本公開提供了一種能夠基于醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)來確定醫(yī)療植入物的計劃姿勢的方法。還提供了一種裝置、計算機程序和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在各種手術(shù)場景中，在進行手術(shù)之前計劃要植入患者身體的醫(yī)療植入物的姿勢。外科醫(yī)生可以基于患者身體的術(shù)前醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)來手動地進行這種計劃。例如，可以獲取患者脊柱的計算機斷層掃描（ct）掃描，并且向外科醫(yī)生提供基于該ct掃描而生成的二維數(shù)字渲染射線照片（drr）。然后，外科醫(yī)生可以在這些drr中定義稍后要植入患者椎骨的椎弓根螺釘?shù)挠媱澴藙?。當然，這種姿勢的預(yù)先計劃也可以用于計劃非脊柱植入物的姿勢。

2、一些解決方案通過提供給定醫(yī)療植入物的計劃姿勢的建議，在姿勢計劃階段為外科醫(yī)生提供支持。例如，姿勢計劃算法可以在計劃站上進行本地部署，并且基于患者的醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)和預(yù)定義的約束信息來確定計劃姿勢。參考上述脊柱示例，部署在計劃站上的姿勢計劃算法可以通過使用椎弓根螺釘?shù)念A(yù)定義幾何性質(zhì)（例如，預(yù)定義直徑和預(yù)定義長度），基于drr來確定椎弓根螺釘?shù)挠媱澴藙荨?/p>

3、在當前解決方案中，無論由姿勢計劃算法隨時間確定的計劃姿勢數(shù)量如何，計劃姿勢的準確性都將保持不變。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、需要一種能夠解決上述或其他問題中的一個或多個問題的技術(shù)。

2、根據(jù)第一方面，提供了一種能夠基于醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)來確定醫(yī)療植入物的計劃姿勢的方法。該方法由手術(shù)計劃站來執(zhí)行。該方法包括從服務(wù)器接收約束信息，該約束信息指示要由手術(shù)計劃站用于確定醫(yī)療植入物的計劃姿勢的至少一個約束。該方法還包括獲得患者身體的將植入醫(yī)療植入物的至少一部分的醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)。該方法還包括基于該至少一個約束和醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)來確定醫(yī)療植入物的計劃姿勢。

3、根據(jù)第二方面，提供了一種能夠基于醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)來確定醫(yī)療植入物的計劃姿勢的方法。該方法由服務(wù)器來執(zhí)行。該方法包括向手術(shù)計劃站發(fā)送約束信息，該約束信息指示至少一個約束，該至少一個約束要由手術(shù)計劃站用于基于患者身體的將植入醫(yī)療植入物的至少一部分的醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)來確定醫(yī)療植入物的計劃姿勢。

4、以下內(nèi)容適用于根據(jù)第一方面的方法和根據(jù)第二方面的方法。

5、該約束信息可以僅指示該至少一個約束。該約束信息可以作為由不可執(zhí)行數(shù)據(jù)組成的數(shù)據(jù)集的一部分從服務(wù)器提供給計劃站。該數(shù)據(jù)集可以不包括可執(zhí)行計算機程序代碼。該方法可以不包括從服務(wù)器向計劃站提供計算機程序。

6、該約束信息和/或該至少一個約束可以與醫(yī)療植入物的類型（例如，由計劃站和/或服務(wù)器獲得的用戶輸入定義）相關(guān)聯(lián)。該至少一個約束可以限定醫(yī)療植入物的類型。

7、至少一個約束可以限定醫(yī)療植入物的一個或多個幾何性質(zhì)。一個或多個幾何性質(zhì)可以包括醫(yī)療植入物的大小、醫(yī)療植入物的形狀、醫(yī)療植入物的體積、和/或醫(yī)療植入物的輪廓。例如，醫(yī)療植入物是椎弓根螺釘。在這種情況下，該至少一個約束可以限定椎弓根螺釘?shù)闹睆胶?或長度。

8、備選地或附加地，該至少一個約束可以限定醫(yī)療植入物與患者身體的解剖單元之間的一個或多個空間關(guān)系。該一個或多個空間關(guān)系可以包括醫(yī)療植入物的至少一部分與解剖單元之間的預(yù)定義距離、醫(yī)療植入物的至少一部分相對于解剖單元的預(yù)定義位置、和/或醫(yī)療植入物的至少一部分相對于解剖單元的預(yù)定義取向。例如，醫(yī)療植入物是椎弓根螺釘，并且解剖單元是椎骨。在這種情況下，該至少一個約束可以限定螺釘插入軌跡相對于椎骨的姿勢。

9、計劃站可以配備有手術(shù)計劃程序。確定計劃姿勢可以包括由手術(shù)計劃程序處理該至少一個約束和醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)。

10、醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)可以對服務(wù)器隱藏，至少直到已經(jīng)確定計劃姿勢為止。備選地或附加地，從醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)導(dǎo)出的（例如，任何）信息可以對服務(wù)器隱藏，至少直到已經(jīng)確定計劃姿勢為止。

11、可以術(shù)前從服務(wù)器向手術(shù)計劃站提供該至少一個約束。可以術(shù)前執(zhí)行接收根據(jù)第一方面的方法的約束信息的步驟。可以術(shù)前執(zhí)行發(fā)送根據(jù)第二方面的方法的約束信息的步驟。可選地，可以術(shù)中執(zhí)行該方法的一個或多個后續(xù)步驟。該方法可以不包括手術(shù)步驟。這些方法中的每一種可以被稱為計算機實現(xiàn)方法。

12、可以從手術(shù)計劃站向服務(wù)器提供反饋信息。根據(jù)第一方面的方法可以包括向服務(wù)器發(fā)送反饋信息。根據(jù)第二方面的方法可以包括從計劃站接收反饋信息。該反饋信息至少指示：（i）一個或多個先前確定的計劃姿勢、（ii）用于確定一個或多個先前確定的計劃姿勢的至少一個約束、（iii）一個或多個先前確定且用戶調(diào)整的計劃姿勢、和/或（iv）用于確定一個或多個先前確定且用戶調(diào)整的計劃姿勢的至少一個約束，該反饋信息可以與一個或多個用戶（例如，外科醫(yī)生）、一個或多個手術(shù)、一個或多個患者、一個或多個醫(yī)學(xué)圖像類型和/或一個或多個醫(yī)院相關(guān)聯(lián)。

13、要由手術(shù)計劃站用于確定醫(yī)療植入物的計劃姿勢的至少一個約束可以基于反饋信息。例如，該至少一個約束由服務(wù)器確定或曾經(jīng)由服務(wù)器確定。根據(jù)第二方面的方法可以包括例如基于至少反饋信息來確定該至少一個約束。

14、例如，獲得或者曾經(jīng)獲得作為機器學(xué)習(xí)模型的輸出的該至少一個約束，所述機器學(xué)習(xí)模型的輸出使用反饋信息作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)進行訓(xùn)練。機器學(xué)習(xí)模型可以安裝在服務(wù)器上或者（例如，僅）由服務(wù)器訪問。根據(jù)第二方面的方法可以包括從機器學(xué)習(xí)模型獲得該至少一個約束。根據(jù)第二方面的方法可以包括基于反饋信息來訓(xùn)練機器學(xué)習(xí)模型。根據(jù)第二方面的方法可以包括從多個計劃站獲得反饋信息并且基于該反饋信息來訓(xùn)練機器學(xué)習(xí)模型。

15、例如，使用或曾經(jīng)使用聯(lián)合學(xué)習(xí)來訓(xùn)練機器學(xué)習(xí)模型。根據(jù)第一和/或第二方面的方法可以包括使用聯(lián)合學(xué)習(xí)來訓(xùn)練機器學(xué)習(xí)模型（例如，基于多個計劃站的反饋信息）。

16、根據(jù)第一方面的方法可以包括：例如通過在醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)的（例如，二維或三維）渲染中疊加所確定的計劃姿勢的指示，觸發(fā)對所確定的計劃姿勢的可視化?？梢詫⒅甘舅_定的計劃姿勢的姿勢信息例如作為反饋信息（例如，反饋信息的部分）發(fā)送給服務(wù)器。

17、在當前未反映在權(quán)利要求的措辭中的一個特定變體中，本文所使用的術(shù)語“姿勢”將被替換為“姿勢和/或大小和/或形狀”。在這種情況下，作為確定醫(yī)療植入物的計劃姿勢的替代或補充，可以確定醫(yī)療植入物的計劃大小和/或計劃形狀。

18、根據(jù)第三方面，提供了一種裝置。該裝置被配置為執(zhí)行根據(jù)第一方面的方法。在這種情況下，該裝置可以被配置為計劃站。備選地，該裝置被配置為執(zhí)行根據(jù)第二方面的方法。在這種情況下，該裝置可以被配置為服務(wù)器。

19、根據(jù)第四方面，提供了一種計算機程序。該計算機程序包括指令，該指令當由處理器執(zhí)行時，使處理器執(zhí)行根據(jù)第一方面或根據(jù)第二方面的方法。該計算機程序可以由載體（例如，數(shù)據(jù)流、信號波、或（例如，非暫時性）計算機可讀存儲介質(zhì)）來承載。

20、根據(jù)第五方面，提供了一種系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括被配置為執(zhí)行根據(jù)第一方面的方法的計劃站。該系統(tǒng)還包括被配置為執(zhí)行根據(jù)第二方面的方法的服務(wù)器。

技術(shù)特征：

1.一種能夠基于醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)來確定醫(yī)療植入物的計劃姿勢的方法，所述方法由手術(shù)計劃站來執(zhí)行并且包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，

15.一種手術(shù)計劃站，被配置為：

16.一種能夠基于醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)來確定醫(yī)療植入物的計劃姿勢的方法，所述方法由服務(wù)器來執(zhí)行并且包括：

17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，

18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，

19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，

20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及能夠確定醫(yī)療植入物的計劃姿勢的技術(shù)。公開了能夠基于醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)來確定醫(yī)療植入物的計劃姿勢的方法。服務(wù)器向手術(shù)計劃站提供約束信息，該約束信息指示要由手術(shù)計劃站用于確定醫(yī)療植入物的計劃姿勢的至少一個約束。計劃站獲得患者身體的將植入醫(yī)療植入物的至少一部分的醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)，并且基于該至少一個約束和醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)來確定醫(yī)療植入物的計劃姿勢。還提供了一種裝置、計算機程序和系統(tǒng)。

技術(shù)研發(fā)人員：雷努·霍瓦爾,拉維·基蘭·蕾娜
受保護的技術(shù)使用者：史賽克歐洲運營有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15