なメモリ装置から検索することを含む、方法。
（１２）前記実施態様（８）に記載の方法において、
前記外科医から受け取った命令に応答して、前記患者に関連したデータの一部を前記外科医に表示する過程、
をさらに具備する、方法。
（１３）前記実施態様（１）に記載の方法において、
マイクロフォンを介して前記外科医から受け取った言葉による通信を記録する過程、
をさらに具備する、方法。
（１４）前記実施態様（１）に記載の方法において、
前記整形外科手術手技の間に前記複数の画像の選択物のスクリーンショットを記録する過程、
をさらに具備する、方法。
（１５）前記実施態様（１）に記載の方法において、
前記整形外科手術手技の間に前記外科医によって選択された選択物を表す選択データを記憶する過程、
をさらに具備する、方法。
（１６）前記実施態様（１）に記載の方法において、
前記外科医から受け取った命令に応答して、前記手術前データの一部を前記外科医に表示する過程、
をさらに具備する、方法。
（１７）前記実施態様（１）に記載の方法において、
少なくとも一つのセンサーの位置を求め、前記少なくとも一つのセンサーの前記位置を、前記ディスプレイ装置を介して、前記外科医に示す過程、
をさらに具備する、方法。
（１８）前記実施態様（１）に記載の方法において、
遠隔コンピュータにデータを記憶するために、前記遠隔コンピュータに前記データを送信する過程、
をさらに具備し、
前記データが、前記外科医によって実行された前記整形外科手術手技からの逸脱を表す逸脱データ、前記整形外科手術手技の間に前記外科医によって選択された選択物を表す選択データ、前記整形外科手術手技の間に前記外科医から受け取った言葉による通信を表す音声データ、および、前記複数の画像からの選択物のスクリーンショット、からなる群から選択される、
方法。
（１９）コンピュータ支援整形外科手術システムにおいて、
ディスプレイ装置と、
前記ディスプレイ装置に電気的に結合されたプロセッサと、
前記プロセッサに電気的に結合されたメモリ装置であって、前記メモリ装置の中に記憶された複数の指示を有する、メモリ装置と、
を具備し、
前記複数の指示が前記プロセッサによって実行されると、前記プロセッサは、
患者に施されるべき整形外科手術手技に関連する手術前データを、電子ファイルから検索し、
前記手術前データに基づいて、指示画像の電子ライブラリから複数の画像を選択し、
前記整形外科手術手技の間に前記複数の画像を前記ディスプレイ装置上に表示する、
システム。
（２０）前記実施態様（１９）に記載のシステムにおいて、
前記複数の指示によって、前記プロセッサが、さらに、前記選択された画像を順序付けする、システム。
【００７５】
（２１）前記実施態様（２０）に記載のシステムにおいて、
前記順序付けされた選択された画像が、作業流れ計画を定義する、システム。
（２２）前記実施態様（２１）に記載のシステムにおいて、
前記複数の指示によって、前記プロセッサが、さらに、前記外科医によって実行された前記作業流れ計画からの逸脱を表す逸脱データを求める、システム。
（２３）前記実施態様（１９）に記載のシステムにおいて、
前記手術前データを検索することが、手術前データを遠隔コンピュータから検索することを含む、システム。
（２４）前記実施態様（１９）に記載のシステムにおいて、
前記手術前データを検索することが、手術前データを取り外し可能なメモリ装置から検索することを含む、システム。
（２５）前記実施態様（１９）に記載のシステムにおいて、
前記複数の指示によって、前記プロセッサが、さらに、整形外科手術用器具の位置を表すしるしを前記外科医に対して前記ディスプレイ装置上に表示する、システム。
（２６）前記実施態様（１９）に記載のシステムにおいて、
前記複数の指示によって、前記プロセッサが、さらに、患者に関連したデータを電子ファイルから検索する、システム。
（２７）前記実施態様（２６）に記載のシステムにおいて、
前記複数の画像を選択することが、前記患者に関連したデータに基づいて、複数の画像を選択することを含む、システム。
（２８）前記実施態様（２６）に記載のシステムにおいて、
前記患者に関連したデータを検索することが、患者に関連したデータを遠隔コンピュータから検索することを含む、システム。
（２９）前記実施態様（２６）に記載のシステムにおいて、
前記患者に関連したデータを検索することが、患者に関連したデータを取り外し可能なメモリ装置から検索することを含む、システム。
（３０）前記実施態様（２６）に記載のシステムにおいて、
前記複数の指示によって、前記プロセッサが、さらに、前記外科医から受け取った命令に応答して、前記患者に関連したデータの一部を前記外科医に対して前記ディスプレイ装置上に表示する、システム。
【００７６】
（３１）前記実施態様（２６）に記載のシステムにおいて、
前記患者に関連したデータが、前記患者の骨のデジタル画像、前記患者に関連した医療履歴データ、および、前記患者を識別する識別データ、からなる群から選択されたデータを含む、システム。
（３２）前記実施態様（１９）に記載のシステムにおいて、
前記複数の指示によって、前記プロセッサが、さらに、マイクロフォンを介して前記外科医から受け取った言葉による通信を記録する、システム。
（３３）前記実施態様（１９）に記載のシステムにおいて、
前記複数の指示によって、前記プロセッサが、さらに、前記整形外科手術手技の間に前記複数の画像の選択物のスクリーンショットを記録する、システム。
（３４）前記実施態様（１９）に記載のシステムにおいて、
前記複数の指示によって、前記プロセッサが、さらに、前記整形外科手術手技の間に前記外科医によって選択された選択物を表す選択データを記憶する、システム。
（３５）前記実施態様（１９）に記載のシステムにおいて、
前記複数の指示によって、前記プロセッサが、さらに、前記外科医から受け取った命令に応答して前記手術前データの一部を前記外科医に対して表示する、システム。
（３６）前記実施態様（１９）に記載のシステムにおいて、
前記複数の指示によって、前記プロセッサが、さらに、少なくとも一つのセンサーの位置を求め、前記少なくとも一つのセンサーの前記位置を、前記ディスプレイ装置を介して、前記外科医に対して表示する、システム。
（３７）前記実施態様（１９）に記載のシステムにおいて、
前記複数の指示によって、前記プロセッサが、さらに、遠隔コンピュータにデータを記憶するために、前記遠隔コンピュータにデータを送信し、
前記データが、前記外科医によって実行された前記前記整形外科手術手技からの逸脱を表す逸脱データ、前記整形外科手術手技の間に前記外科医によって選択された選択物を表す選択データ、前記整形外科手術手技の間に前記外科医から受け取った言葉による通信を表す音声データ、および、前記複数の画像の選択物のスクリーンショット、からなる群から選択される、システム。
（３８）前記実施態様（１９）に記載のシステムにおいて、
前記手術前データが、前記整形外科手術手技で用いられる移植片の種類を表す移植片データ、前記整形外科手術手技で用いられる装置のデジタルテンプレート、および、前記整形外科手術手技に関連した手術データ、からなる群から選択されたデータを含む、システム。
（３９）前記実施態様（１９）に記載のシステムにおいて、
前記手術前データを検索することが、手術前データを病院のネットワークを介して電子ファイルから検索することを含む、システム。
（４０）コンピュータ支援整形外科手術システムにおいて、
ディスプレイ装置と、
前記ディスプレイ装置に電気的に結合されたプロセッサと、
前記プロセッサに電気的に結合されたメモリ装置であって、前記メモリ装置の中に記憶された複数の指示を有する、メモリ装置と、
を具備し、
前記複数の指示が前記プロセッサによって実行されると、前記プロセッサは、
患者に施されるべき整形外科手術手技に関連する手術前データを、電子ファイルから検索し、
前記手術前データに基づいて、指示画像の電子ライブラリから複数の画像を選択し、
前記手術前データに基づいて前記複数の画像を順序付けし、ここで、前記順序付けされた選択された画像が作業流れ計画を定義し、
前記整形外科手術手技の間に前記外科医によって実行された前記作業流れ計画からの逸脱を求める、
システム。
【００７７】
（４１）前記実施態様（４０）に記載のシステムにおいて、
前記複数の指示によって、前記プロセッサが、さらに、前記逸脱を記憶するために、病院のネットワークと通信を行う、システム。
（４２）前記実施態様（４０）に記載のシステムにおいて、
前記複数の指示によって、前記プロセッサが、さらに、患者に関連したデータを検索し、
前記複数の画像を選択することが、前記患者に関連したデータに基づいて前記複数の画像を選択することを含み、
前記複数の画像を順序付けすることが、前記患者に関連したデータに基づいて前記複数の画像を順序付けすることを含む、システム。
（４３）前記実施態様（４０）に記載のシステムにおいて、
前記複数の指示によって、前記プロセッサが、さらに、前記マイクロフォンを介して前記外科医から受け取った言葉による通信を記録する、システム。
（４４）前記実施態様（４０）に記載のシステムにおいて、
前記複数の指示によって、前記プロセッサが、さらに、前記整形外科手術手技の間に前記複数の画像の選択物のスクリーンショットを記録する、システム。
（４５）前記実施態様（４０）に記載のシステムにおいて、
前記複数の指示によって、前記プロセッサが、さらに、前記整形外科手術手技の間に前記外科医によって選択された選択物を表すデータを記録する、システム。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】コンピュータ支援整形外科手術（ＣＡＯＳ）システムの斜視図である。
【図２】図１のＣＡＯＳシステムの簡単化された模式図である。
【図３】骨ロケーター器具の斜視図である。
【図４】図１のシステムと共に用いるための登録器具の斜視図である。
【図５】図１のシステムと共に用いるための整形外科手術用器具の斜視図である。
【図６】図１のＣＡＯＳシステムで用いられるアルゴリズムの簡単化されたフロー図である。
【図７】図６のアルゴリズムのある具体的な実施の形態の簡単化されたフロー図である。
【図８】図１のシステムを操作する間に外科医に表示されるさまざまなスクリーン画像を示す図である。
【図９】図１のシステムを操作する間に外科医に表示されるさまざまなスクリーン画像を示す図である。
【図１０】図１のシステムを操作する間に外科医に表示されるさまざまなスクリーン画像を示す図である。
【図１１】図１のシステムを操作する間に外科医に表示されるさまざまなスクリーン画像を示す図である。
【図１２】図１のシステムを操作する間に外科医に表示されるさまざまなスクリーン画像を示す図である。
【図１３】図１のシステムを操作する間に外科医に表示されるさまざまなスクリーン画像を示す図である。
【図１４】図１のシステムを操作する間に外科医に表示されるさまざまなスクリーン画像を示す図である。
【図１５】図１のシステムを操作する間に外科医に表示されるさまざまなスクリーン画像を示す図である。
【図１６】図１のシステムを操作する間に外科医に表示されるさまざまなスクリーン画像を示す図である。
【図１７】図１のシステムを操作する間に外科医に表示されるさまざまなスクリーン画像を示す図である。
【図１８】別のＣＡＯＳシステムの簡単化されたブロック図である。
【図１９】図１８のＣＡＯＳシステムの簡単化された模式図である。
【図２０ａ】図１８のＣＡＯＳシステムと共に用いられてよいコンピュータ支援整形外科手術システムを操作するためのアルゴリズムの簡単化されたフロー図である。
【図２０ｂ】図１８のＣＡＯＳシステムと共に用いられてよいコンピュータ支援整形外科手術システムを操作するためのアルゴリズムの簡単化されたフロー図である。
【符号の説明】
【００７９】
１０  コンピュータ支援整形外科（ＣＡＯＳ）システム
１２  コンピュータ
１４  カメラユニット
１６  移動式カメラユニット
１８  固定式カメラユニット
２０  スタンド
２２  基部
２３  病院の部屋
２４  車輪（カメラヘッド）
２６  カメラ
２８  基部
３０  カメラヘッド
３２  アーム
３４  カメラ
３６  カート
３８  車輪
４０  プロセッサ
４２  メモリ装置
４４  ディスプレイ装置
４６  通信リンク
４８  通信リンク
５０  外科医
５２  視野
５４  センサーアレイ
５６  患者
５８  整形外科手術用器具
６０  脛骨アレイ
６２  センサーアレイ
６４  骨クランプ
６６  脛骨
６８  シャンツピン
７０  拡張アーム
７２  フレーム
７４  センサー
８０  登録器具
８２  センサーアレイ
８４  反射要素
８６  ハンドル
８８  ポインター端部
９０  シグ
９２  切除ガイド部分
９４  脛骨
９５  フレーム
９６  センサーアレイ
９８  反射要素
１６０  ユーザー初期化インターフェース
１６２  ネットワーク設定ボタン
１６４  ビデオ設定ボタン
１６６  言語ボタン
１６８  較正ボタン
１７０  「クローズ」ボタン
１８０  ナビゲーション順序選択スクリーン
１８２，１８４，１８６  ボタン
１８８  「戻る」ボタン
１９０  「進む」ボタン
２００  ユーザーインターフェース
２０２，２０４，２０６  ナビゲーション区画
２０８  手術過程区画
２１０  ツールバー
２１２  「再試行」ボタン
２１４  「進む」ボタン
２１６  「戻る」ボタン
２１８  情報ボタン
２２０，２２２  ズームボタン
２２４  靭帯平衡化ボタン
２２６  ３Ｄモデルボタン
２２８  移植片情報ボタン
２３０  登録検証ボタン
２３２  スクリーンショットボタン
２３４  完了ボタン
２３６  状態ディスプレイ
２４０，２４２，２４４，２４６，２４８，２５０  ボタン
２５２，２５４  移植片特性ボタンパネル
２５６  リセットボタン
２５８  計画された切除面
２６０  実際の切除面
２６２  検証された切除面（正面像区画）
２６４  側面像区画
２６６  記憶ボタン
３００  コンピュータ支援外科（ＣＡＯＳ）システム
３０２  病院のネットワーク
３０４  遠隔情報管理システム
３０６  通信リンク
３０８  データベース
３１０  通信リンク
３１２  通信リンク
３２０  コントローラ
３２２  カメラユニット
３２４  通信リンク
３２６  センサー
３２８  視野
３３０  患者
３３２  医療器具
３３４  プロセッサ
３３６  メモリ装置
３３８  周辺ポート
３４０  取り外し可能なメモリ装置
３４２  マイクロフォン
３４４  通信リンク
３４６  ディスプレイ装置
３４８  通信リンク
３５０  外科医
【図１】
2007136160.tif 000003
【図２】
2007136160.tif 000004
【図３】
2007136160.tif 000005
【図４】
2007136160.tif 000006
【図５】
2007136160.tif 000007
【図６】
2007136160.tif 000008
【図７】
2007136160.tif 000009
【図８】
2007136160.tif 000010
【図９】
2007136160.tif 000011
【図１０】
2007136160.tif 000012
【図１１】
2007136160.tif 000013
【図１２】
2007136160.tif 000014
【図１３】
2007136160.tif 000015
【図１４】
2007136160.tif 000016
【図１５】
2007136160.tif 000017
【図１６】
2007136160.tif 000018
【図１７】
2007136160.tif 000019
【図１８】
2007136160.tif 000020
【図１９】
2007136160.tif 000021
【図２０ａ】
2007136160.tif 000022
【図２０ｂ】
2007136160.tif 000023
【外国語明細書】
2007136160000001.pdf