[發明專利]用于整形外科手術計劃的特征驅動的基于規則的構架

在審

• 申請號: 201380022856.2
• 申請日: 2013-04-29
• 公開（公告）號: CN104271067A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 方彤;薩賈德·侯賽因·巴洛克;蘇拉杰·拉維·穆蘇瓦蒂;熊光磊;勞倫斯·斯皮維;詹姆斯·B·湯姆普森
• 申請（專利權）人: 西門子產品生命周期管理軟件公司
• 主分類號: A61B19/00
• 分類號: A61B19/00;G05B17/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王萍;李春暉

相關申請

本專利文件按照35U.S.C.§119(e)要求2012年5月3日提交的美國臨時專利申請序列號No.61/642,065的權益，其通過引用結合在本申請中。

技術領域

本公開內容一般地涉及整形外科手術領域，更具體地，涉及自動計劃輔助。

背景技術

在整形外科手術期間，外科醫生修剪骨的病理部分并且用種植體替代病理部分。兩個主要因素影響骨外科手術的最終結果——外科醫生準確移除病理的骨段同時保持健康的骨完好無損的能力以及外科醫生用最優匹配種植體替代病理的骨段的能力。為了以最小的切口進行外科手術，在患者特定的切割導向的幫助下對骨進行修剪。導向包括用于準確地執行參考切割的一個或更多個槽溝和一些界標。在外科手術計劃階段，設計個性化切割導向，并且由外科醫生和設計者創建如下外科手術計劃：其利用參考切割及任何其他切割來限定外科手術種植體的最優放置。然后，計劃引導外科醫生在執行對骨的初始切割后放置種植體。

由有經驗的設計者在計劃階段執行對患者特定的切割導向的設計以及對外科手術計劃的構建。為此，設計者遵循在預先核準的工作指令中限定的一組操作。在多數情況下，由監管機構預先核準外科手術計劃程序，并且設計者必須嚴格遵循經核準的程序中指定的規則。為此，切割導向的設計者依靠交互式、手動的、3D建模軟件來創建切割導向。然而，該手動設計過程導致了設計時間增加、缺乏可重復性、一致性降低并且潛在地導致無意地偏離預先核準的程序。

發明內容

作為介紹，下面描述的優選實施方式包括用于整形外科手術計劃的方法、系統、指令及計算機可讀介質。整形外科手術計劃的設計過程和/或對個性化切割導向的設計在工作流程構架中是自動的。通過使適合種植體的骨表面或模型改變的操作序列來撰寫抽象規則的腳本。利用特定患者的骨信息，適當的種植體和系列切割是利用規則來被確定的。相應的切割導向可以適配特定患者的骨信息。骨替換種植的外科手術計劃是自動執行的。

在第一方面，提供了用于整形外科手術計劃的方法。提供對表面的整形外科手術的規則的知識庫。獲得表示骨、種植體或切割導向的表面。處理器選擇知識庫中的第一規則，識別針對第一規則的至少一個解剖學特征，檢測表面的至少一個解剖學特征，根據第一規則和至少一個解剖學特征來限定對表面的改變，根據改變來改變表面，從而產生第一被改變表面，以及參考第一被改變表面輸出指示種植體的參考計劃。處理器還根據第一被改變表面而生成切割導向模型。切割導向模型指示相對于第一被改變表面的骨上的切割位置。

在第二方面，非暫態計算機可讀存儲介質存儲有表示能夠由編程處理器執行的用于整形外科手術計劃的指令的數據。該存儲介質包括用于如下操作的指令：通過表示基于解剖學特征對幾何形狀進行改變的工作指令來進行排序、響應于排序而生成針對患者的整形外科手術計劃、相對于患者的骨而對種植體放置進行建模、以及設計針對患者的骨的切割導向。

在第三方面，非暫態計算機可讀存儲介質存儲有表示能夠由編程處理器執行的用于整形外科手術計劃的指令的數據。該存儲介質包括用于如下操作的指令：自動創建用于植入患者的骨中的特定于患者的改變的外科手術計劃，以及自動設計針對改變的切割導向，其中該切割導向對患者是特定的。

在下述權利要求中限定了本發明，并且該章節不應當被認為是對那些權利要求的限制。本發明的其他方面和優點在下面結合優選實施方式討論并且隨后可以單獨地或組合地被要求保護。

附圖說明

部件和附圖不一定按比例繪制，而是強調被設置用于說明本發明的原理。而且，在附圖中，貫穿不同的視圖，相似的附圖標記表示相應的部分。

圖1是用于自動化整形外科手術計劃的系統的簡化框圖；

圖2示出了根據實施方式的自動化整形外科手術計劃的概要；

圖3是用于自動化整形外科手術計劃的方法的一個實施方式的流程圖；

圖4是用于生成整形外科手術計劃的方法的實施方式的流程圖；以及

圖5示出了參照股骨的示例性外科手術計劃。

具體實施方式