提供植入?yún)?shù)數(shù)據(jù)的方法、控制對準矯形外科植入物的方法及計算植入設計數(shù)據(jù)的方法與流程
本申請是2012年2月24日申請的、發(fā)明創(chuàng)造名稱為“提供用于對準患者關節(jié)的整形外科植入物的對準信息數(shù)據(jù)的計算機實施的方法、計算裝置和計算機可讀存儲介質”、申請?zhí)枮?01280020546.2的中國專利申請的分案申請。
本發(fā)明涉及提供用于對準患者關節(jié)的整形外科植入物的對準信息數(shù)據(jù)的計算機實施的方法、計算裝置和計算機可讀存儲介質。
本發(fā)明開發(fā)來主要用于提供對準患者膝或髖關節(jié)的整形外科植入物的對準信息數(shù)據(jù)，及提供用于幫助對準患者膝或髖關節(jié)的整形外科植入物的工具，并將在下面結合本申請進行描述。然而，應意識到，本發(fā)明不限于該特定使用領域。
背景技術：
多年以來，由于損傷或退變而用整形外科植入物置換關節(jié)已很尋常。年長的一代追求更加注重健康的人生觀及活躍的生活方式使得在較早年齡出現(xiàn)關節(jié)退變或損傷的頻率日益增加。
這樣，關節(jié)如膝或髖關節(jié)必須通過外科手術進行修復，在一些情形下完全置換。目前置換關節(jié)的方法通常涉及關節(jié)的力軸對準以置放整形外科植入物。這涉及進行多個靜止物理測量以使整形外科植入物與患者的主要力學負重軸對準。例如，對于膝關節(jié)，這涉及基于與髖中心、膝中心和踝中心相交的力學負重軸對準整形外科植入物。
目前的標準外科手術實踐是使用(機械和計算機驅動的)儀器來使植入物與參考點對準。使用膝中的力軸和髖中的相似幾何參考系(例如45度杯傾角、15-20度杯前傾角、中間股骨干位置)。
還已知試圖通過改變植入物位置而調整關節(jié)活動范圍。這或通過專家處理/外科醫(yī)生的感覺人工進行，或通過計算確定的活動范圍中心軸進行。
還應注意到，商用計算機導航系統(tǒng)目前提供關于機械對準的信息及從該信息定制植入物位置的能力。
使用力軸對準的全關節(jié)置換，盡管在生存和壽命方面具有有利結果，但通常在患者機能結果方面令人失望。換言之，這些關節(jié)不適合人希望進行的活動，因而導致人疼痛和不舒適。在一些情形下，前述活動將導致植入物失效。
進行全關節(jié)置換的人極少實現(xiàn)與其非關節(jié)炎同齡人相當?shù)纳罘绞?。這樣，缺少在全關節(jié)置換后使患者機能和生活質量得以改善的技術。
上面提及的問題可歸因于“現(xiàn)貨供應”的整形外科植入物設計缺乏患者特異性。不管其年齡、性別、活動水平或體形如何，所有患者在同樣的位置接收同樣的植入物設計。
患者多樣性最近在整形外科文獻內已受到大量關注。時下關注的例子是男性和女性膝部尺寸的差別。這已導致全膝置換(tkr)制造商為男性和女性植入物引入分開的尺寸范圍。
這僅僅一定程度解決整形外科醫(yī)生在目前實踐中遭遇的多樣性。許多公開的研究強調采樣的患者群內的許多形態(tài)差異。
恰當?shù)睦邮腔颊呙劰瞧簝A角的差異。通過測量，相較女性，男性平均具有明顯不同的后傾角。此外，已觀察到有明顯的性別間變化。但制造商仍然向外科醫(yī)生建議以一刀切的“標準”推薦的假體對準來植入對準脛骨部分的膝置換件。無論你是男性還是女性、無論你具有嚴重的脛骨傾角還是具有輕微的脛骨傾角、無論你高矮、或無論你對生活方式的要求是高還是低，對準建議均不變。
不僅僅脛骨部分對準是這樣。通常向外科醫(yī)生建議的所有對準參數(shù)均為一刀切的一般化。該tkr外科手術的一刀切方法使機能結果相當差。
類似的一般化可在髖置換情形發(fā)現(xiàn)。所有患者的“黃金標準”髖臼杯位置定義為相對于前骨盆平面呈45度傾斜及20度前傾。當患者存在解剖變化時，如骨盆傾斜、骨盆移動性或骨盆穩(wěn)定性，這樣的標準對準變得不適當。
在使用成像數(shù)據(jù)和快速原型制造技術的全膝置換外科手術中，用于實現(xiàn)力軸對準的方法的例子包括：prophecytm(wrightmedicaltechnology,inc.)、trumatchtm(depuyorthopaedics,inc.ajohnson&johnsoncompany)、signaturetmpersonalizedtotalkneereplacement(biomet,inc.)、mykneetm(medacta,internationalsa)、zimmertmpatientspecificinstruments(zimmer,inc.)、otiskneetm(otismed,corp.)、和visionairetm(smith&nephew,inc.)等。
在使用計算機導航軟件的全膝置換外科手術中，用于實現(xiàn)力軸對準的方法的例子包括：enactkneenavigationsystemtm(stryker)和brainlabtmkneenavigation(brainlab,inc.)。
在使用機器人系統(tǒng)的全膝置換外科手術中，用于實現(xiàn)力軸對準的方法的例子包括：makoplastytmpartialkneeresurfacing(makosurgicalcorp.)。
然而，在已知的對準方法中，均未考慮年齡、性別、活動水平或體形等因素的處理，而這些因素最終將影響人對特定對準怎樣反應。
本發(fā)明尋求提供計算機實施的方法、計算裝置和計算機可讀存儲介質，其提供用于對準患者關節(jié)的整形外科植入物的對準信息數(shù)據(jù)。本發(fā)明將克服或實質上改進現(xiàn)有技術的至少部分缺陷，或至少提供一種備選方案。
應當理解，如果在此提及任何現(xiàn)有技術信息，這樣的提及并不構成承認該信息形成本領域常識的一部分，包括在澳大利亞或任何其它國家。
技術實現(xiàn)要素：
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種計算機實施的方法，其提供用于對準患者關節(jié)的整形外科植入物的對準信息數(shù)據(jù)，該計算機實施的方法包括步驟：
-響應于患者特異信息數(shù)據(jù)以得到患者數(shù)據(jù)，患者特異信息數(shù)據(jù)為一個或多個動態(tài)特性的指示；及
-響應于患者數(shù)據(jù)以提供用于對準整形外科植入物的對準信息數(shù)據(jù)。
有利地，根據(jù)患者特異的對準信息數(shù)據(jù)，整形外科植入物可精確地對準以適合患者的關節(jié)。
優(yōu)選地，對準信息數(shù)據(jù)包括關節(jié)的實際3d模型數(shù)據(jù)。
有利地，包括患者關節(jié)的3d模型數(shù)據(jù)的對準信息數(shù)據(jù)確保整形外科植入物的精確對準以適合該關節(jié)。
優(yōu)選地，對準信息數(shù)據(jù)包括下述之一或多個：整形外科植入物的位置信息數(shù)據(jù)、及整形外科植入物的方向信息數(shù)據(jù)。
有利地，包括整形外科植入物的位置信息數(shù)據(jù)和方向信息數(shù)據(jù)的對準信息數(shù)據(jù)確保整形外科植入物可相對于患者的關節(jié)精確定位和定向。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括指明一個或多個所希望的植入后活動的、患者得到的數(shù)據(jù)。
有利地，整形外科植入物可被精確對準以適合患者的關節(jié)進而使患者能形成一個或多個所希望的植入后活動。
優(yōu)選地，一個或多個動態(tài)特性包括基于下述之一或多個的虛擬預測：關節(jié)運動學數(shù)據(jù)、關節(jié)負重數(shù)據(jù)、及所希望的植入后活動期間的關節(jié)咬合行為數(shù)據(jù)。
有利地，借助于關節(jié)運動學數(shù)據(jù)、關節(jié)負重數(shù)據(jù)、及關節(jié)咬合行為數(shù)據(jù)的虛擬預測，整形外科植入物可被精確對準以適合患者的關節(jié)，從而使患者能進行對應的一個或多個所希望的植入后活動。
優(yōu)選地，虛擬預測包括計算機模型預測。
有利地，關節(jié)運動學數(shù)據(jù)、關節(jié)負重數(shù)據(jù)、及關節(jié)咬合行為數(shù)據(jù)的虛擬預測提供為計算機模型預測以預測整形外科植入物進行一個或多個所希望的植入后活動時的性能。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)指示一個或多個靜態(tài)特性。
有利地，借助于考慮患者關節(jié)的一個或多個靜態(tài)特性而得到患者關節(jié)特異的對準信息數(shù)據(jù)，整形外科植入物可被精確對準以適合患者的關節(jié)。
優(yōu)選地，一個或多個靜態(tài)特性包括生物力學參考系的一個或多個承重軸。
有利地，借助于考慮患者關節(jié)的生物力學參考系的一個或多個承重軸而得到患者關節(jié)特異的對準信息數(shù)據(jù)，整形外科植入物可被精確對準以適合患者的關節(jié)。
優(yōu)選地，生物力學參考系的一個或多個承重軸包括主承重軸。
有利地，借助于考慮患者關節(jié)的主承重軸而得到患者關節(jié)特異的對準信息數(shù)據(jù)，整形外科植入物可被精確對準以適合患者的關節(jié)。
優(yōu)選地，一個或多個靜態(tài)特性包括具有下述參考系的生物力學參考系組的至少一參考系的一個或多個承重軸：髖臼參考系、股骨參考系、脛骨參考系、和脊骨參考系。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括2d成像數(shù)據(jù)。
有利地，借助于考慮患者關節(jié)的2d成像數(shù)據(jù)而得到對準信息數(shù)據(jù)，整形外科植入物可被精確對準以適合患者的關節(jié)。
優(yōu)選地，2d成像數(shù)據(jù)包括下述之一或多個：x射線數(shù)據(jù)和直觀熒光透視數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括3d成像數(shù)據(jù)。
有利地，借助于考慮患者關節(jié)的3d成像數(shù)據(jù)而得到對準信息數(shù)據(jù)，整形外科植入物可被精確對準以適合患者的關節(jié)。
優(yōu)選地，3d成像數(shù)據(jù)包括下述之一或多個：磁共振成像(mri)數(shù)據(jù)、計算機控制斷層掃描(ct)數(shù)據(jù)、超聲數(shù)據(jù)、放射數(shù)據(jù)、及動作捕捉數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括4d成像數(shù)據(jù)。
有利地，借助于考慮患者關節(jié)的4d成像數(shù)據(jù)而得到對準信息數(shù)據(jù)，整形外科植入物可被精確對準以適合患者的關節(jié)。
優(yōu)選地，4d成像數(shù)據(jù)包括動作捕捉數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括2d和3d成像數(shù)據(jù)。
有利地，借助于考慮患者關節(jié)的2d和3d成像數(shù)據(jù)而得到對準信息數(shù)據(jù)，整形外科植入物可被精確對準以適合患者的關節(jié)。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括指示患者的一個或多個物理特性的數(shù)據(jù)。
有利地，借助于考慮患者的一個或多個物理特性而得到對準信息數(shù)據(jù)，整形外科植入物可被精確對準以適合患者的關節(jié)。
優(yōu)選地，一個或多個物理特性包括下述之一或多個：年齡數(shù)據(jù)、性別數(shù)據(jù)、身高數(shù)據(jù)、體重數(shù)據(jù)、活動水平數(shù)據(jù)、bmi數(shù)據(jù)、膘情數(shù)據(jù)和體形數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，計算機實施的方法還包括步驟：
-根據(jù)患者數(shù)據(jù)和患者獲得的數(shù)據(jù)確定一組可能的對準信息數(shù)據(jù)，患者獲得的數(shù)據(jù)指示一個或多個所希望的植入后活動，患者獲得的數(shù)據(jù)包括植入后活動偏好數(shù)據(jù)；及
-根據(jù)植入后活動偏好數(shù)據(jù)從該組可能的對準信息數(shù)據(jù)選擇對準信息數(shù)據(jù)。
有利地，借助于考慮患者進行一個或多個所希望的植入后活動的偏好而得到對準信息數(shù)據(jù)，整形外科植入物可被精確對準以適合患者的關節(jié)。
優(yōu)選地，植入后活動偏好數(shù)據(jù)是指示一個或多個所希望的植入后活動的相比而言的患者偏好的偏好比。
有利地，借助于考慮進行一個或多個所希望的植入后活動的相比而言的偏好比而得到對準信息數(shù)據(jù)，整形外科植入物可被精確對準以適合患者的關節(jié)。
優(yōu)選地，計算機實施的方法還包括步驟：
-訪問庫對準信息數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，其中對準信息數(shù)據(jù)根據(jù)庫對準信息數(shù)據(jù)進行進一步選擇。
有利地，借助于考慮進行一個或多個所希望的植入后活動的庫對準信息數(shù)據(jù)而得到對準信息數(shù)據(jù)，整形外科植入物可被精確對準以適合患者的關節(jié)。
優(yōu)選地，庫對準信息數(shù)據(jù)包括與用于進行一個或多個所希望的植入后活動中的至少一個活動的一組可用整形外科植入物有關的數(shù)據(jù)。
有利地，借助于考慮與用于進行一個或多個所希望的植入后活動中的至少一個活動的一組可用整形外科植入物有關的庫對準信息數(shù)據(jù)而得到對準信息數(shù)據(jù)，整形外科植入物可被精確對準以適合患者的關節(jié)。
優(yōu)選地，庫對準信息數(shù)據(jù)包括與一組安裝有用于進行一個或多個所希望的植入后活動中的至少一活動的整形外科植入物的患者有關的數(shù)據(jù)。
有利地，借助于考慮與一組安裝有用于進行一個或多個所希望的植入后活動中的至少一活動的整形外科植入物的患者有關的庫對準信息數(shù)據(jù)而得到對準信息數(shù)據(jù)，整形外科植入物可被精確對準以適合患者的關節(jié)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種根據(jù)如上所述的計算機實施的方法產(chǎn)生的對準信息數(shù)據(jù)控制對準系統(tǒng)以對準整形外科植入物的方法。
有利地，根據(jù)上面得到的對準信息數(shù)據(jù)使用對準系統(tǒng)，整形外科植入物可被精確對準以適合患者的關節(jié)。
優(yōu)選地，對準系統(tǒng)選自下組：機器人對準系統(tǒng)、觸覺反饋對準系統(tǒng)、和計算機輔助對準系統(tǒng)。
有利地，根據(jù)上面得到的對準信息數(shù)據(jù)使用機器人對準系統(tǒng)、觸覺反饋對準系統(tǒng)或計算機輔助對準系統(tǒng)之一，整形外科植入物可被精確對準以適合患者的關節(jié)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于提供對準信息數(shù)據(jù)的計算裝置，對準信息數(shù)據(jù)用于患者關節(jié)的整形外科植入物的對準，該計算裝置包括：
-用于處理數(shù)字數(shù)據(jù)的處理器；
-用于保存包括計算機程序代碼的數(shù)字數(shù)據(jù)并經(jīng)總線連接到處理器的存儲裝置；及
-用于發(fā)送和接收數(shù)字數(shù)據(jù)并經(jīng)總線連接到處理器的數(shù)據(jù)接口，其中處理器受計算機程序代碼控制以：
-經(jīng)數(shù)據(jù)接口接收指示一個或多個動態(tài)特性的患者特異信息數(shù)據(jù)；
-根據(jù)患者特異信息數(shù)據(jù)計算患者數(shù)據(jù)；及
-根據(jù)患者數(shù)據(jù)計算整形外科植入物的對準信息數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，對準信息數(shù)據(jù)包括關節(jié)的實際3d模型數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，對準信息數(shù)據(jù)包括下述之一或多個：整形外科植入物的位置信息數(shù)據(jù)、及整形外科植入物的方向信息數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括指明一個或多個所希望的植入后活動的、患者得到的數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，一個或多個動態(tài)特性包括基于下述之一或多個的虛擬預測：關節(jié)運動學數(shù)據(jù)、關節(jié)負重數(shù)據(jù)、及所希望的植入后活動期間的關節(jié)咬合行為數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，虛擬預測包括計算機模型預測。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)指示一個或多個靜態(tài)特性。
優(yōu)選地，一個或多個靜態(tài)特性包括生物力學參考系的一個或多個承重軸。
優(yōu)選地，生物力學參考系的一個或多個承重軸包括主承重軸。
優(yōu)選地，一個或多個靜態(tài)特性包括具有下述參考系的生物力學參考系組的至少一參考系的一個或多個承重軸：髖臼參考系、股骨參考系、脛骨參考系、和脊骨參考系。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括2d成像數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，2d成像數(shù)據(jù)包括下述之一或多個：x射線數(shù)據(jù)和直觀熒光透視數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括3d成像數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，3d成像數(shù)據(jù)包括下述之一或多個：磁共振成像(mri)數(shù)據(jù)、計算機控制斷層掃描(ct)數(shù)據(jù)、超聲數(shù)據(jù)、放射數(shù)據(jù)、及動作捕捉數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括4d成像數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，4d成像數(shù)據(jù)包括動作捕捉數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括2d和3d成像數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括指示患者的一個或多個物理特性的數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，一個或多個物理特性包括下述之一或多個：年齡數(shù)據(jù)、性別數(shù)據(jù)、身高數(shù)據(jù)、體重數(shù)據(jù)、活動水平數(shù)據(jù)、bmi數(shù)據(jù)、膘情數(shù)據(jù)和體形數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，處理器由計算機程序代碼進一步控制以：
-經(jīng)數(shù)據(jù)接口接收指示一個或多個所希望的植入后活動的、患者獲得的數(shù)據(jù)，患者獲得的數(shù)據(jù)包括植入后活動偏好數(shù)據(jù)；
-根據(jù)患者數(shù)據(jù)和患者獲得的數(shù)據(jù)計算一組可能的對準信息數(shù)據(jù)；及
-根據(jù)植入后活動偏好數(shù)據(jù)從該組可能的對準信息數(shù)據(jù)選擇對準信息數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，植入后活動偏好數(shù)據(jù)是指示一個或多個所希望的植入后活動的相比而言的患者偏好的偏好比。
優(yōu)選地，計算裝置還包括用于保存包括庫對準信息數(shù)據(jù)的數(shù)字數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫連接到處理器，其中處理器由計算機程序代碼進一步控制以：
-從數(shù)據(jù)庫加載庫對準信息數(shù)據(jù)，其中對準信息數(shù)據(jù)根據(jù)庫對準信息數(shù)據(jù)進行進一步選擇。
優(yōu)選地，庫對準信息數(shù)據(jù)包括與用于進行一個或多個所希望的植入后活動中的至少一個活動的一組可用整形外科植入物有關的數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，庫對準信息數(shù)據(jù)包括與一組安裝有用于進行一個或多個所希望的植入后活動中的至少一活動的整形外科植入物的患者有關的數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種包括可由計算機執(zhí)行的計算機程序代碼指令的計算機可讀存儲介質，這些指令用于：
-經(jīng)數(shù)據(jù)接口接收指示一個或多個動態(tài)特性的患者特異信息數(shù)據(jù)；
-根據(jù)患者特異信息數(shù)據(jù)計算患者數(shù)據(jù)；及
-根據(jù)患者數(shù)據(jù)計算整形外科植入物的對準信息數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，對準信息數(shù)據(jù)包括關節(jié)的實際3d模型數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，對準信息數(shù)據(jù)包括下述之一或多個：整形外科植入物的位置信息數(shù)據(jù)、及整形外科植入物的方向信息數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括指明一個或多個所希望的植入后活動的、患者得到的數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，一個或多個動態(tài)特性包括基于下述之一或多個的虛擬預測：關節(jié)運動學數(shù)據(jù)、關節(jié)負重數(shù)據(jù)、及所希望的植入后活動期間的關節(jié)咬合行為數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，虛擬預測包括計算機模型預測。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)指示一個或多個靜態(tài)特性。
優(yōu)選地，一個或多個靜態(tài)特性包括生物力學參考系的一個或多個承重軸。
優(yōu)選地，生物力學參考系的一個或多個承重軸包括主承重軸。
優(yōu)選地，一個或多個靜態(tài)特性包括具有下述參考系的生物力學參考系組的至少一參考系的一個或多個承重軸：髖臼參考系、股骨參考系、脛骨參考系、和脊骨參考系。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括2d成像數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，2d成像數(shù)據(jù)包括下述之一或多個：x射線數(shù)據(jù)和直觀熒光透視數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括3d成像數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，3d成像數(shù)據(jù)包括下述之一或多個：磁共振成像(mri)數(shù)據(jù)、計算機控制斷層掃描(ct)數(shù)據(jù)、超聲數(shù)據(jù)、放射數(shù)據(jù)、及動作捕捉數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括4d成像數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，4d成像數(shù)據(jù)包括動作捕捉數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括2d和3d成像數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括指示患者的一個或多個物理特性的數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，一個或多個物理特性包括下述之一或多個：年齡數(shù)據(jù)、性別數(shù)據(jù)、身高數(shù)據(jù)、體重數(shù)據(jù)、活動水平數(shù)據(jù)、bmi數(shù)據(jù)、膘情數(shù)據(jù)和體形數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，計算機可讀存儲介質進一步包括指令以：
-經(jīng)數(shù)據(jù)接口接收指示一個或多個所希望的植入后活動的、患者獲得的數(shù)據(jù)，患者獲得的數(shù)據(jù)包括植入后活動偏好數(shù)據(jù)；
-根據(jù)患者數(shù)據(jù)和患者獲得的數(shù)據(jù)計算一組可能的對準信息數(shù)據(jù)；及
-根據(jù)植入后活動偏好數(shù)據(jù)從該組可能的對準信息數(shù)據(jù)選擇對準信息數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，植入后活動偏好數(shù)據(jù)是指示一個或多個所希望的植入后活動的相比而言的患者偏好的偏好比。
優(yōu)選地，計算機可讀存儲介質進一步包括指令以：
-從數(shù)據(jù)庫加載庫對準信息數(shù)據(jù)，其中對準信息數(shù)據(jù)根據(jù)庫對準信息數(shù)據(jù)進行進一步選擇。
優(yōu)選地，庫對準信息數(shù)據(jù)包括與用于進行一個或多個所希望的植入后活動中的至少一個活動的一組可用整形外科植入物有關的數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，庫對準信息數(shù)據(jù)包括與一組安裝有用于進行一個或多個所希望的植入后活動中的至少一活動的整形外科植入物的患者有關的數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種客戶端計算裝置，包括用于發(fā)送和接收數(shù)字數(shù)據(jù)并跨數(shù)據(jù)鏈路連到先前任一段所述的計算裝置的接口，其中該接口適于發(fā)送和接收先前任一段中提及的數(shù)字數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種計算機實施的方法，用于從一組可用整形外科植入物中為患者的關節(jié)選擇整形外科植入物，該計算機實施的方法包括步驟：
-根據(jù)先前任一段中描述的計算機實施的方法獲得患者的對準信息數(shù)據(jù)；及
-響應于該對準信息數(shù)據(jù)而從一組可用整形外科植入物中選擇整形外科植入物。
有利地，根據(jù)患者特異的對準信息數(shù)據(jù)，可從一組可用整形外科植入物中選擇適合患者關節(jié)的整形外科植入物。
優(yōu)選地，該計算機實施的方法還包括步驟：
-響應于所選整形外科植入物，用該對準信息數(shù)據(jù)更新庫對準信息庫。
有利地，一旦已根據(jù)患者特異的對準信息數(shù)據(jù)從一組可用整形外科植入物中選擇適合患者關節(jié)的適當整形外科植入物，庫對準信息數(shù)據(jù)庫可用與患者關節(jié)相關聯(lián)的對準信息數(shù)據(jù)進行更新。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種計算裝置，用于從一組可用整形外科植入物中為患者的關節(jié)選擇整形外科植入物，該計算裝置包括：
-用于處理數(shù)字數(shù)據(jù)的處理器；
-用于保存包括計算機程序代碼的數(shù)字數(shù)據(jù)并經(jīng)總線連接到處理器的存儲裝置；及
-用于發(fā)送和接收數(shù)字數(shù)據(jù)并經(jīng)總線連接到處理器的數(shù)據(jù)接口，其中處理器由計算機程序代碼控制以：
-根據(jù)先前任一段中描述的計算機實施的方法接收患者的對準信息數(shù)據(jù)；及
-根據(jù)該對準信息數(shù)據(jù)而從一組可用整形外科植入物中選擇整形外科植入物。
優(yōu)選地，該計算裝置還包括用于保存包括對準信息數(shù)據(jù)的數(shù)字數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫連到處理器，其中處理器由計算機程序代碼進一步控制以：
-根據(jù)所選整形外科植入物，用對準信息數(shù)據(jù)更新數(shù)據(jù)庫。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種計算機可讀存儲介質，包括可由計算機執(zhí)行的計算機程序代碼指令，這些指令用于：
-根據(jù)先前任一段中描述的計算機實施的方法接收患者的對準信息數(shù)據(jù)；及
-根據(jù)該對準信息數(shù)據(jù)而從一組可用整形外科植入物中選擇整形外科植入物。
優(yōu)選地，該計算機可讀存儲介質還包括指令以：
-根據(jù)所選整形外科植入物，用對準信息數(shù)據(jù)更新數(shù)據(jù)庫。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種客戶端計算裝置，包括用于發(fā)送和接收數(shù)字數(shù)據(jù)并跨數(shù)據(jù)鏈路連到先前任一段中所述的計算裝置的接口，其中該接口適于發(fā)送和接收先前任一段中提及的數(shù)字數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種計算機實施的方法，用于對準患者關節(jié)的整形外科植入物，該計算機實施的方法包括步驟：
-根據(jù)先前任一段中描述的計算機實施的方法獲得對準信息數(shù)據(jù)；及
-響應于該對準信息數(shù)據(jù)，使得整形外科植入物相對于患者關節(jié)對準。
有利地，根據(jù)所獲得的、患者特異的對準信息數(shù)據(jù)，整形外科植入物可相對于患者關節(jié)得以精確對準。
優(yōu)選地，整形外科植入物通過接收對準信息數(shù)據(jù)的對準系統(tǒng)進行對準。
有利地，根據(jù)上面得到的對準信息數(shù)據(jù)使用對準系統(tǒng)，整形外科植入物可被精確對準以適合患者的關節(jié)。
優(yōu)選地，對準系統(tǒng)選自下組：機器人對準系統(tǒng)、觸覺反饋對準系統(tǒng)、和計算機輔助對準系統(tǒng)。
有利地，根據(jù)上面得到的對準信息數(shù)據(jù)使用機器人對準系統(tǒng)、觸覺反饋對準系統(tǒng)或計算機輔助對準系統(tǒng)之一，整形外科植入物可被精確對準以適合患者的關節(jié)。
優(yōu)選地，計算機實施的方法還包括步驟：
-響應于對準的整形外科植入物，用對準信息數(shù)據(jù)更新庫對準信息數(shù)據(jù)庫。
有利地，有利地，一旦已根據(jù)患者特異的對準信息數(shù)據(jù)對準整形外科植入物以適合患者的關節(jié)，庫對準信息數(shù)據(jù)庫可用與患者關節(jié)相關聯(lián)的對準信息數(shù)據(jù)進行更新。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于對準患者關節(jié)的整形外科植入物的計算裝置，該計算裝置包括：
-用于處理數(shù)字數(shù)據(jù)的處理器；
-用于保存包括計算機程序代碼的數(shù)字數(shù)據(jù)并經(jīng)總線連接到處理器的存儲裝置；及
-用于發(fā)送和接收數(shù)字數(shù)據(jù)并經(jīng)總線連接到處理器的數(shù)據(jù)接口，其中處理器由計算機程序代碼控制以：
-根據(jù)先前任一段中描述的計算機實施的方法經(jīng)數(shù)據(jù)接口接收患者的對準信息數(shù)據(jù)；及
-經(jīng)數(shù)據(jù)接口將對準信息數(shù)據(jù)發(fā)送給對準系統(tǒng)以相對于患者關節(jié)對準整形外科植入物。
優(yōu)選地，對準系統(tǒng)選自下組：機器人對準系統(tǒng)、觸覺反饋對準系統(tǒng)、和計算機輔助對準系統(tǒng)。
優(yōu)選地，該計算裝置還包括用于保存包括對準信息數(shù)據(jù)的數(shù)字數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫連到處理器，其中處理器由計算機程序代碼進一步控制以：
-根據(jù)對準的整形外科植入物，用對準信息數(shù)據(jù)更新數(shù)據(jù)庫。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種計算機可讀存儲介質，包括可由計算機執(zhí)行的計算機程序代碼指令，這些指令用于：
-經(jīng)數(shù)據(jù)接口接收根據(jù)先前任一段中描述的計算機實施的方法獲得的患者對準信息數(shù)據(jù)；及
-經(jīng)數(shù)據(jù)接口將對準信息數(shù)據(jù)發(fā)送給對準系統(tǒng)以相對于患者關節(jié)對準整形外科植入物。
優(yōu)選地，對準系統(tǒng)選自下組：機器人對準系統(tǒng)、觸覺反饋對準系統(tǒng)、和計算機輔助對準系統(tǒng)。
優(yōu)選地，計算機可讀存儲介質還包括指令以：
-根據(jù)對準的整形外科植入物，用對準信息數(shù)據(jù)更新數(shù)據(jù)庫。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種客戶端計算裝置，包括用于發(fā)送和接收數(shù)字數(shù)據(jù)并跨數(shù)據(jù)鏈路連到先前任一段中所述的計算裝置的接口，其中該接口適于發(fā)送和接收先前任一段中提及的數(shù)字數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種計算機實施的方法，用于患者關節(jié)的整形外科植入物的對準進行建模，該計算機實施的方法包括步驟：
-響應于患者特異信息數(shù)據(jù)以得到患者數(shù)據(jù)，該患者特異信息數(shù)據(jù)指示一個或多個動態(tài)特性；及
-響應于該患者數(shù)據(jù)以提供關節(jié)的3d模型數(shù)據(jù)，使得3d模型數(shù)據(jù)展現(xiàn)整形外科植入物基于患者特異信息數(shù)據(jù)的對準配置。
有利地，整形外科植入物的對準配置可被精確建模以借助于患者特異信息數(shù)據(jù)使整形外科植入物適合患者的關節(jié)。
優(yōu)選地，一個或多個動態(tài)特性包括基于下述之一或多個的虛擬預測：關節(jié)運動學數(shù)據(jù)、關節(jié)負重數(shù)據(jù)、及所希望的植入后活動期間的關節(jié)咬合行為數(shù)據(jù)。
有利地，借助于基于關節(jié)運動學數(shù)據(jù)、關節(jié)負重數(shù)據(jù)、及關節(jié)咬合行為數(shù)據(jù)的虛擬預測，整形外科植入物的對準配置可被精確建模以使整形外科植入物適合患者的關節(jié)。
優(yōu)選地，虛擬預測包括計算機模型預測。
有利地，關節(jié)運動學數(shù)據(jù)、關節(jié)負重數(shù)據(jù)、及關節(jié)咬合行為數(shù)據(jù)的虛擬預測提供為計算機模型預測以預測整形外科植入物的對準配置以使整形外科植入物適合患者的關節(jié)。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)指示一個或多個靜態(tài)特性。
有利地，借助于考慮患者關節(jié)的一個或多個靜態(tài)特性的、與患者關節(jié)相關聯(lián)的患者特異信息數(shù)據(jù)，整形外科植入物的對準配置可被精確建模以使整形外科植入物適合患者的關節(jié)。
優(yōu)選地，一個或多個靜態(tài)特性包括生物力學參考系的一個或多個承重軸。
有利地，借助于考慮患者關節(jié)的生物力學參考系的一個或多個承重軸的、與患者關節(jié)相關聯(lián)的患者特異信息數(shù)據(jù)，整形外科植入物的對準配置可被精確建模以使整形外科植入物適合患者的關節(jié)。
優(yōu)選地，生物力學參考系的一個或多個承重軸包括主承重軸。
有利地，借助于考慮患者關節(jié)的主承重軸的、與患者關節(jié)相關聯(lián)的患者特異信息數(shù)據(jù)，整形外科植入物的對準配置可被精確建模以使整形外科植入物適合患者的關節(jié)。
優(yōu)選地，一個或多個靜態(tài)特性包括具有下述參考系的生物力學參考系組的至少一參考系的一個或多個承重軸：髖臼參考系、股骨參考系、脛骨參考系、和脊骨參考系。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括2d成像數(shù)據(jù)。
有利地，借助于考慮患者關節(jié)的2d成像數(shù)據(jù)的、與患者關節(jié)相關聯(lián)的患者特異信息數(shù)據(jù)，整形外科植入物的對準配置可被精確建模以使整形外科植入物適合患者的關節(jié)。
優(yōu)選地，2d成像數(shù)據(jù)包括下述之一或多個：x射線數(shù)據(jù)和直觀熒光透視數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括3d成像數(shù)據(jù)。
有利地，借助于考慮患者關節(jié)的3d成像數(shù)據(jù)的、與患者關節(jié)相關聯(lián)的患者特異信息數(shù)據(jù)，整形外科植入物的對準配置可被精確建模以使整形外科植入物適合患者的關節(jié)。
優(yōu)選地，3d成像數(shù)據(jù)包括下述之一或多個：磁共振成像(mri)數(shù)據(jù)、計算機控制斷層掃描(ct)數(shù)據(jù)、超聲數(shù)據(jù)、放射數(shù)據(jù)、及動作捕捉數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括4d成像數(shù)據(jù)。
有利地，借助于考慮患者關節(jié)的4d成像數(shù)據(jù)的、與患者關節(jié)相關聯(lián)的患者特異信息數(shù)據(jù)，整形外科植入物的對準配置可被精確建模以使整形外科植入物適合患者的關節(jié)。
優(yōu)選地，4d成像數(shù)據(jù)包括動作捕捉數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括2d和3d成像數(shù)據(jù)。
有利地，借助于考慮患者關節(jié)的2d和3d成像數(shù)據(jù)的、與患者關節(jié)相關聯(lián)的患者特異信息數(shù)據(jù)，整形外科植入物的對準配置可被精確建模以使整形外科植入物適合患者的關節(jié)。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括指示患者的一個或多個物理特性的數(shù)據(jù)。
有利地，借助于考慮患者的一個或多個物理特性的、與患者關節(jié)相關聯(lián)的患者特異信息數(shù)據(jù)，整形外科植入物的對準配置可被精確建模以使整形外科植入物適合患者的關節(jié)。
優(yōu)選地，一個或多個物理特性包括下述之一或多個：年齡數(shù)據(jù)、性別數(shù)據(jù)、身高數(shù)據(jù)、體重數(shù)據(jù)、活動水平數(shù)據(jù)、bmi數(shù)據(jù)、膘情數(shù)據(jù)和體形數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，計算機實施的方法還包括步驟：
-根據(jù)患者數(shù)據(jù)和患者獲得的數(shù)據(jù)確定一組可能的對準配置，患者獲得的數(shù)據(jù)指示一個或多個所希望的植入后活動，患者獲得的數(shù)據(jù)包括植入后活動偏好數(shù)據(jù)；及
-根據(jù)植入后活動偏好數(shù)據(jù)從該組可能的對準配置選擇對準配置。
有利地，借助于考慮患者進行一個或多個所希望的植入后活動的偏好的、與患者關節(jié)相關聯(lián)的患者特異信息數(shù)據(jù)，整形外科植入物的對準配置可被精確建模以使整形外科植入物適合患者的關節(jié)。
優(yōu)選地，植入后活動偏好數(shù)據(jù)是指示一個或多個所希望的植入后活動的相比而言的患者偏好的偏好比。
有利地，借助于考慮進行一個或多個所希望的植入后活動的相比而言的偏好比的、與患者關節(jié)相關聯(lián)的患者特異信息數(shù)據(jù)，整形外科植入物的對準配置可被精確建模以使整形外科植入物適合患者的關節(jié)。
優(yōu)選地，計算機實施的方法還包括步驟：
-訪問庫對準配置數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，其中對準配置根據(jù)庫對準配置數(shù)據(jù)進行進一步選擇。
有利地，借助于考慮適合進行一個或多個所希望的植入后活動的庫對準配置的、與患者關節(jié)相關聯(lián)的患者特異信息數(shù)據(jù)，可選擇整形外科植入物的對準配置以使整形外科植入物適合患者的關節(jié)。
優(yōu)選地，庫對準配置數(shù)據(jù)包括與用于進行一個或多個所希望的植入后活動中的至少一個活動的一組可用整形外科植入物有關的數(shù)據(jù)。
有利地，借助于考慮與先前由其它患者為進行一個或多個所希望的植入后活動中的至少一個活動而選擇的一組可用整形外科植入物有關的庫對準配置的、與患者關節(jié)相關聯(lián)的患者特異信息數(shù)據(jù)，可選擇整形外科植入物的對準配置以使整形外科植入物適合患者的關節(jié)。
優(yōu)選地，庫對準配置數(shù)據(jù)包括與一組安裝有用于進行一個或多個所希望的植入后活動中的至少一活動的整形外科植入物的患者有關的數(shù)據(jù)。
有利地，借助于考慮與一組先前已安裝有適合進行一個或多個所希望的植入后活動中的至少一活動的整形外科植入物的患者有關的庫對準配置的、與患者關節(jié)相關聯(lián)的患者特異信息數(shù)據(jù)，可選擇整形外科植入物的對準配置以使整形外科植入物適合患者的關節(jié)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于對患者關節(jié)的整形外科植入物的對準進行建模的計算裝置，該計算裝置包括：
-用于處理數(shù)字數(shù)據(jù)的處理器；
-用于保存包括計算機程序代碼的數(shù)字數(shù)據(jù)并經(jīng)總線連接到處理器的存儲裝置；及
-用于發(fā)送和接收數(shù)字數(shù)據(jù)并經(jīng)總線連接到處理器的數(shù)據(jù)接口，其中處理器受計算機程序代碼控制以：
-經(jīng)數(shù)據(jù)接口接收患者特異信息數(shù)據(jù)以得到患者數(shù)據(jù)，患者特異信息數(shù)據(jù)指示一個或多個動態(tài)特性；
-根據(jù)患者特異信息數(shù)據(jù)計算患者數(shù)據(jù)；及
-根據(jù)患者數(shù)據(jù)計算關節(jié)的3d模型數(shù)據(jù)，使得3d模型數(shù)據(jù)展現(xiàn)整形外科植入物的對準配置。
優(yōu)選地，一個或多個動態(tài)特性包括基于下述之一或多個的虛擬預測：關節(jié)運動學數(shù)據(jù)、關節(jié)負重數(shù)據(jù)、及所希望的植入后活動期間的關節(jié)咬合行為數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，虛擬預測包括計算機模型預測。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)指示一個或多個靜態(tài)特性。
優(yōu)選地，一個或多個靜態(tài)特性包括生物力學參考系的一個或多個承重軸。
優(yōu)選地，生物力學參考系的一個或多個承重軸包括主承重軸。
優(yōu)選地，一個或多個靜態(tài)特性包括具有下述參考系的生物力學參考系組的至少一參考系的一個或多個承重軸：髖臼參考系、股骨參考系、脛骨參考系、和脊骨參考系。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括2d成像數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，2d成像數(shù)據(jù)包括下述之一或多個：x射線數(shù)據(jù)和直觀熒光透視數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括3d成像數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，3d成像數(shù)據(jù)包括下述之一或多個：磁共振成像(mri)數(shù)據(jù)、計算機控制斷層掃描(ct)數(shù)據(jù)、超聲數(shù)據(jù)、放射數(shù)據(jù)、及動作捕捉數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括4d成像數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，4d成像數(shù)據(jù)包括動作捕捉數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括2d和3d成像數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括指示患者的一個或多個物理特性的數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，一個或多個物理特性包括下述之一或多個：年齡數(shù)據(jù)、性別數(shù)據(jù)、身高數(shù)據(jù)、體重數(shù)據(jù)、活動水平數(shù)據(jù)、bmi數(shù)據(jù)、膘情數(shù)據(jù)和體形數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，處理器由計算機程序代碼進一步控制以：
-經(jīng)數(shù)據(jù)接口接收指示一個或多個所希望的植入后活動的、患者獲得的數(shù)據(jù)，患者獲得的數(shù)據(jù)包括植入后活動偏好數(shù)據(jù)；
-根據(jù)患者數(shù)據(jù)和患者獲得的數(shù)據(jù)計算一組可能的對準配置；及
-根據(jù)植入后活動偏好數(shù)據(jù)從該組可能的對準配置選擇對準配置。
優(yōu)選地，植入后活動偏好數(shù)據(jù)是指示一個或多個所希望的植入后活動的相比而言的患者偏好的偏好比。
優(yōu)選地，計算裝置還包括用于保存包括庫對準配置數(shù)據(jù)的數(shù)字數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫連接到處理器，其中處理器由計算機程序代碼進一步控制以：
-從數(shù)據(jù)庫加載庫對準配置數(shù)據(jù)，其中對準配置根據(jù)庫對準配置數(shù)據(jù)進行進一步選擇。
優(yōu)選地，庫對準配置數(shù)據(jù)包括與用于進行一個或多個所希望的植入后活動中的至少一個活動的一組可用整形外科植入物有關的數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，庫對準配置數(shù)據(jù)包括與一組安裝有用于進行一個或多個所希望的植入后活動中的至少一活動的整形外科植入物的患者有關的數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種計算機可讀存儲介質，包括可由計算機執(zhí)行的計算機程序代碼指令，這些指令用于：
-經(jīng)數(shù)據(jù)接口接收患者特異信息數(shù)據(jù)以得到患者數(shù)據(jù)，患者特異信息數(shù)據(jù)指示一個或多個動態(tài)特性；
-根據(jù)患者特異信息數(shù)據(jù)計算患者數(shù)據(jù)；及
-根據(jù)患者數(shù)據(jù)計算關節(jié)的3d模型數(shù)據(jù)，使得3d模型數(shù)據(jù)展現(xiàn)整形外科植入物的對準配置。
優(yōu)選地，一個或多個動態(tài)特性包括基于下述之一或多個的虛擬預測：關節(jié)運動學數(shù)據(jù)、關節(jié)負重數(shù)據(jù)、及所希望的植入后活動期間的關節(jié)咬合行為數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，虛擬預測包括計算機模型預測。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)指示一個或多個靜態(tài)特性。
優(yōu)選地，一個或多個靜態(tài)特性包括生物力學參考系的一個或多個承重軸。
優(yōu)選地，生物力學參考系的一個或多個承重軸包括主承重軸。
優(yōu)選地，一個或多個靜態(tài)特性包括具有下述參考系的生物力學參考系組的至少一參考系的一個或多個承重軸：髖臼參考系、股骨參考系、脛骨參考系、和脊骨參考系。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括2d成像數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，2d成像數(shù)據(jù)包括下述之一或多個：x射線數(shù)據(jù)和直觀熒光透視數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括3d成像數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，3d成像數(shù)據(jù)包括下述之一或多個：磁共振成像(mri)數(shù)據(jù)、計算機控制斷層掃描(ct)數(shù)據(jù)、超聲數(shù)據(jù)、放射數(shù)據(jù)、及動作捕捉數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括4d成像數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，4d成像數(shù)據(jù)包括動作捕捉數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括2d和3d成像數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括指示患者的一個或多個物理特性的數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，一個或多個物理特性包括下述之一或多個：年齡數(shù)據(jù)、性別數(shù)據(jù)、身高數(shù)據(jù)、體重數(shù)據(jù)、活動水平數(shù)據(jù)、bmi數(shù)據(jù)、膘情數(shù)據(jù)和體形數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，該計算機可讀存儲介質還包括指令以：
-經(jīng)數(shù)據(jù)接口接收指示一個或多個所希望的植入后活動的、患者獲得的數(shù)據(jù)，患者獲得的數(shù)據(jù)包括植入后活動偏好數(shù)據(jù)；
-根據(jù)患者數(shù)據(jù)和患者獲得的數(shù)據(jù)計算一組可能的對準配置；及
-根據(jù)植入后活動偏好數(shù)據(jù)從該組可能的對準配置選擇對準配置。
優(yōu)選地，植入后活動偏好數(shù)據(jù)是指示一個或多個所希望的植入后活動的相比而言的患者偏好的偏好比。
優(yōu)選地，計算機可讀存儲介質還包括指令以：
-從數(shù)據(jù)庫加載庫對準配置數(shù)據(jù)，其中對準配置根據(jù)庫對準配置數(shù)據(jù)進行進一步選擇。
優(yōu)選地，庫對準配置數(shù)據(jù)包括與用于進行一個或多個所希望的植入后活動中的至少一個活動的一組可用整形外科植入物有關的數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，庫對準配置數(shù)據(jù)包括與一組安裝有用于進行一個或多個所希望的植入后活動中的至少一活動的整形外科植入物的患者有關的數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種客戶端計算裝置，包括用于發(fā)送和接收數(shù)字數(shù)據(jù)并跨數(shù)據(jù)鏈路連到先前任一段所述的計算裝置的接口，其中該接口適于發(fā)送和接收先前任一段中提及的數(shù)字數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種計算機實施的方法，用于從一組整形外科植入物中為患者的關節(jié)選擇整形外科植入物，該計算機實施的方法包括步驟：
-響應于患者特異信息數(shù)據(jù)以得到患者數(shù)據(jù)，患者特異信息數(shù)據(jù)指示一個或多個動態(tài)特性；
-響應于患者數(shù)據(jù)以提供實際3d模型數(shù)據(jù)；
-響應于患者數(shù)據(jù)以提供關節(jié)的優(yōu)選3d模型數(shù)據(jù)；及
-使用實際3d模型數(shù)據(jù)和優(yōu)選3d模型數(shù)據(jù)從一組整形外科植入物中選擇整形外科植入物。
有利地，借助于基于一個或多個動態(tài)特性比較關節(jié)的實際3d模型和優(yōu)選3d模型，可從一組整形外科植入物中選擇適合患者關節(jié)的整形外科植入物。
優(yōu)選地，該計算機實施的方法還包括步驟：
-接收患者獲得的數(shù)據(jù)，患者獲得的數(shù)據(jù)指示一個或多個所希望的植入后活動，患者獲得的數(shù)據(jù)包括植入后活動偏好數(shù)據(jù)；及
-響應于植入后活動偏好數(shù)據(jù)進一步優(yōu)化關節(jié)的優(yōu)選3d模型數(shù)據(jù)。
有利地，借助于考慮植入后活動偏好數(shù)據(jù)而比較關節(jié)的實際3d模型和優(yōu)選3d模型，可從一組整形外科植入物中選擇適合患者關節(jié)的整形外科植入物。
優(yōu)選地，植入后活動偏好數(shù)據(jù)是指示一個或多個所希望的植入后活動的相比而言的患者偏好的偏好比。
有利地，借助于考慮進行一個或多個所希望的植入后活動的相比而言的患者偏好而比較關節(jié)的實際3d模型和優(yōu)選3d模型，可從一組整形外科植入物中選擇適合患者關節(jié)的整形外科植入物。
優(yōu)選地，該計算機實施的方法還包括步驟：
-訪問庫對準配置數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，其中基于實際3d模型數(shù)據(jù)根據(jù)庫對準配置數(shù)據(jù)的優(yōu)化，進一步提供關節(jié)的優(yōu)選3d模型數(shù)據(jù)。
有利地，借助于考慮庫對準配置數(shù)據(jù)比較關節(jié)的實際3d模型和優(yōu)選3d模型，可從一組整形外科植入物中選擇適合患者關節(jié)的整形外科植入物。
優(yōu)選地，庫對準配置數(shù)據(jù)包括與用于進行一個或多個所希望的植入后活動中的至少一個活動的一組可用整形外科植入物有關的數(shù)據(jù)。
有利地，借助于考慮與先前已由其它患者為進行一個或多個所希望的植入后活動中的至少一個活動而選擇的一組可用整形外科植入物有關的庫對準配置數(shù)據(jù)比較關節(jié)的實際3d模型和優(yōu)選3d模型，可從一組整形外科植入物中選擇適合患者關節(jié)的整形外科植入物。
優(yōu)選地，庫對準配置數(shù)據(jù)包括與一組安裝有用于進行一個或多個所希望的植入后活動中的至少一活動的整形外科植入物的患者有關的數(shù)據(jù)。
有利地，借助于考慮與先前已安裝有適合進行一個或多個所希望的植入后活動中的至少一活動的整形外科植入物的一組患者有關的庫對準配置數(shù)據(jù)比較關節(jié)的實際3d模型和優(yōu)選3d模型，可從一組整形外科植入物中選擇適合患者關節(jié)的整形外科植入物。
優(yōu)選地，該計算機實施的方法還包括步驟：
-顯示至少包括關節(jié)的優(yōu)選3d模型數(shù)據(jù)的圖形用戶界面。
有利地，借助于在視覺上比較關節(jié)的實際3d模型和顯示在圖形用戶界面上的優(yōu)選3d模型，可從一組整形外科植入物中選擇適合患者關節(jié)的整形外科植入物。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于從一組整形外科植入物為患者的關節(jié)選擇整形外科植入物的計算裝置，該計算裝置包括：
-用于處理數(shù)字數(shù)據(jù)的處理器；
-用于保存包括計算機程序代碼的數(shù)字數(shù)據(jù)并經(jīng)總線連接到處理器的存儲裝置；及
-用于發(fā)送和接收數(shù)字數(shù)據(jù)并經(jīng)總線連接到處理器的數(shù)據(jù)接口，其中處理器受計算機程序代碼控制以：
-經(jīng)數(shù)據(jù)接口接收患者特異信息數(shù)據(jù)以得到患者數(shù)據(jù)，患者特異信息數(shù)據(jù)指示一個或多個動態(tài)特性；
-根據(jù)患者數(shù)據(jù)計算關節(jié)的3d模型數(shù)據(jù)；
-根據(jù)患者數(shù)據(jù)計算關節(jié)的優(yōu)選3d模型數(shù)據(jù)；及
-根據(jù)實際3d模型數(shù)據(jù)和優(yōu)選3d模型數(shù)據(jù)從一組整形外科植入物中選擇整形外科植入物。
優(yōu)選地，該處理器由計算機程序代碼進一步控制以：
-經(jīng)數(shù)據(jù)接口接收患者獲得的數(shù)據(jù)，患者獲得的數(shù)據(jù)指示一個或多個所希望的植入后活動，患者獲得的數(shù)據(jù)包括植入后活動偏好數(shù)據(jù)；及
-根據(jù)植入后活動偏好數(shù)據(jù)計算關節(jié)的優(yōu)選3d模型數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，植入后活動偏好數(shù)據(jù)是指示一個或多個所希望的植入后活動的相比而言的患者偏好的偏好比。
優(yōu)選地，該計算裝置還包括用于保存包括庫對準配置數(shù)據(jù)的數(shù)字數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫連到處理器，其中處理器由計算機程序代碼進一步控制以：
-從數(shù)據(jù)庫加載庫對準配置數(shù)據(jù)，其中基于實際3d模型數(shù)據(jù)根據(jù)庫對準配置數(shù)據(jù)的優(yōu)化，進一步計算關節(jié)的優(yōu)選3d模型數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，庫對準配置數(shù)據(jù)包括與用于進行一個或多個所希望的植入后活動中的至少一個活動的一組可用整形外科植入物有關的數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，庫對準配置數(shù)據(jù)包括與一組安裝有用于進行一個或多個所希望的植入后活動中的至少一活動的整形外科植入物的患者有關的數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，該計算裝置還包括連到處理器的顯示裝置，其中顯示裝置由計算機程序代碼控制以顯示至少包括關節(jié)的優(yōu)選3d模型數(shù)據(jù)的圖形用戶界面，數(shù)據(jù)接口由計算機程序代碼控制以至少接收關節(jié)的優(yōu)選3d模型數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種計算機可讀存儲介質，包括可由計算機執(zhí)行的計算機程序代碼指令，這些指令用于：
-經(jīng)數(shù)據(jù)接口接收患者特異信息數(shù)據(jù)以得到患者數(shù)據(jù)，患者特異信息數(shù)據(jù)指示一個或多個動態(tài)特性；
-根據(jù)患者數(shù)據(jù)計算關節(jié)的3d模型數(shù)據(jù)；
-根據(jù)患者數(shù)據(jù)計算關節(jié)的優(yōu)選3d模型數(shù)據(jù)；及
-根據(jù)實際3d模型數(shù)據(jù)和優(yōu)選3d模型數(shù)據(jù)從一組整形外科植入物中選擇整形外科植入物。
優(yōu)選地，該計算機可讀存儲介質還包括指令以：
-經(jīng)數(shù)據(jù)接口接收患者獲得的數(shù)據(jù)，患者獲得的數(shù)據(jù)指示一個或多個所希望的植入后活動，患者獲得的數(shù)據(jù)包括植入后活動偏好數(shù)據(jù)；及
-根據(jù)植入后活動偏好數(shù)據(jù)計算關節(jié)的優(yōu)選3d模型數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，植入后活動偏好數(shù)據(jù)是指示一個或多個所希望的植入后活動的相比而言的患者偏好的偏好比。
優(yōu)選地，該計算機可讀存儲介質還包括指令以：
-從數(shù)據(jù)庫加載庫對準配置數(shù)據(jù)，其中基于實際3d模型數(shù)據(jù)根據(jù)庫對準配置數(shù)據(jù)的優(yōu)化，進一步計算關節(jié)的優(yōu)選3d模型數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，庫對準配置數(shù)據(jù)包括與用于進行一個或多個所希望的植入后活動中的至少一個活動的一組可用整形外科植入物有關的數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，庫對準配置數(shù)據(jù)包括與一組安裝有用于進行一個或多個所希望的植入后活動中的至少一活動的整形外科植入物的患者有關的數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，該計算機可讀存儲介質還包括指令以：
-顯示至少包括關節(jié)的優(yōu)選3d模型數(shù)據(jù)的圖形用戶界面。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種客戶端計算裝置，包括用于發(fā)送和接收數(shù)字數(shù)據(jù)并跨數(shù)據(jù)鏈路連到先前任一段所述的計算裝置的接口，其中該接口適于發(fā)送和接收先前任一段中提及的數(shù)字數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種計算機實施的方法，用于開發(fā)用于制造具有整形外科植入物咬合表面的患者關節(jié)整形外科植入物的制造參數(shù)，該計算機實施的方法包括步驟：
-響應于患者特異信息數(shù)據(jù)以得到患者數(shù)據(jù)，患者特異信息數(shù)據(jù)指示一個或多個動態(tài)特性；
-響應于患者數(shù)據(jù)以計算整形外科植入物的設計數(shù)據(jù)；及
-根據(jù)設計數(shù)據(jù)開發(fā)用于制造整形外科植入物的制造參數(shù)。
有利地，借助于考慮指示一個或多個動態(tài)特性的、用于計算整形外科植入物的設計數(shù)據(jù)的患者特異信息數(shù)據(jù)，可開發(fā)用于制造具有所希望咬合表面的整形外科植入物的制造參數(shù)。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括2d成像數(shù)據(jù)。
有利地，借助于考慮患者關節(jié)的2d成像數(shù)據(jù)，可開發(fā)用于制造具有所希望咬合表面的整形外科植入物的制造參數(shù)。
優(yōu)選地，2d成像數(shù)據(jù)包括下述之一或多個：x射線數(shù)據(jù)和直觀熒光透視數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括3d成像數(shù)據(jù)。
有利地，借助于考慮患者關節(jié)的3d成像數(shù)據(jù)，可開發(fā)用于制造具有所希望咬合表面的整形外科植入物的制造參數(shù)。
優(yōu)選地，3d成像數(shù)據(jù)包括下述之一或多個：磁共振成像(mri)數(shù)據(jù)、計算機控制斷層掃描(ct)數(shù)據(jù)、超聲數(shù)據(jù)、放射數(shù)據(jù)、及動作捕捉數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括4d成像數(shù)據(jù)。
有利地，借助于考慮患者關節(jié)的4d成像數(shù)據(jù)，可開發(fā)用于制造具有所希望咬合表面的整形外科植入物的制造參數(shù)。
優(yōu)選地，4d成像數(shù)據(jù)包括動作捕捉數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括2d和3d成像數(shù)據(jù)。
有利地，借助于考慮患者關節(jié)的2d和3d成像數(shù)據(jù)，可開發(fā)用于制造具有所希望咬合表面的整形外科植入物的制造參數(shù)。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括指明一個或多個所希望的植入后活動的、患者得到的數(shù)據(jù)。
有利地，借助于考慮一個或多個所希望的植入后活動，可開發(fā)用于制造具有所希望咬合表面的整形外科植入物的制造參數(shù)。
優(yōu)選地，一個或多個動態(tài)特性包括基于下述之一或多個的虛擬預測：關節(jié)運動學數(shù)據(jù)、關節(jié)負重數(shù)據(jù)、及所希望的植入后活動期間的關節(jié)咬合行為數(shù)據(jù)。
有利地，借助于考慮基于關節(jié)運動學數(shù)據(jù)、關節(jié)負重數(shù)據(jù)、及關節(jié)咬合行為數(shù)據(jù)的虛擬預測，可開發(fā)用于制造具有所希望咬合表面的整形外科植入物的制造參數(shù)。
優(yōu)選地，虛擬預測包括計算機模型預測。
有利地，借助于考慮關節(jié)運動學數(shù)據(jù)、關節(jié)負重數(shù)據(jù)、及關節(jié)咬合行為數(shù)據(jù)的虛擬預測提供為計算機模型預測，可開發(fā)用于制造具有所希望咬合表面的整形外科植入物的制造參數(shù)。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)指示一個或多個靜態(tài)特性。
有利地，借助于考慮患者關節(jié)的一個或多個靜態(tài)特性，可開發(fā)用于制造具有所希望咬合表面的整形外科植入物的制造參數(shù)。
優(yōu)選地，一個或多個靜態(tài)特性包括生物力學參考系的一個或多個承重軸。
有利地，借助于考慮患者關節(jié)的生物力學參考系的一個或多個承重軸，可開發(fā)用于制造具有所希望咬合表面的整形外科植入物的制造參數(shù)。
優(yōu)選地，生物力學參考系的一個或多個承重軸包括主承重軸。
有利地，借助于考慮患者關節(jié)的主承重軸，可開發(fā)用于制造具有所希望咬合表面的整形外科植入物的制造參數(shù)。
優(yōu)選地，一個或多個靜態(tài)特性包括具有下述參考系的生物力學參考系組的至少一參考系的一個或多個承重軸：髖臼參考系、股骨參考系、脛骨參考系、和脊骨參考系。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括指示患者的一個或多個物理特性的數(shù)據(jù)。
有利地，借助于考慮患者的一個或多個物理特性，可開發(fā)用于制造具有所希望咬合表面的整形外科植入物的制造參數(shù)。
優(yōu)選地，一個或多個物理特性包括下述之一或多個：年齡數(shù)據(jù)、性別數(shù)據(jù)、身高數(shù)據(jù)、體重數(shù)據(jù)、活動水平數(shù)據(jù)、bmi數(shù)據(jù)、膘情數(shù)據(jù)和體形數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，計算機實施的方法還包括步驟：
-接收患者獲得的數(shù)據(jù)，患者獲得的數(shù)據(jù)指示一個或多個所希望的植入后活動，患者獲得的數(shù)據(jù)包括植入后活動偏好數(shù)據(jù)；
-響應于植入后活動偏好數(shù)據(jù)計算整形外科植入物的植入后設計數(shù)據(jù)；及
-進一步根據(jù)植入后設計數(shù)據(jù)開發(fā)用于制造整形外科植入物的制造參數(shù)。
有利地，借助于考慮患者進行一個或多個所希望的植入后活動的偏好，可開發(fā)用于制造具有所希望咬合表面的整形外科植入物的制造參數(shù)。
優(yōu)選地，植入后活動偏好數(shù)據(jù)是指示一個或多個所希望的植入后活動的相比而言的患者偏好的偏好比。
有利地，借助于考慮患者進行一個或多個所希望的植入后活動的相比而言的偏好，可開發(fā)用于制造具有所希望咬合表面的整形外科植入物的制造參數(shù)。
優(yōu)選地，該計算機實施的方法還包括步驟：
-訪問庫設計數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，其中根據(jù)庫設計數(shù)據(jù)進一步開發(fā)用于制造整形外科植入物的制造參數(shù)。
有利地，借助于考慮適合進行一個或多個所希望的植入后活動的庫設計數(shù)據(jù)，可開發(fā)用于制造具有所希望咬合表面的整形外科植入物的制造參數(shù)。
優(yōu)選地，庫設計數(shù)據(jù)包括與用于進行一個或多個所希望的植入后活動中的至少一個活動的一組可用整形外科植入物有關的數(shù)據(jù)。
有利地，借助于考慮與先前已由其它患者為進行一個或多個所希望的植入后活動中的至少一個活動而選擇的一組可用整形外科植入物有關的庫設計數(shù)據(jù)，可開發(fā)用于制造具有所希望咬合表面的整形外科植入物的制造參數(shù)。
優(yōu)選地，庫設計數(shù)據(jù)包括與一組安裝有用于進行一個或多個所希望的植入后活動中的至少一活動的整形外科植入物的患者有關的數(shù)據(jù)。
有利地，借助于考慮與一組先前已安裝有適合進行一個或多個所希望的植入后活動中的至少一活動的整形外科植入物的患者有關的庫設計數(shù)據(jù)，可開發(fā)用于制造具有所希望咬合表面的整形外科植入物的制造參數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于制造具有咬合表面的患者關節(jié)整形外科植入物的方法，該方法包括步驟：
-使用前面任一段中描述的計算機實施的方法開發(fā)制造參數(shù)；及
-根據(jù)制造參數(shù)制造整形外科植入物。
有利地，借助于考慮上面開發(fā)的制造參數(shù)，可制造具有所希望的咬合表面的整形外科植入物。
優(yōu)選地，整形外科植入物使用包括下述之一或兩個的制造法進行制造：加性制造法和減性制造法。
有利地，根據(jù)加性或減性制造法，可制造具有所希望咬合表面的整形外科植入物。
優(yōu)選地，加性制造法包括下述之一或多個：立體光刻造型(sla)、選擇性激光燒結(sls)、直接金屬激光燒結(dmls)、電子束熔化(ebm)、和3d打印(3dp)。
優(yōu)選地，減性制造法包括下述之一或多個：生物加工、磨料流加工、磨料噴射加工、銑削、激光切割、和水噴射切割。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種使用前面任一段中描述的方法制造的、具有咬合表面的患者關節(jié)整形外科植入物。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于開發(fā)制造參數(shù)的計算裝置，制造參數(shù)用于制造具有整形外科植入物咬合表面的患者關節(jié)整形外科植入物，該計算裝置包括：
-用于處理數(shù)字數(shù)據(jù)的處理器；
-用于保存包括計算機程序代碼的數(shù)字數(shù)據(jù)并經(jīng)總線連接到處理器的存儲裝置；及
-用于發(fā)送和接收數(shù)字數(shù)據(jù)并經(jīng)總線連接到處理器的數(shù)據(jù)接口，其中處理器受計算機程序代碼控制以：
-經(jīng)數(shù)據(jù)接口接收患者特異信息數(shù)據(jù)以得到患者數(shù)據(jù)，患者特異信息數(shù)據(jù)指示一個或多個動態(tài)特性；
-根據(jù)患者特異信息數(shù)據(jù)計算患者數(shù)據(jù)；
-根據(jù)患者數(shù)據(jù)計算整形外科植入物的設計數(shù)據(jù)；及
-根據(jù)設計數(shù)據(jù)計算用于制造整形外科植入物的制造參數(shù)。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括2d成像數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，2d成像數(shù)據(jù)包括下述之一或多個：x射線數(shù)據(jù)和直觀熒光透視數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括3d成像數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，3d成像數(shù)據(jù)包括下述之一或多個：磁共振成像(mri)數(shù)據(jù)、計算機控制斷層掃描(ct)數(shù)據(jù)、超聲數(shù)據(jù)、放射數(shù)據(jù)、及動作捕捉數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括4d成像數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，4d成像數(shù)據(jù)包括動作捕捉數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括2d和3d成像數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括指明一個或多個所希望的植入后活動的、患者得到的數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，一個或多個動態(tài)特性包括基于下述之一或多個的虛擬預測：關節(jié)運動學數(shù)據(jù)、關節(jié)負重數(shù)據(jù)、及所希望的植入后活動期間的關節(jié)咬合行為數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，虛擬預測包括計算機模型預測。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)指示一個或多個靜態(tài)特性。
優(yōu)選地，一個或多個靜態(tài)特性包括生物力學參考系的一個或多個承重軸。
優(yōu)選地，生物力學參考系的一個或多個承重軸包括主承重軸。
優(yōu)選地，一個或多個靜態(tài)特性包括具有下述參考系的生物力學參考系組的至少一參考系的一個或多個承重軸：髖臼參考系、股骨參考系、脛骨參考系、和脊骨參考系。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括指示患者的一個或多個物理特性的數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，一個或多個物理特性包括下述之一或多個：年齡數(shù)據(jù)、性別數(shù)據(jù)、身高數(shù)據(jù)、體重數(shù)據(jù)、活動水平數(shù)據(jù)、bmi數(shù)據(jù)、膘情數(shù)據(jù)和體形數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，處理器由計算機程序代碼進一步控制以：
-經(jīng)數(shù)據(jù)接口接收指示一個或多個所希望的植入后活動的、患者獲得的數(shù)據(jù)，患者獲得的數(shù)據(jù)包括植入后活動偏好數(shù)據(jù)；
-根據(jù)植入后活動偏好數(shù)據(jù)計算整形外科植入物的植入后設計數(shù)據(jù)；及
-進一步根據(jù)植入后設計數(shù)據(jù)計算用于制造整形外科植入物的制造參數(shù)。
優(yōu)選地，植入后活動偏好數(shù)據(jù)是指示一個或多個所希望的植入后活動的相比而言的患者偏好的偏好比。
優(yōu)選地，該計算裝置還包括用于保存包括庫設計數(shù)據(jù)的數(shù)字數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫連到處理器，其中處理器由計算機程序代碼進一步控制以：
-從數(shù)據(jù)庫加載庫設計數(shù)據(jù)，其中根據(jù)庫設計數(shù)據(jù)進一步計算用于制造整形外科植入物的制造參數(shù)。
優(yōu)選地，庫設計數(shù)據(jù)包括與用于進行一個或多個所希望的植入后活動中的至少一個活動的一組可用整形外科植入物有關的數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，庫設計數(shù)據(jù)包括與一組安裝有用于進行一個或多個所希望的植入后活動中的至少一活動的整形外科植入物的患者有關的數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種計算機可讀存儲介質，包括可由計算機執(zhí)行的計算機程序代碼指令，這些指令用于：
-經(jīng)數(shù)據(jù)接口接收患者特異信息數(shù)據(jù)以得到患者數(shù)據(jù)，患者特異信息數(shù)據(jù)指示一個或多個動態(tài)特性；
-根據(jù)患者特異信息數(shù)據(jù)計算患者數(shù)據(jù)；
-根據(jù)患者數(shù)據(jù)計算整形外科植入物的設計數(shù)據(jù)；及
-根據(jù)設計數(shù)據(jù)計算用于制造整形外科植入物的制造參數(shù)。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括2d成像數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，2d成像數(shù)據(jù)包括下述之一或多個：x射線數(shù)據(jù)和直觀熒光透視數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括3d成像數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，3d成像數(shù)據(jù)包括下述之一或多個：磁共振成像(mri)數(shù)據(jù)、計算機控制斷層掃描(ct)數(shù)據(jù)、超聲數(shù)據(jù)、放射數(shù)據(jù)、及動作捕捉數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括4d成像數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，4d成像數(shù)據(jù)包括動作捕捉數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括2d和3d成像數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括指明一個或多個所希望的植入后活動的、患者得到的數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，一個或多個動態(tài)特性包括基于下述之一或多個的虛擬預測：關節(jié)運動學數(shù)據(jù)、關節(jié)負重數(shù)據(jù)、及所希望的植入后活動期間的關節(jié)咬合行為數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，虛擬預測包括計算機模型預測。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)指示一個或多個靜態(tài)特性。
優(yōu)選地，一個或多個靜態(tài)特性包括生物力學參考系的一個或多個承重軸。
優(yōu)選地，生物力學參考系的一個或多個承重軸包括主承重軸。
優(yōu)選地，一個或多個靜態(tài)特性包括具有下述參考系的生物力學參考系組的至少一參考系的一個或多個承重軸：髖臼參考系、股骨參考系、脛骨參考系、和脊骨參考系。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括指示患者的一個或多個物理特性的數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，一個或多個物理特性包括下述之一或多個：年齡數(shù)據(jù)、性別數(shù)據(jù)、身高數(shù)據(jù)、體重數(shù)據(jù)、活動水平數(shù)據(jù)、bmi數(shù)據(jù)、膘情數(shù)據(jù)和體形數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，該計算機可讀存儲介質還包括指令以：
-經(jīng)數(shù)據(jù)接口接收指示一個或多個所希望的植入后活動的、患者獲得的數(shù)據(jù)，患者獲得的數(shù)據(jù)包括植入后活動偏好數(shù)據(jù)；
-根據(jù)植入后活動偏好數(shù)據(jù)計算植入后設計數(shù)據(jù)；及
-根據(jù)植入后設計數(shù)據(jù)計算用于制造整形外科植入物的制造參數(shù)。
優(yōu)選地，植入后活動偏好數(shù)據(jù)是指示一個或多個所希望的植入后活動的相比而言的患者偏好的偏好比。
優(yōu)選地，該計算機可讀存儲介質還包括指令以：
-從數(shù)據(jù)庫加載庫設計數(shù)據(jù)，其中根據(jù)庫設計數(shù)據(jù)進一步計算用于制造整形外科植入物的制造參數(shù)。
優(yōu)選地，庫設計數(shù)據(jù)包括與用于進行一個或多個所希望的植入后活動中的至少一個活動的一組可用整形外科植入物有關的數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，庫設計數(shù)據(jù)包括與一組安裝有用于進行一個或多個所希望的植入后活動中的至少一活動的整形外科植入物的患者有關的數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于開發(fā)制造參數(shù)的計算機實施的方法，制造參數(shù)用于制造用于附著到整形外科植入物的定制咬合面，該計算機實施的方法包括步驟：
-接收根據(jù)前面任一段中描述的計算機實施的方法的設計數(shù)據(jù)；及
-根據(jù)設計數(shù)據(jù)開發(fā)用于制造定制咬合面的制造參數(shù)。
有利地，借助于考慮為開發(fā)整形外科植入物的制造參數(shù)計算的設計數(shù)據(jù)，可開發(fā)用于制造用于附著到整形外科植入物的定制咬合面的制造參數(shù)。
優(yōu)選地，該計算機實施的方法還包括步驟：
-接收根據(jù)前面任一段中描述的計算機實施的方法的植入后設計數(shù)據(jù)；及
-根據(jù)植入后設計數(shù)據(jù)開發(fā)用于制造定制植入物的制造參數(shù)。
有利地，借助于考慮對應于患者進行一個或多個所希望的植入后活動的偏好的植入后設計數(shù)據(jù)，可進一步開發(fā)用于制造用于附著到整形外科植入物的定制咬合面的制造參數(shù)。
優(yōu)選地，該計算機實施的方法還包括步驟：
-訪問庫設計數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，其中根據(jù)庫設計數(shù)據(jù)進一步開發(fā)用于制造定制植入物的制造參數(shù)。
有利地，借助于考慮適合進行一個或多個所希望的植入后活動的庫設計數(shù)據(jù)，可進一步開發(fā)用于制造用于附著到整形外科植入物的定制咬合面的制造參數(shù)。
優(yōu)選地，庫設計數(shù)據(jù)包括與用于進行一個或多個所希望的植入后活動中的至少一個活動的一組可用整形外科植入物有關的數(shù)據(jù)。
有利地，借助于考慮與先前已由其它患者為進行一個或多個所希望的植入后活動中的至少一個活動而選擇的一組可用整形外科植入物有關的庫設計數(shù)據(jù)，可開發(fā)用于制造用于附著到整形外科植入物的定制咬合面的制造參數(shù)。
優(yōu)選地，庫設計數(shù)據(jù)包括與一組安裝有用于進行一個或多個所希望的植入后活動中的至少一活動的整形外科植入物的患者有關的數(shù)據(jù)。
有利地，借助于考慮與一組先前已安裝有適合進行一個或多個所希望的植入后活動中的至少一活動的整形外科植入物的患者有關的庫設計數(shù)據(jù)，可開發(fā)用于制造用于附著到整形外科植入物的定制咬合面的制造參數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于制造附著到整形外科植入物的定制咬合面的方法，該方法包括步驟：
-使用前面任一段中描述的計算機實施的方法開發(fā)制造參數(shù)；及
-根據(jù)制造參數(shù)制造定制咬合面。
有利地，借助于考慮上面開發(fā)的制造參數(shù)，可制造定制咬合面。
優(yōu)選地，定制咬合面使用包括下述之一或兩個的制造法進行制造：加性制造法和減性制造法。
有利地，根據(jù)加性或減性制造法，可制造定制咬合面。
優(yōu)選地，加性制造法包括下述之一或多個：立體光刻造型(sla)、選擇性激光燒結(sls)、直接金屬激光燒結(dmls)、電子束熔化(ebm)、和3d打印(3dp)。
優(yōu)選地，減性制造法包括下述之一或多個：生物加工、磨料流加工、磨料噴射加工、銑削、激光切割、和水噴射切割。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種使用前面任一段中描述的方法制造的、用于附著到整形外科植入物的定制咬合面。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于開發(fā)制造參數(shù)的計算裝置，制造參數(shù)用于制造用于附著到整形外科植入物的定制咬合面，該計算裝置包括：
-用于處理數(shù)字數(shù)據(jù)的處理器；
-用于保存包括計算機程序代碼的數(shù)字數(shù)據(jù)并經(jīng)總線連接到處理器的存儲裝置；及
-用于發(fā)送和接收數(shù)字數(shù)據(jù)并經(jīng)總線連接到處理器的數(shù)據(jù)接口，其中處理器受計算機程序代碼控制以：
-經(jīng)數(shù)據(jù)接口接收根據(jù)前面任一段中描述的計算機實施的方法的設計數(shù)據(jù)；及
-根據(jù)設計數(shù)據(jù)計算用于制造定制咬合面的制造參數(shù)。
優(yōu)選地，處理器由計算機程序代碼進一步控制以：
-經(jīng)數(shù)據(jù)接口接收根據(jù)前面任一段中描述的計算機實施的方法的植入后設計數(shù)據(jù)；及
-根據(jù)植入后設計數(shù)據(jù)計算用于制造定制咬合面的制造參數(shù)。
優(yōu)選地，該計算裝置還包括用于保存包括庫設計數(shù)據(jù)的數(shù)字數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫連到處理器，其中處理器由計算機程序代碼進一步控制以：
-從數(shù)據(jù)庫加載庫設計數(shù)據(jù)，其中根據(jù)庫設計數(shù)據(jù)進一步計算用于制造定制咬合面的制造參數(shù)。
優(yōu)選地，庫設計數(shù)據(jù)包括與用于進行一個或多個所希望的植入后活動中的至少一個活動的一組可用整形外科植入物有關的數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，庫設計數(shù)據(jù)包括與一組安裝有用于進行一個或多個所希望的植入后活動中的至少一活動的整形外科植入物的患者有關的數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種計算機可讀存儲介質，包括可由計算機執(zhí)行的計算機程序代碼指令，這些指令用于：
-經(jīng)數(shù)據(jù)接口接收根據(jù)前面任一段中描述的計算機實施的方法的設計數(shù)據(jù)；及
-根據(jù)設計數(shù)據(jù)計算用于制造定制咬合面的制造參數(shù)。
優(yōu)選地，該計算機可讀存儲介質還包括指令以：
-經(jīng)數(shù)據(jù)接口接收根據(jù)前面任一段中描述的計算機實施的方法的植入后設計數(shù)據(jù)；及
-根據(jù)植入后設計數(shù)據(jù)計算用于制造定制咬合面的制造參數(shù)。
優(yōu)選地，該計算機可讀存儲介質還包括指令以：
-從數(shù)據(jù)庫加載庫設計數(shù)據(jù)，其中根據(jù)庫設計數(shù)據(jù)進一步計算用于制造定制咬合面的制造參數(shù)。
優(yōu)選地，庫設計數(shù)據(jù)包括與用于進行一個或多個所希望的植入后活動中的至少一個活動的一組可用整形外科植入物有關的數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，庫設計數(shù)據(jù)包括與一組安裝有用于進行一個或多個所希望的植入后活動中的至少一活動的整形外科植入物的患者有關的數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于開發(fā)制造參數(shù)的計算機實施的方法，制造參數(shù)用于制造使整形外科植入物與患者關節(jié)對準的患者特異夾具，該計算機實施的方法包括步驟：
-響應于患者特異信息數(shù)據(jù)以得到患者數(shù)據(jù)，患者特異信息數(shù)據(jù)指示一個或多個動態(tài)特性；
-響應于患者數(shù)據(jù)以計算患者特異夾具的夾具設計數(shù)據(jù)；及
-根據(jù)夾具設計數(shù)據(jù)開發(fā)用于制造患者特異夾具的制造參數(shù)。
有利地，借助于考慮用于計算夾具設計數(shù)據(jù)以使患者特異夾具能安裝到患者關節(jié)的患者特異信息數(shù)據(jù)，可開發(fā)用于制造患者特異夾具的制造參數(shù)。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括指明一個或多個所希望的植入后活動的、患者得到的數(shù)據(jù)。
有利地，借助于考慮一個或多個所希望的植入后活動，可開發(fā)用于制造患者特異夾具的制造參數(shù)。
優(yōu)選地，一個或多個動態(tài)特性包括基于下述之一或多個的虛擬預測：關節(jié)運動學數(shù)據(jù)、關節(jié)負重數(shù)據(jù)、及所希望的植入后活動期間的關節(jié)咬合行為數(shù)據(jù)。
有利地，借助于考慮基于關節(jié)運動學數(shù)據(jù)、關節(jié)負重數(shù)據(jù)、及關節(jié)咬合行為數(shù)據(jù)的虛擬預測，可開發(fā)用于制造患者特異夾具的制造參數(shù)。
優(yōu)選地，虛擬預測包括計算機模型預測。
有利地，借助于考慮關節(jié)運動學數(shù)據(jù)、關節(jié)負重數(shù)據(jù)、及關節(jié)咬合行為數(shù)據(jù)的虛擬預測提供為計算機模型預測，可開發(fā)用于制造患者特異夾具的制造參數(shù)。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)指示一個或多個靜態(tài)特性。
有利地，借助于考慮患者關節(jié)的一個或多個靜態(tài)特性而得到的患者特異信息數(shù)據(jù)，可開發(fā)用于制造患者特異夾具的制造參數(shù)。
優(yōu)選地，一個或多個靜態(tài)特性包括生物力學參考系的一個或多個承重軸。
有利地，借助于考慮患者關節(jié)的生物力學參考系的一個或多個承重軸而得到的患者特異信息數(shù)據(jù)，可開發(fā)用于制造患者特異夾具的制造參數(shù)。
優(yōu)選地，生物力學參考系的一個或多個承重軸包括主承重軸。
有利地，借助于考慮患者關節(jié)的主承重軸而得到的患者特異信息數(shù)據(jù)，可開發(fā)用于制造患者特異夾具的制造參數(shù)。
優(yōu)選地，一個或多個靜態(tài)特性包括具有下述參考系的生物力學參考系組的至少一參考系的一個或多個承重軸：髖臼參考系、股骨參考系、脛骨參考系、和脊骨參考系。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括2d成像數(shù)據(jù)。
有利地，借助于考慮患者關節(jié)的2d成像數(shù)據(jù)而得到的患者特異信息數(shù)據(jù)，可開發(fā)用于制造患者特異夾具的制造參數(shù)。
優(yōu)選地，2d成像數(shù)據(jù)包括下述之一或多個：x射線數(shù)據(jù)和直觀熒光透視數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括3d成像數(shù)據(jù)。
有利地，借助于考慮患者關節(jié)的3d成像數(shù)據(jù)而得到的患者特異信息數(shù)據(jù)，可開發(fā)用于制造患者特異夾具的制造參數(shù)。
優(yōu)選地，3d成像數(shù)據(jù)包括下述之一或多個：磁共振成像(mri)數(shù)據(jù)、計算機控制斷層掃描(ct)數(shù)據(jù)、超聲數(shù)據(jù)、放射數(shù)據(jù)、及動作捕捉數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括4d成像數(shù)據(jù)。
有利地，借助于考慮患者關節(jié)的4d成像數(shù)據(jù)而得到的患者特異信息數(shù)據(jù)，可開發(fā)用于制造患者特異夾具的制造參數(shù)。
優(yōu)選地，4d成像數(shù)據(jù)包括動作捕捉數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括2d和3d成像數(shù)據(jù)。
有利地，借助于考慮患者關節(jié)的2d和3d成像數(shù)據(jù)而得到的患者特異信息數(shù)據(jù)，可開發(fā)用于制造患者特異夾具的制造參數(shù)。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括指示患者的一個或多個物理特性的數(shù)據(jù)。
有利地，借助于考慮患者的一個或多個物理特性而得到的患者特異信息數(shù)據(jù)，可開發(fā)用于制造患者特異夾具的制造參數(shù)。
優(yōu)選地，一個或多個物理特性包括下述之一或多個：年齡數(shù)據(jù)、性別數(shù)據(jù)、身高數(shù)據(jù)、體重數(shù)據(jù)、活動水平數(shù)據(jù)、bmi數(shù)據(jù)、膘情數(shù)據(jù)和體形數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于使整形外科植入物與患者關節(jié)對準的患者特異夾具的制造方法，該方法包括步驟：
-使用前面任一段中描述的計算機實施的方法開發(fā)制造參數(shù)；及
-根據(jù)制造參數(shù)制造患者特異夾具。
優(yōu)選地，患者特異夾具使用包括下述之一或兩個的制造法進行制造：加性制造法和減性制造法。
優(yōu)選地，加性制造法包括下述之一或多個：立體光刻造型(sla)、選擇性激光燒結(sls)、直接金屬激光燒結(dmls)、電子束熔化(ebm)、和3d打印(3dp)。
優(yōu)選地，減性制造法包括下述之一或多個：生物加工、磨料流加工、磨料噴射加工、銑削、激光切割、和水噴射切割。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種使用前面任一段中描述的方法制造的、用于使整形外科植入物與患者關節(jié)對準的患者特異夾具。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于開發(fā)制造參數(shù)的計算裝置，制造參數(shù)用于制造使整形外科植入物與患者關節(jié)對準的患者特異夾具，該計算裝置包括：
-用于處理數(shù)字數(shù)據(jù)的處理器；
-用于保存包括計算機程序代碼的數(shù)字數(shù)據(jù)并經(jīng)總線連接到處理器的存儲裝置；及
-用于發(fā)送和接收數(shù)字數(shù)據(jù)并經(jīng)總線連接到處理器的數(shù)據(jù)接口，其中處理器受計算機程序代碼控制以：
-經(jīng)數(shù)據(jù)接口接收患者特異信息數(shù)據(jù)以得到患者數(shù)據(jù)，患者特異信息數(shù)據(jù)指示一個或多個動態(tài)特性；
-根據(jù)患者特異信息數(shù)據(jù)計算患者數(shù)據(jù)；
-根據(jù)患者數(shù)據(jù)計算患者特異夾具的夾具設計數(shù)據(jù)；及
-根據(jù)夾具設計數(shù)據(jù)計算用于制造患者特異夾具的制造參數(shù)。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括指明一個或多個所希望的植入后活動的、患者得到的數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，一個或多個動態(tài)特性包括基于下述之一或多個的虛擬預測：關節(jié)運動學數(shù)據(jù)、關節(jié)負重數(shù)據(jù)、及所希望的植入后活動期間的關節(jié)咬合行為數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，虛擬預測包括計算機模型預測。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)指示一個或多個靜態(tài)特性。
優(yōu)選地，一個或多個靜態(tài)特性包括生物力學參考系的一個或多個承重軸。
優(yōu)選地，生物力學參考系的一個或多個承重軸包括主承重軸。
優(yōu)選地，一個或多個靜態(tài)特性包括具有下述參考系的生物力學參考系組的至少一參考系的一個或多個承重軸：髖臼參考系、股骨參考系、脛骨參考系、和脊骨參考系。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括2d成像數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，2d成像數(shù)據(jù)包括下述之一或多個：x射線數(shù)據(jù)和直觀熒光透視數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括3d成像數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，3d成像數(shù)據(jù)包括下述之一或多個：磁共振成像(mri)數(shù)據(jù)、計算機控制斷層掃描(ct)數(shù)據(jù)、超聲數(shù)據(jù)、放射數(shù)據(jù)、及動作捕捉數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括4d成像數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，4d成像數(shù)據(jù)包括動作捕捉數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括2d和3d成像數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括指示患者的一個或多個物理特性的數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，一個或多個物理特性包括下述之一或多個：年齡數(shù)據(jù)、性別數(shù)據(jù)、身高數(shù)據(jù)、體重數(shù)據(jù)、活動水平數(shù)據(jù)、bmi數(shù)據(jù)、膘情數(shù)據(jù)和體形數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種計算機可讀存儲介質，包括可由計算機執(zhí)行的計算機程序代碼指令，這些指令用于：
-經(jīng)數(shù)據(jù)接口接收患者特異信息數(shù)據(jù)以得到患者數(shù)據(jù)，患者特異信息數(shù)據(jù)指示一個或多個動態(tài)特性；
-根據(jù)患者特異信息數(shù)據(jù)計算患者數(shù)據(jù)；
-根據(jù)患者數(shù)據(jù)計算患者特異夾具的夾具設計數(shù)據(jù)；及
-根據(jù)夾具設計數(shù)據(jù)計算用于制造患者特異夾具的制造參數(shù)。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括指明一個或多個所希望的植入后活動的、患者得到的數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，一個或多個動態(tài)特性包括基于下述之一或多個的虛擬預測：關節(jié)運動學數(shù)據(jù)、關節(jié)負重數(shù)據(jù)、及所希望的植入后活動期間的關節(jié)咬合行為數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，虛擬預測包括計算機模型預測。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)指示一個或多個靜態(tài)特性。
優(yōu)選地，一個或多個靜態(tài)特性包括生物力學參考系的一個或多個承重軸。
優(yōu)選地，生物力學參考系的一個或多個承重軸包括主承重軸。
優(yōu)選地，一個或多個靜態(tài)特性包括具有下述參考系的生物力學參考系組的至少一參考系的一個或多個承重軸：髖臼參考系、股骨參考系、脛骨參考系、和脊骨參考系。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括2d成像數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，2d成像數(shù)據(jù)包括下述之一或多個：x射線數(shù)據(jù)和直觀熒光透視數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括3d成像數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，3d成像數(shù)據(jù)包括下述之一或多個：磁共振成像(mri)數(shù)據(jù)、計算機控制斷層掃描(ct)數(shù)據(jù)、超聲數(shù)據(jù)、放射數(shù)據(jù)、及動作捕捉數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括4d成像數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，4d成像數(shù)據(jù)包括動作捕捉數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括2d和3d成像數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，患者特異信息數(shù)據(jù)包括指示患者的一個或多個物理特性的數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，一個或多個物理特性包括下述之一或多個：年齡數(shù)據(jù)、性別數(shù)據(jù)、身高數(shù)據(jù)、體重數(shù)據(jù)、活動水平數(shù)據(jù)、bmi數(shù)據(jù)、膘情數(shù)據(jù)和體形數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種計算機實施的方法，用于計算一組整形外科植入物的植入物設計數(shù)據(jù)，該計算機實施的方法包括步驟：
-接收患者庫數(shù)據(jù)；
-接收植入物范圍數(shù)據(jù)；及
-根據(jù)患者庫數(shù)據(jù)和植入物范圍數(shù)據(jù)計算一組整形外科植入物的植入物設計數(shù)據(jù)。
有利地，借助于考慮患者庫數(shù)據(jù)和植入物范圍數(shù)據(jù)，可計算一組整形外科植入物的植入物設計數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，患者庫數(shù)據(jù)包括由前面任一段中描述的計算機實施的方法提供的、多個患者的多個整形外科植入物的對準信息數(shù)據(jù)。
有利地，借助于考慮多個患者的多個整形外科植入物的對準信息數(shù)據(jù)，可計算一組整形外科植入物的植入物設計數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，植入物范圍數(shù)據(jù)指示根據(jù)用戶輸入請求選擇的、患者庫數(shù)據(jù)的一個或多個子集。
有利地，借助于選擇患者庫數(shù)據(jù)的一個或多個子集，可計算一組整形外科植入物的植入物設計數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，一個或多個子集中的至少一個包括與選自一組安裝有用于進行一個或多個植入后活動的整形外科植入物的患者的、多個滿意患者有關的患者滿意數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，一個或多個子集中的至少一個包括與選自一組用于進行一個或多個植入后活動的整形外科植入物的多個整形外科植入物有關的植入物活動數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，一個或多個子集中的至少一個包括與選自一組用于進行一個或多個植入后活動的整形外科植入物的、具有特定尺寸范圍的多個整形外科植入物有關的植入物尺寸數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，在根據(jù)植入物范圍數(shù)據(jù)篩選患者庫數(shù)據(jù)的基礎上計算修訂后的患者庫數(shù)據(jù)。
有利地，借助于考慮已根據(jù)植入物范圍數(shù)據(jù)進行篩選的患者庫數(shù)據(jù)，可計算一組整形外科植入物的植入物設計數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，根據(jù)修訂后的患者庫數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析計算植入物設計數(shù)據(jù)。
有利地，借助于根據(jù)植入物范圍數(shù)據(jù)修訂的患者庫數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，可計算一組整形外科植入物的植入物設計數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，統(tǒng)計分析選自下組：回歸分析和最小平方分析。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種計算裝置，用于計算一組整形外科植入物的植入物設計數(shù)據(jù)，該計算裝置包括：
-用于處理數(shù)字數(shù)據(jù)的處理器；
-用于保存包括計算機程序代碼的數(shù)字數(shù)據(jù)并經(jīng)總線連接到處理器的存儲裝置；及
-用于發(fā)送和接收數(shù)字數(shù)據(jù)并經(jīng)總線連接到處理器的數(shù)據(jù)接口，其中處理器受計算機程序代碼控制以：
-經(jīng)數(shù)據(jù)接口接收患者庫數(shù)據(jù)；
-經(jīng)數(shù)據(jù)接口接收植入物范圍數(shù)據(jù)；及
-根據(jù)患者庫數(shù)據(jù)和植入物范圍數(shù)據(jù)計算一組整形外科植入物的植入物設計數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，患者庫數(shù)據(jù)包括由前面任一段中描述的計算機實施的方法提供的、多個患者的多個整形外科植入物的對準信息數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，植入物范圍數(shù)據(jù)指示根據(jù)用戶輸入請求選擇的、患者庫數(shù)據(jù)的一個或多個子集。
優(yōu)選地，一個或多個子集中的至少一個包括與選自一組安裝有用于進行一個或多個植入后活動的整形外科植入物的患者的、多個滿意患者有關的患者滿意數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，一個或多個子集中的至少一個包括與選自一組用于進行一個或多個植入后活動的整形外科植入物的多個整形外科植入物有關的植入物活動數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，一個或多個子集中的至少一個包括與選自一組用于進行一個或多個植入后活動的整形外科植入物的、具有特定尺寸范圍的多個整形外科植入物有關的植入物尺寸數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，在根據(jù)植入物范圍數(shù)據(jù)篩選患者庫數(shù)據(jù)的基礎上計算修訂后的患者庫數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，根據(jù)修訂后的患者庫數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析計算植入物設計數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，統(tǒng)計分析選自下組：回歸分析和最小平方分析。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種計算機可讀存儲介質，包括可由計算機執(zhí)行的計算機程序代碼指令，這些指令用于：
-經(jīng)數(shù)據(jù)接口接收患者庫數(shù)據(jù)；
-經(jīng)數(shù)據(jù)接口接收植入物范圍數(shù)據(jù)；及
-根據(jù)患者庫數(shù)據(jù)和植入物范圍數(shù)據(jù)計算一組整形外科植入物的植入物設計數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，患者庫數(shù)據(jù)包括由前面任一段中描述的計算機實施的方法提供的、多個患者的多個整形外科植入物的對準信息數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，植入物范圍數(shù)據(jù)指示根據(jù)用戶輸入請求選擇的、患者庫數(shù)據(jù)的一個或多個子集。
優(yōu)選地，一個或多個子集中的至少一個包括與選自一組安裝有用于進行一個或多個植入后活動的整形外科植入物的患者的、多個滿意患者有關的患者滿意數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，一個或多個子集中的至少一個包括與選自一組用于進行一個或多個植入后活動的整形外科植入物的多個整形外科植入物有關的植入物活動數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，一個或多個子集中的至少一個包括與選自一組用于進行一個或多個植入后活動的整形外科植入物的、具有特定尺寸范圍的多個整形外科植入物有關的植入物尺寸數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，在根據(jù)植入物范圍數(shù)據(jù)篩選患者庫數(shù)據(jù)的基礎上計算修訂后的患者庫數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，根據(jù)修訂后的患者庫數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析計算植入物設計數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，統(tǒng)計分析選自下組：回歸分析和最小平方分析。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種客戶端計算裝置，包括用于發(fā)送和接收數(shù)字數(shù)據(jù)并跨數(shù)據(jù)鏈路連到先前任一段所述的計算裝置的接口，其中該接口適于發(fā)送和接收先前任一段中提及的數(shù)字數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的其它方面也在此公開。
附圖說明
盡管存在可能落入本發(fā)明范圍內的任何其它形式，現(xiàn)在將結合附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但僅作為例子。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的、在此描述的各個實施例可在其上實施的計算裝置。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的、在此描述的各個實施例可在其上實施的計算裝置網(wǎng)絡。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的計算機實施的方法。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的計算機實施的方法。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的計算機實施的方法。
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的計算機實施的方法。
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的計算機實施的方法。
圖8示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的計算機實施的方法。
圖9示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的計算機實施的方法。
圖10示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的計算機實施的方法。
圖11示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的計算機實施的方法。
圖12為說明膝關節(jié)的機能運動學響應的響應曲線的圖形表示。
圖13為保存在圖1的計算裝置的數(shù)據(jù)庫中的文件的示意性表示。
圖14為基于使用根據(jù)本發(fā)明實施例的計算機實施的方法計算的對準信息數(shù)據(jù)對患者膝關節(jié)的內翻角(度)變化的預測計算機模擬結果的圖形表示。
圖15為基于使用根據(jù)本發(fā)明實施例的計算機實施的方法計算的對準信息數(shù)據(jù)對患者膝關節(jié)的四頭肌力(牛頓)變化的預測計算機模擬結果的圖形表示。
圖16為基于使用根據(jù)本發(fā)明實施例的計算機實施的方法計算的對準信息數(shù)據(jù)對患者膝關節(jié)的內-外轉動(度)變化的預測計算機模擬結果的圖形表示。
圖17為基于使用根據(jù)本發(fā)明實施例的計算機實施的方法計算的對準信息數(shù)據(jù)對患者膝關節(jié)的髕骨外側剪切力(牛頓)變化的預測計算機模擬結果的圖形表示。
圖18為基于使用根據(jù)本發(fā)明實施例的計算機實施的方法計算的對準信息數(shù)據(jù)對患者膝關節(jié)在三個不同內翻/外翻角處的內-外轉動(度)變化的預測計算機模擬結果的圖形表示。
圖19為基于使用根據(jù)本發(fā)明實施例的計算機實施的方法計算的對準信息數(shù)據(jù)對患者膝關節(jié)的各個不同參數(shù)的變化的預測計算機模擬結果的圖形表示。
圖20為根據(jù)本發(fā)明實施例的、從一組八個患者獲得的庫對準信息數(shù)據(jù)的圖形表示，其中每一患者均裝有整形外科植入物，用于選擇對準信息數(shù)據(jù)以對準患者關節(jié)的整形外科植入物。
圖21為基于使用根據(jù)本發(fā)明實施例的計算機實施的方法計算的對準信息數(shù)據(jù)對患者的左和右髖關節(jié)的髖負荷(牛頓)變化的預測計算機模擬結果的圖形表示。
圖22為基于使用根據(jù)本發(fā)明實施例的計算機實施的方法計算的對準信息數(shù)據(jù)對患者髖關節(jié)的髖臼杯的移位(度)的預測計算機模擬結果的圖形表示。
圖23為基于使用根據(jù)本發(fā)明實施例的計算機實施的方法計算的對準信息數(shù)據(jù)對患者髖關節(jié)的髖臼杯的移位(度)的預測計算機模擬結果的圖形表示。
圖24示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的用于計算一組整形外科植入物的植入物設計數(shù)據(jù)的圖表。
圖25示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的用于計算一組整形外科植入物的植入物設計數(shù)據(jù)的圖表。
具體實施方式
應注意，在下面的描述中，不同實施例中的類似或相同的附圖標記指同樣或類似的特征。
圖1示出了在此描述的各個不同實施例可在其上實施的計算裝置100。計算機程序代碼指令可分為一個或多個計算機程序代碼指令庫，如動態(tài)鏈接庫(dll)，其中每一庫執(zhí)行本發(fā)明方法的一個或多個步驟。另外，一個或多個庫的子集可執(zhí)行與本發(fā)明方法有關的圖形用戶界面任務。
計算裝置100包括半導體存儲器110，包括易失性存儲器如隨機存取存儲器(ram)或只讀存儲器(rom)。存儲器110可包括ram、rom或ram和rom的結合。
計算裝置100包括用于從計算機程序代碼存儲介質120讀取計算機程序代碼指令的計算機程序代碼存儲介質閱讀器130。存儲介質120可以是光介質如cd-rom盤、磁介質如軟盤或盒式磁帶、或閃存介質如usb記憶棒。
計算裝置100還包括用于與一個或多個外圍設備通信的i/o接口140。i/o接口140可提供串行和并行接口連通性。例如，i/o接口140可包括小計算機系統(tǒng)接口(scsi)、通用串行總線(usb)或類似的用于與存儲介質閱讀器130連接的i/o接口。i/o接口140還可與一個或多個人輸入設備(hid)160通信，如鍵盤、點擊設備、控制桿等。i/o接口140還可包括計算機到計算機的接口，如推薦標準232(rs-232)接口，用于使裝置100與一個或多個個人計算機(pc)設備190連接。i/o接口140還可包括音頻接口，用于將音頻信號傳給一個或多個音頻裝置1050如揚聲器或蜂鳴器。
計算裝置100還包括用于與一個或多個計算機網(wǎng)絡180通信的網(wǎng)絡接口170。網(wǎng)絡180可以是有線網(wǎng)絡如有線ethernettm網(wǎng)絡或無線網(wǎng)絡如bluetoothtm網(wǎng)絡或ieee802.11網(wǎng)絡。網(wǎng)絡180可以是局域網(wǎng)(lan)如家庭或辦公室計算機網(wǎng)絡，或廣域網(wǎng)(wan)如因特網(wǎng)230或專用wan。
計算裝置100包括用于執(zhí)行計算機程序代碼指令的算術邏輯部件或處理器1000。處理器1000可以是精簡指令集計算機(risc)或復雜指令集計算機(cisc)處理器等。計算裝置100還包括存儲裝置1030，如磁盤硬盤驅動器或固態(tài)磁盤驅動器。
計算機程序代碼指令可使用存儲介質閱讀器130從存儲介質120或可使用網(wǎng)絡接口170從網(wǎng)絡180載入存儲裝置1030。在引導階段期間，操作系統(tǒng)及一個或多個軟件應用程序從存儲裝置1030載入存儲器110。在讀取-解碼-執(zhí)行周期期間，處理器1000從存儲器110讀取計算機程序代碼指令、將這些指令解碼為機器代碼、執(zhí)行這些指令并將一個或多個中間結果保存在存儲器100中。
計算裝置100還包括視頻接口1010，用于將視頻信號傳給顯示裝置1020如液晶顯示器(lcd)、陰極射線管(crt)或類似顯示裝置。
計算裝置100還包括用于使上面描述的各個設備互連的通信總線子系統(tǒng)150。該總線子系統(tǒng)150可提供并行連通性如工業(yè)標準體系結構(isa)、常規(guī)的外圍部件互連(pci)等，或提供串行連通性如pciexpress(pcie)、串行高級技術附件(串行ata)等。
圖2示出了在此描述的各個實施例可在其上實施的計算裝置100的網(wǎng)絡200。該網(wǎng)絡200包括用于向因特網(wǎng)230上的一個或多個客戶端計算裝置220提供網(wǎng)頁的網(wǎng)絡服務器210。
網(wǎng)絡服務器210具有網(wǎng)絡服務器應用程序240，用于接收請求如超文本傳送協(xié)議(http)和文件傳送協(xié)議(ftp)請求及作為響應提供超文本網(wǎng)頁或文件。網(wǎng)絡服務器應用程序240例如可以是apachetm或microsofttmiishttp服務器。
網(wǎng)絡服務器210還具有超文本預處理器250，用于處理一個或多個網(wǎng)頁模板260及來自一個或多個數(shù)據(jù)庫270的數(shù)據(jù)以產(chǎn)生超文本網(wǎng)頁。超文本預處理器例如可以是php超文本預處理器(php)或microsoftasptm超文本預處理器。網(wǎng)絡服務器210還具有網(wǎng)頁模板260，如一個或多個php或asp文件。
在接收到來自網(wǎng)絡服務器應用程序240的請求時，超文本預處理器250運行以從網(wǎng)頁模板260取回網(wǎng)頁模板、執(zhí)行其中的任何動態(tài)內容包括更新或加載一個或多個數(shù)據(jù)庫270的信息以構成超文本網(wǎng)頁。所構成的超文本網(wǎng)頁可包括客戶端代碼如javascript，用于文件對象模型(dom)操作、異步http請求等。
客戶端計算裝置220具有瀏覽器應用程序280，如mozillafirefoxtm或microsoftinternetexplorertm瀏覽器應用程序。瀏覽器應用程序280從網(wǎng)絡服務器210請求超文本網(wǎng)頁并將該超文本網(wǎng)頁呈現(xiàn)在顯示裝置1020上。
計算裝置100使能與遠程用戶進行瘦客戶端通信。然而，在其它實施例中，遠程用戶需要在相應客戶端計算裝置220上安裝特定軟件以允許與計算裝置100通信。
提供對準信息數(shù)據(jù)
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的計算機實施的方法300，用于提供對準信息數(shù)據(jù)以使患者關節(jié)的整形外科植入物對準。該計算機實施的方法300適于在一個或多個計算裝置100上實施，尤其是跨圖2中所示的網(wǎng)絡200進行通信的一個或多個計算裝置100。
具體地，計算裝置100包括用于處理數(shù)字數(shù)據(jù)的處理器1000、用于保存包括計算機程序代碼的數(shù)字數(shù)據(jù)并經(jīng)通信總線150連接到處理器1000的存儲設備110、用于發(fā)送和接收數(shù)字數(shù)據(jù)并經(jīng)總線150連接到處理器1000的數(shù)據(jù)接口180、140、用于保存包括對準信息數(shù)據(jù)的數(shù)字數(shù)據(jù)及庫數(shù)據(jù)并經(jīng)總線150連接到處理器1000的存儲裝置如數(shù)據(jù)庫1030。
庫數(shù)據(jù)
保存在數(shù)據(jù)庫1030中的庫數(shù)據(jù)包括庫對準信息數(shù)據(jù)、庫對準配置數(shù)據(jù)、及庫設計數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)指示在相應的預定植入后活動期間一般化及理想化關節(jié)的移動的一組可用預定模擬模型。每一模擬模型通過對進行特定預定活動的運動的測試對象樣本進行多個不同測量而產(chǎn)生。對這些測量進行歸類和處理以產(chǎn)生理想模擬模型。在實施例中，理想模擬模型不僅通過植入后活動進行區(qū)分，而且通過其它因素如性別數(shù)據(jù)、年齡數(shù)據(jù)、身高數(shù)據(jù)、體重數(shù)據(jù)、活動水平數(shù)據(jù)、bmi數(shù)據(jù)、膘情數(shù)據(jù)、和體形數(shù)據(jù)、病史、職業(yè)、種族等。
庫數(shù)據(jù)還包括與進行植入后活動的一組可用整形外科植入物有關的庫對準配置數(shù)據(jù)及與裝有進行植入后活動的整形外科植入物的一組患者有關的庫對準配置數(shù)據(jù)。整形外科植入物可以是商用整形外科植入物或已針對先前的患者特別定制的整形外科植入物。
庫數(shù)據(jù)還包括該組可用整形外科植入物的庫設計數(shù)據(jù)，從其可得到整形外科植入物的結構參數(shù)。庫設計數(shù)據(jù)可例如以cad文件的形式提供。
庫數(shù)據(jù)還包括與先前已安裝到患者身上的整形外科植入物的耐用性和磨損有關的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)例如可通過使用2d和3d成像技術獲得，如磁共振成像(mri)數(shù)據(jù)、計算機控制斷層掃描(ct)數(shù)據(jù)、超聲數(shù)據(jù)、及放射數(shù)據(jù)，并在多個不同時間間隔記錄這些數(shù)據(jù)。之后，與整形外科植入物相關聯(lián)的、所獲得的耐用性和磨損得分數(shù)據(jù)可用于幫助操作員如外科醫(yī)生預測具有與現(xiàn)在已磨損的整形外科植入物在植入前的結構參數(shù)相同結構參數(shù)的整形外科植入物在另一患者中將表現(xiàn)如何。
庫數(shù)據(jù)還可包括與患者自己對其關節(jié)植入手術后的生物力學性能的看法有關的主觀度量及操作員如外科醫(yī)生對患者的客觀度量，從而以可量化形式知道關節(jié)和整形外科植入物在植入手術后實際上表現(xiàn)如何。
計算機實施的方法300開始于步驟310，處理器1000由計算機程序代碼控制以經(jīng)數(shù)據(jù)接口180、140接收患者特異信息數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)對將要安裝整形外科植入物的患者特定并指示一個或多個動態(tài)特性?；颊咛禺愋畔?shù)據(jù)被緩存然后由計算裝置100編譯為用于保存在數(shù)據(jù)庫1030中的、電子形式的患者文件7。在步驟320，處理器1000由計算機程序代碼進一步控制以根據(jù)包含在患者文件7內的患者特異信息數(shù)據(jù)計算患者數(shù)據(jù)。在該步驟中，計算裝置100經(jīng)總線150從數(shù)據(jù)庫1030接收患者文件7，然后借助于從患者文件7分割和篩選出任何不想要的數(shù)據(jù)而得到至少一部分患者數(shù)據(jù)。前述不想要的數(shù)據(jù)可包括多個表示關節(jié)中的不重要組織如肌肉、脂肪和皮膚等的信息。這使能僅分離和更有效率地分析有關數(shù)據(jù)。不想要的數(shù)據(jù)的篩選可部分自動化，但在本實施例中，通常需要人工輸入。
患者特異信息數(shù)據(jù)
患者特異信息數(shù)據(jù)包括關節(jié)的骨幾何結構的2d和3d成像數(shù)據(jù)。2d成像數(shù)據(jù)包括使用技術如x射線和直觀熒光透視法獲得的數(shù)據(jù)，而3d成像數(shù)據(jù)包括使用技術如磁共振成像(mri)數(shù)據(jù)、計算機控制斷層掃描(ct)數(shù)據(jù)、超聲數(shù)據(jù)、及放射數(shù)據(jù)獲得的數(shù)據(jù)。患者特異信息數(shù)據(jù)還包括使用技術如動作捕捉獲得的4d成像數(shù)據(jù)。4d成像可能需要將標記物(未示出)放在與關節(jié)相關聯(lián)的相應骨頭上的多個不同位置處，然后在患者進行所希望的活動時跟蹤標記物的運動。
患者特異信息數(shù)據(jù)還包括指示患者的一個或多個物理特性的數(shù)據(jù)，如年齡數(shù)據(jù)、性別數(shù)據(jù)、身高數(shù)據(jù)、體重數(shù)據(jù)、活動水平數(shù)據(jù)、bmi數(shù)據(jù)、膘情數(shù)據(jù)、種族和體形數(shù)據(jù)等。其它患者特異信息數(shù)據(jù)可包括指示患者病史及其它家庭成員病史的數(shù)據(jù)，用于確定已經(jīng)出現(xiàn)的或將來可能在患者身上出現(xiàn)的任何遺傳性缺陷。
一旦已對患者文件7進行篩選，關節(jié)中的相應解剖界標通過人工進行標識，及標識指令經(jīng)數(shù)據(jù)接口180、140輸入。計算裝置100響應于標識指令從突出標識的界標至少確定患者數(shù)據(jù)的另一部分。已發(fā)現(xiàn)每一關節(jié)均具有需要考慮的特殊解剖特征。界標的例子包括稱為隆凸的骨突、界標之間的線、及韌帶和腱附著部和附著物。
在實施例中，關節(jié)中的相應解剖界標使用下述方法自動標識，如功能參照、解剖算法標識、及力臂算法標識。在其它實施例中，使用相應解剖界標的半自動標識，如功能成像的形式，包括直觀熒光透視法和內鏡檢查術。
如圖13中所示，患者文件7包括第一和第二數(shù)據(jù)15和16。數(shù)據(jù)15包括指示一個或多個動態(tài)特性的信息記錄，及數(shù)據(jù)16包括指示一個或多個靜態(tài)特性的信息記錄。
動態(tài)特性
關節(jié)的動態(tài)特性包括虛擬預測形式的數(shù)據(jù)，即基于與患者所希望的植入后活動相關聯(lián)的關節(jié)運動學數(shù)據(jù)、關節(jié)負荷數(shù)據(jù)、及響應于特定運動的關節(jié)咬合行為數(shù)據(jù)、患者特異負荷、力臂、接觸應力、外力和肌力等的計算機模型預測。
數(shù)據(jù)15基于一批記錄，其中每一記錄對應于包括在數(shù)據(jù)庫1030中保存的庫對準信息數(shù)據(jù)、庫對準配置數(shù)據(jù)、及庫設計數(shù)據(jù)內的一組可用的預定理想模擬模型中的所選模型。
該組模型中的每一模型對應于進行特定活動的特定關節(jié)。例如，包括在數(shù)據(jù)15中的記錄21對應于一般化膝關節(jié)在相應人體參與網(wǎng)球運動時預期將進行的動作的模型。也就是說，該模型基于網(wǎng)球運動員進行的特定動作提供理想的膝關節(jié)配置和咬合范圍，及打網(wǎng)球的人的其它可量化因素。記錄22對應于一般化膝關節(jié)在相應人體在上下樓梯時的動作的模型并包括多個(不同定量的)量化。
在其它實施例中，數(shù)據(jù)15基于單一記錄。
在一實施例中，數(shù)據(jù)15指示至少兩個模擬模型。在另一實施例中，數(shù)據(jù)15指示兩個以上或兩個以下模擬模型。
靜態(tài)特性
數(shù)據(jù)16指示關節(jié)的靜態(tài)特性并包括對關節(jié)和/或其相對于患者特異的其它生理部件的對準的一個或多個靜止測量?？捎玫撵o止測量包括：力軸對準；基于植入物形狀和患者解剖的關節(jié)活動度模擬；及受益于在此公開的教導，本領域技術人員應意識到的其它測量。在力軸對準數(shù)據(jù)的情形下，該數(shù)據(jù)對應于與關節(jié)相關聯(lián)的生物力學參考系的特定力學承重軸。在關節(jié)對應于膝或髖關節(jié)的情形下，則前述生物力學參考系包括髖臼參考系、股骨參考系、脛骨參考系、和脊骨參考系。當結合時，前述力學承重軸導致主力學承重軸，對應于關節(jié)的總力軸對準。應意識到，生物力學參考系并不限于與上面描述的膝和髖關節(jié)有關的參考系，而是還可包括與身體的其它關節(jié)包括肩、踝等相關聯(lián)的參考系。
如圖13中所示，數(shù)據(jù)16包括對應于關節(jié)的靜態(tài)特性的一批記錄。更具體地，在該實施例中，數(shù)據(jù)16包含關節(jié)的多個圖像。這些圖像包括磁共振成像(mri)圖像如記錄25、計算機控制斷層掃描(ct)圖像如記錄26、及x射線圖像如記錄27。關節(jié)的許多靜止或靜態(tài)度量內含在這些圖像內及可從這些圖像提取。
記錄25、26和27為dicom(醫(yī)學數(shù)字成像和通信)格式，如下面將描述的，這使能自動提取關節(jié)的多個靜態(tài)特性。在其它實施例中，記錄25、26和27為數(shù)字化進而使能提取所需特性的圖像。在其它實施例中，記錄25、26和27為不同于dicom但仍然使能自動提取關節(jié)的多個靜態(tài)特性的格式。
在其它實施例中，數(shù)據(jù)16指示不同于圖像的信息，而在另外的實施例中，代替上面明確提到的或除此之外，使用不同的圖像。其它圖像的例子包括超聲圖像、激光掃描圖像、及來自點匹配、表面匹配和/或表面識別的掃描圖像等。還應意識到，本領域技術人員受益于在此公開的教導將認識到前述圖像在一些情形下能夠用于得到包括在數(shù)據(jù)15中的一個或多個記錄。
總而言之，來自患者文件7的已篩選和標識的信息形成患者數(shù)據(jù)，其保存在數(shù)據(jù)庫1030中。
在步驟330，處理器1000由計算機程序代碼進一步控制以根據(jù)患者數(shù)據(jù)計算對準信息數(shù)據(jù)，用于對準關節(jié)的整形外科植入物。在該步驟中，患者數(shù)據(jù)取自數(shù)據(jù)庫1030，及使用物理學引擎基于患者數(shù)據(jù)進行確定性的患者特異剛體力學模擬，即使用多體模擬軟件進行關節(jié)的模擬。
該模擬為多體模擬，其可包括使用正向和/或逆向力學以產(chǎn)生膝或髖關節(jié)模擬。
對準信息數(shù)據(jù)包括關節(jié)的實際3d模型數(shù)據(jù)，從保存在數(shù)據(jù)16中的多個2d和3d成像數(shù)據(jù)獲得。從數(shù)據(jù)15和數(shù)據(jù)16可能產(chǎn)生對應于力矢量的量值和方向、負荷、剪應力、及模擬期間與整形外科植入物相關聯(lián)的力矩的數(shù)據(jù)。對準信息數(shù)據(jù)因而既考慮位置信息數(shù)據(jù)又考慮方向信息數(shù)據(jù)，分別用于整形外科植入物相對于關節(jié)進行定位和定向。
在步驟340，處理器1000由計算機程序代碼進一步控制以經(jīng)數(shù)據(jù)接口180、140接收患者獲得的數(shù)據(jù)，其指示患者的一個或多個所希望的植入后活動。一個或多個植入后活動與患者在植入手術后最終達成的活動的數(shù)量和類型有關。在該實施例中，植入后活動分類為天天活動(例如，上下樓梯、進出汽車、拉起孫子)、室外活動(例如在花園中為進行園藝而跪撐、偶爾慢跑)、及體育活動(如打網(wǎng)球、打高爾夫、滑冰、踢足球、或任何界定的運動)。應意識到，在其它實施例中，植入后活動不限于上面描述的活動，而是可包括患者希望的任何活動。患者獲得的數(shù)據(jù)58借助于患者經(jīng)客戶端計算裝置220與計算裝置100遠程通信而獲得?？蛻舳擞嬎阊b置220包括用于發(fā)送和接收數(shù)字數(shù)據(jù)的接口，并跨數(shù)據(jù)鏈路連接到計算裝置100。患者以電子調查表(未示出)的形式提供患者獲得的數(shù)據(jù)58，其由患者或衛(wèi)生保健專家經(jīng)客戶端計算裝置220提交給計算裝置100?；颊攉@得的數(shù)據(jù)58保存為數(shù)據(jù)庫1030中的患者文件7中的數(shù)據(jù)15的記錄。
患者獲得的數(shù)據(jù)58包括植入后活動偏好數(shù)據(jù)，其是指示一個或多個所希望的植入后活動的相比而言的患者偏好的偏好比。這樣，患者可依據(jù)特定個人偏好對其首選植入后活動進行排序。例如，在一個患者希望能夠在花園中跪撐以照料園藝及偶爾打網(wǎng)球的情形下，偏好比將在花園在跪撐排在打網(wǎng)球的前面。在膝關節(jié)的情形下，跪撐動作需要關節(jié)大幅度彎曲，但關節(jié)的內翻/外翻及內/外轉動最小。另一方面，打網(wǎng)球的動作需要關節(jié)更大幅度的內翻/外翻及內/外轉動。
可能出現(xiàn)在調查表中的其它類型的患者度量可包括與患者自己對關節(jié)植入手術前的生物力學性能的看法有關的主觀度量，及由操作員如外科醫(yī)生對患者給出的客觀度量，以可量化的方式知道進行植入手術前的關節(jié)表現(xiàn)如何。外科醫(yī)生可使用前述患者度量以知道患者關節(jié)當前的限制。
實質上，調查表提供患者按個人偏好順序定級的植入后活動的預定列表。植入后活動偏好數(shù)據(jù)因而形成患者功能得分，該得分之后可用于在多體模擬中確定邊界條件以幫助操作員識別使患者能實現(xiàn)所希望的植入后活動的、最適當?shù)恼瓮饪浦踩胛铩?/p>
在其它實施例中，調查表為由患者填寫然后例如由操作員或外科醫(yī)生經(jīng)數(shù)據(jù)接口180、140人工輸入數(shù)據(jù)庫1030內的紙件調查(未示出)。
在其它實施例中，患者獲得的數(shù)據(jù)58經(jīng)個人數(shù)字助理(pda)如iphone和/或ipad應用程序(未示出)遠程輸入到調查表內。
在步驟350，一旦患者獲得的數(shù)據(jù)58已由用戶輸入，處理器1000由計算機程序代碼控制以根據(jù)患者數(shù)據(jù)和患者獲得的數(shù)據(jù)58計算一組可能的對準信息數(shù)據(jù)。在該步驟中，關節(jié)的模擬針對關于植入后活動的、患者獲得的數(shù)據(jù)58進行測試。這已知為改善接近法。實質上，該步驟結合所希望的植入后活動的動作檢查模擬的關節(jié)以顯露出對于該特定動作，最大功能性運動反應將在患者關節(jié)上的何處出現(xiàn)。該組可能的對準信息數(shù)據(jù)因而考慮與患者實際的關節(jié)當前狀態(tài)有關的對準信息數(shù)據(jù)及將使患者能進行所希望的植入后活動的對準信息數(shù)據(jù)。
在步驟360，處理器1000由計算機程序代碼控制以根據(jù)植入后活動偏好數(shù)據(jù)從一組可能的對準信息數(shù)據(jù)選擇對準信息數(shù)據(jù)。在該步驟中，一旦識別一個或多個最大功能性運動反應點，某些變量如整形外科植入物的咬合表面的定位和形狀按需變化以產(chǎn)生模擬文件，其保存在數(shù)據(jù)庫1030中用于將來由操作員或一個或多個遠程用戶訪問。所選的對準信息數(shù)據(jù)因而與將使患者能根據(jù)個人偏好進行所希望的植入后活動的對準信息數(shù)據(jù)有關。這樣，對于上面的例子，所選的對準信息數(shù)據(jù)將使膝關節(jié)能高度彎曲以使患者能優(yōu)先進行在花園中跪撐的動作，但關節(jié)仍然具有合理的內翻/外翻和內/外轉動度以賦予患者偶然打網(wǎng)球運動的能力。
模擬文件為dicom(醫(yī)學數(shù)字成像和通信)文件，包括2d切面，可通過使用圖像處理軟件編譯2d切面而在3d中查看。在其它實施例中，使用其它圖像文件類型如stl、jpeg、gif和tif。
在其它實施例中，操作員可虛擬地將整形外科植入物植入患者的關節(jié)以識別該整形外科植入物對于所希望的植入后活動將產(chǎn)生最佳生物力學性能的最佳對準配置和定向。
在步驟370，處理器1000由計算機程序代碼進一步控制以從數(shù)據(jù)庫1030加載對應于對準信息數(shù)據(jù)的庫對準信息數(shù)據(jù)，對準信息數(shù)據(jù)與進行一個或多個所希望的植入后活動中的至少一活動的一組可用整形外科植入物有關或與裝有用于進行一個或多個所希望的植入后活動中的至少一活動的整形外科植入物的一組患者有關。在該步驟中，用于使整形外科植入物與患者關節(jié)對準的對準信息數(shù)據(jù)可通過將通過多體模擬開發(fā)的模仿關節(jié)的所選對準信息數(shù)據(jù)與和商用整形外科植入物或裝有整形外科植入物的患者相關聯(lián)的庫對準信息數(shù)據(jù)進行比較而進一步改善，前述整形外科植入物已知適合進行患者所希望的一個或多個植入后活動中的至少一活動。
數(shù)據(jù)接口180、140響應于來自客戶端計算裝置220的用戶輸入以使遠程用戶如外科醫(yī)生能從數(shù)據(jù)庫1030訪問模擬文件從而產(chǎn)生、緩存和顯示從模擬文件得到的關節(jié)的圖形表示。數(shù)據(jù)接口180、140也可由遠程用戶使用預定用戶名和/或密碼經(jīng)因特網(wǎng)230登錄網(wǎng)頁(未示出)而進行訪問。
應意識到，保存在數(shù)據(jù)庫1030中的所有數(shù)據(jù)用安全等級進行分類，經(jīng)客戶端計算裝置220訪問數(shù)據(jù)的所有遠程用戶均將被分配一安全訪問權。對任何特定數(shù)據(jù)的訪問不僅基于數(shù)據(jù)本身的安全等級和尋求訪問數(shù)據(jù)的遠程用戶的安全訪問權進行管理，而且基于從其獲得數(shù)據(jù)的患者與用戶之間的關系進行管理。這樣，幫助患者的操作員能夠有選擇地輸入至少部分患者特異信息數(shù)據(jù)，如患者的ct掃描和mri掃描數(shù)據(jù)，及輸入植入后活動的個人偏好。在其它實施例中，對信息的或多或少的訪問提供給所選的人。
從一組植入物中選擇植入物
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的、用于從一組可用整形外科植入物中為患者關節(jié)選擇整形外科植入物的計算機實施的方法400。該計算機實施的方法400開始于步驟410，其中處理器1000由計算機程序代碼控制以經(jīng)數(shù)據(jù)接口180、140從數(shù)據(jù)庫1030接收根據(jù)上述計算機實施的方法300計算的用于使整形外科植入物對準的對準信息數(shù)據(jù)，然后在步驟420使用該計算的對準信息數(shù)據(jù)用于從一組可用整形外科植入物中選擇整形外科植入物。
在一實施例中，該組可用整形外科植入物與一組一般的商用植入物有關，這些植入物已為提供適合大量患者的植入物的目的進行制造。應意識到，該組一般整形外科植入物內的每一植入物具有可在計算機實施的方法400中使用的結構參數(shù)數(shù)據(jù)，以使操作員如外科醫(yī)生能夠將患者的對準信息數(shù)據(jù)與一般整形外科植入物的已知結構參數(shù)數(shù)據(jù)進行比較從而幫助選擇最適合患者關節(jié)的整形外科植入物。
一旦已選擇最適當?shù)恼瓮饪浦踩胛铮诓襟E430，處理器1000由計算機程序代碼進一步控制以更新數(shù)據(jù)庫1030，其經(jīng)數(shù)據(jù)接口140、180將對應的、與患者關節(jié)相關聯(lián)的對準信息數(shù)據(jù)發(fā)送給數(shù)據(jù)庫1030以在將來為同一患者或另一患者選擇整形外科植入物進行數(shù)據(jù)請求時使用。
對準植入物
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的用于使患者關節(jié)的整形外科植入物對準的計算機實施的方法500。該計算機實施的方法500開始于步驟510，其中處理器1000由計算機程序代碼控制以經(jīng)數(shù)據(jù)接口140、180接收根據(jù)上述計算機實施的方法300計算的對準信息數(shù)據(jù)，然后在步驟520經(jīng)數(shù)據(jù)接口140、180將該計算的對準信息數(shù)據(jù)發(fā)送給對準系統(tǒng)(未示出)，如機器人對準系統(tǒng)、觸覺反饋對準系統(tǒng)、計算機輔助對準系統(tǒng)、或任何標準或定制儀器，用于控制對準系統(tǒng)以在相應外科手術程序中使患者關節(jié)的整形外科植入物物理對準。在該方案中，對準系統(tǒng)通過有線網(wǎng)絡如有線ethernettm網(wǎng)絡或無線網(wǎng)絡如bluetoothtm網(wǎng)絡或ieee802.11網(wǎng)絡連接到計算裝置100。
在一實施例中，計算的對準信息數(shù)據(jù)通過跨廣域網(wǎng)(wan)如因特網(wǎng)230或專用wan的直接網(wǎng)絡連接經(jīng)數(shù)據(jù)接口140、180直接發(fā)送給對準系統(tǒng)。
在一實施例中，對準信息數(shù)據(jù)以機器人文件(未示出)的形式間接傳給對準系統(tǒng)，其將對準信息數(shù)據(jù)包括為用于控制對準系統(tǒng)進行關節(jié)的整形外科植入物的對準的指令。機器人文件可在因特網(wǎng)230或專用wan上經(jīng)電子郵件或文件傳送過程(ftp)傳給對準系統(tǒng)的操作員。
在一實施例中，機器人文件加載到一個或多個存儲介質(未示出)上，如cd-rom盤、軟盤、盒式磁帶、或usb記憶棒，并物理傳給對準系統(tǒng)的操作員以直接輸入到對準系統(tǒng)內。
對植入物的對準進行建模
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的用于對患者關節(jié)的整形外科植入物的對準進行建模的計算機實施的方法600。該計算機實施的方法600開始于步驟610，從根據(jù)上述計算機實施的方法300的患者特異信息數(shù)據(jù)得到患者數(shù)據(jù)。在步驟620，處理器1000由計算機程序代碼進一步控制以根據(jù)對準信息數(shù)據(jù)計算關節(jié)的3d模型數(shù)據(jù)。當作為顯示設備1020上的圖形表示查看時，該3d模型數(shù)據(jù)提供關節(jié)的示意性動態(tài)3d模型，其之后可由操作員如外科醫(yī)生按需進行操作并用于使操作員能夠想像整形外科植入物處于適當位置的效果和力學。
在一實施例中，在步驟630，處理器1000由計算機程序代碼控制以根據(jù)對準信息數(shù)據(jù)和患者獲得的數(shù)據(jù)58計算一組可能的對準配置。該計算的一組可能的對準配置因而考慮3d模型和患者在整形外科植入物已安裝到關節(jié)上之后希望參與的一個或多個植入后活動以建立使患者能進行前述植入后活動的對準配置。之后，在步驟640，通過考慮與患者進行植入后活動的偏好有關的植入后活動偏好數(shù)據(jù)，處理器1000由計算機程序代碼進一步控制以根據(jù)植入后活動偏好數(shù)據(jù)從上面計算的一組可能的對準配置中選擇對準配置。由此，當作為顯示設備1020上的圖形表示進行查看時，所選的對準配置使操作員能想像患者的關節(jié)及想像整形外科植入物可怎樣相對于關節(jié)對準以實現(xiàn)所希望的植入后活動。
根據(jù)3d模型數(shù)據(jù)從一組植入物中選擇植入物
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的用于從一組整形外科植入物中為患者關節(jié)選擇整形外科植入物的計算機實施的方法700。該計算機實施的方法700開始于步驟710，根據(jù)步驟310和320從患者特異信息數(shù)據(jù)得到患者數(shù)據(jù)，然后根據(jù)步驟720使用患者數(shù)據(jù)計算關節(jié)的實際3d模型數(shù)據(jù)。
之后在步驟730，處理器1000由計算機程序代碼進一步控制以根據(jù)患者數(shù)據(jù)計算關節(jié)的、優(yōu)選3d模型數(shù)據(jù)。在該步驟中，當由操作員根據(jù)上面的計算機實施的方法700同時考慮上述動態(tài)特性和靜態(tài)特性而進行模擬以產(chǎn)生“首選”關節(jié)的模擬模型時，開發(fā)出關節(jié)的確定性模型。在步驟740，處理器1000由計算機程序代碼進一步控制以根據(jù)實際的3d模型數(shù)據(jù)和優(yōu)選3d模型數(shù)據(jù)從一組整形外科植入物中選擇整形外科植入物。在該步驟中，操作員可使用關節(jié)的優(yōu)選3d模型數(shù)據(jù)以選擇最接近地再現(xiàn)優(yōu)選3d模型數(shù)據(jù)提出的結果的整形外科植入物。
在一實施例中，在步驟750，處理器1000由計算機程序代碼控制以經(jīng)數(shù)據(jù)接口140、180接收患者獲得的數(shù)據(jù)58，其指示一個或多個所希望的植入后活動，其中患者獲得的數(shù)據(jù)包括植入后活動偏好數(shù)據(jù)。之后，在步驟760，通過考慮與患者進行植入后活動的偏好有關的植入后活動偏好數(shù)據(jù)，處理器1000由計算機程序代碼進一步控制以根據(jù)植入后活動偏好數(shù)據(jù)計算關節(jié)的優(yōu)選3d模型數(shù)據(jù)。因此，優(yōu)選3d模型數(shù)據(jù)考慮患者希望的植入后活動以產(chǎn)生使患者能進行所希望的植入后活動的關節(jié)模擬模型。
在一實施例中，計算機實施的方法700進一步包括一步驟，其考慮與用于進行一個或多個所希望的植入后活動中的至少一活動的一組可用整形外科植入物有關的庫對準配置數(shù)據(jù)或與裝有用于進行一個或多個所希望的植入后活動中的至少一活動的整形外科植入物的一組患者有關的庫對準配置數(shù)據(jù)。在該實施例中，在步驟770，處理器1000由計算機程序代碼控制以從數(shù)據(jù)庫1030加載庫對準配置數(shù)據(jù)，然后根據(jù)庫對準配置數(shù)據(jù)選擇整形外科植入物。在該步驟中，關節(jié)的優(yōu)選3d模型根據(jù)與已知庫對準配置數(shù)據(jù)的比較進一步基于實際3d模型數(shù)據(jù)的改善進行計算。
作為這些實施例的結果，當作為顯示設備1020上的圖形表示查看時，關節(jié)的優(yōu)選3d模型數(shù)據(jù)使操作員能想像和比較關節(jié)的優(yōu)選3d模型將怎樣與所選整形外科植入物對準及整形外科植入物在特定植入后活動時機能上可能怎樣進行。因而，操作員能夠從一組可用整形外科植入物中選擇最適合患者的整形外科植入物以使他們能按其偏好進行所希望的植入后活動。
在使用時，上述建模技術應用于以預定對準配置測試預定整形外科植入物。之后，模擬文件例如可由操作員看作圖形表示，其之后可提取關于裝有具有預定對準配置的預定整形外科植入物的患者關節(jié)的功能性運動反應的信息。外科醫(yī)生之后基于第一模擬運行可響應于例如關于患者關節(jié)上的應力的信息而選擇用不同的預定整形外科植入物和/或不同的預定對準配置進行另一模擬。之后該過程可按需重復，直到外科醫(yī)生對預定植入物和預定對準配置滿意為止。
應意識到，圖形表示不限于顯示關節(jié)的示意性3d模型，在多個不同實施例中，而是還可包括使用預定整形外科植入物的關節(jié)的模型、使用預定對準配置的患者關節(jié)的模型、或響應于整形外科植入物的選擇和對準配置的選擇顯現(xiàn)信息如關節(jié)應力的圖形反應曲線的圖形表示。圖12的圖表40是顯現(xiàn)關節(jié)模型上的應變水平的反應曲線的例子。
制造參數(shù)
整形外科植入物
圖8示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的、用于開發(fā)制造具有整形外科植入物咬合表面的患者關節(jié)整形外科植入物的制造參數(shù)的計算機實施的方法800。該計算機實施的方法800開始于步驟810，根據(jù)步驟310和320從患者特異信息數(shù)據(jù)得到患者數(shù)據(jù)。在步驟820，處理器1000由計算機程序代碼進一步控制以根據(jù)患者數(shù)據(jù)計算整形外科植入物的設計數(shù)據(jù)。在該步驟中，設計數(shù)據(jù)與包括整形外科植入物的咬合表面的整個整形外科植入物的結構參數(shù)有關。在其它實施例中，設計數(shù)據(jù)僅與咬合表面的結構參數(shù)有關。
在步驟830，處理器1000由計算機程序代碼進一步控制以根據(jù)設計數(shù)據(jù)計算用于制造整形外科植入物的制造參數(shù)如3dcad模型。之后，開發(fā)的制造參數(shù)可用于使用一個或多個適當?shù)闹圃旆椒ㄖ圃煺瓮饪浦踩胛?。前述制造方法可包括加性制造法如立體光刻造型(sla)、選擇性激光燒結(sls)、直接金屬激光燒結(dmls)、電子束熔化(ebm)、和3d打印(3dp)，或減性制造法如生物加工、磨料流加工、磨料噴射加工、銑削、激光切割、和水噴射切割。
在一實施例中，計算機實施的方法800還包括考慮患者希望的一個或多個植入后活動的步驟。在該實施例中，在步驟840，處理器1000由計算機程序代碼進一步控制以經(jīng)數(shù)據(jù)接口140、180接收患者獲得的數(shù)據(jù)58，其指示一個或多個所希望的植入后活動，并包括植入后活動偏好數(shù)據(jù)，然后在步驟850基于植入后活動偏好數(shù)據(jù)計算整形外科植入物的植入后設計數(shù)據(jù)。在該步驟中，植入后設計數(shù)據(jù)限定整形外科植入物，尤其是整形外科植入物的咬合表面，其使患者在已安裝整形外科植入物之后能夠根據(jù)其進行植入后活動的偏好進行所希望的植入后活動。在步驟860，處理器1000由計算機程序代碼進一步控制以根據(jù)植入后設計數(shù)據(jù)計算用于制造整形外科植入物的制造參數(shù)。
在一實施例中，計算機實施的方法800還進行一步驟以考慮：與進行一個或多個所希望的植入后活動中的至少一活動的一組可用整形外科植入物的設計數(shù)據(jù)有關的庫設計數(shù)據(jù)，或與裝有用于進行一個或多個所希望的植入后活動中的至少一活動的整形外科植入物的一組患者有關的設計數(shù)據(jù)。在該實施例中，在步驟870，處理器1000由計算機程序代碼控制以從數(shù)據(jù)庫1030加載庫設計數(shù)據(jù)，然后根據(jù)已知的庫設計數(shù)據(jù)計算用于制造整形外科植入物的制造參數(shù)。
作為上述實施例的結果，操作員因而能夠基于患者關節(jié)的結構參數(shù)與數(shù)據(jù)庫1030中的一組可用整形外科植入物的已知功能性能力的比較而開發(fā)將用于制造患者關節(jié)的整形外科植入物的制造參數(shù)，這些參數(shù)最適合患者以使他們能根據(jù)其偏好進行所希望的植入后活動。
定制咬合面
圖9示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的用于開發(fā)制造附著到整形外科植入物的定制咬合面(未示出)的制造參數(shù)的計算機實施的方法900。定制咬合面是整形外科植入物的一部分(通常附著到、機械上鎖定到、或粘到整形外科植入物上)，具有上面開發(fā)的制造參數(shù)，將使關節(jié)能完成所希望的功能性結果。計算機實施的方法900開始于步驟910，接收根據(jù)上述計算機實施的方法800計算的整形外科植入物的設計數(shù)據(jù)。在步驟920，處理器1000由計算機程序代碼進一步控制以根據(jù)設計數(shù)據(jù)計算用于制造定制咬合面的制造參數(shù)。在該步驟中，定制咬合面植入物的制造參數(shù)考慮整形外科植入物的設計數(shù)據(jù)，尤其是與整形外科植入物的咬合表面有關的設計數(shù)據(jù)，然后使用該數(shù)據(jù)開發(fā)定制植入物的咬合表面，其與整形外科植入物的咬合表面互補。之后，所開發(fā)的制造參數(shù)可用于使用上面列出的一個或多個制造方法制造定制咬合面。
作為上面實施例的結果，操作員因而能夠開發(fā)用于制造定制咬合面植入物的制造參數(shù)，該定制咬合面植入物具有與上述所制造的整形外科植入物的咬合表面互補的咬合表面。這樣，整形外科植入物和定制咬合面，一旦附著、粘到或機械上鎖定到對應的植入物(例如脛骨盤)上，可安裝到患者關節(jié)上以使患者能夠根據(jù)其偏好進行所希望的植入后活動。
患者特異夾具
圖10示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的用于開發(fā)制造患者特異夾具(未示出)的制造參數(shù)的計算機實施的方法1200，該夾具用于制備準備就緒的關節(jié)以使整形外科植入物與患者關節(jié)對準。在該實施例中，制造參數(shù)為由計算機導航軟件系統(tǒng)使用的計算機文件或由機器人系統(tǒng)使用的機器人文件的形式?；颊咛禺悐A具是切割引導裝置，其可安裝到關節(jié)的特定骨頭上，用于在切除期間引導外科醫(yī)生，切割在關節(jié)的骨頭中形成孔以使整形外科植入物按相同的空間定向與關節(jié)對準，這為特定植入后活動提供最好的綜合性能。
計算機實施的方法1200開始于步驟1210，根據(jù)步驟310和320從患者特異信息數(shù)據(jù)得到患者數(shù)據(jù)。在步驟1220，處理器1000由計算機程序代碼進一步控制以根據(jù)患者數(shù)據(jù)計算患者特異夾具的夾具設計數(shù)據(jù)。在步驟1230，處理器1000由計算機程序代碼進一步控制以根據(jù)夾具設計數(shù)據(jù)計算用于制造患者特異夾具的制造參數(shù)。所開發(fā)的制造參數(shù)之后可用于使用一個或多個上面列出的制造方法制造患者特異夾具。因此，夾具設計數(shù)據(jù)依賴于患者數(shù)據(jù)建立符合關節(jié)的患者特異夾具。
圖14-20示出了基于使用上述計算機實施的方法300計算的對準信息數(shù)據(jù)而預測的患者膝關節(jié)的計算機模擬結果的多個不同圖形表示。
圖14示出了隨著膝彎曲，膝關節(jié)的內翻角(度)的變化的模擬運動學結果，其表示患者經(jīng)歷從立姿即彎曲角為0度(參見圖14(i))到跪撐姿勢即彎曲角為100度(參見圖14(iii))的轉換步驟。
圖15示出了隨著膝彎曲，膝關節(jié)的四頭肌力(牛頓)的變化的模擬運動學結果，其表示患者經(jīng)歷從立姿即彎曲角為0度(參見圖15(i))到跪撐姿勢即彎曲角為100度(參見圖15(iii))的轉換步驟。
圖16示出了隨著膝彎曲，膝關節(jié)的內-外轉動(度)的變化的模擬運動學結果，其表示患者經(jīng)歷從立姿即彎曲角為0度(參見圖16(i))到跪撐姿勢即彎曲角為100度(參見圖16(iii))的轉換步驟。
圖17示出了隨著膝彎曲，膝關節(jié)的髕骨外側剪切力(牛頓)的變化的模擬運動學結果，其表示患者經(jīng)歷從立姿即彎曲角為0度(參見圖17(i))到跪撐姿勢即彎曲角為120度(參見圖17(ii))的轉換步驟。
圖18示出了隨著膝彎曲，膝關節(jié)的內-外轉動(度)的變化的模擬運動學結果，其表示患者經(jīng)歷從立姿即彎曲角為0度(參見圖18(i))到屈膝或蹲姿勢即彎曲角為約112.5度(參見圖18(ii))的轉換步驟。這些結果說明在三個不同的內翻/外翻角處相對于膝關節(jié)的主力軸的內-外轉動變化程度。
圖19示出了隨著膝彎曲，膝關節(jié)的多個不同參數(shù)的變化的模擬運動學結果，其表示患者經(jīng)歷從立姿即彎曲角為0度到跪撐姿勢即彎曲角為約140度的轉換步驟。在該方案中，操作員如外科醫(yī)生通過調節(jié)與膝關節(jié)相關聯(lián)的各個參數(shù)如內翻角(度)、內-外轉動(度)和斜度(度)而有能力預測患者膝關節(jié)的模擬運動學結果。例如，在圖19(i)中，股骨和脛骨的內翻角(度)和內-外轉動(度)均設定為零，脛骨的斜度也設定為零。然而，當股骨的內翻角調整為3.0度時(參見圖19(ii))，在內側(參見圖19(ii)a中的彎曲小平面中心結果)、膝關節(jié)的內-外轉動角(參見19(ii)b)、外側副韌帶(lcl)、前內側副韌帶(前mcl)和后內側副韌帶(后mcl)上的韌帶應變(參見圖19(ii)d)、及髕骨內側/外側剪切力(牛頓)(參見圖19(ii)e)等方面有明顯差異。這樣，通過調節(jié)與膝關節(jié)相關聯(lián)的各個參數(shù)，外科醫(yī)生能夠預測用于使整形外科植入物相對于患者關節(jié)對準的最佳結果。
圖20(i)示出了從一組八個患者獲得的患者調查結果，每一患者均裝有整形外科植入物，該調查結果保存為數(shù)據(jù)庫1030中的庫對準信息數(shù)據(jù)和庫對準配置數(shù)據(jù)。調查結果表明隨著膝蓋彎曲即患者經(jīng)歷從立姿到屈膝或蹲姿勢的轉換步驟時其相應左和右膝關節(jié)的內-外轉動(度)的變化。基于所研究的左膝的結果，所有左膝相對于所安裝的整形外科植入物均展現(xiàn)同樣的內-外轉動。對于所研究的右膝，一個患者即pat004的右膝相較其它患者展現(xiàn)異常的內-外轉動。
圖20(ii)示出了從同樣的一組八個患者獲得的一組對應結果，其表明隨著相應的膝蓋彎曲即患者經(jīng)歷從立姿到屈膝或蹲姿勢的轉換步驟時八個患者的左和右膝關節(jié)的髕骨剪切力(牛頓)的變化?；谒芯康淖笙サ慕Y果，除一個之外的左膝(pat2eryanlefttechsim)相對于所安裝的整形外科植入物均展現(xiàn)同樣的髕骨剪切力。對于所研究的右膝，一個患者即pat008的右膝相較于其它患者展現(xiàn)異常的髕骨剪切力。
基于圖20(i)和圖20(ii)的結果，操作員如外科醫(yī)生可觀察到特定整形外科植入物安裝到八個患者中的每一患者身上時的效果及其怎樣影響相應患者的生物力學性能。之后，通過將患者的對準信息數(shù)據(jù)和對準配置數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫1030中保存的相應庫數(shù)據(jù)進行比較，外科醫(yī)生可使用這些結果預測當同樣的整形外科植入物安裝到患者身上時其將怎樣影響他們的生物力學性能。
圖21-23示出了基于使用上述計算機實施的方法300計算的對準信息數(shù)據(jù)預測的患者髖關節(jié)的計算機模擬結果的圖形表示。
圖21示出了當患者經(jīng)歷從立姿(參見圖21(i))到屈膝姿勢(參見圖21(ii))、然后回到立姿(參見圖21(iii))的轉換步驟時，患者的左和右髖的髖負荷(量值和方向)的變化的模擬運動學結果。在該例子中，做髖關節(jié)模擬的整形外科植入物包括股骨干及股骨干接收在其中的相應髖臼杯。
圖22示出了髖臼杯70和具有股骨干的股骨75的形式的模擬整形外科植入物的移位(度)的模擬運動學結果，其中髖關節(jié)的髖臼杯70相對于前骨盆平面具有45度的斜角和25度的前傾角。髖負荷的方向在圖22(i)和22(ii)中的四個圖像(a、b、c和d)的每一圖像中由箭頭80指示。
圖22(i)對應于安裝有模擬整形外科植入物的患者處于立姿，圖22(ii)對應于患者處于坐姿。圖22(i)和22(ii)中每一個的四個圖像(a、b、c和d)對應于隨著患者在站姿和坐姿之間變化同一髖關節(jié)的不同視圖。
圖22(iii)示出了對應的2d繪圖，表示杯70的內咬合表面及髖負荷80，其示為隨著患者從立姿(參見圖22(i))變?yōu)樽?參見圖22(ii))由股骨干75a作用于杯70的咬合表面上產(chǎn)生的跡線85。跡線85對應于髖負荷(包括髖負荷的量值和方向)。2d繪圖的中心對應于杯70的咬合表面的近極區(qū)域，而2d繪圖的外周對應于杯70的咬合表面的邊緣。
圖23示出了髖臼杯70和具有股骨干75a的股骨75的形式的模擬整形外科植入物的移位(度)的模擬運動學結果，其中髖關節(jié)的髖臼杯70相對于前骨盆平面具有-35度的斜角和15度的前傾角(參見圖23(i))。髖負荷的方向在圖23(i)和23(ii)中的四個圖像(a、b、c和d)的每一圖像中由箭頭80指示。
圖23(iii)示出了對應的2d繪圖，表示杯70的內咬合表面及合成髖負荷80，其示為隨著患者從立姿(參見圖23(i))變?yōu)樽?參見圖23(ii))由股骨干75a作用于杯70的咬合表面上產(chǎn)生的跡線90。跡線90對應于髖負荷(包括髖負荷的量值和方向)。2d繪圖的中心對應于杯70的咬合表面的近極區(qū)域，而2d繪圖的外周對應于杯70的咬合表面的邊緣。
圖22(iii)和圖23(iii)的模擬結果表明，相較跡線90(參見圖23(iii))，圖22(iii)中的跡線85更靠近2d繪圖的中心(咬合表面的近極區(qū)域)。此外，相較跡線85，跡線90朝向2d繪圖的外周延伸得稍微更遠。
應意識到，圖14-23的模擬運動學結果并不限于所展現(xiàn)的，而是可包括其它動態(tài)度量。
植入物設計數(shù)據(jù)
圖11示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的用于計算一組整形外科植入物的植入物設計數(shù)據(jù)的計算機實施的方法1300。該計算機實施的方法開始于步驟1310，其中處理器1000由計算機程序代碼控制以經(jīng)數(shù)據(jù)接口180、140接收患者庫數(shù)據(jù)，對應于由上述計算機實施的方法300提供的多個患者的多個整形外科植入物的對準信息數(shù)據(jù)。在步驟1320，處理器1000由計算機程序代碼進一步控制以經(jīng)數(shù)據(jù)接口180、140接收植入物范圍數(shù)據(jù)，其指示根據(jù)用戶輸入的請求選擇的患者庫數(shù)據(jù)的一個或多個子集。在步驟1330，處理器1000由計算機程序代碼進一步控制以根據(jù)患者庫數(shù)據(jù)和植入物范圍數(shù)據(jù)計算該組整形外科植入物的植入物設計數(shù)據(jù)。在根據(jù)植入物范圍數(shù)據(jù)對患者庫數(shù)據(jù)進行篩選的基礎上計算修訂的患者庫數(shù)據(jù)。之后，根據(jù)使用適當?shù)慕y(tǒng)計分析方法對修訂的患者庫數(shù)據(jù)進行的統(tǒng)計分析而計算該組整形外科植入物的植入物設計數(shù)據(jù)。多種統(tǒng)計分析方法可用于上述目的，包括但不限于回歸分析和最小平方分析。
在一實施例中，操作員可根據(jù)患者滿意數(shù)據(jù)選擇進一步篩選患者庫數(shù)據(jù)，患者滿意數(shù)據(jù)與從一組安裝有整形外科植入物的患者選擇的多個對進行某些植入后活動滿意的患者有關?；颊邼M意數(shù)據(jù)可與特定整形外科植入物的總性能有關，包括當進行植入后活動時的生物力學性能、進行該特定植入后活動時患者體驗的舒適度、及進行該特定植入后活動時的動作自由度。因此，如果多個患者對特定整形外科植入物及其生物力學性能滿意，則該結果可以圖形方式在圖上進行指示，以提醒操作員該整形外科植入物可能與尋求接收整形外科植入物的患者有關。
在一實施例中，操作員可根據(jù)從進行一個或多個植入后活動中的至少一活動的一組整形外科植入物中選擇的整形外科植入物的數(shù)量對患者庫數(shù)據(jù)進行篩選。
在一實施例中，操作員可根據(jù)特定尺寸的整形外科植入物的數(shù)量對患者庫數(shù)據(jù)進行篩選，這些整形外科植入物可用于患者以使他們能進行一個或多個植入后活動中的至少一活動。
圖24示出了操作員如外科醫(yī)生可用于識別最適合關節(jié)從而使患者能進行一個或多個所希望的植入后活動的整形外科植入物的范例圖形表示。首先，患者關節(jié)的尺寸基于關節(jié)的前-后(a-p)和內側-外側(m-l)尺寸進行確定。之后，針對一系列整形外科植入物(如x、y和z)，對從保存在數(shù)據(jù)庫1030中的相應庫數(shù)據(jù)獲得的關節(jié)尺寸進行繪圖，以識別對患者最適當尺寸的整形外科植入物。在該例子中，如圖24(i)中所示，關節(jié)的a-p和m-l尺寸分別為尺寸3和3，使得最適當尺寸的整形外科植入物為z。整形外科植入物z、za、zb和zc均具有與關節(jié)一樣的a-p和m-l尺寸，但它們的咬合表面具有不同程度的差別。例如，整形外科植入物z的滑車深度可能大于整形外科植入物za、zb和zc的滑車深度以在植入后提供關節(jié)穩(wěn)定性。
如圖24(i)中所示，所選的整形外科植入物z、za、zb和zc借助于相應咬合表面的差別對應于相應的植入后活動(例如網(wǎng)球、高爾夫、滑冰或任何確定的運動項目)。例如，整形外科植入物za包括平移有限的咬合表面，使其適合網(wǎng)球運動，而整形外科植入物zb具有容忍轉動的咬合表面，從而使其適合高爾夫運動。假設患者相較其它兩項植入后活動(高爾夫和滑冰)更希望打網(wǎng)球，則外科醫(yī)生將選擇整形外科植入物za，如圖24(ii)中所示。
圖25示出了操作員如外科醫(yī)生可用于識別一系列左和右膝關節(jié)的整形外科植入物的另一范例圖形表示，其作為患者庫數(shù)據(jù)保存在數(shù)據(jù)庫1030內，這些整形外科植入物落在某一尺寸范圍內。首先，根據(jù)每一整形外科植入物的前-后(a-p)和內側-外側(m-l)尺寸，所希望的左和右整形外科植入物的尺寸范圍作為植入物范圍數(shù)據(jù)進行輸入。在該例子中，所選的尺寸范圍對左(l)和右(r)整形外科植入物分別包括尺寸1-6。相應的繪圖提供如圖25中所示的鐘形曲線。
如該繪圖中所示，當產(chǎn)生前述結果時，還考慮植入后活動(網(wǎng)球、高爾夫、滑冰、足球、或任何確定的運動項目)，從而產(chǎn)生3d鐘形曲線。在該例子中，如圖25中所示，尺寸3的右(r)整形外科植入物的a-p和m-l尺寸與相應的右(r)整形外科植入物3a、3b、3c、3d的a-p和m-l尺寸一樣，但如上面的例子中所述(參見圖24)，每一植入物的咬合表面不同，其中3a具有適合打網(wǎng)球的咬合表面，3b適合高爾夫，3c適合滑冰，及3d適合足球。
通過能夠識別特定尺寸范圍的整形外科植入物，對于客戶而言，其可能創(chuàng)建整形外科植入物的目錄以適合一般公眾的一個或多個群體。
應意識到，患者庫數(shù)據(jù)和植入物范圍數(shù)據(jù)不限于上面描述的數(shù)據(jù)，而是一系列患者數(shù)據(jù)或整形外科植入物數(shù)據(jù)可保存在數(shù)據(jù)庫1030中以供將來參考。
優(yōu)點
上面描述的各個實施例提供一系列優(yōu)點，包括：
通過在植入手術之前考慮一系列可能的對準配置，提供改善的患者特異對準。一旦已識別改善的患者特異對準，外科醫(yī)生可選擇現(xiàn)代精確計算機輔助外科手術技術如定制切割引導或手術導航以按所需要的精度實現(xiàn)該對準。
通過考慮標稱對準配置，通過改善的患者特異對準，其中標稱對準配置由操作員確定為適合患者進行一個或多個其希望的植入后活動的對準配置。
提供可用整形外科植入物的選擇的患者特異改善。本領域技術人員知道有多個預定的商用整形外科植入物，但每一植入物具有輕微差別。根據(jù)上述實施例計算的對準信息數(shù)據(jù)和對準配置數(shù)據(jù)可以多種不同的形式出現(xiàn)，例如圖形表示，以使外科醫(yī)生能針對患者關節(jié)及其希望的植入后活動而選擇最適當?shù)恼瓮饪浦踩胛铩?/p>
使特異咬合架插入物(如膝部脛骨插入物)的規(guī)格包括定制植入物，該定制植入物具有從患者特異改善獲得的形狀的咬合表面，及使患者特異咬合架插入物能相對于膝關節(jié)對準/放置。
提供一個或多個數(shù)據(jù)文件形式的模擬結果使能制造物理產(chǎn)品：
定制患者特異夾具，即在手術期間可放在患者關節(jié)上以物理上引導外科醫(yī)生的切割引導。
定制計算機導航文件，實質上為在整形外科植入物相對于患者關節(jié)定位和放置時限于植入手術的交互式示范。
定制機器人文件，其可由對準系統(tǒng)使用用于相對于患者關節(jié)對準整形外科植入物。
具有咬合表面的定制植入物，咬合表面具有從患者特異改善過程得到的形狀。之后，定制咬合面可附著到、粘到或機械鎖定到咬合架插入物的植入物(如脛骨插入物的脛骨盤)。
具有患者特異定制咬合面表面的完全定制的整形外科植入物。
應用
本發(fā)明的優(yōu)選實施例的一步步地一般例子在下面著手，其提供虛擬運動學模擬：
ct或mri圖像形式的、膝關節(jié)的骨幾何結構的3d圖像通過常規(guī)手段獲得并由操作員轉換為dicom文件。
dicom文件使用例如經(jīng)因特網(wǎng)230或專用wan連接到計算裝置100的客戶端計算裝置220傳給計算裝置100。
對dicom文件進行篩選和分割以去除不想要的數(shù)據(jù)。
從dicom文件識別解剖界標。
對一般的默認位置如膝部的力軸對準及所選的植入設計計劃外科手術。這具體包括對準植入物使得如果不出現(xiàn)改善則默認位置為完美位置。
由計算裝置100進行確定性患者特異剛體力學模擬。
當對特定植入位置進行模擬以產(chǎn)生模擬結果時開發(fā)確定性模型。
通過使用經(jīng)因特網(wǎng)230連接到計算裝置100的客戶端計算裝置220，操作員可查看例如圖形表示形式的、具有所選整形外科植入物的默認位置的模擬結果。
之后，操作員可從先前的默認位置修改位置和/或修改所選的整形外科植入物，并查看新的模擬結果。影響修改的因素為操作員基于其技能和經(jīng)驗所知道的修改。這些可以患者特異或更普遍，例如，其可與股骨部件更多外旋轉的特定患者需要有關，或者，更簡單地，其可以是通過增加末端股骨切除實現(xiàn)的認識。
一旦操作員如外科醫(yī)生對模擬滿意，外科醫(yī)生可使用經(jīng)因特網(wǎng)230連接到計算裝置100的客戶端計算裝置220制定患者特異手術實施計劃。
產(chǎn)生手術計劃實施工具。這包括實際的患者特異夾具，即固定到骨頭上并用于穿過的切割引導，其還提供外科醫(yī)生可遵循的直觀導航指令。
本發(fā)明的優(yōu)選實施例的一步步地一般例子在下面著手，其尋求目標驅動的改善，提供例如圖形表示形式的模擬結果，包括植入設計、位置和咬合：
ct或mri圖像形式的、膝關節(jié)的3d圖像通過常規(guī)手段獲得并由外科醫(yī)生轉換為dicom文件。
dicom文件使用例如經(jīng)因特網(wǎng)230或專用wan連接到計算裝置100的客戶端計算裝置220傳給計算裝置100。
對dicom文件進行篩選和分割以去除不想要的數(shù)據(jù)。
從dicom文件識別解剖界標。
識別關節(jié)面上的損傷并通過來自未損傷關節(jié)面的形狀的插值進行校正以產(chǎn)生虛擬校正的自然模型。
由計算裝置100尤其是處理器1000進行確定性患者特異剛體力學模擬。
整形外科植入物的設計、形狀和咬合可以是：
a、現(xiàn)有設計。
b、現(xiàn)有設計和定制部件的組合。
c、完全定制的整形外科植入物。
操作員如外科醫(yī)生和/或植入物制造商可在6自由度內定義可接受的植入位置范圍(例如，在保持末端股骨和后髁偏移的同時，相對于外上髁軸，末端股骨切割-3度外翻到3度內翻，末端股骨切割-0到5度彎曲，旋轉-3度內到3度外)。
例如使用經(jīng)因特網(wǎng)230或專用wan連接到計算裝置100的客戶端計算裝置220，外科醫(yī)生可查看例如圖形表示形式的、具有所選整形外科植入物的默認位置的模擬結果。
之后，外科醫(yī)生可從先前的默認位置修改位置和/或修改所選的植入物，并查看新的模擬結果。影響修改的因素為外科醫(yī)生基于其技能和經(jīng)驗所知道的修改。這些可以患者特異或更普遍，例如，其可與股骨部件更多外旋轉的特定患者需要有關，或者，更簡單地，其可以是通過增加末端股骨切除實現(xiàn)的認識。
一旦外科醫(yī)生對模擬滿意，外科醫(yī)生可使用經(jīng)因特網(wǎng)230或專用wan連接到計算裝置100的客戶端計算裝置220制定患者特異手術實施計劃。
產(chǎn)生手術計劃實施工具，包括實際的患者特異夾具，其固定到骨頭上并用于穿過，其還提供外科醫(yī)生可遵循的直觀導航指令。
本發(fā)明的優(yōu)選實施例的一步步地一般例子在下面著手，其尋求多目標的、目標驅動的改善，致力于患者特異功能性目標：
患者功能性目標即所希望的植入后活動及患者對植入后活動的偏好通過調查表按世俗語言采集。
之后，功能性目標由患者根據(jù)其進行植入后活動的偏好及由外科醫(yī)生按層次排序(例如，跪撐的能力最重要，向上爬樓梯的能力次之，打草地滾球的能力第三，等等)。
例如ct或mri圖像形式的、患者膝關節(jié)的3d圖像通過常規(guī)手段獲得并由操作員轉換為dicom文件。
dicom文件使用例如客戶端計算裝置220經(jīng)因特網(wǎng)230或專用wan傳給計算裝置100。
對dicom文件進行篩選和分割以去除不想要的數(shù)據(jù)。
從dicom文件識別解剖界標。
由計算裝置100尤其是處理器1000進行確定性患者特異剛體力學模擬，及由操作員選擇適當?shù)恼瓮饪浦踩胛?。整形外科植入物的設計、形狀和咬合可以是：
a、現(xiàn)有設計。
b、現(xiàn)有設計和定制部件的組合。
c、完全定制的整形外科植入物。
多目標的、目標驅動的改善按如下進行：
i、外科醫(yī)生和/或植入物制造商在所有參數(shù)的6自由度內定義可接受的植入位置范圍(例如，在保持末端股骨和后髁偏移的同時，相對于外上髁軸，末端股骨切割-3度外翻到3度內翻，末端股骨切割-0到5度彎曲，旋轉-3度內到3度外)。
ii、患者功能性目標即所希望的植入后活動及患者對活動的偏好通過計算裝置100變換為多個目標，例如(“我想要能夠打網(wǎng)球”變?yōu)椤肮晒窍鄬τ诿劰堑淖畲罂赡芡庑?，需要伸展?。
iii、排除存在于外科醫(yī)生和制造商創(chuàng)建的參數(shù)之外的患者特異的多個目標。
iv、包括存在于外科醫(yī)生和制造商創(chuàng)建的參數(shù)之內的患者特異的多個目標。
基于模擬結果產(chǎn)生改善的位置，其最能滿足多個目標。
使用經(jīng)因特網(wǎng)230或專用wan連接到計算裝置100的客戶端計算裝置220，外科醫(yī)生可查看例如圖形表示形式的、具有所選整形外科植入物的默認位置的模擬結果。
之后，外科醫(yī)生可從先前的默認位置修改位置和/或修改所選的植入物，并查看新的模擬結果。影響修改的因素為外科醫(yī)生基于其技能和經(jīng)驗所知道的修改。這些可以患者特異或更普遍。
一旦外科醫(yī)生對模擬滿意，外科醫(yī)生可使用經(jīng)因特網(wǎng)230或專用wan連接到計算裝置100的客戶端計算裝置220制定患者特異手術實施計劃。
產(chǎn)生手術計劃實施工具，包括實際的患者特異夾具，其固定到骨頭上并用于穿過，其還提供外科醫(yī)生可遵循的直觀導航指令。
應當強調的是，理想的模擬模型對應于多個不同的從簡單的日常動作如上下樓梯和進出汽車到更耗體力的活動如打無擋板籃球和滑冰的植入后活動和動作。
本領域技術人員應意識到，患者特異對準向患者提供明顯改善的功能性結果。這通常通過上述計算機實施的方法實現(xiàn)，其：
外科手術前產(chǎn)生各個患者的準確的患者特異模型。
改善每一患者的對準以滿足其各種功能性需求。
已發(fā)現(xiàn)動態(tài)建模技術對于關節(jié)運動、負荷和咬合行為的虛擬預測是有價值的工具。當應用于關節(jié)替換時，動態(tài)建模已用于在需要對患者測試這些設計之前辨別設計變化對關節(jié)運動、關節(jié)負荷和關節(jié)咬合行為的整體影響。當比較一般特征和不同設計的好處時，這是有價值的。
通過輸入患者特異參數(shù)而不是普遍的“平均”參數(shù)而模擬患者特異情形使預測與特定“真實生活”情形中的特定患者相對應。
這特別有利，因為手術實施計劃可從手術室使用經(jīng)因特網(wǎng)230或專用wan連接到計算裝置100的客戶端計算裝置220直接訪問。
本發(fā)明的其它優(yōu)點包括：
以剛體力學模擬使用逆動力學提供全生物力學模擬，從而預測術后關節(jié)活動度、關節(jié)運動、關節(jié)負荷、關節(jié)表現(xiàn)、摩擦、及某些情形下的功能性結果。例如，如果某一整形外科植入物x以特定定向z放置在特定患者y中，結果可得以準確地預測。此外，可對所有合乎需要的位置和形狀范圍進行測試和采樣。
以剛體力學模擬使用逆動力學提供患者特異自然運動的預測，以預測非病態(tài)自然關節(jié)活動度、運動、負荷、摩擦及功能性結果。將此設定為手術目標，然后使用目標驅動的改善以經(jīng)植入物設計、形狀、尺寸、咬合和位置的選擇實現(xiàn)最接近的可能表示。
通過將來自調查表的患者世俗語言翻譯為多個目標而滿足患者特異功能性目標即植入后活動，用于以剛體力學模擬使用逆動力學的多目標改善。經(jīng)植入物設計、形狀、尺寸、咬合和位置的選擇以可能最接近的方式獲得改善的位置。
向外科醫(yī)生提供模擬環(huán)境及提供術前改變參數(shù)和邊界并觀察因而對患者的影響的機會。
應當強調的是，盡管上面給出的例子和實施例致力于膝替換，同樣的技術可以類似的方式應用于髖替換。因而，本領域技術人員應意識到，上面的一般原理可應用于關節(jié)為髖關節(jié)的實施例。
在其它實施例中，使用其它圖像文件類型如stl、jpeg、gif和tif圖像文件。
在其它實施例中，上面的一般原理可應用于所有咬合可植入裝置，例如但不限于肩替換、脊骨盤替換和踝替換。
在其它實施例中，上面的一般原理可應用于在咬合關節(jié)中使用的所有可植入裝置，但其中可植入裝置本身并不是關節(jié)替換，包括但不限于：膝前十字韌帶重建及肩肌腱套修復。
解釋
無線
本發(fā)明可使用符合其它網(wǎng)絡標準及用于其它應用的設備實現(xiàn)，例如其它wlan標準或其它無線標準?？身槕膽冒╥eee802.11無線lan及鏈路和無線以太網(wǎng)。
在本說明書中，術語“無線”及其派生物可用于描述電路、設備、系統(tǒng)、方法、技術、通信信道等，其可通過非固體介質通過使用調制的電磁輻射傳輸數(shù)據(jù)。該術語并不意味著相關設備不包含任何導線，盡管在一些實施例中它們可能不包含。在本說明書中，術語“有線”及其派生物可用于描述電路、設備、系統(tǒng)、方法、技術、通信信道等，其可通過固體介質通過使用調制的電磁輻射傳輸數(shù)據(jù)。該術語并不意味著相關設備通過導電導線連接。
處理
除非另外特別說明，從下面的討論可明顯看出，應意識到，在整個說明書中，使用術語如“處理”、“計算”、“確定”、“分析”等的描述指計算機或計算系統(tǒng)或類似電子計算裝置的行動和/或處理，其控制和/或將表示為物理如電子參量的數(shù)據(jù)轉換為類似表示為物理參量的其它數(shù)據(jù)。
處理器
類似地，術語“處理器”可指處理例如來自寄存器和/或存儲器的電子數(shù)據(jù)的任何設備或設備的一部分，以將電子數(shù)據(jù)變換為其它電子數(shù)據(jù)，例如變換為可保存在寄存器和/或存儲器中的數(shù)據(jù)?！坝嬎銠C”、“計算裝置”、“計算機器”或“計算平臺”可包括一個或多個處理器。
在一實施例中，在此描述的方法可由一個或多個處理器執(zhí)行，其接受包含一組指令的計算機可讀(也稱為機器可讀)代碼，當由一個或多個處理器執(zhí)行時，這些指令實現(xiàn)在此所述的至少一方法。包括能夠執(zhí)行指明將要采取的行動的一組指令(串行或其它方式)的任何處理器。因而，一個例子為包括一個或多個處理器的典型處理系統(tǒng)。該處理系統(tǒng)還可包括具有主ram和/或靜態(tài)ram和/或rom的存儲器子系統(tǒng)。
計算機可讀介質
此外，計算機可讀載體介質可形成計算機程序產(chǎn)品或包括在其中。計算機程序產(chǎn)品可保存在計算機可使用的載體介質上，計算機程序產(chǎn)品包括用于使處理器執(zhí)行在此所述的方法的計算機可讀程序。
聯(lián)網(wǎng)或多個處理器
在備選實施例中，一個或多個處理器用作獨立設備或可連接如聯(lián)網(wǎng)到其它處理器，在聯(lián)網(wǎng)部署的情況下，一個或多個處理器可在服務器-客戶端網(wǎng)絡環(huán)境中以服務器或客戶機的身份運行，或用作對等或分布式網(wǎng)絡環(huán)境中的同等級機器。一個或多個處理器可形成萬維網(wǎng)設備、網(wǎng)絡路由器、交換機或網(wǎng)橋，或能夠執(zhí)行指明將由機器采取的行動的一組指令(串行或其它方式)的任何機器。
應注意，在一些圖僅示出單一處理器和攜載計算機可讀代碼的單一存儲器的同時，本領域技術人員將知道上面描述的許多部件均可包括，而不必明確示出或描述以避免掩蓋本發(fā)明概念。例如，在僅示出單一機器的同時，術語“機器”包括個別或聯(lián)合執(zhí)行一組(或多組)指令以實現(xiàn)在此所述的任一或多個方法的機器的任何集合。
另外的實施例
因此，在此所述的每一方法的一實施例為攜載一組指令如用于在一個或多個處理器上運行的計算機程序的計算機可讀載體介質的形式。因而，如本領域技術人員將意識到的，本發(fā)明的實施例可提現(xiàn)為方法、專用設備、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、或計算機可讀載體介質。計算機可讀載體介質攜載包括一組指令的計算機可讀代碼，當其在一個或多個處理器上執(zhí)行時使得處理器實施一方法。因此，本發(fā)明的各方面可采取下述形式：方法、完全硬件實施、完全軟件實施、或軟件和硬件結合的實施。另外，本發(fā)明可采取載體介質的形式(如計算機可讀存儲介質上的計算機程序產(chǎn)品)，其攜載體現(xiàn)在介質中的計算機可讀程序代碼。
載體介質
軟件可進一步經(jīng)網(wǎng)絡接口設備在網(wǎng)絡上進行傳送或接收。在實施例中將載體介質示為單一介質的同時，術語“載體介質”包括保存一組或多組指令的單一介質或多個介質(如集中式或分布式數(shù)據(jù)庫，和/或相關聯(lián)的高速緩沖存儲器及服務器)。術語“載體介質”還包括能夠保存、編碼或攜載一組指令以由一個或多個處理器執(zhí)行及使一個或多個處理器執(zhí)行本發(fā)明的任一或多個方法的任何介質。載體介質可采取許多形式，包括但不限于非易失性介質、易失性介質、及傳輸介質。
實施
應當理解，在一實施例中，所述方法的步驟由執(zhí)行保存在存儲器中的指令(計算機可讀代碼)的處理(即計算機)系統(tǒng)的適當處理器執(zhí)行。還應當理解，本發(fā)明不限于任何特定實施或編程技術，及本發(fā)明可使用用于實施在此所述的功能的任何適當技術實施。本發(fā)明不限于任何特定編程語言或操作系統(tǒng)。
用于實現(xiàn)方法或功能的裝置
此外，一些實施例在此描述為可由處理器設備的處理器、計算機系統(tǒng)或由實現(xiàn)該功能的其它裝置實施的方法或方法組成部分的組合。因此，具有用于實現(xiàn)前述方法或其組成部分的指令的處理器形成用于實現(xiàn)方法或其組成部分的裝置。此外，在此描述的設備實施例的組成部分是用于完成實現(xiàn)本發(fā)明的元件執(zhí)行的功能的裝置。
連接
類似地，應注意，當在權利要求中使用時，術語連接不應解釋為僅限于直接連接。因此，設備a連接到設備b表達的范圍不應限于其中設備a的輸出直接連接到設備b的輸入的設備或系統(tǒng)。也就是說，在a的輸出和b的輸入之間存在通路，其可以是包括其它設備或裝置的通路?！斑B接”可意為兩個以上元件直接物理或電接觸，或兩個以上元件彼此不直接接觸但彼此協(xié)作或交互作用。
實施例
在本說明書中，“一實施例”或“實施例”意為結合該實施例描述的特定特征、結構或特性包括在本發(fā)明的至少一實施例中。因此，在說明書中不同地方出現(xiàn)的短語“在一實施例中”或“在實施例中”不必然均指同樣的實施例。此外，對本領域技術人員顯而易見地，在一個或多個實施例中，特定特征、結構或特性可以任何適當?shù)姆绞浇Y合。
類似地，應意識到，在上面對本發(fā)明實施例的描述中，本發(fā)明的各個不同特征有時在單一實施例、附圖或其描述中集合在一起，以簡化公開或幫助理解一個或多個發(fā)明方面。然而，這種公開方法不應解釋為反映本發(fā)明需要比每一權利要求中明確提及的特征更多的特征的意圖。而是，如權利要求反映的，發(fā)明方面在于少于單一前面公開的實施例的所有特征。
此外，在在此描述的一些實施例包括其它實施例不包括的一些特征的同時，如本領域技術人員應當理解的，不同實施例的特征的組合均在本發(fā)明范圍內并形成不同的實施例。例如，在權利要求書中，任一所要求的實施例可以任何組合方式進行使用。
客體的不同實例
如在此使用的，除非另外指明，序數(shù)形容詞“第一”、“第二”、“第三”等描述共同客體，僅表明其指同一客體的不同實例，并不意于指這樣描述的客體必須為給出的順序，如時間、空間、排序、或任何其它方式。
具體細節(jié)
在在此提供的描述中，提出了多個具體細節(jié)。然而，應當理解，本發(fā)明的實施例可在沒有這些具體細節(jié)的情形下實施。另外，眾所周知的方法、結構和技術在此未詳細示出以避免擾亂對本說明書的理解。
術語
在描述附圖所示的本發(fā)明優(yōu)選實施例時，為清晰起見將采用具體術語。然而，本發(fā)明不限于這樣選擇的具體術語，應當理解，每一具體術語包括以類似方式實現(xiàn)類似技術目的的所有等同技術。術語如“向前”、“向后”、“徑向”、“外周”、“向上”、“向下”等用作便于提供參考點的詞，而不構成限制性術語。
包括和包含
在權利要求及前面的描述中，除了因表達語言或必要的含義而上下文需要之外，在本發(fā)明的各個實施例中，“包括”用于指存在所述的特征，但不排除另外的特征的存在。
包括或包含均為開放式術語，其意為至少包括其后所述的元件/特征，但不排除其它元件/特征。
發(fā)明范圍
在已描述本發(fā)明優(yōu)選實施例的同時，本領域技術人員將認識到，在不背離本發(fā)明精神的情形下可進行其它及另外的修改，所有這些變化和修改均落在本發(fā)明的范圍內。例如，上面給出的任何準則僅表示可使用的規(guī)程。可增加或從框圖中刪除功能，及操作可在功能模塊之間互換。在本發(fā)明范圍內可增加或刪除所描述的方法的步驟。
盡管本發(fā)明已結合具體例子進行描述，本領域技術人員應意識到，本發(fā)明可以許多其它形式體現(xiàn)。
實用性
從上面可明顯看出，所描述的方案可應用于衛(wèi)生保健醫(yī)療設備及醫(yī)療軟件即服務產(chǎn)業(yè)。
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