变形分析逻辑电路提供变形分析以为外部固定器创建治疗计划。电路还可以执行对治疗计划的额外细化，以改善患者体验。电路还可以包括术前截骨以选择截骨，并且基于截骨线、取向和/或旋转点的改变提供对术后图像的实时更新。电路可以促进医学图像的一个或两个部分移动以确定医学图像的各部分中的骨段的对准。电路可以基于使各部分对准的平移和/或移动的旋转的组合来生成变形参数。电路可以基于变形参数创建包括用于外部固定器的方案的治疗计划。数创建包括用于外部固定器的方案的治疗计划。数创建包括用于外部固定器的方案的治疗计划。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于外部固定器的方法和装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请是2020年2月27日提交的标题为“METHODS AND ARRANGEMENTS FOR EXTERNAL FIXATORS(用于外部固定器的方法和装置)”的待决美国临时专利申请号62/982,215的非临时申请，并且请求享有其申请日的权益，该申请的全部内容通过引用并入本文中。
[0003]本公开大体上涉及促进骨段的对准或与骨段相关联的手术导航的矫形装置、系统和方法，并且具体地涉及描述骨的变形以生成用于外部固定器的治疗计划。
技术介绍
[0004]骨科医生必须分析两个或更多个骨段移位或未正确对准的多种变形。一些简单的变形可以在诊所或手术室中迅速解决。其它疾病需要仔细规划和更长时间的治疗。
[0005]此外，许多情况需要外科医生将变形的骨段切开，使得可以对它们进行矫正。切割(截骨)的位置对于手术的最终结果至关重要，并且可能难以规划。文献指出，截骨应置于变形的顶点处，并在可能的情况下定向至两个轴线的横向平分线。然而，临床情况和解剖学约束通常阻止截骨放置在最佳位置。不良选择的截骨位置可导致残余变形、不良矫正和其它问题。文献确实提供了用以评估远离理想位置放置截骨的影响的计算，但对于外科医生来说，使真实的临床影响可视化可能是困难的。现有技术的软件工具确实有助于术前规划截骨术，但需要对此类工具的可用性和通用性进行显著改善。
[0006]在建立可接受的截骨位置之后，可以应用外部固定器。当应用外部固定器时，外科医生将需要分析患者的术后变形以便对其进行矫正。外科医生在分析骨科变形时的标准做法是拍摄多个医学图像。通常，在前部(AP)平面和矢状(LAT)平面中捕获相关骨段的图像。
[0007]骨变形是三维问题，并且通常用可以用医学图像和临床评估测量的六个变形参数进行定量描述。变形参数通常描述为前后(AP)视图平移、AP视图角度、矢状(LAT)视图平移、LAT视图角度、轴向视图平移和轴向视图角度。根据医学图像、AP和侧向射线照片或三维(3D)成像模态和临床评估来评价变形参数。
[0008]由于变形分析可能是复杂的，因此存在许多软件解决方案来协助外科医生。许多外部固定器还要求软件解决方案将患者的变形参数与施加到患者的硬件相关，以生成用于调整硬件以解决患者的变形的计划。一些软件解决方案包括同一系统内的用于术前变形规划、术后变形分析和硬件相关参数的数字工具。然而，当前的软件工具往往是费力的，并且通常需要专业知识以便正确地分析变形的骨段。
[0009]本文公开的方法和装置描述了综合固定器软件解决方案，其包括用于术前和术后数字评估骨段的图形方法，该图形方法被设计为改善分析速度，并且比现有技术更易于被那些不太熟练骨科变形的人理解。
技术实现思路
[0010]提供本
技术实现思路
以用简化形式介绍一系列构思，这些构思将在下面的具体实施方式部分中进一步描述。此
技术实现思路
并非旨在识别要求保护的主题的关键特征或基本特征，也不旨在帮助确定要求保护的主题的范围。
[0011]本公开提供了用于确定术前截骨、变形分析和创建用于外部固定器的治疗计划的方法和装置。一些实施例有利地提供变形分析，包括利用工具创建治疗计划以细化治疗计划从而改善患者体验。
[0012]术前截骨逻辑电路实施例可以利用具有变形的骨的图像，并且基于关于图像的已知信息或基于由用户输入的一个或两个骨段的机械轴线的位置自动地识别骨上的截骨位置。截骨逻辑电路可以将图像分成两部分，并在包括原始图像的术前计划窗口旁边的可能术后结果窗口中显示两个部分。图像的第一部分可以具有第一骨段，并且图像的第二部分可以具有第二骨段，以基于用户对图像的第一部分和第二部分的移动来促进骨段的对准。此外，综合逻辑电路可以实施实时地显示截骨位置和/或旋转点的调整如何影响术后窗口中的矫正计划的功能。
[0013]使得生成外部固定器调整计划的综合逻辑电路实施例可以涉及提供外部固定器硬件的尺寸和规格、对术后患者解剖结构的变形分析、限定外部固定在患者解剖结构上的位置的参数，以及限定矫正率的参数。变形分析可包括识别用于处理的一个或多个术后医学图像，以及分割一个或多个图像以在第一部分中包括第一骨段且在第二部分中包括第二骨段。一旦图像被分成两部分，用户就可以平移一个或两个部分和/或围绕旋转点旋转一个或两个部分以使骨段对准。在一些实施例中，变形分析逻辑电路可以记录图像段的移动以计算变形参数，所述图像段各自包含骨段。在其它实施例中，变形分析逻辑电路可以比较图像段的原始位置和最终位置以确定变形参数，每个图像段包含骨段。在综合逻辑电路创建具有用于外部固定器的方案的治疗计划之前，外部固定器在患者上的位置以及矫正率也可以是必要的用户输入。
[0014]下文参考附图详细描述本专利技术的实施例中的至少一些的另外特征和优点，以及本专利技术的各种实施例的结构和操作。
附图说明
[0015]现在将参照附图中仅以举例的方式描述本公开的装置的具体实施例，在附图中：
[0016]图1A示出了用于治疗患者的系统的实施例；
[0017]图1B
‑
1F示出了对准和未对准的胫骨的前后(AP)视图和侧向(LAT)视图轮廓图像的实施例；
[0018]图1G示出了具有点、线和平面的3D图像；
[0019]图1H示出了综合逻辑电路的实施例；
[0020]图2A
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2G示出了术前截骨软件和/或逻辑电路的实施例；
[0021]图3A
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3D示出了术前截骨软件和/或逻辑电路的替代实施例；
[0022]图4A
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4J示出了通过调整射线照片确定未对准胫骨的两个骨段的移动以使未对准胫骨对准的过程的术后射线照片(例如x射线图像)的实施例；
[0023]图4K示出了图4A
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4J中所示的过程在综合逻辑电路的实施例内的屏幕快照的实施
例。
[0024]图5A示出了识别术前截骨的实施例的流程图；
[0025]图5B示出了用于使用任选的术前截骨和任选的附加工具进行变形分析以生成治疗计划的实施例的流程图；
[0026]图5C示出了综合逻辑电路的定义患者的外部固定器的矫正区域的图形用户界面的实施例；
[0027]图5D示出了综合逻辑电路的定义用于构建患者的外部固定器的硬件的图形用户界面的实施例；
[0028]图5E示出了综合逻辑电路的识别针对所示的解剖标记定向的包含骨片段、固定器、骨折和标记的AP和LAT图像的图形用户界面的实施例；
[0029]图5F示出了综合逻辑电路的图形用户界面的实施例，其在两个二维图像中显示了外部固定器上的位置处的每个标记的缩放图像；
[0030]图5G示出了综合逻辑电路的图形用户界面的实施例，其中AP图像由切割线分成两部分；
[0031]图5H示出了综合逻辑电路的图形用户界面的实施例，其显示了相对于第一图像部分围绕旋转点旋转本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种确定变形参数的设备，所述设备包括：用于基于第一图像确定用于变形分析的术后切割线或切割平面的装置，所述第一图像包括骨的第一骨段和第二骨段的术后图像；用于基于所接收的输入通过图形用户界面调整所述第一骨段和所述第二骨段的显示以独立于所述显示中的所述第一骨段的移动而移动所述显示中的所述第二骨段的装置；以及用于确定所述显示中的所述第二骨段相对于所述第一骨段的移动以确定所述变形参数的装置。2.根据权利要求1所述的设备，还包括：用于识别所述骨的第二图像上的术前截骨位置的装置；用于确定所述第二图像的第一部分和第二部分的装置，所述第一部分和所述第二部分包括所述骨的骨段，所述骨段代表截骨的可能术后结果；以及用于显示所述第二图像以及包括所述骨段的截骨的可能术后结果的装置。3.根据权利要求2所述的设备，其中用于识别所述术前截骨位置的装置包括处理器和与存储器耦合的芯片组，并且还包括与所述芯片组耦合的显示装置。4.根据权利要求2所述的设备，还包括用于显示所述骨的第二图像和二维术前图像的装置，其中所述第二图像和所述二维术前图像包括所述骨的不同视角，其中对任一图像上的截骨位置的调整使得对两个图像进行实时调整，并且对所述截骨的可能术后结果进行实时调整。5.根据权利要求2所述的设备，还包括用于在通过所述图形用户界面接收对所述术前截骨位置的调整期间实时地调整所述截骨的可能术后结果的装置，其中所述术前截骨位置包括截骨平面、截骨线、截骨旋转点或其组合。6.根据权利要求1所述的设备，还包括用于基于所述移动、矫正率和关于外部固定器的信息生成具有用于所述外部固定器的方案的治疗计划的装置，其中在所述第一图像中所述第一骨段和所述第二骨段附接到所述外部固定器。7.根据权利要求1所述的设备，其中用于确定术后切割线或切割平面的装置包括用于识别所述第一骨段上的一个或多个点的装置，其中所述第一图像包括三维图像；并且还包括用于确定与所述第一骨段相邻的切割平面的装置。8.根据权利要求1所述的设备，其中用于确定术后切割线或切割平面的装置包括用于识别所述第一骨段上的一个或多个点的装置，其中所述第一图像包括二维图像；还包括用于确定与所述第一骨段相邻的切割线的装置和用于分析第三图像的装置，所述第三图像包括与所述第二图像中所示的第一骨段和第二骨段的视角...
【专利技术属性】
技术研发人员：安德鲁，
申请(专利权)人：史密夫和内修整形外科股份公司新加坡施乐辉亚太有限公司，
类型：发明
国别省市：
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