特表 2023-532194 大腿骨寛骨臼インピンジメントを治療するための方法及びシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-07-27

(54)【発明の名称】大腿骨寛骨臼インピンジメントを治療するための方法及びシステム

(51)【国際特許分類】

   A61B 17/16 20060101AFI20230720BHJP

   A61B 34/20 20160101ALI20230720BHJP

   A61B 34/10 20160101ALN20230720BHJP

【ＦＩ】

A61B17/16

A61B34/20

A61B34/10

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022576389

(86)(22)【出願日】2021-06-29

(85)【翻訳文提出日】2022-12-12

(86)【国際出願番号】 US2021039505

(87)【国際公開番号】W WO2022006041

(87)【国際公開日】2022-01-06

(31)【優先権主張番号】63/047,319

(32)【優先日】2020-07-02

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

【公序良俗違反の表示】

（特許庁注：以下のものは登録商標）

１．ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ

(71)【出願人】

【識別番号】502032219

【氏名又は名称】スミス アンド ネフュー インコーポレイテッド

(71)【出願人】

【識別番号】510059882

【氏名又は名称】スミス・アンド・ネフュー・オルソペディクス・アーゲー

(71)【出願人】

【識別番号】519295384

【氏名又は名称】スミス・アンド・ネフュー・アジア・パシフィク・ピーティーイー・リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(72)【発明者】

【氏名】ネトラヴァリ、ナタン、アニール

(72)【発明者】

【氏名】クイスト、ブライアン、ウィリアム

(72)【発明者】

【氏名】ラブリオラ、ニコラス、ライアン

(72)【発明者】

【氏名】シュタウファー、アリソン、マリー

【テーマコード（参考）】

4C160

【Ｆターム（参考）】

4C160LL04

4C160LL26

4C160LL27

(57)【要約】

大腿骨寛骨臼インピンジメントを治療すること。少なくとも１つの例は、処置コントローラによって、三次元座標空間における股関節の第１の部分の場所を監視することと、処置コントローラによって、三次元座標空間における切除デバイスの遠位端を追跡することによって、股関節の第１の部分から切除された骨の量を追跡することと、処置コントローラによって、股関節の第１の部分を関連付けた計画された切除量に対する切除デバイスの遠位端の場所に基づいて、切除デバイスの切除速度を制御することと、を含む、方法である。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

大腿骨寛骨臼インピンジメントを治療する方法であって、前記方法が、
処置コントローラによって、三次元座標空間における股関節の第１の部分の場所を監視することと、
前記処置コントローラによって、前記三次元座標空間における切除デバイスの遠位端を追跡することによって、前記股関節の前記第１の部分から切除された骨の量を追跡することと、
前記処置コントローラによって、前記股関節の前記第１の部分と関連付けられた計画された切除量に対する前記切除デバイスの前記遠位端の前記場所に基づいて、前記切除デバイスの切除速度を制御することと、を含む、方法。

【請求項2】

前記股関節の前記第１の部分が、大腿骨及び寛骨臼を含む群から選択される少なくとも１つである、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記切除速度を制御することは、前記切除デバイスの前記遠位端が、除去されるべきより少ない骨を有する前記計画された切除量の一部分上にあるときに、前記切除デバイスのカッターの回転速度を低下させることを更に含む、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記切除速度を制御することは、前記切除デバイスの前記遠位端が、除去されるべきより多くの骨を有する前記計画された切除量の一部分上にあるときに、前記切除デバイスのカッターの回転速度を上昇させることを更に含む、請求項１に記載の方法。

【請求項5】

前記切除速度を制御することが、前記計画された切除量で除去されるべき残りの骨に関連して、前記切除デバイスの前記遠位端の場所に基づいて、前記切除デバイスのカッターの回転速度を制御することを更に含む、請求項１に記載の方法。

【請求項6】

前記切除速度を制御することが、前記計画された切除量の外側の骨に隣接する前記切除デバイスの前記遠位端に応答して、前記切除デバイスの前記カッターの回転速度をゼロに変更することを更に含む、請求項５に記載の方法。

【請求項7】

前記切除速度を制御することが、前記計画された切除量の下のエリアで骨に隣接する前記切除デバイスの前記遠位端に応答して、前記切除デバイスの前記カッターの回転速度をゼロに変更することを更に含む、請求項５に記載の方法。

【請求項8】

複数の画像に基づいて、前記股関節の前記第１の部分の少なくとも一部分の三次元モデルを作成することと、
前記三次元モデルに基づいて前記計画された切除量を作成することと、次いで、
前記三次元モデル及び前記計画された切除量を前記処置コントローラに提供することと、を更に含む、請求項１に記載の方法。

【請求項9】

前記複数の画像が、Ｘ線画像、コンピュータ断層撮影画像、超音波画像、及び磁気共鳴撮像画像を含む群から選択される、請求項８に記載の方法。

【請求項10】

前記股関節の前記第１の部分を監視する前に、前記股関節の前記第１の部材を登録して、前記第１の部材を前記モデルに相関させることを更に含む、請求項８に記載の方法。

【請求項11】

大腿骨寛骨臼インピンジメントを治療する方法であって、前記方法が、
処置コントローラによって、三次元座標空間における股関節の第１の部分の場所を監視することと、
前記処置コントローラによって、前記三次元座標空間における切除デバイスの遠位端を追跡することによって、切除された骨の量を追跡することと、
前記処置コントローラによって、前記骨の量が除去された後の前記股関節の前記第１の部分を示す、模擬された蛍光透視画像を生成することと、
前記模擬された蛍光透視画像をディスプレイデバイス上に表示することと、を含む、方法。

【請求項12】

複数の画像に基づいて、前記股関節の前記第１の部分の少なくとも一部分の三次元モデルを作成することであって、前記三次元モデルを作成することが、骨を切除する前である、作成することと、
前記三次元モデルを前記処置コントローラに提供することと、を更に含み、
前記模擬された蛍光透視画像を生成することが、前記三次元モデル及び前記切除された骨の量に基づいて、前記模擬された蛍光透視画像を作成することを更に含む、請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

前記複数の画像が、Ｘ線画像、コンピュータ断層撮影画像、及び磁気共鳴撮像画像を含む群から選択される、請求項１２に記載の方法。

【請求項14】

前記模擬された蛍光透視画像を生成することが、複数の模擬された蛍光透視画像を生成することを更に含み、各画像が、前記股関節に対して異なる角度である、請求項１１に記載の方法。

【請求項15】

前記股関節の前記第１の部分と関連付けられた計画された切除量に対する前記切除デバイスの前記遠位端の前記場所に基づいて、前記切除デバイスの切除速度を制御することを更に含む、請求項１１に記載の方法。

【請求項16】

前記切除速度を制御することは、前記切除デバイスの前記遠位端が、除去されるべき所定の骨の量よりも少ない量を有する前記計画された切除量の一部分上にあるときに、前記切除デバイスのカッターの回転速度を低下させることを更に含む、請求項１５に記載の方法。

【請求項17】

前記切除速度を制御することは、前記切除デバイスの前記遠位端が、除去されるべき所定の骨の量よりも多い量を有する前記計画された切除量の一部分上にあるときに、前記切除デバイスのカッターの回転速度を上昇させることを更に含む、請求項１５に記載の方法。

【請求項18】

前記切除速度を制御することが、前記計画された切除量で除去されるべき残りの骨に関連して、前記切除デバイスの前記遠位端の場所に基づいて、前記切除デバイスのカッターの回転速度を制御することを更に含む、請求項１５に記載の方法。

【請求項19】

前記切除速度を制御することが、前記計画された切除量の外側の骨に隣接する前記切除デバイスの前記遠位端に応答して、前記切除デバイスの前記カッターの回転速度をゼロに変更することを更に含む、請求項１８に記載の方法。

【請求項20】

前記切除速度を制御することが、前記計画された切除量の下のエリアで骨に隣接する前記切除デバイスの前記遠位端に応答して、前記切除デバイスの前記カッターの回転速度をゼロに変更することを更に含む、請求項１８に記載の方法。

【請求項21】

大腿骨寛骨臼インピンジメントを治療するためのシステムであって、前記システムが、
処置コントローラと、
前記処置コントローラに結合された立体カメラと、
前記処置コントローラに結合されたディスプレイデバイスと、
前記処置コントローラに通信可能に結合された切除コントローラと、
前記切除コントローラに動作可能に結合された切除デバイスであって、前記切除デバイスが、ハンドピース、前記ハンドピースに結合され、前記ハンドピースから延在する細長い外側管、及び前記細長い外側管の遠位端上に配設されたカッターを含む、切除デバイスと、
前記切除デバイスに結合され、前記立体カメラの光学的視野内にある光学追跡アレイと、を備え、
前記処置コントローラが、
三次元座標空間における股関節の第１の部分の場所を監視することと、
前記三次元座標空間における前記切除デバイスの遠位端を追跡することによって、前記股関節の前記第１の部分から切除された骨の量を追跡することと、
前記股関節の前記第１の部分を関連付けた計画された切除量に対する前記切除デバイスの前記遠位端の場所に基づいて、前記切除デバイスの切除速度を制御することと、を行うように構成されている、システム。

【請求項22】

前記処置コントローラが、前記股関節の前記第１の部分の前記場所を監視するとき、前記処置コントローラが、大腿骨及び寛骨臼を含む群から選択される少なくとも１つを監視するように更に構成されている、請求項２１に記載のシステム。

【請求項23】

前記処置コントローラが、前記切除速度を制御するとき、前記処置コントローラは、前記切除デバイスの前記遠位端が、除去されるべき所定の骨の量よりも少ない量を有する前記計画された切除量の一部分上にあるときに、前記切除デバイスの前記カッターの回転速度を低下させるように更に構成されている、請求項２１に記載のシステム。

【請求項24】

前記処置コントローラが、前記切除速度を制御するとき、前記処置コントローラは、前記切除デバイスの前記遠位端が、除去されるべき所定の骨の量よりも多い量を有する前記計画された切除量の一部分上にあるときに、前記切除デバイスのカッターの回転速度を上昇させるように更に構成されている、請求項２１に記載のシステム。

【請求項25】

前記処置コントローラが、前記切除速度を制御するとき、前記処置コントローラが、前記計画された切除量で除去されるべき残りの骨に関連して、前記切除デバイスの前記遠位端の場所に基づいて、前記切除デバイスの前記カッターの回転速度を制御するように更に構成されている、請求項２１に記載のシステム。

【請求項26】

前記処置コントローラが、前記切除速度を制御するとき、前記処置コントローラが、前記計画された切除量の外側の骨に隣接する前記切除デバイスの前記遠位端に応答して、前記切除デバイスの前記カッターの前記回転速度をゼロに変更するように更に構成されている、請求項２５に記載のシステム。

【請求項27】

前記処置コントローラが、前記切除速度を制御するとき、前記処置コントローラが、前記計画された切除量の下のエリアで骨に隣接する前記切除デバイスの前記遠位端に応答して、前記切除デバイスの前記カッターの回転速度をゼロに変更するように更に構成されている、請求項２５に記載のシステム。

【請求項28】

前記処置コントローラが、前記切除速度を制御する前に、複数の画像に基づいて、前記股関節の前記第１の部分の少なくとも一部分の三次元モデルを、三次元で受信することと、前記三次元モデルに基づく計画された切除量を受信することと、を行うように更に構成されている、請求項２１に記載のシステム。

【請求項29】

大腿骨寛骨臼インピンジメントを治療するためのシステムであって、前記システムが、
処置コントローラと、
前記処置コントローラに結合された立体カメラと、
前記処置コントローラに結合されたディスプレイデバイスと、
前記処置コントローラに通信可能に結合された切除コントローラと、
前記切除コントローラに動作可能に結合された切除デバイスであって、前記切除デバイスが、ハンドピース、前記ハンドピースに結合され、前記ハンドピースから延在する細長い外側管、及び前記細長い外側管の遠位端上に配設されたカッターを含む、切除デバイスと、
前記切除デバイスに結合され、前記立体カメラの光学的視野内にある光学追跡アレイと、を備え、
前記処置コントローラが、
三次元座標空間における股関節の第１の部分の場所を監視することと、
前記三次元座標空間における前記切除デバイスの遠位端を追跡することによって、切除された骨の量を追跡することと、
切除された前記骨の量なしで前記股関節の前記第１の部分を示す模擬された蛍光透視画像を生成することと、
前記模擬された蛍光透視画像を前記ディスプレイデバイス上に表示することと、を行うように構成されている、システム。

【請求項30】

前記処置コントローラが、前記模擬された蛍光透視画像を生成するとき、前記処置コントローラが、複数の模擬された蛍光透視画像を生成するように更に構成され、各画像が、前記股関節に対して異なる角度である、請求項２９に記載のシステム。

【請求項31】

前記処置コントローラが、前記股関節の前記第１の部分と関連付けられた計画された切除量に対する前記切除デバイスの前記遠位端の場所に基づいて、前記切除デバイスの切除速度を制御するように更に構成されている、請求項２９に記載のシステム。

【請求項32】

前記処置コントローラが、前記切除速度を制御するとき、前記処置コントローラは、前記切除デバイスの前記遠位端が、除去されるべき所定の骨の量よりも少ない量を有する前記計画された切除量の一部分上にあるときに、前記切除デバイスの前記カッターの回転速度を低下させるように更に構成されている、請求項３１に記載のシステム。

【請求項33】

前記処置コントローラが、前記切除速度を制御するとき、前記処置コントローラは、前記切除デバイスの前記遠位端が、除去されるべき所定の骨の量よりも多い量を有する前記計画された切除量の一部分上にあるときに、前記切除デバイスの前記カッターの回転速度を上昇させるように更に構成されている、請求項３１に記載のシステム。

【請求項34】

前記処置コントローラが、前記切除速度を制御するとき、前記処置コントローラが、前記計画された切除量で除去されるべき残りの骨に関連して、前記切除デバイスの前記遠位端の場所に基づいて、前記切除デバイスの前記カッターの回転速度を制御するように更に構成されている、請求項３１に記載のシステム。

【請求項35】

前記処置コントローラが、前記切除速度を制御するとき、前記処置コントローラが、前記計画された切除量の外側の骨に隣接する前記切除デバイスの前記遠位端に応答して、前記切除デバイスの前記カッターの回転速度をゼロに変更するように更に構成されている、請求項３４に記載のシステム。

【請求項36】

前記処置コントローラが、前記切除速度を制御するとき、前記処置コントローラが、前記計画された切除量の下のエリアで骨に隣接する前記切除デバイスの前記遠位端に応答して、前記切除デバイスの前記カッターの回転速度をゼロに変更するように更に構成されている、請求項３４に記載のシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本出願は、２０２０年７月２日出願の「Ｐｌａｎｎｉｎｇ ａｎｄ Ｒｏｂｏｔｉｃ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ ｆｏｒ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｆｅｍｏｒｏａｃｅｔａｂｕｌａｒ Ｉｎｐｉｎｇｅｍｅｎｔ」と題された米国仮出願第６３／０４７，３１９号の利益を主張する。仮出願は、以下で完全に複製されているかのように、参照により本明細書に組み込まれる。

【背景技術】

【0002】

大腿骨寛骨臼インピンジメント（Ｆｅｍｏｒｏａｃｅｔａｂｕｌａｒ ｉｍｐｉｎｇｅｍｅｎｔ、ＦＡＩ）は、股関節部の関節唇又は関節軟骨の損傷の原因である。ＦＡＩは、大腿骨の頸部の骨の過成長（カム変形と呼ばれる）、寛骨臼縁の周囲の骨の過成長（ピンサー変形と呼ばれる）、又は２つの組み合わせから結果的に生じる。ＦＡＩの治療は、機械的切除装置を使用して、骨を除去し、典型的な可動域の間に衝突を結果的にもたらさない解剖学的プロファイルを作り出すことを伴う。治療は、カム変形、ピンサー変形、又はその両方に関して実施され得る。

【0003】

ＦＡＩの治療における課題の１つは、衝突を低減するために除去される骨の適切な場所及び量を判定することが困難であることである。様々な角度からの複数のＸ線は、関節の周囲の過成長を特定の視点から特徴付けることができるが、二次元（２Ｄ）Ｘ線画像のみを使用して、解剖学的構造の三次元（３Ｄ）の性質を特徴付けることは困難である。これを考慮すると、１つの技術は、磁気共鳴撮像法（ｍａｇｎｅｔｉｃ－ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｉｍａｇｉｎｇ、ＭＲＩ）又はコンピュータ断層撮影（ｃｏｍｐｕｔｅｄ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ、ＣＴ）画像を取得して、３Ｄの視点で解剖学的構造を見ることである。ＣＴのものが３Ｄ骨モデルを構築するために使用され得、外科医がカム及びピンサー変形全体を見ることを可能にするが、３Ｄ骨モデルは、衝突を緩和するために除去される必要のある骨の量についての情報を外科医に提供しない。更に、関節鏡下治療中、関節鏡下ビデオを通して大腿骨骨頭及び頸部の周囲の周りで除去された骨の量を判定することは困難である。したがって、外科医は、骨のシルエットを判定するための２Ｄ画像を提供するために、術中の蛍光透視法に大きく依存し得る。これらの蛍光透視画像を様々な配向で撮影することによって、衝突が解消したかどうかを判定する試みがなされる。

【0004】

過剰切除は、大腿骨頸部骨折及び／又は寛骨臼の骨折につながり得るため、切除不足が一般的である。実際、反復股関節鏡下手術を考慮すると、症例の約６４％で切除不足が原因である。

【発明の概要】

【0005】

大腿骨寛骨臼インピンジメントを治療すること。１つの例は、大腿骨寛骨臼インピンジメントを治療する方法であって、方法が、処置コントローラによって、三次元座標空間における股関節の第１の部分の場所を監視することと、処置コントローラによって、三次元座標空間における切除デバイスの遠位端を追跡することによって、股関節の第１の部分から切除された骨の量を追跡することと、処置コントローラによって、股関節の第１の部分と関連付けられた計画された切除量に対する切除デバイスの遠位端の場所に基づいて、切除デバイスの切除速度を制御することと、を含む、方法である。

【0006】

例示的な方法では、股関節の第１の部分が、大腿骨及び寛骨臼を含む群から選択される少なくとも１つであり得る。

【0007】

例示的な方法では、切除速度を制御することは、切除デバイスの遠位端が、除去されるべきより少ない骨を有する計画された切除量の一部分上にあるときに、切除デバイスのカッターの回転速度を低下させることを更に含み得る。

【0008】

例示的な方法では、切除速度を制御することは、切除デバイスの遠位端が、除去されるべきより多くの骨を有する計画された切除量の一部分上にあるときに、切除デバイスのカッターの回転速度を上昇させることを更に含み得る。

【0009】

例示的な方法では、切除速度を制御することが、計画された切除量で除去されるべき残りの骨に関連して、切除デバイスの遠位端の場所に基づいて、切除デバイスのカッターの回転速度を制御することを更に含み得る。切除速度を制御することが、計画された切除量の外側の骨に隣接する切除デバイスの遠位端に応答して、切除デバイスのカッターの回転速度をゼロに変更することを更に含み得る。切除速度を制御することが、計画された切除量の下のエリアで骨に隣接する切除デバイスの遠位端に応答して、切除デバイスのカッターの回転速度をゼロに変更することを更に含み得る。

【0010】

例示的な方法は、複数の画像に基づいて、股関節の第１の部分の少なくとも一部分の三次元モデルを作成することと、三次元モデルに基づいて計画された切除量を作成することと、次いで、三次元モデル及び計画された切除量を処置コントローラに提供することと、を更に含み得る。複数の画像が、Ｘ線画像、コンピュータ断層撮影画像、超音波画像、及び磁気共鳴撮像画像を含む群から選択され得る。いくつかの場合、股関節の第１の部分を監視する前に、例示的な方法が、股関節の第１の部材を登録して、第１の部材をモデルに相関させることを含み得る。

【0011】

大腿骨寛骨臼インピンジメントを治療する第２の例示的な方法が、処置コントローラによって、三次元座標空間における股関節の第１の部分の場所を監視することと、処置コントローラによって、三次元座標空間における切除デバイスの遠位端を追跡することによって、切除された骨の量を追跡することと、処置コントローラによって、骨の量が除去された後の股関節の第１の部分を示す、模擬された蛍光透視画像を生成することと、模擬された蛍光透視画像をディスプレイデバイス上に表示することと、を含む。

【0012】

第２の例示的な方法が、複数の画像に基づいて、股関節の第１の部分の少なくとも一部分の三次元モデルを作成することであって、三次元モデルを作成することが、骨を切除する前である、作成することと、三次元モデルを処置コントローラに提供することと、を更に含み得る。模擬された蛍光透視画像を生成することが、三次元モデル及び切除された骨の量に基づいて、模擬された蛍光透視画像を作成することを更に含み得る。

【0013】

例示的な第２の方法では、複数の画像が、Ｘ線画像、コンピュータ断層撮影画像、及び磁気共鳴撮像画像を含む群から選択され得る。

【0014】

例示的な第２の方法では、模擬された蛍光透視画像を生成することが、複数の模擬された蛍光透視画像を生成することを更に含み得、各画像が、股関節に対して異なる角度である。

【0015】

例示的な第２の方法が、股関節の第１の部分と関連付けられた計画された切除量に対する切除デバイスの遠位端の場所に基づいて、切除デバイスの切除速度を制御することを更に含み得る。切除速度を制御することは、切除デバイスの遠位端が、除去されるべき所定の骨の量よりも少ない量を有する計画された切除量の一部分上にあるときに、切除デバイスのカッターの回転速度を低下させることを更に含み得る。切除速度を制御することは、切除デバイスの遠位端が、除去されるべき所定の骨の量よりも多い量を有する計画された切除量の一部分上にあるときに、切除デバイスのカッターの回転速度を上昇させることを更に含み得る。切除速度を制御することが、計画された切除量で除去されるべき残りの骨に関連して、切除デバイスの遠位端の場所に基づいて、切除デバイスのカッターの回転速度を制御することを更に含み得る。切除速度を制御することが、計画された切除量の外側の骨に隣接する切除デバイスの遠位端に応答して、切除デバイスのカッターの回転速度をゼロに変更することを更に含み得る。切除速度を制御することが、計画された切除量の下のエリアで骨に隣接する切除デバイスの遠位端に応答して、切除デバイスのカッターの回転速度をゼロに変更することを更に含み得る。

【0016】

別の例は、大腿骨寛骨臼インピンジメントを治療するためのシステムであって、システムが、処置コントローラと、処置コントローラに結合された立体カメラと、処置コントローラに結合されたディスプレイデバイスと、処置コントローラに通信可能に結合された切除コントローラと、切除コントローラに動作可能に結合された切除デバイスであって、切除デバイスが、ハンドピース、ハンドピースに結合され、ハンドピースから延在する細長い外側管、及び細長い外側管の遠位端上に配設されたカッターを含む、切除デバイスと、切除デバイスに結合され、立体カメラの光学的視野内にある光学追跡アレイと、を備える、システムである。処置コントローラが、三次元座標空間における股関節の第１の部分の場所を監視することと、三次元座標空間における切除デバイスの遠位端を追跡することによって、股関節の第１の部分から切除された骨の量を追跡することと、股関節の第１の部分を関連付けた計画された切除量に対する切除デバイスの遠位端の場所に基づいて、切除デバイスの切除速度を制御することと、を行うように構成され得る。

【0017】

例示的なシステムでは、処置コントローラが、股関節の第１の部分の場所を監視するとき、処置コントローラが、大腿骨及び寛骨臼を含む群から選択される少なくとも１つを監視するように更に構成され得る。

【0018】

例示的なシステムでは、処置コントローラが、切除速度を制御するとき、処置コントローラは、切除デバイスの遠位端が、除去されるべき所定の骨の量よりも少ない量を有する計画された切除量の一部分上にあるときに、切除デバイスのカッターの回転速度を低下させるように更に構成され得る。

【0019】

例示的なシステムでは、処置コントローラが、切除速度を制御するとき、処置コントローラは、切除デバイスの遠位端が、除去されるべき所定の骨の量よりも多い量を有する計画された切除量の一部分上にあるときに、切除デバイスのカッターの回転速度を上昇させるように更に構成され得る。

【0020】

例示的なシステムでは、処置コントローラが、切除速度を制御するとき、処置コントローラが、計画された切除量で除去されるべき残りの骨に関連して、切除デバイスの遠位端の場所に基づいて、切除デバイスのカッターの回転速度を制御するように更に構成され得る。処置コントローラが、計画された切除量の外側の骨に隣接する切除デバイスの遠位端に応答して、切除デバイスのカッターの回転速度をゼロに変更するように更に構成され得る。処置コントローラが、計画された切除量の下のエリアで骨に隣接する切除デバイスの遠位端に応答して、切除デバイスのカッターの回転速度をゼロに変更するように更に構成され得る。

【0021】

例示的なシステムでは、処置コントローラが、切除速度を制御する前に、複数の画像に基づいて、股関節の第１の部分の少なくとも一部分の三次元モデルを、三次元で受信することと、三次元モデルに基づく計画された切除量を受信することと、を行うように更に構成され得る。

【0022】

第２の例示的なシステムは、処置コントローラと、処置コントローラに結合された立体カメラと、処置コントローラに結合されたディスプレイデバイスと、処置コントローラに通信可能に結合された切除コントローラと、切除コントローラに動作可能に結合された切除デバイスであって、切除デバイスが、ハンドピース、ハンドピースに結合され、ハンドピースから延在する細長い外側管、及び細長い外側管の遠位端上に配設されたカッターを含む、切除デバイスと、切除デバイスに結合され、立体カメラの光学的視野内にある光学追跡アレイと、を備え得る。処置コントローラが、三次元座標空間における股関節の第１の部分の場所を監視することと、三次元座標空間における切除デバイスの遠位端を追跡することによって、切除された骨の量を追跡することと、切除された骨の量なしで股関節の第１の部分を示す模擬された蛍光透視画像を生成することと、模擬された蛍光透視画像をディスプレイデバイス上に表示することと、を行うように構成され得る。

【0023】

第２の例示的なシステムでは、処置コントローラが、模擬された蛍光透視画像を生成するとき、処置コントローラが、複数の模擬された蛍光透視画像を生成するように更に構成され得、各画像が、股関節に対して異なる角度である。

【0024】

例示的なシステムでは、処置コントローラが、股関節の第１の部分と関連付けられた計画された切除量に対する切除デバイスの遠位端の場所に基づいて、切除デバイスの切除速度を制御するように更に構成され得る。処置コントローラは、切除デバイスの遠位端が、除去されるべき所定の骨の量よりも少ない量を有する計画された切除量の一部分上にあるときに、切除デバイスのカッターの回転速度を低下させるように更に構成され得る。処置コントローラは、切除デバイスの遠位端が、除去されるべき所定の骨の量よりも多い量を有する計画された切除量の一部分上にあるときに、切除デバイスのカッターの回転速度を上昇させるように更に構成され得る。処置コントローラが、計画された切除量で除去されるべき残りの骨に関連して、切除デバイスの遠位端の場所に基づいて、切除デバイスのカッターの回転速度を制御するように更に構成され得る。処置コントローラが、計画された切除量の外側の骨に隣接する切除デバイスの遠位端に応答して、切除デバイスのカッターの回転速度をゼロに変更するように更に構成され得る。処置コントローラが、計画された切除量の下のエリアで骨に隣接する切除デバイスの遠位端に応答して、切除デバイスのカッターの回転速度をゼロに変更するように更に構成され得る。

【図面の簡単な説明】

【0025】

例示的な実施形態の詳細な説明について、次に、添付図面を参照する。

【0026】

【図1】例示的な大腿骨寛骨臼関節の３つの図を示す。

【図2】少なくともいくつかの実施形態によるシステムを示す。

【図3】少なくともいくつかの実施形態による、例示的なユーザインターフェースを示す。

【図4A】少なくともいくつかの実施形態による、計画された切除量に対する切除デバイスの遠位端を示す。

【図4B】少なくともいくつかの実施形態による、計画された切除量に対する切除デバイスの遠位端を示す。

【図4C】少なくともいくつかの実施形態による、計画された切除量に対する切除デバイスの遠位端を示す。

【図4D】少なくともいくつかの実施形態による、計画された切除量に対する切除デバイスの遠位端を示す。

【図5】少なくともいくつかの実施形態による、例示的なユーザインターフェースを示す。

【図6】少なくともいくつかの実施形態による、大腿骨寛骨臼インピンジメントを治療するためのシステムの部分ブロック図及び部分フロー図を示す。

【図7】少なくともいくつかの実施形態による方法を示す。

【図8】少なくともいくつかの実施形態による切除デバイスの切除速度を制御する方法を示す。

【図9】少なくともいくつかの実施形態によるコンピュータシステムを示す。

【0027】

定義
様々な用語は、特定のシステム構成要素を指すために使用される。異なる会社は、異なる名称で構成要素を参照する場合がある－本文書は、名称が異なるが機能は異ならない構成要素間で区別することを意図しない。以下の考察及び特許請求の範囲において、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」及び「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は、オープンエンド形式で使用され、したがって、「含むがこれに限定されない」と解釈されるべきである。また、「連結（ｃｏｕｐｌｅ）」又は「連結（ｃｏｕｐｌｅｓ）」という用語は、間接的又は直接的な接続のいずれかを意味することが意図されている。したがって、第１の装置が第２の装置に結合される場合、その接続は、直接接続を介して、又は他の装置及び接続を介した間接的な接続を介してもよい。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下の議論は、本発明の様々な実施形態を対象とする。これらの実施形態のうちの１つ以上が好ましい場合があるが、開示された実施形態は、特許請求の範囲を含む、本開示の範囲を限定するものとして、解釈されるべきではなく、又は別様に使用されるべきではない。加えて、当業者は、以下の説明が広範な応用を有し、任意の実施形態の議論はその実施形態の例示のみを意図し、特許請求の範囲を含む本開示の範囲がその実施形態に限定されることを暗示することを意図するものではないことを理解するであろう。

【0029】

様々な例が、大腿骨寛骨臼インピンジメントを治療するための方法及びシステムを対象とする。具体的には、様々な例は、股関節の場所で三次元座標空間における切除デバイスの遠位端を追跡することによって、股関節の部分から切除された骨の量を追跡することと、股関節の部分と関連付けられた計画された切除量に対する切除デバイスの遠位端の場所に基づいて、切除デバイスの切除速度を制御することと、を対象とする。股関節の部分は、大腿骨、寛骨臼、又はその両方であってもよい。可読性のために、股関節（ａｃｅｔａｂｕｌｏｆｅｍｏｒａｌ ｊｏｉｎｔ）は、以下、単に「股関節（ｈｉｐ ｊｏｉｎｔ）」と称される。他の例では、股関節の部分から切除された骨の量の追跡に基づいて、例示的な方法及びシステムは、大腿骨寛骨臼インピンジメントに対処するために十分な骨が除去されたか否かを判定する際に外科医を支援するために、術中処置の任意の中間段階における切除を考慮して、股関節が実際の蛍光透視画像で見えるように股関節の部分を示す模擬された蛍光透視画像を生成する。説明は、最初に、読み手を導くために大腿骨寛骨臼インピンジメントの説明に移る。

【0030】

図１は、例示的な股関節の３つの図を示す。具体的には、図１の各図では、大腿骨１０２の一部分及び寛骨臼１０４の一部分を含む例示的な股関節１００が視認可能である。視認可能である大腿骨１０２の一部分は、大腿骨１０２の上端により大きい転子１０６、大腿骨１０２から延在する大腿骨頸部１０８、及び大腿骨頸部１０８の遠位端上の大腿骨骨頭１１０を含む。大腿骨骨頭１１０は、球形状であり、したがって、股関節の球関節の球を形成する。寛骨臼１０４は、図１の左及び中央図の部分破断で示される、関節窩１１２を形成する球形状内部表面を画定する。大腿骨骨頭１１０は、関節窩１１２内で回転し、関節窩１１２の外縁は、寛骨臼縁１１４（中央図）によって画定される。

【0031】

大腿骨寛骨臼インピンジメントは、股関節の関節唇又は関節軟骨への刺激及び／又は損傷を引き起こし得る。大腿骨寛骨臼インピンジメントは、寛骨臼縁１１４の周りの骨の過成長から結果的に生じ得、ピンサー変形１１６を結果的にもたらす（左図）。他の場合、大腿骨寛骨臼インピンジメントは、大腿骨１０２、特に大腿骨骨頭１１０に近接した大腿骨頸部１０８からの骨の過成長から結果的に生じ得、カム変形１１８（中央図）を結果的にもたらす。更に他の場合では、ピンサー変形１１６及びカム変形１１８の両方が存在し得る（右図）。

【0032】

大腿骨頸部１０８からの骨の過成長は、大腿骨頸部１０８の長手方向中心軸に対して、任意の放射方向で大腿骨頸部１０８から延在し得るが、ほとんどの場合、骨の過成長は、上位面及び前面でより顕著である。寛骨臼縁１１４からの骨の過成長は、関節窩１１２の周りの任意の場所で寛骨臼縁１１４から延在し得るが、ほとんどの場合、骨の過成長は、上位面でより顕著であり、大腿骨頸部１０８に向かって延在する。ポイントは、ピンサー変形及びカム変形が、大腿骨頸部１０８及び／又は寛骨臼縁１１４の周りの任意の場所に配設され得ることである。蛍光透視画像は、股関節のシルエットのみを示し、したがって、関連技術では、手術中、多くの外科医は、インピンジメントを補正するために除去されるように残っている骨の量を測定しようとする際に、複数の角度から蛍光透視画像を生成する。

【0033】

図２は、少なくともいくつかの実施形態によるシステムを示す。具体的には、図２は、計画コンピュータ２００、クラウドコンピュータ２０２、デバイスカート２０４、患者の股関節１００を示す例示的な患者、及び股関節１００に対する操作関係にある切除デバイス２０６を示す。各々が順番に対処される。

【0034】

例示的なシステムでは、計画コンピュータ２００及びクラウドコンピュータ２０２は、様々な術前タスクを実施するために、術前計画中に使用され得る。いくつかの例では、術前計画態様のためのソフトウェアは、クラウドコンピュータ２０２で実行され、デスクトップ、ラップトップ、タブレットコンピュータ、又はスマートフォンデバイスなどの任意の好適なコンピュータであり得る計画コンピュータ２００によってアクセスされる。例えば、計画コンピュータ２００及び／又はクラウドコンピュータ２０２は、股関節１００の複数の画像を受信し得る。画像は、Ｘ線画像、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）画像、超音波画像、磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）画像、又は組み合わせであってもよい。例示的なシステムでは、計画コンピュータ２００及び／又はクラウドコンピュータ２０２は、画像から、大腿骨１０２の外部表面の三次元モデル、寛骨臼１０４の三次元モデル、又はその両方を作成し得る。大腿骨１０２に関して、三次元モデルは、大腿骨１０２の上部分又は上位部分を含み得る。寛骨臼１０４に関して、三次元モデルは、寛骨臼１０４の関連部分（例えば、問題となる股関節１００の単に一部分）のみを含み得る。

【0035】

計画コンピュータ２００及び／又はクラウドコンピュータ２０２を使用して、例示的なシステムでは、外科医は、次の外科手術のための切除計画を作成するか、又は自動的に生成された切除計画を修正し得るが、いずれの場合においても、切除計画は、股関節１００と関連付けられた計画された切除量を結果的にもたらす。計画された切除量は、大腿骨頸部１０８から除去されるべき骨の量、寛骨臼縁１１４から除去されるべき骨の量、又はその両方を表す。計画された切除量は、任意の好適な形態をとり得る。例えば、計画された切除量は、股関節１００の２つの三次元モデル、すなわち、骨の過成長を含む術前表面モデルである第１の三次元モデル、及び除去された骨の過成長を有する計画された術後表面モデルである第２の三次元モデルによって表され得る。他の場合、計画された切除量は、股関節１００の標的部分の術前表面モデルの起点から除去されるべき骨を直接的に表す三次元量であり得る。なお更なる場合、計画された切除量は、股関節１００の標的部分の計画された術後表面モデルと比較して除去されるべき骨を表す三次元量であり得る。三次元表面モデル及び計画された切除量の精密な性質にかかわらず、術前に確立されると、三次元表面モデル及び計画された切除量は、例示的な方法の術中部分の間に使用するために、処置コントローラ（以下で更に論じられる）に転送され得る。

【0036】

更に図２を参照すると、例示的なシステムは、デバイスカート２０４を更に含む。デバイスカート２０４は、例示的な方法の術中部分の間に外科的設定で使用され得る。デバイスカート２０４は、処置コントローラ２０８と、処置コントローラ２０８に結合された立体カメラ２１０と、処置コントローラ２０８に結合されたディスプレイデバイス２１２と、処置コントローラ２０８に通信可能に結合された切除コントローラ２１４と、を備え得る。他の装置及びコントローラは、内視鏡光源及びビデオコントローラ２１６（以下、単にビデオコントローラ２１６）、及び股関節１００内の流入及び流出を制御するために使用され得るペリスタルポンプシステム２１８などの、デバイスカート２０４の一部として存在し得る。例示的なデバイスカート２０４は、処置コントローラ２０８によって使用される単一のディスプレイデバイス２１２のみを示すが、実際には、第２のディスプレイデバイスが、内視鏡又は関節鏡（図示せず）によって作成されたビデオ画像を示すために存在し得る。第２のディスプレイデバイスは、複製ディスプレイ、又は拡張現実（Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ、ＡＲ）若しくは仮想現実（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ、ＶＲ）システムを実装するヘッドマウントディスプレイなどの、任意の好適な形態をとり得る。更に他の場合、ディスプレイデバイス２１２は、関節鏡と関連付けられた処置コントローラ２０８及びビデオコントローラ２１６によって共有され得る。

【0037】

立体カメラ２１０は、任意の好適な形態をとり得る。いくつかの場合、立体カメラ２１０は、赤外線（ｉｎｆｒａｒｅｄ、ＩＲ）周波数帯内の光を受信するように設計及び構築されているが、他の場合では、立体カメラ２１０は、可視範囲の光で動作可能であってもよく、又はその両方であってもよい。いずれにせよ、立体視である際、立体カメラ２１０は、三次元座標空間の手術室の様々なデバイス及び構造の場所を監視するために、処置コントローラ２０８によって使用され得る。すなわち、例示的なシステムは、手術室内の周囲光に基づいて動作するか、又は外科処置に向かって光を照射する（例えば、ＩＲ周波数）かのいずれかである。関心対象の光は、基準アレイの反射体によって反射され、反射された光に基づいて、処置コントローラ２０８は、基準アレイ（及びそれらの取り付けられたデバイス／構造）の場所を判定し得る。なお更なる他の例では、基準アレイの基準は、立体カメラ２１０による捕捉のために、関連周波数で光を能動的に放射し得る。例えば、切除の前に、外科医は、大腿骨基準アレイ２２０を大腿骨１０２のより大きい転子１０６に結合することなどによって、大腿骨基準アレイ２２０を大腿骨１０２に機械的かつ堅固に結合し得る。大腿骨基準アレイ２２０が取り付けられ、大腿骨１０２が大腿骨１０２の三次元モデルに相関又は登録されると、処置コントローラ２０８は、手術室の三次元座標空間内で、大腿骨基準アレイ２２０、及びしたがって、大腿骨１０２の場所を監視し得る。

【0038】

三次元座標空間における様々なデバイス及び構造の場所を監視する別の例として、切除前に、外科医は、寛骨臼１０４に寛骨臼基準アレイ２２２を機械的かつ堅固に結合し得る。寛骨臼基準アレイ２２２は、上腸骨背骨２２４若しくは下腸骨背骨２２６、又はその両方などの、任意の好適な場所で結合され得る。寛骨臼基準アレイ２２２が寛骨臼１０４に結合され、寛骨臼１０４が寛骨臼１０４の三次元モデルに相関又は登録されると、処置コントローラ２０８は、寛骨臼基準アレイ２２２、及びしたがって、寛骨臼１０４の場所を三次元座標空間内で監視し得る。図２は、処置コントローラ２０８が大腿骨１０２及び寛骨臼１０４の両方の場所を監視するシステムを示すが、いくつかの場合、カム変形のみが切除されるべきであるときに大腿骨１０２のみを監視するか、又はピンサー変形のみが切除されるべきであるときに寛骨臼１０４のみを監視するなど、股関節１００の１つの部分のみが監視され得る。

【0039】

図２を更に参照すると、処置コントローラ２０８は、立体カメラ２１０を使用して、切除コントローラ２１４に動作可能に結合された切除デバイス２０６の場所を監視し得る。より具体的には、例示的なシステムでは、処置コントローラ２０８は、切除中に除去された骨の量を追跡するために、切除デバイス２０６の遠位端の場所を監視し得る。例示的な切除デバイス２０６は、モータ駆動ユニット（ｍｏｔｏｒ ｄｒｉｖｅ ｕｎｉｔ、ＭＤＵ）又はハンドピース２３０と、ハンドピース２３０に結合され、かつそれから延在する細長い外側管２３２と、細長い外側管２３２の遠位端上のカッター２３４と、を備える。一例では、切除デバイス２２８は、カッター２３４がバリである機械切除デバイスであるが、任意の好適な機械切除デバイスが使用され得る。切除デバイス２２８の遠位端（例えば、カッター２３４）を追跡するために、光学追跡アレイ２３６は、立体カメラ２１０の光学的視野で切除デバイス２２８に結合される。三次元座標空間内のカッター２３４の場所を監視することによって、処置コントローラ２０８は、いくつかの有利なタスクを実施し得る。例えば、処置コントローラ２０８は、切除された骨の量を追跡し得、処置コントローラ２０８は、切除デバイス２０６の切除速度を制御し得る。各々が順番に対処される。

【0040】

図３は、少なくともいくつかの実施形態による、例示的なユーザインターフェースを示す。具体的には、例示的なユーザインターフェース３００は、大腿骨寛骨臼インピンジメントを治療するための術中処置中に、デバイスカート２０４（図２）のディスプレイデバイス２１２（同様に図２）上に表示され得る。例示的なユーザインターフェース３００は、カム変形を治療するための大腿骨からの骨切除の文脈で示されているが、表示技術及び関連する特徴は、ピンサー変形を治療するための寛骨臼からの骨切除に等しく適用可能である。したがって、図３は、大腿骨１０２の一部分を図示する。図示された大腿骨１０２の一部分は、術前計画中に作成された三次元モデル（例えば、計画コンピュータ２００及び／又はクラウドコンピュータ２０２によって）からレンダリングされ得る。図３は、大腿骨１０２に対する計画された切除量３０２を更に示す。具体的には、計画された切除量３０２は、大腿骨１０２の描写上にレンダリングされて、除去されるべき骨の場所及び量の視覚的指示を与える。図２では、計画された切除量３０２は、２つのパターンのクロスハッチングによって、変化する切除の２つの例示的な領域を示すが、実際には、１つ以上の領域が、計画された切除量に存在し得る。例示的なより高密度のクロスハッチングは、除去されるべきより多い量を示し、より低密度のクロスハッチングは、除去されるべきより少ない量を示す。同等に述べると、より高密度のクロスハッチングの領域では、除去されるべき骨の深さは、より低密度のクロスハッチングの領域で除去されるべき骨の深さよりも深い。実際には、計画された切除量の領域は、色分けされた形式で示され得る。例えば、除去されるべきより多くの骨を有する領域は、「より暖」色（例えば、赤及びピンク）で示され得、除去されるべきより少ない骨を有する領域は、「より寒」色（例えば、青及び緑）で示され得る。

【0041】

図３は、例示的な大腿骨１０２及び計画された切除量３０２に関連して、切除デバイス２０６（図２）のカッター２３４の描写を更に示す。具体的には、例示的なシステムによると、処置コントローラ２０８（図２）は、光学追跡アレイ２３６（図２）を追跡することによって、三次元座標空間内の切除デバイス２０６の場所を監視するように設計及び構築される。光学追跡アレイ２３６の各面に対するカッター２３４の場所を知ることで（例えば、登録プロセスによって）、処置コントローラ２０８は、股関節（ここでは大腿骨１０２）の部分の三次元モデルの場所及び／又は計画された切除量３０２に対するカッター２３４の場所を計算し得る。次いで、例示的な処置コントローラ２０８は、例示的な大腿骨１０２及び計画された切除量３０２に関連して、切除デバイス２０６の一部分（例えば、示されるようなカッター２３４及び細長いシャフト）の描写をレンダリングし得る。

【0042】

なお更に、例示的なシステムでは、処置コントローラ２０８（図２）は、切除デバイス２０６（図２）のカッター２３４によって除去又は切除された骨の量を追跡し得る。すなわち、例示的な処置コントローラ２０８が、計画された切除量３０２に対するカッター２３４の場所を監視するため、カッター２３４が計画された切除量３０２に隣接し、切除デバイス２０６が動作可能であるとき、処置コントローラ２０８は、カッター２３４が計画された切除量３０２に隣接する場所から所定の骨の量が除去されると仮定するように設計及び構築される。いくつかの場合、処置コントローラ２０８は、術中処置の前に、接触時間の関数としての骨切除速度を示す値を提供される。更に他の場合、処置コントローラ２０８は、術中処置の前に、カッター２３４の回転速度及び接触時間の関数としての骨切除速度を示す値を提供される。他の実施形態では、処置コントローラ２０８は、レンダリングにおけるカッター２３４の場所と骨モデルのボクセルとの間の任意の衝突又は重複が骨除去を結果的にもたらすと仮定する。更に別のアプローチでは、処置コントローラ２０８は、注記された重複チェックを実施するが、骨モデルの更新は、カッター２３８が回転しているときのみ起こる。所定の切除速度の精密な性質にかかわらず、カッター２３４が、計画された切除量３０２と相互作用するため、処置コントローラ２０８は、所定の切除速度を使用して除去された骨の量を追跡する。

【0043】

例示的なシステムによると、処置コントローラ２０８（図２）は、骨が切除される際にユーザインターフェース３００を更新するように設計及び構築され得る。高レベルでは、骨が除去されると、ユーザインターフェース３００は、計画された切除量３０２の視覚的指示を更新して、除去されるべき残りの骨を示し得る。色で図示される計画された切除量３０２の観点で再び検討すると、骨が除去されると、処置コントローラ２０８は、色を「より寒色」にすることによって、計画された切除量３０２の視覚的描写内の色を変化させ得る。エリアが、最初に、除去されるべきより多い量を示す「より暖」色である場合、骨が除去されると、残りの骨は、漸進的に「より寒」色で示され得る（例えば、ピンクが青になり、青が緑色になる）。計画された切除量からの全ての骨が除去されたとき、処置コントローラ２０８は、画面上で白色として、露出した骨を示し得、これは、計画された切除量の外側の骨の残りの部分と合致する。過剰に骨が除去されると、露出した骨が、異なる、警報、又は警告色（例えば、赤）に見えてもよい。更に他の場合、過剰に骨が除去されたエリアにカッター２３４が隣接するとき、追加の聴覚的及び視覚的変化が実装されてもよい。計画された切除量に関して述べると、最初に、処置コントローラ２０８は、計画された切除量３０２の描写を示す。骨が除去されると、計画された切除量は、除去されるべき残りの切除量に効果的になるように更新され、それは、図３に示されるようにディスプレイデバイス２１２（図２）上に図示される、除去されるべき残りの切除量である。ここで明細書は、カッター２３４と計画された切除量３０２との間の物理的関係に基づいて、切除速度を制御することに移る。

【0044】

図４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、及び４Ｄは、少なくともいくつかの実施形態による、計画された切除量に対する切除デバイスの遠位端を示す。最初に図４Ａを考慮すると、図４Ａは、変化する切除量の２つの領域を有する例示的な計画された切除量３０２を示し、変化する切除量の領域は、２つのパターンのクロスハッチングによって示される。上記のように、例示的なより高密度のクロスハッチングは、より多くの量が除去されるべきエリアを示し、より低密度のクロスハッチングは、より少ない量が除去されるべきエリアを示す。図４Ａは、計画された切除量３０２に隣接する切除デバイス２０６のカッター２３４を更に示す。三次元座標空間におけるカッター２３４の場所を監視することによって、処置コントローラ２０８（図２）はまた、計画された切除量３０２に対するカッター２３４の場所に基づいて、切除デバイス２０６の切除速度を制御し得る。図４Ａ～４Ｃでは、計画された切除量３０２は、同じであるように示され、切除が始まったばかりであることを示す。しかしながら、図４Ｄは、除去されるように計画された全ての骨が除去された（したがって、クロスハッチングが存在しない）、計画された切除量の右下のエリアを含む、幾らかの骨の量が除去された、計画された切除量３０２の中間状態を示す。

【0045】

いくつかの例示的な場合、切除速度を制御することは、計画された切除量３０２に対するカッター２３４の場所に基づいて、カッター２３４の回転速度を制御することを含み得る。図４Ａ及び４Ｃによって示されるように、計画された切除量３０２に対するカッター２３４の第１の移動を考慮する。図４Ａでは、カッター２３４は、計画された切除量３０２に隣接し、図４Ｃでは、カッター２３４は、計画された切除量３０２の境界の外側に移動しており、これは、図４Ｃにおけるカッター２３４が、除去されるべきではない骨に隣接することを意味する。少なくともいくつかの実施形態によると、処置コントローラ２０８（図２）は、計画された切除量３０２の外側の骨に隣接するカッター２３４に応答して、カッター２３４の回転速度をゼロに低減するように設計及び構築される。言い換えると、例示的なシステムでは、処置コントローラ２０８は、計画された切除量３０２に対するカッター２３４の場所を監視し、処置コントローラ２０８は、カッター２３４が、計画された切除量３０２の外側の骨に隣接したときに、切除デバイスをオフにする（例えば、切除コントローラ２１４（図２）との通信によって）。

【0046】

更に計画された切除量３０２に対するカッター２３４の場所に基づいて切除速度を制御する例示的な場合を考慮すると、ここで、図４Ａ及び４Ｄによって示されるように、計画された切除量３０２に対するカッター２３４の移動を考慮する。図４Ａでは、カッター２３４は、骨が依然として除去されることを必要とするエリアで計画された切除量３０２に隣接し、図４Ｄでは、カッター２３４は、除去されるように計画された全ての骨が除去された骨のエリアに隣接し、これは、ここで、カッター２３４が、除去されるべきではない骨に隣接することを意味する。少なくともいくつかの実施形態によると、処置コントローラ２０８（図２）は、除去されるべきではない骨に隣接するカッター２３４に応答して、カッター２３４の回転速度をゼロに低減するように設計及び構築される。言い換えると、例示的なシステムでは、処置コントローラ２０８は、計画された切除量３０２に対するカッター２３４の場所を監視し、処置コントローラ２０８は、カッター２３４が、計画された切除量３０２の下の骨に隣接したときに、切除デバイスをオフにする（例えば、切除コントローラ２１４（図２）との通信によって）。

【0047】

カッター２３４が除去されるべきではない骨（例えば、計画された切除量３０２の外側又は計画された切除量３０２の下）に隣接するときに、切除デバイス２０６をオフにすることに加えて、更なる例示的な実施形態は、外科医への触覚フィードバック及び／又は外科医への可聴フィードバックを提供して、計画された切除量３０２に関連してカッター２３４の場所の指示を与える。触覚／可聴フィードバックに関して、図４Ａ及び４Ｂに示されるように、計画された切除量３０２に対するカッター２３４の移動を考慮する。図４Ａでは、カッター２３４は、より多い骨の量が除去されることを必要とするエリアで、計画された切除量３０２に隣接し、図４Ｂでは、カッター２３４は、より少ない骨の量が除去されることを必要とするエリアに隣接している。少なくともいくつかの実施形態によると、処置コントローラ２０８（図２）は、除去されるべき異なる骨の量のエリアに隣接するカッター２３４に応答して、カッター２３４の回転速度を変更するように設計及び構築される。例えば、カッター２３４が、除去されるべきより多くの骨を有する計画された切除量３０２の一部分に隣接するとき（例えば、図４Ａ）、処置コントローラ２０８は、第１の回転速度でカッター２３４を駆動するように切除コントローラ２１４（図２）に指令し得る。しかしながら、カッター２３４が、除去されるべきより少ない骨を有する部分に隣接するように、計画された切除量３０２に対して移動すると（図４Ｂ）、処置コントローラ２０８は、第１の回転速度よりも遅い第２の回転速度でカッター２３４を駆動するように切除コントローラに指令し得る。反対に、カッター２３４が、除去されるべきより少ない骨を有する計画された切除量３０２の一部分に隣接するとき（例えば、図４Ｂ）、処置コントローラ２０８は、第１の回転速度でカッター２３４を駆動するように切除コントローラ２１４（図２）に指令し、カッター２３４が、除去されるべきより多い骨を有する部分に隣接するように、計画された切除量３０２に対して移動すると（図４Ａ）、処置コントローラ２０８は、第１の回転速度よりも速い第２の回転速度でカッター２３４を駆動するように切除コントローラ２１４に指令し得る。そのような速度制御機構は、計画された切除量３０２内のカッター２３４の場所に対する切除デバイス２０６の振動の形態で、外科医に触覚フィードバックを提供し得る。同様に、かつ回転速度の変化が、切除デバイス２０６によって作成される可聴音の変化も生成し得ることを考えると、そのような速度制御機構は、したがって、計画された切除量３０２内のカッター２３４の場所に関する可聴フィードバックを外科医に提供し得る。そのような例では、より多くの骨が除去されるべき場所にカッター２３４が隣接する場合、切除速度は、より高くてもよい。

【0048】

カッター２３４の速度に基づく可聴フィードバックに加えて、又はそれの代わりに、処置コントローラ２０８は、計画された切除量に対するカッター２３４の場所に基づくように可聴音を生成する、音声生成デバイス又はスピーカを有し得る。なお更なる実施形態では、速度制御態様は、無効化され得、カッター２３４の回転速度は、外科医の裁量のみに委ねられる（例えば、フットペダル又はハンドピース上のボタンと相互作用する外科医に基づく）。そのような場合、処置コントローラ２０８は、それにもかかわらず、計画された切除量に関連してカッター２３８の場所を追跡し得、カッター２３８が計画された切除量の外側又は下方にあるとき、処置コントローラ２０８は、可聴及び／又は視覚的警告を提供し得るが、カッター２３８の回転速度は変更されないままである。

【0049】

外科医への例示的な触覚及び／又は可聴フィードバックはまた、計画された切除量３０２の外側境界へのカッター２３４の近接を外科医に知らせるために使用され得る。図４Ａ、４Ｂ、及び４Ｃに示されるように、計画された切除量３０２に対するカッター２３４の移動を考慮する。図４Ａでは、カッター２３４は、計画された切除量３０２に、計画された切除量の中心の近くに隣接する。図４Ｂでは、カッター２３４は、計画された切除量の境界に近い中心の近くから移動されている。そして図４Ｃでは、カッター２３４は、計画された切除量３０２の境界を越えて移動している。少なくともいくつかの実施形態によると、処置コントローラ２０８（図２）は、計画された切除量３０２の境界に向かうカッター２３４の移動に応答して、カッター２３４の回転速度を変更するように設計及び構築される。例えば、カッター２３４が、計画された切除量３０２の中心の近くにあるとき、処置コントローラ２０８は、回転速度でカッター２３４を駆動するように切除コントローラ２１４（図２）に指令し得る。しかしながら、カッター２３４が、計画された切除量３０２の境界の近くに移動すると、処置コントローラ２０８は、カッター２３４が境界にどれだけ近いかの関数として、カッター２３４を漸進的により低速の回転速度で駆動するように、切除コントローラに指令し得る。いくつかの場合、処置コントローラ２０８は、次いで、カッター２３４が、計画された切除量の境界を横切る際に、カッター２３４の速度をゼロまで低減し得る。反対に、カッター２３４が、計画された切除量３０２の境界から離れて移動すると、処置コントローラ２０８は、カッター２３４が境界からどれだけ遠いかの関数として、カッター２３４を漸進的により高速の回転速度で駆動するように、切除コントローラに指令し得る。そのような速度制御機構は、計画された切除量３０２内のカッター２３４の場所に関して、切除デバイス２０６の振動の形態で、外科医に触覚フィードバックを提供し得る。同様に、かつ回転速度の変化が、切除デバイス２０６によって作成される可聴音の変化も生成し得ることを考えると、そのような速度制御機構は、したがって、計画された切除量３０２内のカッター２３４の場所に関する可聴（「スピーカレス」）フィードバックを外科医に提供し得る。同様の可聴フィードバックは、音声生成要素又はスピーカとともに実装され得る。ここで、明細書は、外科医が十分な骨が除去されたか否かを判定するのを支援するために、模擬蛍光透視画像を生成することに移る。

【0050】

図５は、少なくともいくつかの実施形態による、例示的なユーザインターフェースを示す。具体的には、ユーザインターフェース５００は、大腿骨寛骨臼インピンジメントを治療するための術中処置中に、デバイスカート２０４（図２）のディスプレイデバイス２１２（同様に図２）上に表示され得る。例示的なユーザインターフェース５００は、カム変形を治療するための大腿骨からの骨切除の文脈で示されているが、表示技術及び関連する特徴は、ピンサー変形を治療するための寛骨臼からの骨切除に等しく適用可能である。図５のユーザインターフェース５００は、カム変形５０４を有する大腿骨１０２の一部分を含む、仮想又は模擬された蛍光透視画像５０２を示す。例示的な場合によると、模擬された蛍光透視画像は、術前計画中に作成された（例えば、計画コンピュータ２００及び／又はクラウドコンピュータ２０２によって）三次元モデルから、かつ除去された骨の量を考慮してレンダリングされ得る。

【0051】

上述のように、例示的な実施形態では、処置コントローラ２０８（図２）は、計画された切除量に関連してカッター２３４の場所を監視し、切除された骨の量を追跡するように設計及び構築される。切除された骨の量の追跡に基づいて、処置コントローラ２０８は、骨の量が除去された後の股関節が見えるように、股関節を示す模擬された蛍光透視画像５０２を生成するように設計及び構築され得る。例示的な実施形態によると、処置コントローラ２０８は、様々な視点のうちのいずれか及び様々な股関節屈曲のいずれかから、模擬された蛍光透視画像を生成し得、全ては、大腿骨寛骨臼インピンジメントに対処するために十分な骨が除去されたか否かを測定する際に外科医を支援する。いくつかの場合、外科医は、実際の蛍光透視撮像なしで、模擬された蛍光透視画像５０２を単独で使用してもよい。他の場合、外科医は、模擬された蛍光透視画像５０２を初期ガイドとして使用し、次いで、術中蛍光透視撮像で検証してもよい。

【0052】

図５では、単一の蛍光透視画像が示されており、したがって、図５の模擬された蛍光透視画像５０２は、単一のＸ線画像であるのと等価に記述され得る。しかしながら、なお更なる場合、例示的な処置コントローラ２０８（図２）は、一連の画像をレンダリング及び表示し得、したがって、任意の好適な見地からの潜在的なインピンジメント問題を示すために、寛骨臼１４０に対する大腿骨１０２の動きを示すことを含む、模擬された蛍光透視撮像を生成し得る。

【0053】

図６は、大腿骨寛骨臼インピンジメントを治療するためのシステムの部分ブロック図及び部分フロー図を示す。具体的には、図６は、術前計画態様６００及び術中処置態様６０２に概念的に編成される。システムの観点から、図６は、ブロック図形態で、計画コンピュータ２００及び／又はクラウドコンピュータ２０２、処置コントローラ２０８、ディスプレイデバイス２１２、立体カメラ２１０、切除コントローラ２１４、切除デバイス２０６、及び大腿骨基準アレイ２２０を示す。他の場合、基準アレイは、寛骨臼基準アレイであってもよい。

【0054】

計画コンピュータ２００及び／又はクラウドコンピュータ２０２は、術前計画態様６００の間に複数の画像が提供される。図６では、提供されている複数の画像が、ブロック６０４によって、ＣＴスキャン画像を指定することが示されているが、任意の好適な画像タイプ又は画像タイプの組み合わせが、計画コンピュータ２００及び／又はクラウドコンピュータ２０２に提供されてもよい。例示的な計画コンピュータ２００及び／又はクラウドコンピュータ２０２は、骨モデリングソフトウェア６０６及び切除計画ソフトウェア６０８を実行し得る。骨モデリングソフトウェア６０６は、複数の画像（ブロック６０４からの）に基づいて、股関節の少なくとも一部分の三次元モデルを、上で論じられたように、任意の好適な形態の三次元モデルを用いて作成するように設計及び構築される。切除計画ソフトウェア６０８は、計画された切除量を作成するように設計及び構築される。術中処置態様６０２の前に、計画コンピュータ２００及び／又はクラウドコンピュータ２０２は、矢印６０９によって示されるように、骨の三次元モデル及び計画切除量を処置コントローラ２０８に転送し得る。骨の三次元モデル及び計画された切除量の転送は、イーサネット接続、直接結合されたシリアル通信プロトコル、無線点間接続（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）、又はメモリデバイス（例えば、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ソリッドステートドライブ）を使用する転送などの、任意の好適な形態をとり得る。

【0055】

更に図６、具体的に、ここで、術中処置態様６０２を参照する。例示的な処置コントローラ２０８は、ディスプレイデバイス２１２に動作可能に結合されて、上記に論じられた例示的なユーザインターフェースのいずれかを表示する。加えて、処置コントローラ２０８は、立体カメラ２１０に動作可能に結合されて、切除デバイス２０６の光学追跡アレイ２３６（図２）の立体画像、及び図６の例示的な場合、大腿骨基準アレイ２２０である、骨に結合された基準アレイの立体画像を含む、術野の立体画像を受信する。なお更に、例示的な処置コントローラ２０８は、任意の好適な形態（例えば、ユニバーサルシリアルバス（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ、ＵＳＢ）、コントローラエリアネットワーク（ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ、ＣＡＮ）バス）で切除コントローラ２１４に動作可能に結合される。切除コントローラ２１４への接続によって、処置コントローラ２０８は、計画された切除量に対するカッターの場所の関数として、切除デバイス２０６のカッターの回転速度を制御し得る。いくつかの場合、処置コントローラ２０８は、計画された切除量及び外科医によって要求される（フットペダルを用いた相互作用などによって）速度に対するカッターの場所の関数として、切除デバイス２０６のカッターの回転速度を制御し得る。カッター及びフットペダルの場所によって示されるより低速の回転速度は、実際に実装される回転速度であり得る。

【0056】

動作可能に、処置コントローラ２０８は、切除制御ソフトウェア６１０を実行する。切除制御ソフトウェア６１０は、概念的には、必ずしも物理的ではないが、解剖学的登録ソフトウェア６１２、組織切除ソフトウェア６１４、及び切除評価ソフトウェア６１６の３つの例示的な構成要素に分割される。解剖学的登録ソフトウェア６１２は、登録プロセス中に使用される。例として、大腿骨頸部からカム変形を除去する術中処置を検討する。登録プロセス中、処置コントローラ２０８は、外科医が、プローブ及び対応するプローブ基準アレイ（図を過度に複雑化しないように、プローブ及び対応するプローブ基準アレイは、示されていない）を用いて大腿骨上の様々な点をタッチする際に、大腿骨基準アレイ２２０を追跡することによって、計画コンピュータ２００及び／又はクラウドコンピュータ２０２によって提供される骨の三次元モデルを実際の大腿骨に相関させる。登録プロセスが完了すると、例示的な術中処置態様６０２は、骨切除に進み得る。

【0057】

更に図６を参照すると、骨切除中、組織切除ソフトウェア６１４は、様々なタスクを実施する。例えば、組織切除ソフトウェア６１７は、三次元座標空間における股関節の部分の場所を監視し得（例えば、大腿骨基準アレイ２２０を使用して大腿骨）、監視は、立体カメラ２１０を使用する。同様に、組織切除ソフトウェア６１７は、三次元座標空間における切除デバイス２０６のカッターの場所を監視し得、監視は、立体カメラ２１０及び切除デバイス２０６と関連付けられた光学追跡アレイ２３６（図２）を使用する。股関節の部分の場所及び切除デバイス２０６のカッターの場所に基づいて、例示的な組織切除ソフトウェア６１４は、股関節の部分から切除された骨の量を追跡し得る。更に、組織切除ソフトウェア６１４は、計画された切除量に対する切除デバイス３０６のカッターの場所に基づいて、切除デバイス２０６の切除速度を制御し得る。切除速度を制御することは、切除デバイス２０６のカッターが計画された切除量の外側又は下方にあるとき、切除速度をゼロまで低減する（例えば、切除デバイスをオフにする）ことを含む、上述の形態のうちのいずれかをとり得る。切除速度を制御することは、線６１８によって示されるように、切除コントローラ２１４と通信する処置コントローラ２０８の組織切除ソフトウェア６１４によって実装され得る。

【0058】

図６は、図の簡便性のために組織切除ソフトウェア６１４の後に実行される切除評価ソフトウェア６１６を示すが、実際には、切除評価ソフトウェア６１６は、組織切除ソフトウェア６１４と同時に、又は並行して実行され得る。切除評価ソフトウェア６１６は、三次元骨モデル、計画された切除モデル（切除されるべき残りの骨を含む）、及び計画された切除量に対するカッターの場所の視覚的指示を示すユーザインターフェース３００などの、上述の様々なユーザインターフェースを作成するように設計及び構築され得る。図３のユーザインターフェース３００に加えて、又はその代わりに、切除評価ソフトウェア６１６は、既に切除された骨の量を考慮した画像が見えるように、下にある骨を示す画像を有する、単一の仮想蛍光透視画像、又は股関節の動きを含む一連の仮想蛍光透視画像のいずれかを示すユーザインターフェース５００を作成し得る。

【0059】

図７は、少なくともいくつかの実施形態による、大腿骨寛骨臼インピンジメントを治療する方法を示す。いくつか又は全ての方法は、ソフトウェアを実行するプロセッサによって実装され得る。具体的には、例示的な方法は、三次元座標空間における股関節の第１の部分の場所を監視することを含む（ブロック７００）。関節の場所を監視することと同時に、例示的な方法は、三次元座標空間における切除デバイスのカッターの場所を監視することを含む（ブロック７０２）。次いで、例示的な方法は、股関節の第１の部分から切除された骨の量を追跡することを含む（ブロック７０４）。そこから、例示的な方法は、計画された切除量に対する切除デバイスの遠位端の場所に基づいて、切除デバイスの切除速度を制御することを含む（ブロック７０８）。その後、方法は、大腿骨寛骨臼インピンジメントを治療する術中処置態様の間に繰り返す。

【0060】

図８は、少なくともいくつかの実施形態による切除デバイスの切除速度を制御する方法を示す。いくつか又は全ての方法は、ソフトウェアを実行するプロセッサによって実装され得る。具体的には、図８は、カッターが、計画された切除量に対して最初に配置され、外科医がカッターをオンにした（例えば、カッター要素を回転させた）と仮定し、したがって、概念的に、方法は、ブロック８００で開始し得る。カッターをオンにすることから（繰り返しになるがブロック８００）、例示的な方法は、カッターが計画された切除量に隣接しているか否かを判定することを含む（ブロック８０２）。いずれかの時点で、カッターが、計画された切除量の外周の外側の骨又は計画された切除量の骨の下の骨に隣接する場合（繰り返しになるがブロック８０２）、例示的な方法は、カッターを停止することに進む（ブロック８０４）。カッターが停止されると、例示的な方法は、計画された切除量に関連してカッターの場所を追跡して、カッターが、計画された切除量内の骨に再び隣接するときを判定することに進み（ブロック８０６）、カッターが、計画された切除量を有する骨に再び隣接したとき、カッターが、再びオンにされる（繰り返しになるがブロック８００）。

【0061】

引き続き図８を参照し、今度は、カッターが、計画された切除量に隣接しているか否かの判定（ブロック８０２の）から開始する。カッターが、計画された切除量に依然として隣接していると仮定すると（判定ブロック８０２からの「はい」経路）、次の例示的な判定は、カッターが、計画された切除量の境界に近づいているか否かである（ブロック８０８）。計画された切除量の境界は、計画された切除量の外周を含むのみならず、計画された切除量の、その下の更なる骨が除去されるべきではない下側境界も含み得る。境界に近づくことに関する判定は、カッターが、計画された切除量の外周の所定の距離（例えば、２ｍｍ～８ｍｍを含む）内にあるという判定、又は十分な骨が除去されている場合（例えば、図４Ｄ）、カッターが内周から所定の距離内にあることを判定することなどの、任意の好適な形態をとり得る。問題となっている境界の精密な性質又は境界までの距離にかかわらず、境界に近づいたとき（判定ブロック８０８からの「はい」経路）、例示的な方法は、カッター速度を低速化して（ブロック８１０）、切除速度を低減するか、境界に近づいているという触覚／可聴フィードバックを外科医に提供するか、又はその両方を行う。そこから、例示的な方法は、カッターが、計画された切除量に隣接しているか否かに関する判定（繰り返しになるがブロック８０２）に戻る。説明の目的で、カッターが、依然として、計画された切除量に隣接していると仮定すると（判定ブロック８０２からの「はい」経路）、再度、例示的な方法は、カッターが、計画された切除量の境界に近づいているか否かの判定（繰り返しになるがブロック８０８）を行う。カッターが依然として境界に近づいている場合、更に別の速度調節（ブロック８１０）が、例示的な方法によって行われ得る。

【0062】

図８を更に参照して、ここで、カッターが、計画された切除量の境界に近づいていないことを検討する（判定ブロック８０８からの「いいえ」経路）。例示的な方法は、カッターが、計画された切除量の境界から離れて移動しているか否かに関する判定を行い得る（ブロック８１２）。カッターが境界から離れて移動しているか否かに関する判定は、任意の好適な形態をとり得る。例えば、カッターが、計画された切除量の任意の境界から離れて所定の距離（例えば、２ｍｍ～８ｍｍを含む）を移動することは、カッターが境界から離れて移動している指標であり得る。他の場合、計画された切除量の最も近い境界へのカッターの平均距離が増加するとき、そのようなものは、カッターが境界から離れて移動している指標であり得る。問題となっている境界の精密な性質又は境界までの距離にかかわらず、カッターが境界から離れて移動している場合（判定ブロック８１２からの「はい」経路）、例示的な方法は、カッターの速度を上昇させ（ブロック８１４）、次いで、判定ブロック８０８に再び入り得る。要約すると、カッターが、概して、計画された切除量の境界から離れて移動すると、カッター速度が所定の速度まで上昇し得、カッターが境界に近づくと、カッター速度が低下し得る。

【0063】

図９は、例示的なコンピュータシステム９００を示す。一例では、コンピュータシステム９００は、計画コンピュータ２００、クラウドコンピュータ２０２、又は処置コントローラ２０８に対応し得る。コンピュータシステムは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、イントラネット、エクストラネット、又はインターネット内の他のコンピュータシステムに接続（例えば、ネットワーク化）され得る。コンピュータシステム９００は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、タブレットコンピュータ、又はそのデバイスによって講じられる措置を指定する命令セット（逐次的又は別様の）を実行することができる任意のデバイスであり得る。更に、単一のコンピュータシステムのみが例示されているが、「コンピュータ」という用語はまた、本明細書で論じられる方法のうちの任意の１つ以上を実施するために、命令セット（又は複数のセット）を個々に又は共同で実行する、コンピュータの任意の集合体も含むようにもとられるべきである。

【0064】

コンピュータシステム９００は、処理デバイス９０２、メインメモリ９０４（例えば、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、動的ランダムアクセスメモリ（ｄｙｎａｍｉｃ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ、ＤＲＡＭ）、例えば、同期ＤＲＡＭ（ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ＤＲＡＭ、ＳＤＲＡＭ））、静的メモリ９０６（例えば、フラッシュメモリ、静的ランダムアクセスメモリ（ｓｔａｔｉｃ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ、ＳＲＡＭ））、及びバス９１０を介して互いに通信するデータ記憶デバイス９０８を含む。

【0065】

処理デバイス９０２は、マイクロプロセッサ、中央処理装置などの１つ以上の汎用処理デバイスを表す。より具体的には、処理デバイス９０２は、複合命令セットコンピューティング（ｃｏｍｐｌｅｘ ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｓｅｔ ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ、ＣＩＳＣ）マイクロプロセッサ、縮小命令セットコンピューティング（ｒｅｄｕｃｅｄ ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｓｅｔ ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ、ＲＩＳＣ）マイクロプロセッサ、超長命令語（ｖｅｒｙ ｌｏｎｇ ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｗｏｒｄ、ＶＬＩＷ）マイクロプロセッサ、又は他の命令セットを実装するプロセッサ、若しくは命令セットの組み合わせを実装するプロセッサであり得る。処理デバイス９０２はまた、特定用途向け集積回路（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ、ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ、ＦＰＧＡ）、デジタル信号プロセッサ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ、ＤＳＰ）、ネットワークプロセッサなどの、１つ以上の専用処理デバイスであり得る。処理デバイス９０２は、本明細書で論じられる動作及びステップのうちのいずれかを実施するための命令を実行するように構成される。特定の命令でプログラムされると、処理デバイス９０２、及びしたがって、コンピュータシステム９００全体は、専用デバイスとなる。

【0066】

コンピュータシステム９００は、ネットワークインターフェースデバイス９１２を更に含み得る。コンピュータシステム９００はまた、ビデオディスプレイ９１４（例えば、ディスプレイデバイス２１２、又は図２の計画コンピュータ２００と関連付けられたディスプレイデバイス）、１つ以上の入力デバイス９１６（例えば、キーボード及び／又はマウス）、並びに１つ以上のスピーカ９１８を含み得る。１つの例示的な例では、ビデオディスプレイ９１４及び入力デバイス９１６は、単一の構成要素又はデバイス（例えば、ＬＣＤタッチ画面）に結合され得る。

【0067】

データ記憶デバイス９０８は、本明細書に説明された方法論又は機能のうちの任意の１つ以上を具現化する、命令９２２（例えば、本明細書に説明された図示された任意のデバイス及び／又は構成要素によって実施される任意の方法及び任意の機能を実装する）が記憶される、コンピュータ可読記憶媒体９２０を含み得る。命令９２２はまた、コンピュータシステム９００によるその実行中に、完全に又は少なくとも部分的に、メインメモリ９０４内及び／又は処理デバイス９０２内に存在してもよい。このように、メインメモリ９０４及び処理デバイス９０２はまた、コンピュータ可読媒体を構成する。命令９２２は、ネットワークインターフェースデバイス９１２を介してネットワーク上で更に送信又は受信され得る。

【0068】

コンピュータ可読記憶媒体９２０は、単一の媒体であるように例示的な例で示されているが、「コンピュータ可読記憶媒体」という用語は、１つ以上の命令セットを記憶する単一の媒体又は複数の媒体（例えば、集中型若しくは分散型データベース、並びに／又は関連付けられたキャッシュ及びサーバ）を含むようにとられるべきである。「コンピュータ可読記憶媒体」という用語はまた、機械による実行のための、かつ機械に本開示の方法論のうちの任意の１つ以上を実施させる命令セットを記憶、符号化、又は担持することができる任意の媒体を含むようにとられるべきである。したがって、「コンピュータ可読記憶媒体」という用語は、ソリッドステートメモリ、光学媒体、及び磁気媒体を含むが、これらに限定されないようにとられるべきである。

【0069】

上記の考察は、本発明の原理及び様々な実施形態の例示であることを意味する。上述の開示が完全に理解されると、数多くの変形及び改変が当業者に明らかになるであろう。以下の特許請求の範囲は、そのような変形及び改変の全てを受け入れるように解釈されることが意図される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図4D】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【国際調査報告】