JP2022509995A - 整形外科インプラントのためのシステム及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2018年11月29日に出願された「整形外科インプラントのためのシステム及び方法(SYSTEMS AND METHODS FOR ORTHOPEDIC IMPLANTS)」という名称の米国特許出願第62/773,127号に関連し、この文献はその全体が引用により本明細書に組み入られる。
2017年7月27日に出願された「外科的処置を支援及び増補するシステム及び方法(SYSTEMS AND METHODS FOR ASSISTING AND AUGMENTING SURGICAL PROCEDURES)」という名称の米国特許出願第16/048,167号
2019年1月8日に出願された「脊椎手術中のスクリュー配置で外科医を支援するシステム及び方法(SYSTEMS AND METHODS OF ASSISTING A SURGEON WITH SCREW PLACEMENT DURING SPINAL SURGERY)」という名称の米国特許出願第16/242,877号
2018年12月1日に出願された「多平面整形外科アラインメントのためのシステム及び方法(SYSTEMS AND METHODS FOR MULTI-PLANAR ORTHOPEDIC ALIGNMENT)」という名称の米国特許出願第16,207,116号
2019年4月12日に出願された「整形外科インプラント固定のためのシステム及び方法(SYSTEMS AND METHODS FOR ORTHOPEDIC IMPLANT FIXATION)」という名称の米国特許出願第16/383,215号
2018年11月29日に出願された「整形外科インプラントのためのシステム及び方法(SYSTEMS AND METHODS FOR ORTHOPEDIC IMPLANTS)」という名称の米国特許出願第62/773,127号
252 企業システム
256 システム
258 プロトコルモジュール
260 設計モジュール
262 製造システム
264 通信ネットワーク
268 患者装置
270 医療提供者
271 ユーザ装置
272 ユーザ装置
280 患者データセット
282 患者データセット
Claims (35)
- 患者固有の整形外科インプラントを設計するコンピュータ実装方法であって、
患者に関連するユーザアカウントを作成するステップと、
前記患者の患者データを受け取るステップと、
前記患者の画像データを受け取るステップと、
前記受け取られた患者データ及び前記受け取られた画像データに基づいて、前記患者固有の整形外科インプラントを設計するステップと、
少なくとも1つの医療提供者から、前記患者固有の整形外科インプラントの設計についてのフィードバックを受け取るステップと、
を含むことを特徴とするコンピュータ実装方法。 - 前記フィードバックは、前記設計についての医師の承認を含み、前記方法は、
前記患者の画像データを使用するための患者承諾を受け取るステップと、
前記患者固有の整形外科インプラントのための治療プロトコルを生成するステップと、
前記少なくとも1つの医療提供者から前記治療プロトコルについての承認を受け取るステップと、
をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 前記治療プロトコルは、前記患者固有の整形外科インプラントのために設計され、前記患者承諾は、前記患者固有の整形外科インプラントを設計する前に受け取られる、
請求項2に記載の方法。 - 健康管理医データ、症例データ及び走査データを含むデータを収集するステップと、
前記収集されたデータに基づいて、前記患者固有の整形外科インプラントの設計の少なくとも一部を作成するステップと、
をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - セグメンテーションツール及び3次元モデリングを使用して前記患者固有の整形外科インプラントを設計するステップをさらに含む、
請求項1に記載の方法。 - 前記受け取られた画像データに基づいて、1又は2以上のセグメンテーションアルゴリズムを使用して前記患者の関連する生体構造を識別するステップと、
前記関連する生体構造の相対的位置を修正するステップと、
前記関連する生体構造の解剖学的要素間の1又は2以上の空間を識別するステップと、
前記整形外科インプラントを設計するための3次元空間のサブセットを識別するステップと、
をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 少なくとも1つのコンピュータ装置を使用して、前記患者の受け取られた画像データにおいて関連する生体構造をセグメント化するステップと、
前記少なくとも1つのコンピュータ装置を使用して、前記関連する生体構造の相対的位置を修正するステップと、
前記少なくとも1つのコンピュータ装置を使用して、関連する解剖学的要素間の1又は2以上の3次元空間を識別するステップと、
前記少なくとも1つのコンピュータ装置を使用して、前記患者固有の整形外科インプラントを表す前記3次元空間のうちの少なくとも1つの3次元空間の一部を識別するステップと、
をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 前記少なくとも1つの医療提供者からの前記フィードバックを認証するステップと、
前記フィードバックを認証した後に、前記設計に従って前記患者固有の整形外科インプラントを製造するステップと、
をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 整形外科インプラントを設計するコンピュータ実装方法であって、
第1のポータルを介して入力された患者データ及び患者承諾を受け取るステップと、
第2のポータルを介して入力された、健康管理医データ及び症例データを含むデータを受け取るステップと、
前記受け取られた患者データの少なくとも一部及び前記受け取られたデータの少なくとも一部をデータハブから抽出するステップと、
前記抽出された患者データ及びデータをインプラント設計モジュールに入力するステップと、
前記インプラント設計モジュールを使用して、前記整形外科インプラントの設計を作成するステップと、
(a)前記整形外科インプラントの前記設計及び/又は(b)前記整形外科インプラントに関連する治療プロトコルについての医療提供者承認を受け取るステップと、
を含むことを特徴とするコンピュータ実装方法。 - 前記受け取られた患者データは患者画像データを含み、前記方法は、
1又は2以上のセグメンテーションツールを使用して、前記受け取られた画像データにおいて関連する生体構造を識別するステップと、
前記関連する生体構造の相対的位置を修正するステップと、
前記関連する生体構造の解剖学的要素間の1又は2以上の3次元空間を識別するステップと、
前記整形外科インプラントを設計するための前記3次元空間の少なくとも一部を識別するステップと、
をさらに含む、請求項9に記載のコンピュータ実装方法。 - 前記患者のユーザアカウントに関連する認証情報に基づいて、前記受け取られた患者データ及び/又は患者承諾を認証するステップをさらに含む、
請求項9に記載のコンピュータ実装方法。 - 前記整形外科インプラントを設計するための前記整形外科インプラントの3次元モデルを生成するステップと、
前記患者に関連する医療提供者に、該医療提供者が前記3次元モデルに基づいて前記設計を承認することを可能にする承認要求を送信するステップと、
をさらに含む、請求項9に記載のコンピュータ実装方法。 - 整形外科インプラントの設計を作成するシステムであって、
1又は2以上のプロセッサと、
命令を記憶したメモリと、
を備え、前記命令は、前記1又は2以上のプロセッサによって実行された時に、
患者の患者データを受け取ることと、
前記患者の画像データを受け取ることと、
前記受け取られた患者データ及び前記受け取られた画像データに基づいて患者固有の整形外科インプラントを設計することと、
少なくとも1つの医療提供者から前記患者固有の整形外科インプラントの設計についてのフィードバックを受け取ることと、
を含む動作を前記システムに実行させる、
ことを特徴とするシステム。 - 前記動作は、
前記患者の前記画像データを使用するための患者承諾を受け取ることと、
前記患者固有の整形外科インプラントのための治療プロトコルを生成することと、
前記少なくとも1つの医療提供者から前記治療プロトコルについての承認を受け取ることと、
をさらに含む、請求項13に記載のシステム。 - 前記システムは、前記受け取られた患者データ及び前記受け取られた画像データを記憶する1又は2以上のデータベースに通信ネットワークを介して動作可能に結合される、
請求項13に記載のシステム。 - 前記システムは、前記設計に従って医療装置を製造するように構成された製造システムに動作可能に結合される、
請求項13に記載のシステム。 - 前記製造システムは、付加製造、3D印刷、ステレオリソグラフィ、デジタルライトプロセッシング、熱溶解積層法、選択的レーザー焼結法、選択的レーザー溶融法、電子ビーム溶融法又は薄膜積層法の少なくとも1つを実行するように構成される、
請求項16に記載のシステム。 - 命令を記憶した非一時的コンピュータ可読記憶媒体であって、前記命令は、コンピュータシステムによって実行された時に、
患者の患者データを受け取ることと、
前記患者の画像データを受け取ることと、
前記受け取られた患者データ及び前記受け取られた画像データに基づいて、患者固有の整形外科インプラントを設計することと、
少なくとも1つの医療提供者から、前記患者固有の整形外科インプラントの設計についてのフィードバックを受け取ることと、
を含む動作を前記コンピュータシステムに実行させる、
ことを特徴とする非一時的コンピュータ可読記憶媒体。 - 前記動作は、
前記患者の前記画像データを使用するための患者承諾を受け取ることと、
前記患者固有の整形外科インプラントのための治療プロトコルを生成することと、
前記少なくとも1つの医療提供者から前記治療プロトコルについての承認を受け取ることと、
をさらに含む、請求項18に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。 - 整形外科インプラントを設計するコンピュータシステムであって、
患者データを受け取って記憶するように構成された第1のアプリケーションインターフェイスと、
症例データを受け取って記憶するように構成された第2のアプリケーションインターフェイスと、
前記記憶された患者データ及び前記記憶された症例データに基づいて、前記整形外科インプラントの設計を作成するように構成された整形外科インプラントモジュールと、
を備えることを特徴とするコンピュータシステム。 - 前記第1のアプリケーションインターフェイスは患者装置と通信し、前記第2のアプリケーションインターフェイスは少なくとも1つの医師装置と通信し、前記患者装置及び前記少なくとも1つの医師装置は遠隔コンピュータ装置である、
請求項20に記載のコンピュータシステム。 - 前記第1のアプリケーションインターフェイスは、前記患者装置によって少なくとも1つの解剖学的画像が表示されるようにする解剖学的画像データ及び/又は進捗グラフィックを送信するようにさらに構成され、
前記第1のアプリケーションインターフェイスは、第1のユーザ入力を受け取るようにさらに構成され、
前記第2のアプリケーションインターフェイスは、前記少なくとも1つの医師装置によって前記少なくとも1つの解剖学的画像が表示されるようにする前記解剖学的画像データ、前記解剖学的メトリックデータ及び/又は前記進捗グラフィックを送信するようにさらに構成され、
前記第2のアプリケーションインターフェイスは、第2のユーザ入力を受け取るようにさらに構成される、
請求項21に記載のコンピュータシステム。 - 整形外科インプラントを製造するコンピュータシステムであって、
1又は2以上のプロセッサと、
前記1又は2以上のプロセッサによって実行された時に、
患者データ、患者承諾及び/又は患者画像データを含むユーザ入力を受け取ることと、
患者生体構造の表現を送信することと、
を含む動作を前記システムに実行させる、第1のポータルのための命令を記憶した第1のメモリセグメントと、
前記1又は2以上のプロセッサによって実行された時に、
症例データのユーザ入力を受け取ることと、
患者生体構造の表現、治療プロトコル及び/又はインプラント設計を送信することと、
前記治療プロトコル及び前記インプラント設計についての承認を受け取ることと、
を含む動作を前記システムに実行させる、第2のポータルのための命令を記憶した第2のメモリセグメントと、
前記1又は2以上のプロセッサによって実行された時に、
前記患者データ及び症例データのユーザ入力を受け取ることと、
前記患者データ、前記症例データ又は前記患者画像データのうちの少なくとも1つを含む画像及びメタデータを外部ソフトウェアにエクスポートすることと、
を含む動作を前記システムに実行させる、第3のポータルのための命令を記憶した第3メモリセグメントと、
を備えることを特徴とするコンピュータシステム。 - 前記第1のメモリセグメントは、患者画像データを受け取って記憶するように構成された第1のアプリケーションインターフェイスのための命令をさらに記憶し、
前記第2のメモリセグメントは、健康管理医データ及びインプラント設計の承認を受け取って記憶するように構成された第2のアプリケーションインターフェイスのための命令をさらに記憶し、
前記第3メモリセグメントは、患者画像データを抽出するように構成された第3のアプリケーションインターフェイスのための命令をさらに記憶し、
前記第3メモリセグメントは、患者画像データを受け入れるように構成された設計ツールをさらに記憶する、
請求項23に記載のコンピュータシステム。 - 整形外科インプラントを設計するコンピュータ実装方法であって、
少なくとも1つの患者装置から患者画像データを受け取るステップと、
少なくとも1つの医師装置から症例データを受け取るステップと、
前記患者データ及び前記症例データを使用してインプラントを設計するステップと、
前記少なくとも1つの医師装置に患者解剖学的画像データ及びインプラント設計を送信するステップと、
前記少なくとも1つの医師装置から前記インプラント設計についての承認を受け取るステップと、
を含むことを特徴とするコンピュータ実装方法。 - 患者固有のインプラントを設計するコンピュータシステムであって、
デジタルデータを送信できる通信装置と、
1又は2以上のプロセッサと、
患者データを受け取る第1のポータルと、
医師データを受け取る第2のポータルと、
前記患者データ及び医師データを記憶するメモリハブと、
前記患者データ及び前記医師データをエクスポートする第3のポータルと、
を備えることを特徴とするコンピュータシステム。 - 前記第3のポータルは、ユーザアカウントを作成するインターフェイスをさらに含み、
前記第3のポータルは、画像データを収集するインターフェイスをさらに含み、
前記メモリハブは、前記患者データ及び前記画像データからインプラントを設計する命令をさらに記憶する、
請求項26に記載のコンピュータシステム。 - 前記第2のポータルは、健康管理医データを収集する第1のインターフェイスをさらに含み、
前記第2のポータルは、症例データを受け取る第2のインターフェイスをさらに含み、
前記第2のポータルは、走査データを受け取る第3のインターフェイスをさらに含み、
前記第2のポータルは、画像データを使用するための患者承諾を受け取る第4のインターフェイスをさらに含み、
前記第2のポータルは、医師からインプラントの設計についての承認を受け取る第5のインターフェイスをさらに含み、
前記第2のポータルはさらに、前記医師から治療プロトコルについての承認を受け取る第6のインターフェイスを含み、
前記メモリハブは、前記症例データ、前記走査データ又は前記画像データのうちの少なくとも1つに基づいて前記インプラントを設計する命令をさらに記憶する、
請求項26に記載のコンピュータシステム。 - 前記第1のポータルは患者装置と通信し、
前記第2のポータルは医師装置と通信し、
前記患者装置又は前記医師装置の少なくとも一方は遠隔コンピュータ装置である、
請求項26に記載のコンピュータシステム。 - 前記第1のポータルは、解剖学的画像データを表示するインターフェイスをさらに含み、
前記第1のポータルは、進捗グラフィックを表示するインターフェイスをさらに含み、
前記第1のポータルは、第1のユーザに行動を促すように構成されたインターフェイスをさらに含み、
前記第2のポータルは、解剖学的画像データを表示するように構成されたインターフェイスをさらに含み、
前記第2のポータルは、解剖学的メトリックデータを表示するように構成されたインターフェイスをさらに含み、
前記第2のポータルは、進捗グラフィックを表示するように構成されたインターフェイスをさらに含み、
前記第2のポータルは、第2のユーザに行動を促すように構成されたインターフェイスをさらに含む、
請求項26に記載のコンピュータシステム。 - 患者固有の整形外科インプラントを設計するコンピュータシステムであって、
データを記憶するように構成されたデータハブと、
患者画像データを受け取るように構成されたインターフェイスと、患者承諾を受け取るように構成されたインターフェイスとを含む第1のポータルと、
健康管理医データを受け取るように構成されたインターフェイスと、症例データを受け取るように構成されたインターフェイスと、インプラント設計についての承認を受け取るように構成されたインターフェイスと、治療プロトコルについての承認を受け取るように構成されたインターフェイスとを含む第2のポータルと、
前記データハブから前記患者画像データを抽出するように構成されたインターフェイスと、前記データハブから前記症例データを抽出するように構成されたインターフェイスとを含む第3のポータルと、
1又は2以上のプロセッサと、
設計ツールのための命令を記憶したメモリセグメントと、
を備え、前記命令は、
前記患者画像データを検索することと、
前記症例データを検索することと、
を含む動作を前記システムに実行させる、
ことを特徴とするコンピュータシステム。 - 関連する生体構造を識別することを含む動作を前記システムに実行させる、セグメンテーションツールのための命令をさらに記憶した前記メモリセグメントと、
関連する生体構造の相対的位置を修正することを含む動作を前記システムに実行させる、操作ツールのための命令をさらに記憶した前記メモリセグメントと、
関連する解剖学的要素間の3次元空間を識別することを含む動作を前記システムに実行させる、マッピングツールのための命令をさらに記憶した前記メモリセグメントと、
整形外科インプラントを表す前記3次元空間のサブセットを識別することを含む動作を前記システムに実行させる、整形外科設計ツールのための命令をさらに記憶した前記メモリセグメントと、
をさらに備える、請求項31に記載のコンピュータシステム。 - 患者固有の整形外科インプラントを製造するコンピュータシステムであって、
患者データ、患者承諾、患者画像データ、及び患者生体構造の視覚表現を受け取るように構成された第1のポータルと、
症例データ、患者生体構造の視覚表現を受け取るとともに、治療プロトコル及びインプラント設計についての承認を受け取るように構成された第2のポータルと、
前記患者画像データ又は前記症例データの少なくとも一方を含む画像及びメタデータを外部ソフトウェアにエクスポートし、作業成果をエクスポートするように構成された第3のポータルと、
を備えることを特徴とするコンピュータシステム。 - 患者固有の整形外科インプラントを設計するコンピュータシステムであって、
データを記憶するように構成されたデータハブと、
患者画像データを受け取るように構成されたインターフェイスと、患者承諾を受け取るように構成されたインターフェイスとを含む第1のポータルと、
健康管理医データを受け取るように構成されたインターフェイスと、症例データを受け取るように構成されたインターフェイスと、インプラント設計についての承認を受け取るように構成されたインターフェイスと、治療プロトコルについての承認を受け取るように構成されたインターフェイスとを含む第2のポータルと、
前記データハブから患者画像データを抽出するように構成されたインターフェイスと、前記データハブから症例データを抽出するように構成されたインターフェイスと、前記患者画像データ及び前記症例データを検索するように構成された設計ツールとを含む第3のポータルと、
を備えることを特徴とするコンピュータシステム。 - 前記第2のポータルは、患者生体構造及び前記インプラント設計を表示するように構成されたインターフェイスと、医師からインプラント設計についての承認を受け取るように構成されたインターフェイスとをさらに含む、
請求項34に記載のコンピュータシステム。
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