DE60115722T2 - System zum Speichern von Kunstknochenschablonen und Aufzeichnungsträger dafür - Google Patents
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Description
- HINTERGRUND DER ERFINDUNG
- Gebiet der Erfindung
- Die Erfindung betrifft ein Kunstknochenschablonen-Speichersystem, welches eine Kunstknochenschablone auswählt, die sich eignet für den Ersatz eines Teils eines Knochens durch einen Kunstknochen, wobei die Auswahl aus mehreren Kunstknochenschablonen erfolgt, die vorab erstellt wurden. Weiterhin betrifft die Erfindung einen von einem Computer lesbaren Aufzeichnungsträger zum Speichern von Schablonendaten, die eine Mehrzahl von Kunstknochen unterschiedlicher Formen repräsentieren.
- Beschreibung des einschlägigen Standes der Technik
- Auf dem Gebiet der orthopädischen Chirurgie, der Oral-Chirurgie und dergleichen wurde, wenn ein Patient ein Stück eines Knochens durch Krankheit oder Unfall oder durch einen chirurgischen Eingriff als Behandlung eines malignen Tumors verloren hat, dieses verlorene Stück des Knochens ersetzt durch eigenen Knochen eines anderen Körperteils.
- In jüngster Zeit hat sich in der Praxis Kunstknochen (künstliches Hartgewebe) aus rostfreiem Stahl, einer Cobalt-Chrom-Legierung, Metall wie beispielsweise Titan, Aluminium oder Zirkonium, ein Oxid dieser Metalle, Keramikmaterial wie Apatit, oder Verbundstoff aus diesen Materialien als Ersatz für das fehlende Stück Knochen verbreitet.
- Kunstknochen, der anstelle des verlorenen Knochenstücks eingebettet wird, wird hergestellt auf der Grundlage eines Standardmodells, das auf der Grundlage der Form des durch Kunstknochen zu ersetzenden Teils aus einer Mehrzahl von vorab hergestellten Standardmodellen unterschiedlicher Form ausgewählt wird.
- Üblicherweise sind die Standardmodelle in Form echter Schablonen abgespeichert, welche die Konturen der Standardmodelle repräsentieren (beispielsweise Schablonen aus transparenten Kunststoffolien), wobei die realen Schablonen einem Bild des verlorenen Knochenteils einzeln überlagert werden und durch Sichtprüfung ermittelt wird, welche der Schablonen dem verlorenen Stück Knochen am weitesten ähnelt.
- Da allerdings die Standardmodelle in Intervallen von 1 mm Durchmesser des Knochenkopfs oder der Länge des Knochenschafts oder des Knochenhalters und mit Intervallen von 1° des Winkels zwischen dem Knochenschaft und dem Knochenhalter vorbereitet werden, ist die Anzahl der Standardmodelle oder realen Schablonen groß, und folglich ist es zeitaufwendig und mühsam, eine Schablone auf konventioneller Weise auszuwählen.
- Da außerdem das manuelle Überlagern des Bilds des verlorenen Knochenstücks in einem begrenzten Zeitintervall stattfindet, läßt sich die Schablone nicht exakt ausrichten mit dem Bild des fehlenden Teils, und deshalb läßt sich kein optimales Standardmodell oder keine optimale Schablone in durchgängiger Weise auswählen.
- Da außerdem zahlreiche Schablonen zur Verfügung stehen müssen, erweist sich die Verwaltung der Schablonen aufwendig.
- Die US-A-5 776 136 zeigt ein Kunstknochenschablonen-Speichersystem, bei dem eine Bilddatei-Aufzeichnungseinrichtung als Teil eines chirurgischen Operationsplanungssystems mindestens eine Oberschenkelknochen-Schablone aufzeichnet. Die Daten der Schablonenform stellen geometrische Merkmale der Schablonen in einer Formdatei korreliert mit den Schablonenbilddaten für jede Schablone dar.
- Die EP-A-0 456 103 zeigt ein chirurgisches Robotersystem mit einem Oberschenkelknochen-Schablonen-Speichersystem, in welchem eine Oberschenkelknochenschablone auf mittels CT generierten Bildern des Oberschenkelknochens plaziert werden kann.
- Die US-A-5 806 518 zeigt ebenfalls ein chirurgisches Robotersystem mit einem Speichersystem für Kunstknochenschablonen.
- OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
- Im Hinblick auf die obigen Erläuterungen und Betrachtungen ist es Hauptziel der Erfindung, ein Kunstknochenschablonen-Speichersystem anzugeben, welches elektronische Daten für Schablonen in der Weise speichert, daß sich eine passende Schablone innerhalb kürzerer Zeit auswählen läßt.
- Ein noch weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines mittels Computer lesbaren Speichermediums, welches elektronische Daten für Schablonen derart speichert, daß sich eine passende Schablone in kürzerer Zeit auswählen läßt.
- Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Kunstknochenschablonen-Speichersystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 geschaffen.
- Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
- Als Merkmalspunkt, der repräsentativ für die Form des Knochens ist, kann die Mitte des Knochenkopfs, der Rand des Knochenkopfs, die längsseitigen Enden des Knochenschafts und des Knochenhalters und dergleichen fungieren. Durch Ausgestaltung der Mitte und des Randes des Knochenkopfs läßt sich dessen Durchmesser spezifizieren, und durch Ausgestaltung der längsseitigen Enden des Knochenschafts und des Knochenhalters lassen sich die Längen des Knochenschafts und des Knochenhalters sowie der dazwischen gebildete Winkel spezifizieren. Wenn außerdem der Durchmesser des Knochenkopfs, die Längen von Knochenschaft und Knochenhalter und der dazwischen gebildete Winkel spezifiziert werden, läßt sich die gesamte Form des Knochens spezifizieren.
- Vorzugsweise ist eine Anzeigeeinrichtung vorgesehen, die ein Bild des oder der Schablonenkandidaten anzeigt, der bzw. die durch die Schablonenkandidaten-Auswahleinrichtung ausgewählt wurde bzw. wurden, und eine Anzeigesteuereinrichtung veranlaßt die Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen des Knochenbilds und Bilds des Schablonenkandidaten in einander überlagerter Weise.
- Wenn das Knochenbild und das Bild des Schablonenkandidaten einander überlagert von dem Kunstknochenschablonen-Auswahlsystem gemäß dem ersten oder dem zweiten Aspekt der Erfindung dargestellt werden, so ist es vorzugsweise eine Bildverarbeitungseinrichtung, die eine Bildverarbeitung für zumindest eines der von der Anzeigeeinrichtung dargestellten Bilder durchführt, so daß ihre Formen sich deutlicher unterscheiden lassen, wobei das von der Bildverarbeitungseinrichtung verarbeitete Bild im verarbeiteten Zustand zur Anzeige gebracht wird.
- Der Ausdruck „so daß ihre Formen sich deutlicher unterscheiden lassen" bedeutet „so daß eine Unterscheidung zwischen den Formen der Schablonenkandidaten erleichtert wird" (falls mehrere Schablonenkandidaten ausgewählt werden) bzw. „so daß eine Unterscheidung zwischen den Formen des Schablonenkandidaten und des Knochenbilds erleichtert wird".
- In dem Kunstknochenschablonen-Speichersystem gemäß der Erfindung ist es bevorzugt, wenn eine Auftragsinformations-Ausgabeeinrichtung vorgesehen ist, die zum Beispiel eine Datei über Information zum Bestellen von Kunstknochen entsprechend der Knochenschablonen-Auswahleinrichtung ausgewählten Schablone ausgibt, beispielsweise Information über einen Hersteller, eine Modellnummer, eine Anzahl, eine Lieferzeit, Lieferort und dergleichen.
- Die Information zum Bestellen des Kunstknochens braucht nicht auf sämtliche Schablonenkandidaten bezogen sein, die von der Schablonenkandidaten-Auswahleinrichtung ausgewählt werden, sondern kann sich nur eine endgültige Schablone beziehen, die endgültig aus den Schablonenkandidaten ausgewählt wird, welche ihrerseits von der Schablonenkandidaten-Auswahleinrichtung ausgewählt wurden.
- Die in dem erfindungsgemäßen Kunstknochenschablonen-Speichersystem verwendeten Schablonendaten werden vorzugsweise nicht nur zum Speichern von Bildern von Schablonen in Form elektronischer Daten aufbereitet, sondern außerdem zum Erleichtern des Auffindens und der Formabgleichung. Beispielsweise enthalten die Schablonendaten vorzugsweise eine Bilddatei, in der mehrere Stücke von Bilddaten, die jeweils eine Schablone repräsentieren, aufgezeichnet sind, und eine Formdatendatei, in der mehrere Stücke von Formdaten (zum Beispiel Vektordaten) in Korrelation mit den Bilddaten für die Schablone gespeichert sind, welche ein Merkmal der Form einer Schablone repräsentieren.
- Die die Bilddaten und die Formdaten umfassenden Schablonendaten können auf einem durch einen Computer lesbaren Aufzeichnungsträger gemäß Anspruch 7 gespeichert sein.
- Wenn außerdem das Knochenbild und das Bild des Schablonenkandidaten in einander überlagerter Weise angezeigt werden, läßt sich durch Betrachten des Überlagerungsbilds beurteilen, ob der Schablonenkandidat wirklich geeignet ist für den auszutauschenden Knochen. Da in diesem Fall die Anzahl der Schablonenkandidaten durch die automatische Auswahl begrenzt ist, läßt sich einfach und rasch diejenige Schablone ermitteln, die sich am besten für den betreffenden Knochen eignet.
- In dem erfindungsgemäßen Kunstknochenschablonen-Speichersystem können ein oder mehrere Schablonenkandidaten, deren Form im wesentlichen übereinstimmt mit derjenigen des zu ersetzenden Knochens, automatisch auch dann ausgewählt werden, wenn der Knochen in seiner Form zu kompliziert ist für das Kunstknochenschablonen-Auswahlsystem gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, um eine für den Knochen passende Schablone auszuwählen.
- In dem Kunstknochenschablonen-Speichersystem gemäß der Erfindung läßt sich, wenn das Knochenbild und das Bild des Schablonenkandidaten in einander überlagerter Weise dargestellt werden, durch Betrachten des Überlagerungsbilds beurteilt werden, ob der Schablonenkandidat sich wirklich für den zu ersetzenden Knochen eignet. Da in diesem Fall die Anzahl der Schablonenkandidaten begrenzt ist aufgrund der automatischen Auswahl, läßt sich einfach und rasch die für den Knochen am besten geeignete Schablone auswählen.
- Da erfindungsgemäß eine Schablonendatenspeichereinrichtung vorgesehen ist, in der Schablonendaten von mehreren Schablonen für mehrere Kunstknochen verschiedener Formen in Form elektronischer Daten verwendet wird, ist eine Verwaltung der Schablonen selbst überflüssig.
- Wenn erfindungsgemäß eine Bildverarbeitungseinrichtung, die eine Bildverarbeitung bezüglich mindestens einem der von der Anzeigeeinrichtung angezeigten Bilder vorgesehen ist, so daß deren Formen sich deutlicher unterscheiden lassen, und wenn das von der Bildverarbeitungseinrichtung verarbeitete Bild im verarbeiteten Zustand dargestellt wird, können das Knochenbild und das Bild des Schablonenkandidaten einfacher voneinander unterschieden werden, was es der Bedienungsperson gestattet, noch genauer und in kurzer Zeit die zueinander gehörigen Bilder zu orten. Weiterhin läßt sich eine für den Knochen am besten geeignete Schablone einfach und rasch auswählen, während gleichzeitig die relative Lage zwischen den Bildern einer Feineinstellung unterzogen werden kann, so daß man mit Sicherheit die am besten geeignete Schablone auswählen kann.
- Wenn außerdem das Kunstknochenschablonensystem mit einer Auftragsinformations-Ausgabeeinrichtung ausgestattet ist, die Information zum Bestellen von Kunstknochen entsprechend der von der Schablonenkandidaten-Auswahleinrichtung ausgewählten Schablone ausgibt, läßt sich ein automatisches Kunstknochen-Bestellsystem realisieren, welches auf automatischem Weg Kunstknochen bestellt, sobald die Schablonenkandidaten-Auswahlverarbeitung erfolgt ist. Wird das System in ein Netzwerk eingebunden, zum Beispiel das Internet, so kann der Benutzer, beispielsweise ein Arzt, ein medizinischer Assistent oder dergleichen, auf direktem Weg einen Vertrag mit einem Hersteller oder einer Agentur abschließen, ohne daß ein Zwischenhändler eingeschaltet wird.
- KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist ein Blockdiagramm eines Kunstknochenschablonen-Speichersystems gemäß der Erfindung, -
2 ist eine schematische Ansicht eines Erscheinungsbilds des in1 gezeigten Kunstknochenschablonen-Auswahlsystems, -
3 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils mit einem Oberschenkelknochen als auszutauschender Knochen, -
4 ist eine schematische Ansicht eines Beispiels des Rahmens, auf dessen Grundlage die Schablonenauswahlverarbeitung durchgeführt wird, -
5 ist ein Blockdiagramm eines weiteren Beispiels eines erfindungsgemäßen Kunstknochenschablonen-Speichersystems, -
6 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen des Verfahrens zur Kennzeichnung eines die Form des Knochens repräsentierenden Merkmalpunkts auf dem angezeigten Knochenbild, -
7 ist ein Blockdiagramm, welches im einzelnen die Schablonendatenspeichereinrichtung darstellt, -
8 ist eine Ansicht eines Beispiels für den Aufbau der Schablonendaten, und -
9A und9B sind Ansichten eines weiteren Beispiels der Struktur der Schablonendaten. - BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
- In
1 enthält ein erfindungsgemäßes Kunstknochenschablonen-Speichersystem1 gemäß einer ersten Ausführungsform einen Schablonendatenspeicher10 , in welchem Schablonendaten von mehreren Schablonen, die mehrere Kunstknochen verschiedener Formen repräsentieren, gespeichert sind, eine Knochenform-Meßeinrichtung20 , die die Form eines durch Kunstknochen zu ersetzenden Knochens auf der Grundlage von Knochenbilddaten S1 mißt, die ein Bild repräsentieren, welches den durch Kunstknochen zu ersetzenden Knochen enthält, eine Schablonenkandidaten-Auswahleinrichtung30 , die als Schablonenkandidaten mindestens eine Schablone mit einer Form auswählt, die im wesentlichen übereinstimmt mit der Form des durch Kunstknochen zu ersetzenden Knochens, wie sie von der Knochenform-Meßeinrichtung20 gemessen wurde, wobei die Auswahl aus mehreren, durch Schablonendaten repräsentierten Schablonen erfolgt, eine Anzeige40 (zum Beispiel einen Kathodenstrahlröhren-Bildschirm oder eine Flüssigkristallanzeige), die das Knochenbild für die Form des durch Kunstknochen zu ersetzenden Knochens ebenso anzeigt wie ein Bild des oder der von der Schablonenkandidaten-Auswahleinrichtung30 ausgewählten Schablonenkandidaten, eine Bildverarbeitungseinrichtung50 , die eine Bildverarbeitung der auf der Anzeige dargestellten Bilder in der Weise durchführt, daß sich deren Formen deutlicher voneinander unterscheiden lassen, eine Anzeigesteuerung60 , die die Anzeige40 dazu bringt, das Knochenbild und das Bild des Schablonenkandidaten in einander überlagerter Weise auf der Grundlage der verarbeiteten Bilddaten anzuzeigen, und eine Bestellinformations-Ausgabeeinrichtung70 , die Bestellinformation zum Bestellen von Kunstknochen zum Ersetzen des Knochens ausgibt. - Das Kunstknochenschablonen-Speichersystem
1 enthält weiterhin einen Formgeber80 , der auf dem Bildschirm der Anzeige40 die Form einer durch Schablonendaten aus dem Schablonendatenspeicher10 ausgelesenen Schablonendaten repräsentierten Standardschablone verformt, eine Speichereinrichtung81 , die Differenzdaten D3 speichert, repräsentativ für die Formabweichung zwischen der Standardschablone und einer deformierten Schablone, die durch Verformen der Standardschablone durch den Formgeber80 erhalten wurde, und eine Eingabeeinrichtung90 (bestehend aus einer Tastatur91 , einer Wähl scheibe92 , einer Maus93 und dergleichen) zum Eingeben von Daten zum Auswählen einer besser geeignet erscheinenden Schablone aus den Schablonenkandidaten und/oder zum Durchführen verschiedener Operationen. - Wie in
2 gezeigt ist, sind die Anzeige40 , die Eingabeeinrichtung90 und dergleichen auf einem Tisch2 angeordnet, und der Schablonendatenspeicher10 , die Knochenform-Meßeinrichtung20 und dergleichen sind in einem Gehäuse3 unterhalb des Tisches2 aufgenommen. - Der Schablonendatenspeicher
10 enthält zum Beispiel eine Magnetaufzeichnungsvorrichtung, beispielsweise eine Festplatte, die Schablonendaten von einem mittels Computer lesbaren tragbaren Aufzeichnungsmedium, zum Beispiel einer CD-ROM oder einer MO, liest und die ausgelesenen Schablonendaten zwischenspeichert. Wenn die Geschwindigkeit der Auswahl (der Suche), die weiter unten erläutert wird, kein Problem darstellt, können die Schablonendaten von dem computerlesbaren tragbaren Aufzeichnungsmedium, beispielsweise einem CD-ROM oder einer MO, vor Ort gelesen werden. - Die Schablonendaten enthalten eine Bilddatei, in der eine Mehrzahl von Teilen der Bilddaten, die jeweils eine Schablone repräsentieren, aufgezeichnet sind, und eine Formdatendatei, in welcher eine Mehrzahl von Stücken von Schablonenformdaten D1, die jeweils ein Merkmal der Form einer Schablone repräsentieren, in Korrelation mit den Bilddaten für die Schablone aufgezeichnet sind. Die Bilddatei enthält zusätzlich zu lebensgroßen Bildern der Standardschablonen noch Miniaturbilder (im Maßstab verkleinerte Bilder) der Standardschablonen (zum Beispiel auf 1/8 mal 1/8 verkleinert).
- Durch Speichern von Schablonenbildern in der Form elektronischer Daten läßt sich anhand der elektronischen Daten prüfen, ob jede Schablone in ihrer Form mit dem zu ersetzenden Knochen übereinstimmt, und man muß nicht zahlreiche Schablonen zur Verfügung haben und diese Schablonen verwalten.
- Bei dieser speziellen Ausführungsform werden Vektordaten, die eine geometrische Besonderheit repräsentieren, als Formdaten D1 verwendet. Im Fall eines Oberschenkelknochens können als die Vektordaten der Durchmesser des Knochenkopfs, die Länge des Knochenschafts, die Länge des Knochenhalters zwischen dem Knochenkopf und dem Knochenschaft und/oder der Winkel zwischen dem Knochenschaft und dem Knochenhalter verwendet werden. Mit dieser Ausgestaltung läßt sich eine Datenbank einrichten, mit der das Auffinden und die Formabgleichung erleichtert sind.
- Die Knochenform-Meßeinrichtung
20 enthält einen Meßteil21 , der die Form des zu ersetzenden Knochens auf der Grundlage der Bilddaten S1 mißt, und einen Speicherteil22 , der Knochenformdaten D2 speichert, repräsentativ für die Form des von dem Meßteil21 gemessenen Knochens. - Die Schablonenkandidaten-Auswahleinrichtung
30 führt eine Auswahl (Suche) zum Auswählen einer Standardschablone aus, die zu der Form des auszutauschenden Knochens paßt, und zwar auf der Grundlage der durch Vermessen des Knochens (ausgelesen aus dem Speicher22 ) erhaltenen Knochenformdaten D2 und der Schablonenformdaten D1, die aus dem Schablonendatenspeicher10 ausgelesen wurden. - Die Bildverarbeitungseinrichtung
50 führt eine Bildverarbeitung zum Erleichtern der Unterscheidung zwischen der Form der Schablone und der Form des Knochens durch. Beispielsweise führt die Bildverarbeitungseinrichtung50 während oder nach der Auswahl der Standardschablone zwecks Darstellung der Kante des Knochens und/oder lediglich einer Linienform der Schablone, einer Abschattung des Bilds, einer Konturlinienanzeige, einer Anzeige der Gesamtformen des Knochens und/oder der Schablone in Drahtgitter-Darstellungsweise oder mit Hervorhebung der Kante des Knochens oder der Schablone eine Bildverarbeitung durch. - Die Anzeigesteuerung
60 legt das Layout des Rahmens der Anzeige40 derart fest, daß ein Schablonenanzeigebereich, in welchem eine Liste von automatisch durch die Schablonenkandidaten-Auswahleinrichtung30 ausgewählten Schablonenkandidaten und/oder Minia turbilder der Schablonenkandidaten angezeigt werden, und ein Knochenbildanzeigebereich, auf dem ein Bild des Knochens angezeigt wird, Seite an Seite angeordnet sind. Außerdem veranlaßt die Anzeigesteuerung60 die Anzeige40 , das Bild des Knochens und das Bild der Schablone (des verarbeiteten Bilds, wenn es von der Bildverarbeitungseinrichtung50 verarbeitet wurde) innerhalb des Schablonenanzeigebereichs in einander überlagerter Weise anzuzeigen. - In der überlagerten Anzeige können sämtliche Schablonenkandidaten automatisch geortet werden, um dem Bild des Knochens überlagert zu werden, oder es können ein oder mehrere von der Bedienungsperson aus den von der Schablonenkandidaten-Auswahleinrichtung
30 automatisch ausgewählten Schablonenkandidaten ausgewählte Schablonenkandidaten dem Knochenbild überlagert werden. In letzterem Fall kann der Schablonenkandidat oder können die Schablonenkandidaten nach Anweisung der Bedienungsperson plaziert werden. - Durch derartige Einstellung des Schablonenanzeigebereichs und des Knochenbildanzeigebereichs kann das Bild des Knochens sowie die Liste der Schablonenkandidaten (mit den Miniaturbildern der Schablonenkandidaten) gleichzeitig dargestellt werden, und man kann die schließlich beste Schablone mit hoher Effizienz aus einer Mehrzahl von Schablonenkandidaten auswählen, die automatisch von der Schablonenkandidaten-Auswahleinrichtung
30 ausgewählt wurden. - Im folgenden wird die Arbeitsweise des Kunstknochenschablonen-Auswahlsystems
1 dieser Ausführungsform erläutert. - Es sei hier angenommen, daß ein Oberschenkelknochen
9 (3 ) durch Kunstknochen zu ersetzen sei, das ein Strahlungsbild (CR-Bild) mit einem Abbild des Oberschenkelknochens9 mit Hilfe eines CR-Systems (Computerradiographiesystems) aufgenommen wurde, das heißt daß Röntgenstrahlen durch ein Objekt auf eine Bildplatte mit einem anregbaren Leuchtstoff gerichtet werden, so daß ein Strahlungsbild des Objekts auf der Bildplatte in Form eines Musters gespeicherter Strahlungsenergie aufgezeichnet ist. Anschließend wird das auf der Bildplatte aufgezeichnete Strahlungsbild ausgelesen, und man erhält Knochenbilddaten S1. Die Knochenbilddaten S1 werden in das Kunstknochenschablonen-Auswahlsystem1 dieser Ausführungsform eingegeben. - Die Anzeigesteuerung
60 veranlaßt die Anzeige40 , einen Oberschenkelknochen9 mit einem verlorengegangenen Teil9a zusammen mit Knochen7 und8 um den Oberschenkelknochen9 herum im Knochenbild-Anzeigebereich auf der Grundlage der Knochenbilddaten S1 darzustellen, wie in4 gezeigt ist. - Die Knochenbilddaten S1 werden auch in den Meßteil
21 des Knochenbild-Meßsystems21 eingegeben. Der Meßteil21 extrahiert die Kante des Oberschenkelknochens9 mit dem dort befindlichen verlorengegangenen Teil9a nach einem bekannten Verfahren, um Knochenformdaten im Speichereil22 zu speichern, die die äußere Form des Oberschenkelknochens9 repräsentieren. Die Knochenformdaten D2 haben das gleiche Format wie die in dem Schablonendatenspeicher10 gespeicherten Schablonenformdaten D1. In dieser speziellen Ausführungsform ermittelt, weil die Schablonenformdaten D1 Vektordaten sind, der Meßteil21 Vektordaten bezüglich des Durchmessers des Knochenkopfs9b , der Länge des Knochenschafts9c , der Länge des Knochenhalters9d und/oder des Winkels zwischen Knochenschaft9c und Knochenhalter9d , und er speichert die Vektordaten im Speicherteil22 als Knochenformdaten D2. - Die den Knochen
9 mit dem verlorengegangenen, durch Kunstknochen zu ersetzenden Teil9a spezifizierende Information läßt sich aus einem Menü-Code extrahieren, der den Knochenbilddaten S1 beigefügt ist, oder läßt sich von der Bedienungsperson spezifizieren, die einen Punkt mit Hilfe einer Maus93 auf dem Rahmen der Anzeige40 spezifiziert. - Anschließend liest die Schablonenkandidaten-Auswahleinrichtung
30 die Schablonenformdaten D1 von Schablonen für einen Oberschenkelknochen aus dem Schablonendatenspeicher10 aus und wählt auf der Grundlage der Knochenbilddaten S1 eine oder mehrere Schablonen aus, dessen äußere Form mit der Kontur des Oberschenkelknochens9 des Patienten übereinstimmt. Die Auswahl kann auf einem Musterabgleich zwischen den beiden Stücken von Bilddaten in einer Rasterform basieren. Bevorzugt wird allerdings, wenn die Auswahl auf der Grundlage des Vergleichs zwischen den Schablonenformdaten D1 und den Knochenformdaten D2 erfolgt. Das heißt: da die Schablonenformdaten D1 und die Knochenformdaten D2 beide Vektordaten sind, die für den Durchmesser des Knochenkopfs9b , die Länge des Knochenschafts9c , die Länge des Knochenhalters9d und/oder den Winkel zwischen dem Knochenschaft9c und dem Knochenhalter9d stehen, läßt sich die Auswahl (Suche) in kürzerer Zeit vornehmen, als wenn die Auswahl durch einfache Musterabgleichung der Rasterdaten erfolgte. - Die Schablonenkandidaten-Auswahleinrichtung
30 ermittelt, ob jede der Standardschablonen für einen Oberschenkelknochen mit dem Oberschenkelknochen9 mit dem verlorengegangenen Teil9a übereinstimmt und wählt automatisch eine oder mehrere der Standardschablonen aus, deren Abweichung gegenüber dem befallenen Oberschenkelknochen9 innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt. Gibt es keine Standardschablone, bei der die Abweichung gegenüber dem befallenen Oberschenkelknochen9 innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, wählt die Schablonenkandidaten-Auswahleinrichtung30 ein oder mehrere Standardschablonen aus, die dem vorbestimmten Bereich nahekommen. Auf diese Weise wählt die Schablonenkandidaten-Auswahleinrichtung30 mindestens eine Standardschablone als Schablonenkandidaten aus. - Die Schablonenkandidaten-Auswahleinrichtung
30 gibt in die Anzeigesteuerung60 Information J1 bezüglich des oder der ausgewählten Schablonenkandidaten ein. Die Anzeigesteuerung60 veranlaßt die Anzeige40 zum Anzeigen der Anzahl von ausgewählten Schablonenkandidaten (zum Beispiel Schablone A bis Schablone D) zusammen mit den dazugehörigen Miniaturbildern in dem Schablonenbild-Anzeigebereich. Vorzugsweise werden die Miniaturbilder aus dem Schablonendatenspeicher10 ausgelesen. Werden die Miniaturbilder nicht vorab erstellt, so gewinnt man sie durch Verkleinern des Originalbilds. - Zusätzlich zu der Anzahl der und den Miniaturbildern der Schablonenkandidaten kann Information über den Hersteller, die Modellnummer und dergleichen des durch die Schablonenkandidaten repräsentierenden Kunstknochens aus dem Schablonendatenspeicher
10 ausgelesen und in dem Schablonenanzeigebereich dargestellt werden. - Darüber hinaus kann die Liste der Schablonenkandidaten (beispielsweise die Anzahl der Schablonenkandidaten, die Modellnummer der Kandidaten und dergleichen) auf ein Aufzeichnungsmedium ausgegeben werden, beispielsweise Papier, und kann außerdem auf der Anzeige
40 dargestellt werden. - Die Bedienungsperson oder der Arzt bestimmt, ob die automatische Auswahl zufriedenstellend ist, und zwar auf der Grundlage der Liste und/oder der Miniaturbilder der ausgewählten Schablonenkandidaten. Ist die automatische Auswahl zufriedenstellend, gibt die Bedienungsperson in das Kunstknochenschablonen-Auswahlsystem
1 ein, daß die automatische Auswahl zufriedenstellend ist. - Man kann prüfen, ob die automatische Auswahl zufriedenstellend ist, indem man die Schablonenkandidaten (in begrenzter Anzahl) dem CR-Filmbild des betroffenen Knochens
9 überlagert. Auch in diesem Fall kann die Prüfung in kürzerer Zeit vorgenommen werden, da die Anzahl der Schablonenkandidaten durch die automatische Auswahl reduziert wurde. - Wird festgestellt, daß die automatische Auswahl nicht zufriedenstellend war, oder wenn es erforderlich ist, die Anzahl der Schablonenkandidaten weiter zu verringern (zum Beispiel auf 1), so werden die Knochenbilddaten S1 detaillierter analysiert, und Schablonen, die der Form des Knochens ähnlicher sind, werden aus den Schablonenkandidaten ausgewählt. Diese Auswahl kann in folgender Weise durch Betätigen der Tastatur
91 , der Maus93 , der Wählscheibe92 und dergleichen unter Betrachtung des Bildschirms der Anzeige40 erfolgen. - Die Anzeige
40 wird veranlaßt, einen Schablonenauswahlrahmen anzuzeigen, wie er in4 gezeigt ist. Anschließend wählt die Bedienungsperson eine der Schablonen aus der Liste von Schablonenkandidaten (oder deren Miniaturbildern), die im Schablonenanzeigebereich des Bildschirms der Anzeige40 dargestellt werden, aus. Diese Auswahl kann dadurch erfolgen, daß mit der Maus93 auf die auszuwählende Schablone gezeigt wird, oder daß die Nummer der auszuwählenden Schablone über die Tastatur91 eingegeben wird. - Wenn einer der Schablonenkandidaten ausgewählt ist, liest die Schablonenkandidaten-Auswahleinrichtung
30 Bilddaten über den ausgewählten Schablonenkandidaten in Originalgröße aus dem Schablonendatenspeicher1 aus und gibt die Daten in die Bildverarbeitungseinrichtung50 ein. Dann veranlaßt die Anzeigesteuerung60 die Anzeige40 , ein Bild des ausgewählten Schablonenkandidaten in Originalgröße anzuzeigen. - Anschließend wird das Bild des ausgewählten Schablonenkandidaten in Originalgröße zu dem Bild des durch Kunstknochen auszutauschenden Knochens
9 bewegt und diesem überlagert. Dieser Vorgang des Überlagerns des Bilds des ausgewählten Schablonenkandidaten in Originalgröße mit dem Bild des zu ersetzenden Knochens9 geschieht vorzugsweise mit der Maus93 durch Ziehen und Absetzen (drag and drop). - Dabei ist es bevorzugt, wenn die Bildverarbeitungseinrichtung
50 eine Bildverarbeitung zum Erleichtern der Unterscheidung zwischen der Form des Schablonenkandidaten und der Knochenform durchführt. Beispielsweise führt die Bildverarbeitungseinrichtung50 eine Bildverarbeitung zum Verstärken der Kanten der Bilder, zum Abschatten eines der Bilder, zum Anzeigen der Kante des Knochens und/oder der Schablone lediglich in Linienform (ausgezogene oder gestrichelte Linie), zum Anzeigen der Gesamtformen von Knochen und/oder Schablone in Drahtgitterform oder zum Anzeigen der Bilder in verschiedenen Farben durch. Falls erforderlich, können die Bilder in vergrößertem Maßstab dargestellt werden, so daß einfacher durch Sichtprüfung festgestellt werden kann, ob der ausgewählte Schablonenkandidat mit dem zu ersetzenden Knochen in der Form übereinstimmt, wobei außerdem die Überlagerungsgenauigkeit erhöht wird. - Das Bild des ausgewählten Schablonenkandidaten, welches zum Bild des Knochens bewegt wurde, wird in feinen Stufen nach oben und nach unten sowie nach rechts und nach links bewegt, und wird leicht gedreht, so daß das Bild des ausgewählten Schablonenkandidaten in der Lage, in der Neigung und dergleichen übereinstimmt mit dem Bild des zu ersetzenden Knochens. Dieser Vorgang wird vorzugsweise dadurch abgewickelt, daß eine translatorische Bewegung oder eine Drehbewegung mit Hilfe der Tastatur
91 festgelegt wird, und das Bild des ausgewählten Schablonenkandidaten über eine Strecke oder um einen Winkel bewegt wird, der dem Drehwinkel der Wählscheibe92 entspricht. - Dieser Prozeß wird wiederholt, während die Schablonenkandidaten geändert werden und ein Schablonenkandidat ausgewählt wird, der sich am besten für den auszutauschenden Knochen
9 eignet. Auf diese Weise wird Information über einen endgültigen Schablonenkandidaten in dem Speicher81 gespeichert. - Wenn der Knochen
9 nicht in seiner Gesamtheit auszutauschen ist, sondern wenn Kunstknochen nur an der Stelle des verlorengegangenen Teils9a des Oberschenkels9 einzubetten ist, werden auch geometrische Daten mit Koordinaten der Kante9f (3 ) des verlorengegangenen Teils9a des Oberschenkelknochens9 in dem Speicher81 gespeichert, um den verlorengegangenen Teil9a auf den Schablonenkandidaten zu definieren. - Falls erwünscht, werden Schablonenformdaten D1 bezüglich der endgültigen Schablone in den Formgeber
80 eingegeben, und der Schablonenkandidat wird insgesamt vergrößert oder verkleinert, oder es wird ein Teil der Schablone fein verformt, so daß der endgültige Schablonenkandidat eingestellt werden kann auf eine Form, die exakt mit der Form des zu ersetzenden Knochens9 übereinstimmt. Anschließend werden Differenzdaten D3, repräsentativ für die Abweichung der Form des endgültigen Schablonenkandidaten nach der Einstellung gegenüber derjenigen vor der Einstellung, in der Speichereinrichtung80 abgespeichert. - Die feine Verformung von lediglich einem Teil der endgültigen Schablone wird vorzugsweise in der Weise durchgeführt, daß zunächst mit der Maus
93 der zu verformende Teil gekennzeichnet wird, eine Translationsbewegung oder eine Drehbewegung mit Hilfe der Tastatur91 festgelegt wird und dann der bezeichnete Teil um einen Wert verformt wird, der dem Drehbetrag der Wählscheibe92 entspricht. Eine derartige örtliche Verformung läßt sich in der Weise durchführen, daß Koordinatenparameter und/oder Funktionsparameter, welche die Form der Schablone definieren und aufgrund der Schablonenformdaten D1 gewonnen werden, geändert werden. - Der Bewegungshub des Bilds der Schablone oder die Änderungsgröße der Parameter, wenn das Bild der Schablone bewegt wird oder die Schablone teilweise verformt werden soll, läßt sich ebenfalls durch Eingabe von Zahlenwerten über die Tastatur
91 einstellen. - Das Verformen der Schablone oder das Bewegen des Schablonenbilds läßt sich in einfacher Weise durchführen, wenn das Bild des zu ersetzenden Knochens und das Bild der Schablone einander überlagert angezeigt werden. Da dieser Vorgang nur mit Schablonen durchgeführt wird, die bereits anhand der Bilddaten automatisch ausgewählt wurden, läßt sich die Auswahl einer passenden Schablone in kürzerer Zeit vornehmen.
- Dann wird eine Bestelldatei zum Bestellen von Kunstknochen entsprechend der so ausgewählten Schablone erstellt, die zum Beispiel eine Modellnummer des Herstellers (eine Schablonennummer), die Anzahl von Schablonen, Lieferzeit, Lieferort, die Differenzdaten D3 und dergleichen enthält, wobei die Bestelldatei von der Bestellinformations-Ausgabeeinrichtung
70 geliefert wird und an einen Hersteller oder eine Agentur gesendet wird. - Ein Kunstknochenschablonen-Auswahlsystem gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden anhand der
5 und6 erläutert. - Bei dem Kunstknochenschablonen-Auswahlsystem gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung werden Merkmalspunkte auf dem Bild des zu ersetzenden Knochens angegeben, und die die Form des zu ersetzenden Knochens repräsentierende Knochenformdaten D2 werden auf der Grundlage der gekennzeichneten Merkmalspunkte gewonnen.
- Bei dieser Ausführungsform wird als Einrichtung zum Kennzeichnen der Merkmalspunkte des von der Anzeige
40 dargestellten Bilds eine Zeigereinrichtung wie zum Beispiel eine Maus93 verwendet, ferner eine Knochenform-Spezifiziereinrichtung26 , die als Vektordaten die Knochenformdaten D2 auf der Grundlage der bezeichneten Merkmalspunkte ermittelt, hier vorgesehen anstelle der in der ersten Ausführungsform verwendeten Knochenform-Meßeinrichtung20 . - In dem Kunstknochenschablonen-Auswahlsystem
1 der zweiten Ausführungsform kennzeichnet die Bedienungsperson Merkmalspunkte auf dem von der Anzeige40 dargestellten Bild des Knochens. Dieses Kennzeichnung kann zum Beispiel dadurch erfolgen, daß der Durchmesser des Knochenkopfs9b durch Zeigen auf das Zentrum9g und die Kante9h des Knochenkopfs9b gekennzeichnet wird, daß die Länge des Knochenschafts9c durch Zeigen auf die längsseitigen Enden9m und9n gekennzeichnet wird, daß die Länge des Knochenhalters9a dadurch bezeichnet wird, daß auf die längsseitigen Enden9j und9k gezeigt wird, und der Winkel θ zwischen Knochenschaft9c und Knochenhalter9d dadurch gekennzeichnet wird, daß auf die längsseitigen Enden9m und9n des Knochenschafts9c und die längsseitigen Enden9j und9k des Knochenhalters9d gezeigt wird. Die Knochenform-Spezifiziereinrichtung26 erhält als Vektordaten die Knochenformdaten D2 auf der Grundlage der gekennzeichneten Merkmalspunkte. Die Schablonenkandidaten-Auswahleinrichtung30 wählt mindestens eine der Standardschablonen als Schablonenkandidat in der gleichen Weise wie bei der ersten Ausführungsform aus. - Da das Zeigen auf die Merkmalspunkte mit Hilfe der Maus
93 intuitiv unter Betrachtung des auf der Anzeige40 dargestellten Knochenbilds erfolgen kann, läßt sich die Knochenform in geeigneter Weise auch dann spezifizieren, wenn der Knochen eine komplizierte Form hat, so daß die Auswahl der Kunstknochenschablone automatisch durchführbar ist. - Obschon bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung oben erläutert wurden, ist die Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt.
- Obschon beispielsweise bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen die Knochenformdaten D2 als Vektordaten gewonnen werden, und die Tatsache, ob die Schablone in der Form mit dem zu ersetzenden Knochen übereinstimmt, durch Verwendung der Knochenformdaten D2 in Form von Vektordaten und der Schablonenformdaten D1 ebenfalls in Form von Vektordaten geprüft wird, kann der Umstand, ob die Schablone mit der Form des zu ersetzenden Knochens übereinstimmt, auch durch Musterabgleich durch den Einsatz von Rasterdaten geprüft werden, die für den zu ersetzenden Knochen stehen, in Verbindung mit Rasterdaten für die Standardschablone.
- Nachdem Schablonenkandidaten automatisch von der Schablonenkandidaten-Auswahleinrichtung ausgewählt wurden, lassen sich Bilder sämtlicher Schablonendaten mit dem Bild des zu ersetzenden Knochens durch eine automatische Ausrichtungsverarbeitung überlagern, und unter Betrachtung des Überlagerungsbilds läßt sich bestimmen, welcher der Schablonenkandidaten der beste ist.
- Wenn in diesem Fall die Schablonenkandidaten-Auswahleinrichtung
30 mehrere Schablonenkandidaten auswählt, ist es bevorzugt, wenn die Konturen des Bilds des Knochens und der Schablonenkandidaten in Drahtgitterdarstellung angezeigt werden und die Drahtgitter für das jeweilige Bild in unterschiedlichen Farben angezeigt wird. - Wenn die Schablonenkandidaten-Auswahleinrichtung
30 mehrere Schablonenkandidaten auswählt, ist es weiterhin möglich, den Anzeigebereich für jeden Schablonenkandidaten einzurichten und in jedem Anzeigebereich ein Überlagerungsbild darzustellen. - Schablonenkandidaten lassen sich voneinander durch Verwendung eines derartigen Layouts deutlich unterscheiden.
- Als Bilddaten S1 für ein Bild des durch Kunstknochen zu ersetzenden Knochens, können Bilddaten anstelle eines von einem CR-System gelesenen Strahlungsbilds verwendet werden, die gewonnen werden durch Auslesen eines Röntgenfilms mit einem Bildscanner, ferner Querschnitts-Bilddaten, die durch ein CT oder MRI gewonnen werden, dreidimensionale Bilddaten, die durch Neukonfiguration gewonnen werden, oder dergleichen.
- Der Schablonendatenspeicher
10 wird im folgenden anhand der7 bis9B näher erläutert. - Wie in
7 zu sehen ist, enthält der Schablonendatenspeicher10 einen Aufzeichnungsteil11 , der Daten auf einem bestimmten Aufzeichnungsmedium aufzeichnet, und einen Aufzeichnungsteil15 , der Daten von dem Aufzeichnungsmedium liest. Der Aufzeichnungsteil11 enthält eine Bilddatei-Aufzeichnungseinrichtung12 , die mehrere Stükke von Schablonenbilddaten D4 aufzeichnet, von denen jedes Stück ein Bild einer Schablone repräsentiert, wobei die Aufzeichnung in einer Bilddatei erfolgt, eine Formdaten-Extrahiereinrichtung13 , die mehrere Stücke von Schablonenformdaten D1 extrahiert, die jeweils ein Merkmal der Form einer Schablone repräsentieren, und zwar aufgrund der Schablonenbilddaten D4 jeder Schablone, und eine Formdatei-Aufzeichnungseinrichtung14 , in der die Stücke der Schablonenformdaten D1, die von der Formdaten-Extrahiereinrichtung13 extrahiert wurden, in Korrelation mit den Schablonenbilddaten für jede Schablone aufgezeichnet werden. - Das in dem Aufzeichnungsteil
11 oder dem Aufzeichnungsteil15 verwendete Aufzeichnungsmedium kann ein computerlesbares tragbares Aufzeichnungsmedium wie zum Beispiel eine CD-ROM, eine CD-RAM, eine DVD-ROM, eine DVD-RAM oder eine MO sein, außerdem ein Festaufzeichnungs-Magnetaufzeichnungsmedium wie zum Beispiel eine Festplatte. - Der Leseteil
15 ist mit einer Aufzeichnungs-/Leseeinrichtung16 ausgestattet, die Schablonendaten liest, welche auf einem tragbaren Aufzeichnungsmedium wie zum Beispiel einer CD-ROM, einer MO oder dergleichen aufgezeichnet sind, und die die Schablonenformdaten, die von dem tragbaren Aufzeichnungsmedium gelesen wurden, in einem Aufzeichnungsträger wie zum Beispiel einer Festplatte speichert. - Wird als Aufzeichnungsmedium im Aufzeichnungsteil
11 eine Festplatte verwendet, so wird die Verarbeitung des Auslesens der Schablonenformdaten überflüssig. Wenn die Geschwindigkeit der Auswahl (der Suche), die weiter unten beschrieben wird, kein Problem darstellt, können die Schablonendaten aus dem computerlesbaren tragbaren Aufzeichnungsmedium wie zum Beispiel einem CD-ROM oder einer MO, je nach Bedarf ausgelesen werden. - Der Aufzeichnungsteil
11 und der Leseteil15 können beispielsweise ein Computersystem mit einer CPU aufweisen. - Wie in
8 gezeigt ist, enthalten die Schablonendaten eine Bilddatei, in der eine Mehrzahl von Stücken von Bilddaten D4, jeweils eine Schablone repräsentierend, aufgezeichnet sind, und eine Formdatei, in welcher eine Mehrzahl von Stücken von Formdaten D1, die jeweils ein Merkmal der Form einer aufzuzeichnenden Schablone in Korrelation mit den Bilddaten D1 für diese Schablone repräsentieren. Es ist bevorzugt, wenn die Bilddatei zusätzlich zu lebensgroßen Bildern der Standardschablonen auch Miniaturbilder (verkleinerte Bilder) der Standardschablonen enthält (zum Beispiel auf 1/8 mal 1/8 verkleinert). - Außerdem sind die Schablonendaten mit einer Tabellendatei ausgestattet, aus der eine Entsprechung zwischen jeder Standardschablone und der Dateinummer der Bilddatei und der Formdatei für die Standardschablone hervorgeht. Zur weiteren Erleichterung sind die Bilddateien und die Formdateien nach Körperteilen gruppiert, beispielsweise Oberschenkelknochen, Kniegelenk und dergleichen.
- Als Schablonenformdaten D1 können Vektordaten verwendet werden, die den Durchmesser des Knochenkopf die Länge des Knochenschafts, die Länge des Knochenhalters zwischen Knochenkopf und Knochenschaft und/oder den Winkel zwischen dem Knochenschaft und dem Knochenhalter darstellen. Mit dieser Ausgestaltung lassen sich nicht nur die Bilder der Schablonen einfach in Form elektronischer Daten speichern, sondern man kann auch eine Datenbank erstellen, die das Auffinden und den Formabgleich erleichtert.
- Im folgenden wird die Erzeugung einer Datenbank für Schablonendaten erläutert.
- Die Bilddatei-Aufzeichnungseinrichtung
12 erstellt eine Bilddatei, in welcher mehrere Mengen von Schablonenbilddaten D4, gewonnen durch Lesen von Bildern mehrerer Standardschablonen mit einem Bildscanner oder dergleichen enthalten sind, wobei die Bilddatei in dem Aufzeichnungsmedium, beispielsweise einer Festplatte oder auf einer CD-ROM, gespeichert werden. Vorzugsweise sind Miniaturbilder jeder Standardschablone in der Bilddatei zusätzlich zu dem Originalbild der Standardschablone enthalten, wie oben erläutert wurde. Weiterhin ist bevorzugt, daß die Bilddaten mit einem bekannten Bildkompressionsverfahren, beispielsweise JPEG, komprimiert sind. - Di Formdaten-Extrahiereinrichtung
13 mißt die Kontur jeder Standardschablone durch Analysieren der Bilddaten D4 der Schablone. Anschließend gewinnt die Formdaten-Extrahiereinrichtung13 Vektordaten, welche das Merkmal der Kontur jeder Schablone repräsentiert, um die Vektordaten in die Formdatei-Aufzeichnungseinrichtung14 als Schablonenformdaten D1 einzugeben. Beispielsweise werden als Vektordaten im Fall von Schablonen für den Oberschenkelknochen Mengen von Daten verwendet, die den Durchmesser des Knochenkopfs, die Länge des Knochenschafts, den Winkel zwischen Knochenschaft und Knochenhalter, die Länge des Knochenhalters und dergleichen repräsentieren. - Man kann die Formdaten-Extrahiereinrichtung
13 weglassen. In diesem Fall mißt die Bedienungsperson von Hand die Vektordaten jeder Standardschablone mit einem Maßstab oder dergleichen, um die so gewonnenen Daten in den Schablonendatenspeicher10 über die Tastatur91 einzugeben. - Die Formdatei-Aufzeichnungseinrichtung
14 erstellt eine Tabellendatei, welche die Schablonenformdaten D1 und die Schablonenbilddaten D4 miteinander unter gleichzeitiger Gruppierung nach Körperteilen korreliert, und sie zeichnet die so erhaltene Tabellendatei und Formdatei auf dem Aufzeichnungsmedium, beispielsweise einer CD-ROM, auf. - Der Schablonendatenspeicher
10 kann auf verschiedene Weise modifiziert werden. - In einer modifizierten Version des Schablonendatenspeichers
10 werden Schablonendaten mit der in der nachstehenden Tabelle dargestellten Struktur aufbereitet, und die Kontur der Standardschablone läßt sich ausdrücken durch Erzeugen einer Kurve, beispielsweise einer Spline-Kurve, aufgrund von Steuerpunkten unter Bezugnahme auf Information des Koordinatensatzes der Steuerpunkte, wobei die Steuerpunkte auf einer Kante oder dergleichen liegen. - Mit dieser Datenstruktur wird, wenn der Maßstab eines Bilds einer Schablone variiert wird, um das Bild der Schablone anzuwenden auf ein angezeigtes Bild des durch Kunstknochen zu ersetzenden Knochens, die Kante des Bilds der Schablone glatt dargestellt, wie in den
9A und9B gezeigt ist, und man kann leicht prüfen, ob die Schablone für den Knochen geeignet ist. - Wenn das Maß der Geeignetheit automatisch berechnet ist, ruft eine bloße Digitalisierung des Bilds der Schablone Digitalisierungsfehler hervor. Mit dem oben beschriebenen Verfahren lassen sich aber Berechnungsfehler unterdrücken.
Claims (11)
- Kunstknochenschablonen-Speichersystem, umfassend eine Bilddatei-Aufzeichnungseinrichtung, die eine Mehrzahl von Stücken von Schablonenbilddaten, von denen jedes Stück ein Bild einer Schablone repräsentiert, in einer Bilddatei aufzeichnet, dadurch gekennzeichnet, daß das System aufweist: eine Formdatei-Aufzeichnungseinrichtung, die eine Mehrzahl von Stücken von Schablonenformdaten aufzeichnet, welche geometrische Figuren jeder der Schablonen in einer Formdatei in Korrelation mit den Schablonenbilddaten für jede Schablone aufzeichnet, wobei die Schablonenbilddaten und/oder die Schablonenformdaten nach Teilen, beispielsweise Oberarmknochen, Kniegelenk und dergleichen, gruppiert sind.
- System nach Anspruch 1, weiterhin umfassend eine Formdaten-Extrahiereinrichtung, die eine Mehrzahl von Stücken von Schablonenformdaten repräsentiert, die jeweils ein Merkmal der Form einer Schablone darstellen, und zwar auf der Grundlage von Schablonenbilddaten jeder Schablone.
- System nach Anspruch 1, bei dem die Formdaten die Form von Vektordaten haben.
- System nach Anspruch 1, bei dem die Bilddatei zusätzlich zu den lebensgroßen Bildern der Standardschablonen Miniaturbilder der Standardschablonen enthält.
- System nach Anspruch 3, bei dem der Durchmesser des Knochenkopfs, die Länge des Knochenschafts, die Länge des Knochenhalters zwischen dem Knochenkopf und dem Knochenschaft und/oder der Winkel zwischen Knochenschaft und Knochenhalter als Vektordaten verwendet werden können.
- System nach Anspruch 1, bei dem die Schablonenbilddaten und/oder Schablonenformdaten in Verbindung mit mindestens einer Modellnummer aufgezeichnet werden, die rechts oder links angibt, eine Größe, die eine Größennummer angibt, eine Richtung, die Frontansicht oder Seitenansicht angibt, eine Kontur, die eine Außenkante oder eine Innenkante angibt, eine Referenzlinie, die eine Mittellinie oder eine Knochenkopfachse angibt, einen Referenzpunkt, der eine Knochenkopf-Fixierstelle anzeigt, oder weitere Information, die Werkstoff, Gewicht, Preis, Hersteller und Maßstab angibt.
- Von einem Computer lesbarer Aufzeichnungsträger zum Speichern von Schablonendaten, die eine Mehrzahl von Schablonen repräsentieren, welche ihrerseits eine Mehrzahl von Kunstknochen unterschiedlicher Formen darstellen, in welchem Aufzeichnungsträger aufgezeichnet sind: eine Bilddatei, in der eine Mehrzahl von Stücken von Bilddaten, die jeweils eine Kunstknochenschablone repräsentieren, gespeichert ist, und eine Formdatei, in welcher eine Mehrzahl von Stücken von Formdaten, die jeweils ein Merkmal der Form einer Kunstknochenschablone repräsentieren, aufgezeichnet sind in Korrelation mit den Bilddaten für die Schablone, wobei Bild daten und/oder Schablonenformdaten nach Teilen, zum Beispiel Oberarmknochen, Kniegelenk und dergleichen gruppiert sind.
- Aufzeichnungsträger nach Anspruch 7, bei dem die Formdaten die Form von Vektordaten haben.
- Aufzeichnungsträger nach Anspruch 7, bei dem die Bilddatei zusätzlich zu lebensgroßen Bildern der Standardschablonen Miniaturbilder der Standardschablonen enthält.
- Aufzeichnungsträger nach Anspruch 8, bei dem der Durchmesser des Knochenkopfs, die Länge des Knochenschafts, die Länge des Knochenhalters zwischen dem Knochenkopf und dem Knochenschaft und/oder der Winkel zwischen Knochenschaft und Knochenhalter als Vektordaten verwendet werden können.
- Aufzeichnungsträger nach Anspruch 7, bei dem die Schablonenbilddaten und/oder Schablonenformdaten in Verbindung mit mindestens einer Modellnummer aufgezeichnet werden, die rechts oder links angibt, eine Größe, die eine Größennummer angibt, eine Richtung, die Frontansicht oder Seitenansicht angibt, eine Kontur, die eine Außenkante oder eine Innenkante angibt, eine Referenzlinie, die eine Mittellinie oder eine Knochenkopfachse angibt, einen Referenzpunkt, der eine Knochenkopf-Fixierstelle anzeigt, oder weitere Information, die Werkstoff, Gewicht, Preis, Hersteller und Maßstab angibt.
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