用于在术中确定图像对准的系统和方法与流程

1.本技术涉及对医疗图像的分析，并且更具体地，涉及促进在术中支持和引导医疗决策。


背景技术：

2.在医疗程序(诸如骨科手术)期间，可以将术前图像与在执行医疗程序期间在各个点处拍摄的术中图像进行比较。术前图像和术中图像的比较结果可以辅助医疗从业人员执行医疗程序，诸如通过引导手术植入物或其他组件的选择、放置和定位。
3.然而，在外科手术期间可能发生的患者的定位和/或患者的相关解剖特征与成像设备之间的相对移动可能导致细微的术中误差。例如，术前图像中成像设备相对于感兴趣的解剖特征的位姿可能不同于术中图像中的对应相对位姿，这可能导致不正确的术中决策。此类术中误差可能无法被常规系统检测到，可能对最终的手术结果具有显著影响。例如，在骨科程序诸如全髋关节置换术(tha)中，功能组件的定位可能受到影响，这可能导致术后并发症(诸如腿长差异、撞击、移动受限等)。这些术后并发症可能最终导致提早组件故障、组件脱位、影响患者移动性、导致患者疼痛和/或不适、延长恢复时间和/或需要附加手术。即使在医疗程序期间检测到由于患者相对于成像设备移动而造成的潜在术中误差，此类检测通常要直到医疗程序的较晚阶段才会发生。晚发检测可能导致需要重复手术过程的大部分，从而延长手术时间、降低医疗从业人员对系统的信心、增加程序的成本、增加由于医疗从业人员疲劳而发生其他不相关错误的可能性等。另外，即使检测到误差，常规系统也可能仅报告差异，而无法提供更多的引导。
4.所公开的实施方案促进了患者的定位和/或患者的相关解剖特征与成像设备之间的相对移动的早期检测，同时提供校正误差的引导和反馈。


技术实现要素：

5.所公开的实施方案涉及一种在术中确定术中图像对进一步术中手术分析的适用性的方法。该方法可以包括：基于术前图像中的至少三个骨盆特征点来确定第一角度；基于第一术中图像中的至少三个对应骨盆特征点来确定对应第二角度；基于该第一角度和该对应第二角度的比较结果来确定该术中图像对该进一步术中手术分析的该适用性；以及响应于确定该第一术中图像不适用于该术中手术分析，提供用于获得该第一术中图像的荧光透视相机的移动方向的指示。
6.在另一个方面，一种设备可以包括：通信接口，该通信接口用于接收由荧光透视相机捕获的第一术中图像；存储器，该存储器能够存储术前图像和该第一术中图像；和处理器，该处理器联接到该存储器和该通信接口。在一些实施方案中，该处理器可以被配置为：基于该术前图像中的至少三个骨盆特征点来确定第一角度；基于该第一术中图像中的至少三个对应骨盆特征点来确定对应第二角度；基于该第一角度和该对应第二角度的比较结果来确定该术中图像对进一步术中手术分析的适用性；以及响应于确定该第一术中图像不适
用于该术中手术分析，提供用于获得该第一术中图像的该荧光透视相机的移动方向的指示。
7.所公开的实施方案还涉及用于基于术前图像中的至少三个骨盆特征点来确定第一角度的装置；用于基于第一术中图像中的至少三个对应骨盆特征点来确定对应第二角度的装置；用于基于该第一角度和该对应第二角度的比较结果来确定该术中图像对该进一步术中手术分析的该适用性的装置；和响应于确定该第一术中图像不适用于该术中手术分析，用于提供用于获得该第一术中图像的荧光透视装置的移动方向的指示的装置。
8.在另外的方面，一种非暂态计算机可读介质可以包括指令，以将处理器配置为：基于术前图像中的至少三个骨盆特征点来确定第一角度；基于第一术中图像中的至少三个对应骨盆特征点来确定对应第二角度；基于该第一角度和该对应第二角度的比较结果来确定该术中图像对进一步术中手术分析的适用性；以及响应于确定该第一术中图像不适用于该术中手术分析，提供用于获得该第一术中图像的荧光透视相机的移动方向的指示。
附图说明
9.图1a是患者的骨盆带的正视图的示意图，例示了各种骨盆解剖特征。
10.图1b示出了各种示例性骨盆参考线或骨盆轴线，这些参考线可以用于建立基线以促进髋关节置换术。
11.图2是描绘髋假体的模板图像的示意图。
12.图3示出了呈现给用户以用于术中分析的图形用户界面(gui)菜单的表示。
13.图4是患者的骨盆带的一部分的示例性术前荧光透视图像，例示了一些解剖特征。
14.图5示出了根据某些所公开的实施方案的示例性显示的荧光透视图像，例示了围绕股骨头绘制的圆。
15.图6示出了根据某些所公开的实施方案的示例性显示的荧光透视图像，描绘了数字假体模板与股骨轴线对准。
16.图7示出了根据某些所公开的实施方案的示例性显示的荧光透视图像，描绘了在解剖特征之间绘制的骨盆参考线。
17.图8示出了根据某些所公开的实施方案的示例性显示的荧光透视图像，描绘了骨盆泪滴放射照相特征的标记。
18.图9示出了根据某些所公开的实施方案的示例性显示的荧光透视图像，描绘了闭孔角的标记。
19.图10示出了呈现给用户的另一个gui菜单的表示，用于在术中选择植入物尺寸和植入物组件以促进术中分析和建模。
20.图11示出了根据某些所公开的实施方案在髋复位之后拍摄的术中图像的gui。
21.图12a和图12b示出了根据某些所公开的实施方案的指示第一闭孔角的术前图像和术中图像中的第二闭孔角的标记。
22.图13示出了流程图，例示了用于确定术中图像对进一步术中手术分析的适用性的方法。
23.图14是显示患者的骨盆带的一部分的术中荧光透视图像的示例性gui。
24.图15示出了根据某些所公开的实施方案的显示术中荧光透视图像的示例性gui，
例示了围绕髋臼组件绘制的圆。
25.图16示出了根据某些所公开的实施方案的显示术中荧光透视图像的示例性gui，例示了髋假体植入物的肩部的标记。
26.图17示出了根据某些所公开的实施方案的显示术中荧光透视图像的示例性gui，其中在解剖特征之间绘制有骨盆参考线。
27.图18a示出了显示术中荧光透视图像的示例性gui，描绘了骨盆泪滴放射照相特征的标记。
28.图18b示出了示例性gui的另一个视图，显示了示出骨盆泪滴放射照相特征的术前图像以及描绘骨盆泪滴放射照相特征的标记的术中荧光透视图像。
29.图19示出了示例性gui，例示了数字髋臼组件模板与髋臼杯对准。
30.图20示出了示例性gui，例示了数字股骨组件模板与髋臼杯对准。
31.图21示出了术中图像的部分或裁切图叠加在术前图像上以使这两个图像中的股骨对准。
32.图22示出了可以用于在确定各种生物力学参数之前确认术前图像和术中图像中检测到的特征和参考线的gui。
33.图23示出了包括术中分析图表的gui，该图表概述了对应于各种股骨柄选择的腿长变化和偏移。
34.图24a和图24b示出了流程图，例示了用于对适用的术中图像进行术中分析的方法。
35.图25根据描绘了某些所公开的实施方案的用于术中分析的示例性系统。
36.图26描绘了根据某些所公开的实施方案的用于促进术前和术中分析的示例性计算子系统。
37.不同附图中的相同标号和/或附图标记是指相同的元件。可以通过给公共元件的标号附上附加标号来指示一个公共元件类型的不同实例。例如，股骨颈fn 150的不同实例可以标记为fn-r 150-r(用于右股骨颈)和fn-l 150-l(用于左股骨颈)。除非另有说明，否则适用于公共元件的一个实例(例如，右“r”)的操作也可以适用于公共元素的另一个实例(例如，左“l”)。例如，附图示出了髋的右侧以例示本文使用的技术，应当理解，该技术也适用于髋的左侧。
38.还可以不加额外的随附标号(例如，fn 150)对公共元件进行描述，其可以指一般元件和/或元件的任何实例。
39.在一些情况下，附加数字后缀(例如，1、2
…
n)可以附到用于公共元件的标号/附图标记中。例如，当将第一图像和第二图像进行比较时，可以添加附加后缀(例如，
“‑
1”或
“‑
2”)以区分第一图像中的元素(
“‑
1”)与第二图像中的对应元素(
“‑
2”)。
具体实施方式
40.所公开的实施方案在医疗程序(诸如骨科手术)期间促进术中图像分析并且提供决策支持。在一些实施方案中，所公开的方法可以在髋的骨科手术期间应用，包括在全髋关节置换术(tha)期间应用。术语“关节置换术”是指恢复关节功能的手术程序。在一些情况下，可以在关节置换术期间使用假体或植入物。在tha中，可以替换髋臼和股骨头，而在半髋
关节置换术(hha)中，通常替换股骨头。尽管使用了髋关节置换术来例示本文的实施方案，但是所公开的技术和系统也可以应用于其他医疗程序，包括膝关节镜、腕关节镜等。此外，尽管在本文的描述中使用了人类受试者，但是所公开的技术和系统也可以经过适当修改应用于非人类受试者。如本文所用，术语“髋关节置换术”包括各种手术入路，包括后方入路、直接侧方入路和直接前方入路。在前方入路中，从髋前部的切口执行手术，而在后方入路中，使用髋后部的切口执行手术。在直接侧方入路中，在髋的侧面做出切口。
41.当执行关节置换术时，通常使用从前朝后拍摄的从前后位(ap)图像来执行对患者的荧光透视图像评估。可以例如用c形臂成像设备拍摄荧光透视图像，其中c形臂用于将无线电源(例如，x光)联接到放射照相检测器。c形臂也可以联接到显示器，该显示器可以促进实时查看高分辨率x光片图像。医疗从业人员可以查看图像、监视进程并且基于图像采取适当的动作。c形臂可以在手术期间移动并且重新定位以聚焦在各个感兴趣区域上并且/或者获得当前感兴趣区域的新图像。
42.在手术期间，患者的定位(和/或感兴趣的患者解剖特征)相对于荧光透视源之间可能存在相对移动。例如，在使用后方入路的tha期间，患者的骨盆可能发生运动。因此，在一些方面，当与用于术中分析的术前图像相比时，术中图像的相关部分(例如，在骨盆运动之后)可能不对应。术前图像和术中图像之间的差异可能是细微的，并且对于外科医生和/或其他医疗从业人员而言可能不是立即显见的。例如，术前图像中成像设备的相对位姿可能不同于术中图像中的对应相对位姿，这可能导致不正确的术中决策。术语“相对位姿”用于指成像源相对于感兴趣的解剖特征的定位和定向。可以例如使用相对于参考帧的定位坐标(x,y,z)和角坐标(φ,θ,ψ)(其可以分别描述滚转、俯仰和偏航)来描述位姿。在一些情况下，参考帧可能以感兴趣的解剖特征为中心。
43.如前所概述，如果术前图像与术中图像之间的相关差异(例如，由于相对骨盆运动)未被检测到，则基于术前图像和术中图像的术中分析可能是不正确的，并且术后结果可能受到负面影响。
44.在另一个方面，如果术前图像与术中图像之间的相关差异在已经过若干中间步骤之后才在手术的后期阶段被检测到，则照惯例：(a)在c形臂被重新定位之后重新拍摄术中图像；(b)重复中间步骤，并且(c)再次执行术中分析。重复步骤(a)到(c)直到确定术中图像是可接受的，这可能涉及若干此迭代。如上所概述，较晚检测和程序重复可能增加程序的时长、增加错误的可能性、增加成本等。此外，所引起的复杂性导致减少采用计算机辅助工具，即使工具可以在总体上提供更好的结果。
45.因此，一些所公开的实施方案在手术过程早期促进术中图像分析，从而促进提示术中图像差异的确定。在一些实施方案中，在基于术前图像和术中图像来确定生物力学参数和/或进一步分析之前，可以进行任何术中图像差异的早期确定。一些所公开的实施方案还在向医疗从业人员提供期间包括与c形臂定位/重新定位相关的决策支持和引导。在一些实施方案中，可以向成像设备和/或与成像设备相关联的计算机或控制系统提供与在术中图像中标识的定位差异有关的信息。
46.图1a是患者的骨盆带100的正视图的示意图，例示了各种骨盆解剖特征。pg 100也可以称为骨盆或髋。骨盆解剖特征在本文中也可以称为骨盆特征点、骨盆界标或解剖界标。在一些实施方案中，可以在第一图像(例如，术前图像)和第二图像(例如，术中图像)中标识
解剖特征。两个或更多个特征点也可以连接形成线(例如，参考线或轴线)或曲线或其他几何形状(例如，描画某个解剖特征)，和/或可以在图像配准期间使用的其他描述符。因此，基于特征点和/或其他描述符的位置的图像配准技术可以用于将第一图像和第二图像对准。配准可以涉及缩放、旋转和平移中的一者或多者。在一些实施方案中，特征点的标识可以是自动的。在一些实施方案中，特征点的标识可以是计算机辅助的。此外，可以在配准之前向用户提供用于确认和/或调整图像中的特征点的位置的选项。
47.在图1a中，例如，示出了闭孔(of)135(例如，右闭孔of-r 135-r和左闭孔of-l 135-l)和耻骨联合ps 130。出于以下描述的目的，ps 130的下角被称为下ps，上角被称为上ps。在两个不同图像中的of 135和ps 130可以用作图像比较和/或图像配准的参考点和/或描述符。图1中还示出了可以用作骨盆参考点和/或描述符的各种其他示例性解剖特征。图1中概述的特征仅仅是示例，并且其他骨盆特征也可用于实践本文所公开的一种或多种技术。在一些情况下，在图1中，出于简洁和便于描述的目的，仅示出了右左特征点或左特征点。
48.图1a还示出了股骨f 155(右股骨f-r 155-r和左股骨f-l 150-l)：具有(a)股骨头fh 115(右股骨头fh-r 115-r和左股骨头fh-l 115-l)；(b)股骨颈fn 150(分别为右股骨颈fn-r 150-r和左股骨颈fn-l 150-l)；(c)大转子gt 120(右大转子gt-r 120-r和左大转子gt-l 120-l)；和(d)小转子lt 145(右小转子lt-r 145-r和左小转子lt-l 145-l)。
49.左股骨头fh-l 115-l接合骨盆带pg 100的左髋臼，而右股骨头fh-r 115-r接合pg 100的右髋臼。图1中还示出了位于坐骨底部的坐骨结节it 140(右坐骨结节it-r 140-r和左坐骨结节it-l 140-l)、与髋臼窝底面骨嵴有关的影像学特征“泪滴”td 125(右泪滴td-r 125-r和左泪滴td 125-l)，和髂的髂前上棘asis 110(右asis asis-r 110-r和左asis asis-l 110-l)、髂前下棘aiis 105(右aiis aiis-r 105-r和左aiis aiis-l 105-l)。
50.类似地，当本文描述的技术应用于解剖结构的其他部分时，可以使用其他适当的特征。例如，腕骨可以用作图像中用于桡骨固定和其他腕相关程序的静止基座。通常，与患者相关联的任何相对静止的解剖特征可以用作静止基座(与可能在两个或更多个图像中不同地定位的移动特征相反)。
51.在一些情况下，可以选择较长的静止基座而不是较短的静止基座，因为较长的静止基座可以增加图像叠加的准确性并促进更准确的图像缩放。另外，优选更接近感兴趣的解剖区域的静止基座，以降低视差诱导误差的风险。例如，如果感兴趣区域是髋关节，则理想的静止基座将在髋附近。
52.如图1b所示，在涉及髋的手术的一些程序中，例如，各种骨盆参考线或骨盆轴线可用于建立基线。例如，如图1b所示，(i)第一骨盆参考线165可以是静止基线，其开始于下耻骨联合ps 130处、与闭孔of(例如，of-r 135-r)的至少一部分接触或相交，并且延伸到“泪滴”td(例如，td-r 125-r)；或者(ii)第二骨盆参考线可以是静止基线160，其开始于下耻骨联合ps 130处、与闭孔of(例如，of-r 135-r)的至少一部分接触或相交，并且延伸到髂前下棘aiis 110(例如，asis-r 110-r)；或者(iii)第三骨盆参考线可以是静止基线170，其开始于下耻骨联合ps 130处并且延伸到髂前上棘asis 105(例如，asis-l 105-l)。通常，可以使用任何两个特征点，诸如两个可标识解剖特征或单个解剖特征上的两个位置，来建立静止参考线或轴线。在一些实施方案中，可以使用曲线、形状和/或其他非线性静止参考线。例
如，可以标识附加解剖特征点并将其用于建立非线性基座。
53.在一些实施方案中，可以标识与上述参考线分离的一个或多个附加可标识解剖特征点或界标(或一组界标)。这些附加界标也可以是静止的，并且位于感兴趣的解剖区域上或附近。在一些情况下，可以使用附加界标来分析图像叠加的准确性。例如，坐骨结节it 140的下部可以被标识为附加界标。此界标可以与静止基线或参考线一起用于检测骨盆解剖结构或叠加中的任何差异或误差，这将使得医师能够验证本系统的输出或对其更有信息。
54.在本文描述的一些实施方案中，两个参考线之间的角度信息可用于确定术中图像适用于与术前图像进行比较和/或叠加的可能性；并且/或者确定术中图像适用于术中分析(例如，关于在术中估计各种解剖和生物力学参数)的可能性。术中分析可以用于：选择试验假体、定位和定向试验假体，并且基于选择的试验假体的放置(定位和/或定向)来确定解剖和生物力学参数。
55.术语“试验髋假体”在本文中用于指定由外科医生选择作为第一医疗装置插入手术部位处的初始植入物，在这种构造中手术部位是患者髋的右侧或左侧任一侧。在一些技术中，可能以类似于下面关于图2描述的程序的方式，基于初始数字模板来选择试验假体。
56.图2的图像是描绘髋假体200的示意图。髋假体200包括股骨假体组件220，股骨假体组件又包括股骨柄240、紧固件凹槽260、具有凸耳290的支撑件280和由支撑件280承载的髋臼组件230。虚线285指示支撑件280的纵向轴线，并且虚线245指示髋假体200的纵向主体轴线，其相对于股骨f 155(例如，图2中未示出的f-l 150-l)的纵向轴线对准，如本文进一步所述。还示出了股骨主体组件220的支撑件280的旋转中心283和髋臼组件230的旋转中心233。
57.旋转中心233和283(与髋假体模板图像200相关联)可用于确定解剖和/或生物力学参数，诸如偏移参数和/或腿长差参数。在2015年12月18日提交的美国专利申请第14/974,225号(现为美国专利第10,433,914号)中论述了这些和其他参数的确定，该申请是2015年2月24日提交的美国专利申请第14/630,300号(现为美国专利第10,758,198号)的部分继续申请，其要求2014年2月25日提交的美国临时申请第61/944,520号、2014年3月5日提交的美国临时申请第61/948,534号、2014年4月17日提交的美国临时申请第61/980,659号、2014年6月24日提交的美国临时申请第62/016,483号、2014年9月16日提交的美国临时申请第62/051,238号、2014年11月17日提交的美国临时申请第62/080,953号、2015年1月19日提交的美国临时申请第62/105,183号的优先权。所有上述申请均以引用方式全文并入本文。
58.在一些实施方案中，可以基于用户选择或输入的参数(诸如尺寸、类型等)来生成髋假体200的数字模板图像。髋假体200的数字模板图像可以叠加在术前图像和/或适用的术中图像上并且适当地对准。在一些实施方案中，然后可以在术中分析术前图像和/或术中图像以在假体最终植入之前确定各种解剖和/或生物力学参数。在下文的描述中，图2的标号和参考符号用于指代髋假体200的组件(无论是数字模板、试验假体或是最终假体的形式)。
59.图3示出了呈现给用户以用于术中分析的示例性图形用户界面(gui)300的表示。
60.如图3所示，gui 300向用户提供了“手术侧”选择302以选择手术侧(左或右)。在一些实施方案中，选择手术侧(左或右)可以自动使得适当的(左或右)数字图像模板加载。
61.可以在术前和/或术中调用的“术前菜单”310可以促进术前计划(例如，当在术前被调用时)和/或检索存储的术前图像、模板和/或其他分析(例如，当在术中被调用时)。例如，选择“创建术前髋模板”创建315可以促进创建术前髋模板(例如，使用髋假体模板图像200)、将髋假体模板图像200与术前图像相关联和/或对准。在一些实施方案中，选择“添加x光片”318可以促进导入、存储和/或添加术前图像和/或术前模板和/或与患者相关联的其他术前分析。
62.在一些实施方案中，gui 300可以是在本地计算机或计算机子系统上运行的具有本地存储的图像的计算机程序的一部分(例如，靠近正在执行医疗程序的位置—诸如同一房间或邻近房间)。在其他情况下，与gui 300相关联的计算机程序的一些部分可以在本地远程服务器(例如，正在执行医疗程序的医疗设施内)或远程服务器(例如，私有云)上运行。在一些实施方案中，可以使用混合方法，其中一个或多个任务在医疗程序期间在本地(例如，在本地计算机上)执行，而其他任务(术前和/或术后)可以远程执行，在医疗程序开始之前在本地和远程计算机之间进行同步(例如，交换存储的图像和/或其他医疗记录)。一种本地执行术中功能的混合系统可以防止由临时网络产生的问题和/或其他中断。
63.可以在术中调用的“术中菜单”320可以包括“试验长度和偏移变化”322、“对侧叠加”324、“杯检查”326和“手术入路”328(例如，前方、后方、侧方等)选择。图3示出了已经选择了“后方手术入路”328选择。在一些实施方案中，程序组件“试验长度和偏移变化”322、“对侧叠加”324、“杯检查”326等可以提供针对选择的手术入路328定制的分析。
64.在一些实施方案中，选择“试验长度和偏移变化”322可以调用程序功能以将患者解剖结构的术前或术中x光片类图像与试验假体的初始术中x光片类图像进行比较，在一些实施方案中，选择“试验长度和偏移变化”322还可以调用程序功能以使用髋假体模板图像200(在图2中)选择试验(或最终)假体，并确定偏移和/或腿长的可能变化，以帮助引导手术决策制定。
65.在一些实施方案中，选择“对侧叠加”324可以调用程序功能以将患者解剖结构的对侧术前x光片类图像与试验假体的初始术中x光片类图像进行比较。例如，在一些情况下，同侧髋可能已经退变(例如，由于疾病和/或损伤)，因此可以使用对侧髋图像代替同侧髋图像。因此，在上文的示例中，可以翻转并叠加对侧图像以确定图像之间的骨和植入物对准，执行图像之间的特征匹配，并且/或者分析图像内骨和植入物中的至少一者的偏移、长度差和定向。在其他情况下，对侧叠加324可以调用功能以描绘任何差异的程度和/或骨盆解剖结构(例如，在同侧与对侧髋之间)的变化。因此，对侧叠加可以提供附加的手术决策支持和验证。
66.在一些实施方案中，选择“杯检查”326可以调用程序功能以执行与由外科医生选择的髋臼组件(例如，试验髋臼杯、标准髋臼杯、扩孔器等)相关的前倾和外展分析。在一些实施方案中，“杯检查”326可以调用程序功能以确定生物力学参数，诸如重建的ap骨盆的前倾、外展角或外展等。
67.髋前倾是指股骨内旋。可以基于髋臼组件的旋转来计算前倾。作为一个示例，前倾可以理解为在矢状面中患者的髋臼轴线与(假设的)纵向轴线之间的角度。髋臼轴线是穿过髋臼窝(或髋臼组件)的中心并且垂直于窝面平面(或髋臼组件平面，例如，图2中的髋臼组件平面232)的线。在一些实施方案中，“杯检查”326可以调用程序功能以基于术中图像中标
识的特征以放射照相方式确定前倾。
68.髋外展是指当腿移动远离身体纵轴时，髋关节的移动。外展角或外展可以理解为髋臼轴线与水平面(例如，平行于地板)之间的角度。“杯检查”326可以调用程序功能以基于术中图像中标识的特征以放射照相方式确定外展角。
69.数字模板技术的使用可以辅助手术决策制定，并显著改善医疗结果。然而，如前所概述，成像源相对于解剖特征的位姿变化可以影响分析。因此，在运行详尽试验和/或分析、叠加分析等之前确定适用的图像可以及时确定图像对分析工具的可用性，从而潜在地减少医疗程序时间。在一些实施方案中，所公开的技术可以初始运行(例如，在选择“手术入路”328后使用选择的术前图像，并且可以由新术中图像的获取来触发)以确定所获取的术中图像对术中分析的适用性。在一些实施方案中，可以在通过“试验长度和偏移变化”322、“对侧叠加”324、“杯检查”326或其他功能组件中的一者或多者执行术中分析之前，运行所公开的技术(例如，一旦已经选择了“手术入路”328和术前图像，并且已经捕获了术中图像)。执行图像适用性的初步确定可以降低上述步骤期间成像装置相对位姿变化相关误差的可能性。
70.图4是显示患者的骨盆带的一部分的术前荧光透视图像430的示例性gui 400，例示了一些解剖特征。在一些实施方案中，可以通过选择适当的存储图像(例如，使用图3中gui 300中的“添加x光片”318提供的功能)来获得和/或显示术前荧光透视图像400。在一些实施方案中，程序可以在图像捕获期间显示gui 410、430和440和/或用于在捕获之后进行评估/确认。
71.在一些实施方案中，gui 410可以提供正在示出图像的描述(例如，基于在捕获术前图像时活动的功能)和/或医疗从业人员的适当注释。例如，gui 410将窗口420中示出的图像描述为在“同侧髋(在颈切割之前的前后位(ap)髋)的x光片”。在一些实施方案中，可以要求操作者在图像捕获时选择图像类型(例如，“ap髋”)和与图像相关联的参数(例如，“在颈切割之前”)。
72.图4示出了可能已经在术前图像中自动标识的示例性解剖特征，诸如ps 130、gt-r 120-r以及髋臼上方的骨盆骨(pb)的一部分(图4中示出为pb-r 420-r)。在一些实施方案中，可以要求用户确认标识的特征，并且/或者定位/重新定位标识的特征(例如，ps 130、gt-r 120-r和pb 420)。
73.另外，提示窗口440可以包括用于由医疗/放射学人员进行适当图像捕获和/或图像评估的信息，诸如要求用户“使髋臼在屏幕上居中”，确认图像中“示出了髋臼上方的大转子、股骨干、耻骨联合和骨盆骨”，并且(例如，在捕获患者髋的图像时)确保患者“腿[放置]为内旋10度并且c形臂在顶上[展开]10度以示出患者的真实偏移”。图4中示出的提示窗口440和示例性解剖特征仅仅是例示操作的示例，并且图4中示出的提示和/或标识的特征可以根据医疗程序的类型(例如，全髋关节置换术(tha))和/或子类型(例如，“后方入路”)而变化。
[0074]
图5示出了根据某些所公开的实施方案的显示荧光透视图像430的示例性gui 500，例示了围绕股骨头绘制的圆520。gui 500显示当前操作，在窗口510中示出为“围绕股骨头绘制圆”。在一些实施方案中，可以基于荧光透视图像430中的特征点来自动放置圆520。在一些实施方案中，程序可以包括促进用户调整圆520的尺寸和定位的功能。gui 500可以包括引导点525以促进圆520的导航和/或重新定位。可以使用圆520(例如，在适当的阶
段以适用的数字校准的放射照相图像)来估计最终或试验髋臼组件230的尺寸。在一些实施方案中，gui 500还可以示出一个或多个特征点，诸如ps 130、gt-r 120-r等。在图5至图12b中，示出的特征点和显示的信息(例如，提示、引导等)可以基于程序设置、用户配置文件和/或患者基本资料中的一者或多者。
[0075]
图6示出了根据某些所公开的实施方案的显示荧光透视图像430的示例性gui 600，示出了数字股骨假体模板220使用股骨轴线工具630与股骨轴线对准。gui 600显示当前操作，在窗口610中示出为“在管中对准股骨轴线工具”。在一些实施方案中，可以基于荧光透视图像430中的特征点来自动放置并对准股骨轴线工具630。在一些实施方案中，程序可以包括促进用户调整股骨轴线工具630的尺寸、定位和对准的功能。gui 600可以包括引导点625以促进股骨轴线工具630的导航和/或重新定位。股骨轴线工具630可以与数字股骨假体模板220相关联，该数字股骨假体模板可以包括数字股骨模板轴线245以促进数字股骨假体模板220与股骨对准。可以使用旋转工具620来执行对准的旋转调整。gui 600还示出了在髋臼中居中的圆520以及先前标识的特征点ps 130、gt-r 120-r等。
[0076]
图7示出了根据某些所公开的实施方案的显示荧光透视图像430的示例性gui 700，其中在解剖特征之间绘制有骨盆参考线720。gui 700显示当前操作，在窗口710中示出为“标记骨盆参考线”。在一些实施方案中，可以基于荧光透视图像430中的特征点来自动放置骨盆参考线720。在一些实施方案中，程序可以包括促进用户调整骨盆参考线720的定位的功能。gui 700可以包括引导点725以促进骨盆参考线720的导航和/或重新定位。骨盆参考线720可以对应于例如一个骨盆参考线160、165或170(例如，图1b所示)。例如，骨盆参考线720可以对应于参考线170(图1b)并且开始于下耻骨联合ps 130处并且延伸到髂前上棘asis-r 105-r(图7中未示出)。在一些实施方案中，骨盆参考线720可以用作基线以促进图像比较和/或图像配准。gui 700还示出了现在已对准的数字股骨假体模板220、在髋臼中居中的圆520以及先前标识的特征点ps 130、gt-r 120-r等。
[0077]
图8示出了显示荧光透视图像430的示例性gui 800，描绘了骨盆泪滴放射照相特征td 125的标记。图8示出了右骨盆泪滴放射照相特征td-r 125-r。gui 800显示当前操作，在窗口810中示出为“标记泪滴”。在一些实施方案中，可以基于荧光透视图像430中的特征点来自动确定td-r 125-r。在一些实施方案中，程序可以包括促进用户调整td-r 125-r的定位的功能。gui 800可以包括引导点825以促进图8中的td-r 125-r的导航和/或重新定位。gui 800还示出了骨盆参考线720、已对准的数字股骨假体模板220、在髋臼中居中的圆520以及先前标识的特征点ps 130、gt-r 120-r等。
[0078]
图9示出了根据某些所公开的实施方案的显示荧光透视图像430的示例性gui 900，描绘了闭孔角920的标记。gui 900显示当前操作，在窗口910中示出为“标记闭孔角”。
[0079]
在一些实施方案中，闭孔角920可以由上参考线924与下参考线926相交形成，上参考线在术前图像430中从下耻骨联合(ps)130到of-r 135-r的上边界上的上特征点930，下参考线在ap术前图像430中从下ps 130到of-r 135-r的下边界上的下特征点932。上特征点930和下特征点932可以是与ap术前图像430中的of-r 135-r相关的任何突出特征点。例如，在一些实施方案中，上参考线924和下参考线926可以分别与ap术前图像430中的of-r 135-r的上边界和下边界相切。因此，在一些实施方案中，闭孔角920可以基于三个骨盆特征点来确定—(1)ps 130(例如，下ps 130作为顶点)、(2)上特征点930(例如，在从(1)中的ps 130
开始绘制并且与ap术前图像430中的of-r 135-r的上边界相切的线上的切点)和(3)下特征点932(例如，在从(1)中的ps 130开始绘制并且与ap术前图像430中的of-r 135-r的下边界相切的线上的切点)。
[0080]
在一些实施方案中，可以基于荧光透视图像(例如，术前图像430)中的特征点来自动确定闭孔角920。在一些实施方案中，程序可以包括促进用户调整闭孔角920的功能。gui 900可以包括引导点928以促进闭孔角920的导航和/或促进其调整。在一些实施方案中，闭孔角测量结果922可以随着调整的进行而显示和更新。图9中的gui 900还示出了在髋臼中居中的圆520、已对准的数字股骨模板220、骨盆参考线720、骨盆泪滴放射照相特征820以及先前标识的特征点130、gt-r 120-r等。术前图像430可以连同所有注释、特征点、已对准的模板等一起存储，并且适当地标号以便于检索。
[0081]
图10示出了呈现给用户的gui菜单1000的表示，用于在术中选择植入物尺寸和植入物组件以促进术中分析和建模。gui 1000可以作为术中菜单320的一部分呈现给用户(图3)。
[0082]
如图10所示，杯定位分析，其与由选择1002“分析杯定位”相关联的功能提供，已经被跳过(如“否”选择所示)。
[0083]
gui 1000可以包括多个选择，其中菜单选择可以引起界面显示以输入与选择有关的尺寸信息。例如，在gui 1010中，可以输入植入物尺寸。如图10所示，杯选择信息元素(ie)1015指示“pinnacle 54mm中性”作为髋臼杯(例如，对应于图2的模板图像中的髋假体200的髋臼杯230)选择，以及柄选择ie 1025指示“有领corail amt尺寸11标准偏移”作为柄选择(例如，对应于图2中的髋假体200的股骨柄240))。可以基于外科医生的初始选择(例如，基于术前分析和/或测量结果)来输入上述选择。也可以根据需要输入与植入物有关的各种其他参数(如虚线所指示)。
[0084]
此外，如图10所示，在选择“股骨柄组件”1030时，用户可以输入其他柄参数1040、尺寸参数1045和类型/套管参数1050。用户还可以选择头直径1060，诸如一下中的一者：头直径1060-1尺寸28、头直径1060-2尺寸32、头直径1060-3尺寸36。在图10中，已经选择了头直径1060-3尺寸36。gui 1000中的组件、尺寸和参数选择可用于创建适当的试验(或最终)数字模板并且/或者执行术中分析，诸如确定各种生物力学参数。
[0085]
图11示出了根据某些所公开的实施方案在髋复位之后拍摄的术中图像1130的gui 1100。在一些实施方案中，gui 1100还可以基于在gui 1000中输入的选择、测量结果和参数(图10)来显示试验假体或髋假体200-1的数字模板图像。因此，在一些实施方案中，在gui 1100中，显示的数字模板图像可以基于选择的植入物和组件尺寸。
[0086]
gui 1100显示当前操作，在窗口1110中示出为“导入第二图像—同侧髋的x光片”，它被进一步指定为前后位“在髋复位之后拍摄的ap髋x光片”。如图11所示，已经执行了股骨切开术，并且已经移除了股骨头fh-r 115-r和股骨颈fn-r 150-r。
[0087]
图11示出了可能也在术前图像中标识了的示例性解剖特征，诸如ps 130、gt-r 120-r以及髋臼上方的骨盆骨(pb)的一部分(图11中示出为pb-r 420-r)。在一些实施方案中，可以自动检测解剖特征。在一些实施方案中，可以要求用户确认标识的特征，并且/或者定位/重新定位任何标识的特征(例如，ps 130、gt-r 120-r和pb 420)。
[0088]
如图11所示，gui 1100还可以包括提供用户引导的提示窗口1140。例如，提示窗口
可以指示用户“在拍摄术中髋图像时维持术前髋图像中使用的相同c形臂定位”，“使髋臼在图像中居中”，确认图像中“示出了髋臼上方的大转子、股骨干、耻骨联合和骨盆骨”，并且(例如，在捕获患者髋的图像时)确保患者“腿[放置]为内旋10度并且c形臂在顶上[展开]10度以示出患者的真实偏移”。图11中示出的提示窗口1140和示例性解剖特征仅仅是例示操作的示例，并且图11中示出的提示和/或标识的特征可以根据医疗程序的类型而变化。
[0089]
尽管“提示”窗口1140指示用户“在拍摄术中髋图像时维持术前髋图像中使用的相同c形臂定位”，但是在实际上，术中c形臂定位可以与术前c形臂定位不同。定位的差异可能导致分析误差，在常规方案中可能直到分析的结束阶段才能够检测到这些分析误差，从而增加错误的可能性、延长手术时间等。所公开的实施方案旨在在过程早期并且更接近实际术中图像拍摄的时间检测到c形臂定位差异，使得可以及时校正c形臂定位误差并且向操作者提供引导。
[0090]
图12a和图12b示出了根据某些所公开的实施方案的(左侧)指示第一闭孔角922-1的术前图像430(如图9所示)和(右侧)术中图像1130中的第二闭孔角922-2的标记(如图11所示)。
[0091]
gui 1200提供了当前操作1210的描述，示出为“术中标记闭孔角”，其指示正在术中图像1130中确定术中闭孔角922-2。如图12a所见，可以在第一(左侧)术前图像430(如图9所示)与第二(右侧)术中图像1130(如图11所示)之间建立对应关系。在图12a和图12b中，将后缀
“‑
1”添加到标号以标识第一术前图像中的特征，而将后缀
“‑
2”添加到标号以标识第二术中图像中的类似或对应特征。
[0092]
例如，在图12a中，第一(术前)图像430中的特征诸如下ps 130-1和td 125-r-1分别对应于第二(术中)图像1130中的特征下ps 130-2和td 125-r-2。此外，在一些实施方案中(例如，如关于图9所讨论的)，第一术前闭孔角920-1可能以下ps 130-1为顶点由第一上参考线924-1与第一下参考线926-1相交形成，第一上参考线在术前图像430中从耻骨联合(ps)130-1到of-r-1135-r-1的上边界上的第一上术前特征点930-1，第一下参考线在术前图像430中从ps 130-1到of-r-1135-r-1的下边界上的第一下术前特征点932-1。
[0093]
在一些实施方案中，第二术中闭孔角920-2可能以下ps 130-2为顶点由对应第二上参考线924-2与对应第二下参考线926-2相交形成，对应第二上参考线在术中图像1130中从ps 130-2到of-r-2135-r-2的上边界上的对应第二上术中特征点930-2，对应第二下参考线在术中图像1130中从ps 130-2到of-r-2135-r-2的下边界上的对应第二下术中特征点932-2。在一些实施方案中，可以基于荧光透视图像1130中的特征点来自动确定闭孔角920-2。
[0094]
在一些实施方案中，程序可以包括促进用户调整闭孔角920-2的功能。例如，gui 1200可以包括引导点(图12a中未示出)或“角度工具”(例如，示出自动确定的参考线922-2和924-2)，以促进闭孔角920-2的调整。在一些实施方案中，闭孔角测量结果922-2可以随着调整的进行而显示和更新。在一些实施方案中，当术前图像430包括闭孔角测量结果时，当加载或选择术中图像1130时，可以自动出现“角度工具”用于对闭孔角进行改变。在一些实施方案中，角度工具、自动确定的参考线922-2和924-2和/或自动确定的角度测量结果922-2中的一者或多者可以在加载或接收捕获的术中图像1130时首次出现，并且闭孔角920-2的确定可以先于其他术中图像操作。
[0095]
如图12a所示，术前闭孔角测量结果922-1是32度，而术中闭孔角测量结果922-2是29度。如果测得的术前闭孔角(922-1)超过测得的术中闭孔角(922-2)超阈值(例如，2度)，则在窗口1240中通知操作者“角度差超过阈值”，并且此外“术中角度[920-2][当]与[术前角度]相比时过低”，并且因此指示操作者“倾斜[该]c形臂头部朝向[患者][的]脚并且重新拍摄[该]x光片”。阈值可以由外科医生设置，或者可以是基于接受的标准的预定阈值。在一些实施方案中，阈值可以设置为2度。
[0096]
图12b示出了gui 1250，其类似于gui 1200。图12b例示了测得的术中闭孔角(922-2)超过测得的术前闭孔角(922-1)超阈值(例如，2度)的情况。如图12b所示，术前闭孔角测量结果922-1是32度，而术中闭孔角测量结果922-2是36度。如果测得的术前闭孔角(922-1)小于测得的术中闭孔角(922-2)超阈值(例如，2度)，则在窗口1260中通知操作者“角度差超过阈值”，并且此外“术中角度[920-2][当]与[术前角度920-1]相比时过高”，并且因此指示操作者“倾斜[该]c形臂头部朝向[患者][的]头并且重新拍摄[该]x光片”。尽管窗口1240和1260提及患者的“脚”和“头”，但是通常，操作者可见的任何适当的突出解剖特征都可以用于引导c形臂移动。
[0097]
例如，在测得的术中闭孔角(922-2)和测得的术前闭孔角(922-1)相差不超阈值(例如，绝对差≤2度)的情况下，则可以(例如，在窗口中)提供指示：术中图像是可接受的并且可以进行进一步分析(例如，用于术中评估和/或确定与假体和/或患者相关联的生物力学参数)。因此，向医疗从业人员提供术中图像对进一步术中评估和/或生物力学参数分析的适用性的早期指示。另外，当确定术中图像不适用时，向操作者提供错误指示、关于术中角度是否过低或过高的指示和c形臂重新定位指令。如上所概述，c形臂重新定位指令(当要重新拍摄图像时)可以基于操作者可见的任何适当的突出解剖患者特征，从而简化操作者引导。
[0098]
图13是例示用于确定术中图像对进一步术中手术分析的适用性的方法1300的流程图。在一些实施方案中，方法1300可以在可以联接到成像设备(诸如荧光透视成像设备)和显示器的处理器、计算机、计算子系统或计算装置上执行。在一些实施方案中，可以在初始接收到第一(或下一个)术中图像时触发方法1300。
[0099]
在步骤1310中，可以基于术前图像(例如，术前图像430)中的至少三个骨盆特征点来确定第一角度(例如，闭孔角920-1)。在一些实施方案中，可以从先前存储的术前图像获得第一角度(例如，闭孔角920-1)，该术前图像包括(或已经注释有)第一角度信息。
[0100]
在步骤1320中，可以基于(第一或下一个)术中图像(例如，术中图像1130)中的至少三个对应骨盆特征点来确定对应第二角度(例如，对应于闭孔角920-1的闭孔角920-2)。
[0101]
在步骤1330中，可以将第一角度(例如，闭孔角920-1)和对应第二角度(例如，闭孔角920-2)进行比较。
[0102]
在一些实施方案中，第一闭孔角(例如，闭孔角920-1)可以用作第一角度。第一闭孔角(例如，闭孔角920-1)可能以下耻骨联合(例如，ps-1 130-1)为顶点由第一上参考线(例如，924-1)与第一下参考线(例如，926-1)相交形成，第一上参考线在术前图像中从下ps(例如，ps-1130-1)到of(例如，of-r-1135-r-1)的上边界上的第一上特征点(例如，930-1)，第一下参考线在术前图像中从下ps 130-1到of(例如，of-r-1 135-r-1)的下边界上的第一下特征点(例如，932-1)。在一些实施方案中，第一上参考线(例如，924-1)和第一下参考线
(例如，926-1)可以分别与of-r-1135-r-1的上边界和下边界相切(例如，第一上特征点930-1和第一下特征点932-1可以是切点)。
[0103]
此外，在一些实施方案中，第二闭孔角(例如，闭孔角920-2)可以用作对应第二角度。第二闭孔角(例如，闭孔角920-2)可能(例如，在第二术中图像1130中)以对应下ps(例如，ps-2130-2)为顶点由对应第二上参考线(例如，924-2)与对应第二下参考线(例如，926-1)相交形成，对应第二上参考线在术中图像(例如，术中图像1130)中从对应下ps(例如，ps-2130-2)到对应of(例如，of-r-2135-r-2)的上边界上的对应第二上特征点(例如，930-2)，对应第二下参考线在术中图像中从对应下ps-2130-2到对应of(例如，of-r-2135-r-2)的下边界上的对应第二下特征点(例如，932-2)。在一些实施方案中，对应第二上参考线(例如，924-2)和对应第二下参考线(例如，926-2)可以分别与对应of-r-2135-r-2的上边界和下边界相切(例如，对应第二上特征点930-2和对应第二下特征点932-2可以是切点)。
[0104]
在步骤1340中，基于步骤1330中的比较结果(步骤1330中的“是”)，可以提供(第一或下一个)术中图像1130适用于术中手术分析的指示。例如，当闭孔角920-1与对应闭孔角920-2之间的差的绝对值不超过阈值时，则可以提供术中图像1130适用于进一步术中分析的指示。
[0105]
方法1300可以在髋关节置换手术期间在术中执行，并且响应于确定第一术中图像的适用性，进一步术中手术分析可以包括确定以下中的至少一者：腿长偏移、或髋臼前倾或髋臼外展或髋臼后倾或指示旋转中心的参数，或以上的一些组合。然后，该方法可以返回控制到调用程序或例程。
[0106]
在步骤1350中，基于步骤1330中的比较结果(步骤1330中的“否”)，可以提供(第一或下一个)术中图像1130不适用于术中手术分析的指示。例如，当闭孔角920-1与对应闭孔角920-2之间的差的绝对值超过阈值时，则：(a)可以提供指示：术中图像不适用于进一步术中分析，和/或(b)可以进一步指示操作者捕获另一个图像，和/或(c)向操作者提供用于获得当前术中图像1130的荧光透视相机的移动方向的指示；或(d)以上(a)、(b)或(c)的一些组合。在一些实施方案中，移动方向的指示(当提供时)可以包括荧光透视相机相对于手术受试者的突出解剖特征的移动的方向性指令。例如，移动方向的指示可以基于(在步骤1330中的)比较结果来引导荧光透视相机朝向患者的头倾斜，或朝向患者的脚倾斜。然后，该方法可前进到步骤1360。
[0107]
在步骤1360中，在获得下一个术中捕获的图像后，可以调用步骤1320以开始另一次迭代。在一些实施方案中，响应于第一术中图像的非适用性指示，在步骤1360中可以接收捕获第二(下一个)术中图像的指示(例如，从荧光透视成像系统接收由计算机执行的方法1300生成)。
[0108]
方法1300可以迭代直到确定已经捕获了适用的术中图像1130。
[0109]
在荧光透视成像系统包括或联接到能够移动成像装置的机器人或自动移动设备的情况下，可以向荧光透视成像系统和/或机器人或自动移动设备提供角度信息，包括以下中的一者或多者：(a)第一闭孔角和第二闭孔角和/或(b)第一闭孔角与第二闭孔角之间的差。荧光透视成像系统和/或机器人或自动移动设备可以使用角度信息(例如，连同任何先前存储的校准参数)来进行适当的相机位姿调整，在被触发时捕获另一个图像，并且指示第二图像的可用性。
[0110]
在髋关节置换术中，例如，进一步术中分析可以针对选择的髋假体200(或髋假体200的组件部分)，使用与假体相关联的至少一个旋转中心以及术前图像430和术中图像1130中的特征来计算偏移和腿长的术中变化。因此，对于术中分析，术前图像430和/或术中图像1130可以一致地缩放。此外，在每个图像中标识两个图像中都有的静止解剖区域(诸如骨盆)上的至少一个静止点。另外，可以确定术中图像1130中的假体的旋转中心。可以通过在术中图像1130上叠加髋臼模板或其他数字注释来确定术中图像1130中的一个旋转中心。
[0111]
作为术中分析的另一个示例，可以使用数字模板或其他数字注释来建模股骨植入物，并且通过使用术前图像430和术中图像1130两者上的非静止解剖区域上(诸如股骨f 150上)的至少一个界标点来生成关于如何改变建模植入物的数据，即替换或修改植入物的至少一个维度，可以影响偏移和腿长。这种附加的术中分析使得外科医生在进行实际改变之前能够了解在术中改变植入物会对偏移和腿长产生怎样的影响。
[0112]
因此，可以获得(i)至少一个术前同侧(或反向对侧)图像430(在本文中称为术前图像430)连同(ii)适用的术中图像(例如，根据图13中的程序确定为适用)。术前图像430和术中图像1130可以使用各种技术缩放和对准。在一些实施方案中，术前图像430和术中图像1130可以并排显示或叠加显示以促进进一步分析。
[0113]
作为一个示例，系统可以在术前图像430和术中图像1130两者中的静止解剖区域上生成至少一个静止点(例如，td 125)。此外，系统可以生成数字表示，诸如数字模板或其他数字注释，诸如具有至少两个点的数字线，例如表示纵向轴线或植入物或骨的直径的线，或数字圆，其指示实际假体组件(例如，髋臼组件230)放置和该组件(例如，髋臼组件230)的对应旋转中心。
[0114]
在一些情况下，可以使用与另一个假体(例如，股骨柄240)相关的附加数字模板或其他代表性数字注释来指示术中图像1130中的放置。在上面的示例中，在术中图像1130上生成的股骨柄(240)和髋臼组件(230)模板或代表性注释在旋转中心(例如，如关于图2所述)连接，并且可以复制(待植入的)假体股骨柄和髋臼组件的实际定位。系统可以进一步在股骨解剖结构上生成至少一个界标点，在两个图像中一致地标识(诸如gt 120上的点)。在一些实施方案中，如果外科医生改变股骨柄植入物选择，则系统可以使用此界标点(例如，gt 120)来计算可能的替换假体的偏移和腿长的估计变化。
[0115]
界标点还可以用于定位(i)股骨组件图像，(ii)术中叠加图像1130或其一部分、或术中假体的一部分和植入假体的患者的骨的一部分，如下文关于图14至图23所述，(iii)股骨模板(例如，至少术中股骨柄的数字模板和/或髋臼杯的数字模板)，或(iv)术前图像中的替代数字注释。
[0116]
在一些实施方案中，系统可以使用静止骨盆td 125作为原点来确定术中图像1130中的矢量，其中该矢量被引导到并终止于髋臼杯位置，如由髋臼组件的旋转中心或代表性髋臼模板所确定的。术语“矢量”在本文用于指欧几里得矢量，其具有初始点或“原点”和终止点，具有量值(例如，矢量长度)和方向(在原点和终止点之间)。在一些实施方案中，系统可以基于上述矢量在术前图像430中定位髋臼组件模板或代表性数字注释，诸如数字线或数字圆。
[0117]
在一些实施方案中，可以使用来自术中图像1130中生成的注释和模板的信息在术前图像430中生成股骨柄模板或代表性数字注释，而不在术中图像1130中生成股骨组件模
板或代表性注释。例如，系统可以确定股骨解剖结构(优选地，大转子)上生成的界标点与髋臼组件模板的旋转中心之间的矢量。系统还可以分析术前图像430中的股骨f 155和术中图像1130中的股骨f 155相对于静止骨盆之间的定位差异，并且旋转矢量以考虑任何差异。以下参照图14至图23例示并描述以上技术的示例。
[0118]
图14是显示患者的骨盆带的一部分的术中荧光透视图像1130的示例性gui 1400。在一些实施方案中，当系统接收到图像时，可以自动获得和/或显示术中荧光透视图像1130。在其他实施方案中，术中图像可以被存储和检索(例如，使用通过“添加x光片”318和/或图3中gui 300中的术中菜单320中的另一个模块提供的功能)。
[0119]
在一些实施方案中，窗口1410可以提供正在示出的图像和/或当前操作的描述，该描述可以包括医疗从业人员的适当注释。例如，gui 1410描述了在术中图像上的操作，在1130中示出为“术中：标记大转子”。图14示出了可能已经被自动标识的示例性解剖特征诸如ps 130和gt-r-2120-r-2。
[0120]
图14还利用术中闭孔角920-2和角度测量结果922-2示出了角度工具。在一些实施方案中，可以要求用户确认标识的特征，并且/或者定位/重新定位标识的特征(例如ps 130、gt-r-2120-r-2)。如图14所示，gui 1400可以包括引导点和/或其他工具以促进用户定位/重新定位标识的特征。在图14至图22中，示出的特征点和显示的信息(例如，工具、提示、引导等)可以基于程序设置、用户配置文件和/或患者基本资料中的一者或多者。
[0121]
图15示出了根据某些所公开的实施方案的显示术中荧光透视图像1130的示例性gui 1500，例示了围绕髋臼组件230绘制的圆1520。髋臼组件230可以是例如根据用户选择(例如，如图10所示选择/输入)和/或由用户(例如，使用gui 1500中的选项)输入的试验组件。gui 1500显示当前操作，在窗口1510中示出为“术中：输入组件尺寸并且围绕髋臼放置圆”。
[0122]
在一些实施方案中，可以基于荧光透视图像1130中的特征点来自动放置圆1520。圆1520仅仅是示例。通常，图像识别和/或特征识别技术可以用于标识并定位髋臼组件230并且向用户提供适当的视觉、图形和/或其他指示。在一些实施方案中，程序可以包括促进用户调整圆1520的尺寸和定位的功能。gui 1500可以包括引导点以促进圆520的导航、尺寸调整和/或重新定位。可以使用圆520(例如，在适当的阶段以适用的数字校准的放射照相图像)来分析和/或估计生物力学参数和其他参数。在一些实施方案中，gui 1500还可以示出一个或多个特征点(诸如ps 130、gt-r-2120-r-2)术中闭孔角920-2和术中角度测量结果922-2等。
[0123]
图16示出了根据某些所公开的实施方案的显示术中荧光透视图像1130的示例性gui 1600，例示了髋假体植入物1620的肩部的标记。髋假体(例如，髋假体200)可以是根据用户选择(例如，如图10所示选择/输入)和/或由用户(例如，使用gui 1600中的选项)输入的试验组件。gui 1600显示当前操作，在窗口1610中示出为“术中：标记植入物的肩部”。
[0124]
在一些实施方案中，可以基于荧光透视图像1130中的特征点来自动标记髋假体肩部1620。在一些实施方案中，程序可以包括促进用户调整髋假体肩部1620的标记的尺寸和定位的功能。gui 1600可以包括引导点以促进在标记髋假体肩部1620时的导航、尺寸调整和/或重新定位。在一些实施方案中，gui 1600还可以示出一个或多个特征点(诸如ps 130、gt-r-2 120-r-2)术中闭孔角920-2和术中角度测量结果922-2、髋假体200的髋臼组件230、
围绕髋臼组件1520绘制的圆1520等。
[0125]
图17示出了根据某些所公开的实施方案的显示术中荧光透视图像1130的示例性gui 1700，其中在解剖特征之间绘制有骨盆参考线720-2。gui 1700显示当前操作，在窗口1710中示出为“术中：标记骨盆参考线”。在一些实施方案中，可以基于术中荧光透视图像1130中的特征点来自动放置骨盆参考线720-2。在一些实施方案中，程序可以包括促进用户调整骨盆参考线720-2的定位的功能。gui 1700可以包括引导点以促进术中图像1130中的骨盆参考线720-2的导航、尺寸调整和/或重新定位。骨盆参考线720-2可以对应于例如一个骨盆参考线160、165或170(例如，图1b所示)。例如，骨盆参考线720-2可以对应于参考线170(图1b)并且开始于下耻骨联合ps 130处并且延伸到髂前上棘asis-r 105-r(图17中未示出)。在一些实施方案中，骨盆参考线720-2可以用作基线以促进图像比较和/或图像配准。gui 1700还示出一个或多个特征点(诸如ps 130、gt-r-2 120-r-2)术中闭孔角920-2和术中角度测量结果922-2、髋假体200的髋臼组件230、围绕髋臼组件1520绘制的圆1520、被标记的髋假体肩部1620等。
[0126]
图18a示出了显示术中荧光透视图像1130的示例性gui 1800的视图，描绘了骨盆泪滴放射照相特征td 125的标记。图8示出了术中右骨盆泪滴放射照相特征td-r-2 125-r-2。gui 1800显示当前操作，在窗口1810中示出为“术中：标记泪滴”。在一些实施方案中，可以基于术中荧光透视图像1130中的特征点来自动确定td-r-2 125-r-2。在一些实施方案中，程序可以包括促进用户调整td-r-2 125-r-2的定位的功能。gui 1800可以包括引导点以促进td-r-2 125-r-2的导航和/或重新定位，如图18a所示。gui 1700还示出了一个或多个特征点(诸如ps 130、gt-r-2 120-r-2)、髋假体200的髋臼组件230、围绕髋臼组件1520绘制的圆1520、被标记的髋假体肩部1620、骨盆参考线720-2等。
[0127]
图18b示出了示例性gui 1800的另一个视图，显示了示出骨盆泪滴放射照相特征td 125-r-1的术前图像430(左侧)以及描绘骨盆泪滴放射照相特征td 125-r-2的标记的术中荧光透视图像1130(右侧)。图18b还示出了在ps 130-1和td-r-1 125-r-1之间绘制的线1820-1，以及在ps-130-2和td-r-2 125-r-2之间绘制的参考线1820-2。
[0128]
在一些实施方案中，可以基于参考线1820-1与另一条参考线(诸如术前图像430中的骨盆参考线720-1)之间的角度来确定术前泪滴角。可以基于参考线1820-2与另一条参考线之间的角度(诸如骨盆参考线720-2)在术中图像1130中确定对应术中泪滴角。当术前td角度与对应术中td角度之间的差的绝对值超过阈值时，可以显示警告，如窗口1830所示，指示用户“重新拍摄x光片”。警告指示在捕获术中图像1130时的c形臂定位(例如，相对于感兴趣的解剖特征，诸如td 125)不对应于在捕获术前图像时的c形臂定位。
[0129]
在常规系统中，可以在分析的后期阶段确定在术前图像中的成像设备(例如，c形臂)的相对位姿与术中图像中的对应相对位姿不同。因此，捕获新术中图像，并且重复先前步骤中的许多步骤，而无法保证新捕获的术中图像将是可接受的。
[0130]
在本文所公开的实施方案中，提供了术中图像的可接受性的早期指示(例如，如关于图12a、图12b和图13所述)，从而降低了术中图像将被认为不适用于稍后阶段的进一步术中分析的可能性(如图18b所示)。此外，在一些实施方案中，即使在图像被认为不适用于进一步术中分析的情况下(例如，由于在当前术中图像捕获时成像设备的相对定位的不准确性)，所公开的实施方案可以在捕获另一个术中图像时提供对成像设备定位的明确引导。在
一些实施方案中，引导可以基于术前td角度是否超过对应术中td角度或反之亦然(例如，对应术中td角度是否超过术前角度)。因此，基于术前td角度与对应术中td角度的角度差和量值，在一些实施方案中，可以经由窗口1840指示用户“倾斜c形臂头部朝向脚并且重新拍摄x光片—角度差超过阈值(角度差为5.2
°
)”因此，当确定术中图像不适用时，向操作者提供错误指示、关于术中td角度是否过低或过高的指示和c形臂重新定位指令。如本文所概述，c形臂重新定位指令(当要重新拍摄图像时)可以基于操作者可见的任何适当的突出解剖患者特征并且提供对成像设备的定位/重新定位的清晰引导。
[0131]
图19示出了示例性gui 1900，例示了数字髋臼组件模板230-t(其可以形成髋假体200的数字模板图像的一部分)与髋臼杯230(其可以是试验假体)对准。数字模板以后缀
“‑
t”指示，并且在图19中以虚线示出。gui 1900显示当前操作，在窗口1910中示出为“术中：旋转模板以匹配杯”。在一些实施方案中，窗口1920可以显示用于获得数字髋臼组件模板230-t的尺寸、类型和其他参数。图19(在窗口1920中)示出了用于创建数字髋臼组件模板230-t的髋臼杯，其类型为“pinnacle”，尺寸为“54mm”，其中衬垫/偏移为0。在一些实施方案中，选择的/输入的髋臼组件的尺寸可以用于缩放术中图像1130以用于与术前图像430叠加、匹配或比较。
[0132]
如图19所示，数字髋臼组件模板230-t可以叠加在术中图像1130中的髋臼组件230上方，并且旋转、重新定位和/或对准以与下面的髋臼组件230匹配。例如，对准工具1925可以用于使髋臼组件模板轴线1930旋转，直到数字髋臼组件模板230-t与术中图像1130中的髋臼组件230对准。在一些实施方案中，可以基于术中图像中的特征来自动放置数字髋臼组件模板230-t，并且用户可以对数字髋臼组件模板230-t的定位和对准进行调整。
[0133]
图20示出了示例性gui 1900，例示了数字股骨组件模板240-t(其可以形成髋假体200的数字模板图像的一部分)与髋臼杯230(其可以是试验假体)对准。数字模板以后缀
“‑
t”指示。gui 2000显示当前操作，在窗口1910中示出为“术中：在管中对准股骨模板”。在一些实施方案中，窗口2020可以显示与数字股骨模板220-t相关的尺寸、类型和其他参数。例如，图20(在窗口2020中)示出了与股骨柄240有关(与数字股骨模板240-t相关)的信息如类型为“pinnacle”，尺寸为“54mm”，其中类型/套管为标准偏移、头直径36并且头8.5。
[0134]
如图20所示，数字股骨模板240-t可以叠加在术中图像1130中的股骨f 155上方，并且旋转、重新定位和/或对准以与下面的股骨f 155匹配。例如，股骨对准工具可以用于使数字股骨模板240-t的股骨轴线245-t旋转，直到数字股骨模板240-t与术中图像1130中的股骨f 155对准。在一些实施方案中，可以基于术中图像中的特征来自动放置数字股骨模板240-t，并且用户可以对数字股骨模板240-t的定位和对准进行调整。
[0135]
图21示出了术中图像1130的部分或裁切图1130-c(以黑色虚线示出)叠加在术前图像430(以灰色实心线示出)上以使这两个图像中的股骨对准。gui 2100显示当前操作，在窗口2110中示出为“术中：对准股骨”。后缀
“‑
1”用于指术前图像中的特征，而后缀
“‑
2”用于指术中图像1130或术中裁切图1130-c中的对应特征。
[0136]
一旦已经叠加了术中图像1130-c，系统就可以生成定位在叠加的术中图像1130上的股骨模板220-t，使得其在术中裁切图1130-c中的定位与股骨模板220-t在术中图像中的定位(例如，如图20中)一致。在一些实施方案中，系统可以移除术中裁切图1130-c，同时保留叠加在术前图像430上的(生成的)股骨模板220。
[0137]
在一些实施方案中，“+”按钮2125和
“‑”
按钮2130促进操纵术中裁切图1130-c的尺寸，使得术中裁切图1130-c中的股骨f 150-2可以精确地匹配术前图像430中的股骨f 150-1。因为术中图像1130和术前图像430可能已经被一致地缩放(例如，基于特征、组件尺寸、解剖测量结果等)，所以当术前图像430中的股骨f 150-1和术中裁切图1130-c中的股骨f 150-2相对于骨盆之间存在微小对准和缩放差异时，缩放功能可能极少利用和/或仅用于微调。在术前图像430和术中裁切图1130-c之间可以发生对准差异，因为系统可能已经根据骨盆(例如，基于骨盆参考线720-1和720-2)将这些图像对准，但是这些图像中的股骨轴线可能不同。解决任何股骨缩放和对准差异可以确保在术中分析期间随后的步骤中正确计算偏移和腿长参数。
[0138]
图22示出了可以用于在确定各种生物力学参数之前确认术前图像430(左侧)和术中图像1130(右侧)中检测到的特征和参考线的gui 2200。
[0139]
gui 2200显示当前操作，示出为“术中：检查点—验证并确认点配准(外科医生)”，指示操作者确认术前图像430和术中图像1130中检测到的特征和参考线。
[0140]
在一些实施方案中，在确认后，可以保存带注释的术前图像430和术中图像1130。图22还在窗口2230中示出了指示用于得到确认的各种特征和参考线的表示的图例。如图22所示，正在指示操作者确认td-r 125-1和125-2、骨盆参考线720-1和720-2、gt-r-1 120-r-1(图22中未示出)和gt-r-2 120-r-2和髋假体肩部1620的位置。
[0141]
图23示出了包括术中分析图表2320的gui 2300，该图表概述了对应于各种股骨柄选择的腿长变化和偏移。gui 2200显示当前操作，在窗口2310中示出为“术中：试验分析”，并且还示出已经选择了“试验”。窗口2320示出了指示叠加图像中术前点和术中点的表示的图例。
[0142]
如果外科医生要在术中替换或以其他方式修改股骨柄假体，则图表2350提供腿长和偏移的变化。作为图表2350的另选方案，系统可以基于外科医生的期望偏移和腿长参数的输入来生成建议的股骨柄变化。如果外科医生希望将腿延长7毫米并且不改变偏移，例如，系统将针对系统中包含的所有股骨柄选项计算腿长和偏移，并且将呈现将最接近完成此目标的股骨柄选择。图表2350示出了股骨柄选择8.5，其中腿长差指示为1mm，偏移为4mm。
[0143]
在一些实施方案中，系统可以基于股骨解剖结构上的至少一个可标识点(诸如先前标识的大转子点(gt-r-1 120-r-1和gt-r-2 120-r-2)与股骨模板上的假设静止点(诸如股骨柄肩部1620的旋转中心)之间的矢量来生成图表2350(或建议)。当外科医生植入不同的股骨柄以生成图表2350时，标识的点在股骨模板上的定位无法改变(或最小程度地改变)。因此，柄肩部1620的旋转中心可以是此类近似的理想点。
[0144]
窗口2325示出了其他信息，指示从叠加分析得出腿长差被确定为1mm，并且选择的组件是54mm中性类型的髋臼杯，柄尺寸为11、标准偏移并且头长为8.5。
[0145]
gui 2330促进用户调整叠加透明度。用户可以使用gui 2325分析另一个图像。
[0146]
图24a和图24b示出了流程图，例示了用于对适用的术中图像进行术中分析的方法2400。在一些实施方案中，方法2400可以在可以联接到成像设备(诸如荧光透视成像设备)和显示器的处理器、计算机或计算装置上执行。
[0147]
在例程1300中，可以确定术中图像1130对进一步术中分析的适用性(例如，如关于图13所概述)。
[0148]
响应于确定术中图像1130适用，在框2405中，可以确定术中图像1130中的非静止解剖区域上(诸如股骨f 150上)的至少一个特征点(例如，在gt-r-2 120-r-2上)。非静止点(例如，在gt-r-2 120-r-2上)可以用于在后续步骤中建模植入物的至少一个维度的变化，可以影响偏移和腿长，这可以帮助进行实际改变之前的手术决策制定。
[0149]
在框2410中，可以在术中图像1130中围绕髋臼绘制圆1520。圆可以促进(例如基于已知解剖数据)确定与实际假体组件(例如，髋臼组件)相关的尺寸和其他参数以及组件的旋转中心。这些参数可以用于一致地缩放术中图像1130和术前图像430。
[0150]
在框2415中，可以标识股骨组件肩部1620。另外，在一些实施方案中，可以标识股骨组件肩部1620上的至少一个假设静止点—诸如股骨柄肩部1620的旋转中心等。股骨组件肩部上的假设静止点可以在即使植入不同的股骨柄的情况下也保持基本上静止，从而促进建模。
[0151]
在框2420中，可以确定术中图像1130上的静止参考线，诸如骨盆参考线720-2。骨盆参考线720-2和其他特征可以(与术前图像430中的骨盆参考线720-1一起)用于缩放和对准术中图像1130与术前图像430并且/或者促进术中图像1130在术前图像430上的叠加和对准。
[0152]
在框2425中，可以标识术中图像1130上的静止点，诸如泪滴td-r-2 125-r-2。
[0153]
参考图24b(其为方法2400的续)，在一些实施方案中，在框2430中，可以基于术中图像1130中的泪滴td-r-2 125-r-2的位置来确定术中图像1130对进一步术中分析的适用性的附加确认。例如，可以基于参考线1820-1(图18b，从ps 130-1到td 125-r-1)与另一条参考线(诸如术前图像430中的骨盆参考线720-1)之间的角度来确定术前泪滴角。可以基于参考线1820-2(图18b，从ps 130-2到td 125-r-2)与另一条参考线之间的角度(诸如骨盆参考线720-2)在术中图像1130中确定对应术中泪滴角。当术前td角度与对应术中td角度之间的差的绝对值超过阈值时，可以指示用户当前术中图像不适用于进一步术中分析。由于在框1300中执行的在捕获术中图像1130时执行的图像适用性分析，在框2430中，术中图像非适用性确定的可能性显著降低。
[0154]
在框2435中，在术中图像非适用性确定的不太可能事件中(框2435中的“否”)，可以调用框1350(图13)，其中可以指示用户“重新拍摄x光片”，并且警告可以进一步指示在捕获术中图像1130时的c形臂定位(例如，相对于感兴趣的解剖特征，诸如td 125)不对应于在捕获术前图像时的c形臂定位。在一些实施方案中，引导可以基于术前td角度是否超过对应术中td角度或反之亦然(例如，对应术中td角度是否超过术前角度)。因此，可以基于术前td角度与对应术中td角度的角度差和量值来指示用户“倾斜c形臂头部朝向脚”或“倾斜c形臂头部朝向头”。因此，当确定术中图像不适用时，向操作者提供：(a)错误指示，(b)关于术中td角度是否过低或过高的指示，和(c)c形臂重新定位指令。如本文所概述，c形臂重新定位指令(当要重新拍摄图像时)可以基于操作者可见的任何适当的突出解剖患者特征并且提供对成像设备的定位/重新定位的清晰引导。
[0155]
在框2435中，在术中图像适用的(更可能的)事件中(框2435中的“是”)，然后可以调用框2440。
[0156]
在框2440中，数字髋臼组件模板230-t(其可以形成髋假体200的数字模板图像的一部分并且基于用户选择的尺寸、类型和其他参数)可以与用于获得数字髋臼组件模板
230-t的髋臼杯230对准。数字髋臼组件模板230-t可以叠加在术中图像1130中的髋臼组件230上方，并且旋转、重新定位和/或对准以与下面的髋臼组件230匹配。
[0157]
当术中图像适用时，td-r-2 125-r-2也可以用作矢量的原点，该矢量终止于术中图像中的髋臼组件230的旋转中心处并且对应于术前图像430中的类似矢量。在一些实施方案中，后续步骤可以使用上述矢量以基于上述矢量在术前图像430中定位髋臼组件模板或代表性数字注释，诸如数字线或数字圆。
[0158]
在框2445中，股骨模板240-t(例如，基于尺寸、类型和其他用户选择的参数)可以与术中图像1130中的股骨f 150-r-2对准。数字股骨模板240-t可以叠加在术中图像1130中的股骨f 155上方，并且旋转、重新定位和/或对准以与下面的股骨f 150匹配。在术中图像1130上生成的股骨柄(240)和髋臼组件(230)模板在旋转中心(例如，如关于图2所述)连接，并且可以用于建模(待植入的)假体股骨柄和髋臼组件的实际定位。在一些实施方案中，在框2445中，已对准的股骨模板240-t的旋转中心和在术中图像1130和术前图像430中标识的股骨解剖结构上的至少一个附加特征点(例如，在框2405中标识的点gt 120)可以用于建模估计的偏移和腿长的变化—如果外科医生要使用可用替换假体来改变股骨柄植入物选择。
[0159]
在框2450中，术中图像裁切图1130-c可以叠加在术前图像430上以使这两个图像中的股骨对准。一旦已经叠加了术中图像1130-c并完成股骨对准，系统就可以生成股骨模板220-t，使得其在术中裁切图1130-c中的定位和定向与股骨模板220-t在术中图像中的定位(例如，如图20中)一致。在一些实施方案中，系统可以移除术中裁切图1130-c，同时保留叠加在术前图像430上的(生成的)股骨模板220。在一些实施方案中，框2450可以包括确认步骤以确认术前图像430和术中图像1130中检测到的特征和参考线是正确的。
[0160]
在框2455中，可以基于假体选择和外科医生提供的参数来执行试验分析和/或其他操作以确定各种解剖和生物力学参数。例如，在框2455中可以确定腿长差、偏移或髋臼前倾、或髋臼外展、或指示旋转中心的参数、或髋臼后倾、或以上的一些组合中的一者或多者。在一些实施方案中，在框2455中，可以基于外科医生的期望偏移和腿长参数的输入来建议股骨柄选择。
[0161]
图25根据描绘了某些所公开的实施方案的用于术中分析的示例性系统2500。在一些实施方案中，系统2500可以包括c形臂荧光透视成像设备(下文称为“c形臂”)2510，其可能能够以几个自由度运动。尽管。图25示出了c形臂2510作为示例性荧光透视成像设备，但是本文所公开的技术可以应用于能够相对于经历手术的患者140和/或相对于被成像的感兴趣区域做出位姿变化的任何术中荧光透视设备。
[0162]
在一些实施方案中，c形臂2510可以联接到x光源2525，该x射线源可以用在检测器2520处捕获的图像生成x光片。c形臂2510的运动可以由控制系统控制，该控制系统可以包括处理器和致动器，在一些情况下(例如，当c形臂2510是机器人时)可以响应于来自计算机2600的命令。由c形臂2510捕获的图像可以通过通信网络(其可以是有线或无线的)传输到计算子系统2600，该计算子系统可以存储、处理并在显示器2530上显示原始和/或处理图像。
[0163]
在一些实施方案中，操作者可以控制c形臂2525的移动。例如，显示器2530上的引导可以指示操作者在指定方向上倾斜c形臂以捕获术中图像，指示捕获图像的适用性并且/或者执行各种其他操作(例如，如关于图13和图24所概述)。可以相对于患者2540身上的突
出可见解剖特征(例如，头、脚等)提供引导。在图25中，箭头2550指示相对于患者2540的前后位(ap)方向。在图25中，患者2540被示出为人。然而，所公开的技术也可以与其他动物受试者一起使用。
[0164]
在一些实施方案中，计算子系统2600可以向c形臂2510提供角度差和/或角度量值。例如，计算机2600可以提供以下中的一者或多者：(a)术前闭孔角的量值、(b)术中闭孔角的量值、(b)术前闭孔角与术中闭孔角之间的差、(c)术前泪滴角的量值、(e)术中泪滴角的量值和/或(d)术前泪滴角与术中泪滴角之间的差。在一些实施方案中(例如，当c形臂是机器人时)，c形臂2510可以使用所接收的角度信息相对于c形臂在捕获最后术中图像时的定位对c形臂进行适当的调整。在其他实施方案中，诸如当操作者对c形臂运动进行控制时，可以经由消息和/或经由显示器2530上的视觉指示来指示并引导操作者要对c形臂2510执行的操作。
[0165]
在一些实施方案中，显示器2530可以包括促进用户输入到计算子系统2600的触摸屏功能。显示器2530因此可以用作输入和输出装置两者。因此，显示器2530可以包括用于用户操纵显示图像、输入用户注释、促进用户菜单选择等的功能。在一些实施方案中，显示器接口可以生成图形和/或其他可视化，这些图形和/或其他可视化可以增强或叠加在存储和捕获的图像上。在一些实施方案中，显示器2530可以进一步联接到可以远离显示器2530定位的另一个输入装置(诸如键盘、鼠标、操纵杆、游戏控制器、平板电脑等)。来自远程输入装置的输入可以由计算子系统2600处理并且在显示器2530上反映。
[0166]
图26描绘了根据某些所公开的实施方案的用于促进术前和术中分析的示例性计算子系统2600。计算子系统2600可以形成术中医疗系统的一部分(例如，如图25所示)，并且可以联接到一个或多个成像装置，包括c形臂装置。在一些实施方案中，计算子系统2600可以从成像装置(例如，c形臂2510)接收图像并且/或者请求或触发捕获新的术前图像和/或术中图像(例如，当确定图像不适用时)。计算子系统2600可能能够执行本文所公开的方法，包括方法1300和/或2400。
[0167]
如图26所示，计算子系统2600可以包括可以使用连接件2606连接的处理器2650、存储器2670和通信接口2602。连接件2606可以采取总线、线、光纤、电子接口、链路等形式，其可以操作地联接上述组件。
[0168]
通信接口2602可能能够有线地(例如，使用有线通信接口2602b)和/或无线地(例如，使用无线通信接口2602a)与另一个装置或组件(例如，c形臂2510、远程服务器、私有云等)通信。在一些实施方案中，捕获的图像(例如，术前图像430和术中图像1130)、成像系统(例如，c形臂2510)状态(其可以包括x光源2525的当前或先前位姿)等可以通过通信接口2602接收并且存储在存储器2670中并且/或者使用显示器2530显示。有线通信可以通过有线网络发生。无线通信可以包括通过无线局域网(wlan)(可以基于ieee 802.11标准)和/或无线广域网(wwan)(可以基于蜂窝通信标准，诸如第五代(5g)网络或长期演进(lte))进行的通信。
[0169]
在一些实施方案中，计算子系统2600可以包括用户界面(例如，通过显示器2530上的触摸屏)，该用户界面可以促进用户输入(例如，存储、选择、操纵、注释、比较、分析和/或叠加图像、提供命令、调用程序和/或运用由计算子系统2600提供的其他功能)。在一些实施方案中，可选的控制接口2608可以用于与处理器2650和c形臂2510通信，并且可以由处理器
2650用于与c形臂2510交换命令和控制信息。
[0170]
计算子系统2600还可以包括显示器接口2610，该显示器接口可以与显示器2530交互以提供视觉反馈(例如，配置信息、显示术前图像430、显示术中图像1130、显示程序相关信息、系统状态信息等)。在一些实施方案中，显示器2530可以包括促进用户输入的触摸屏功能。因此，显示器2530可以包括用于用户操纵显示图像、输入用户注释、促进用户菜单选择等的功能。在一些实施方案中，显示器接口可以中继计算机生成的图形和/或其他可视化，这些图形和/或其他可视化可以增强或叠加在存储和捕获的图像上。显示器接口2610可以与处理器2650通信，并且可以由处理器2650控制。在一些实施方案中，计算子系统2600还可以联接到另一个输入装置以促进用户输入，该用户输入可以在显示器2530上反映。
[0171]
在一些实施方案中，存储器2670可以包括主存储器或主存(例如，ram)和存储装置2660(例如，硬盘、固态存储器、光学介质等)。程序代码2679可以存储在存储器2670中，并且由处理器2650读取和执行以执行本文所公开的技术。存储装置2660可以包括rom、eprom、nvram、闪存存储器、固态存储器、其他辅助存储装置和其他计算机可读介质(例如，固定和/或可移动驱动器、光盘等)。计算机可读介质2620可以用数据库、数据结构、数据等和/或用计算机程序编码。通过示例但非限制的方式，这种计算机可读介质可包括cd-rom、闪存卡、便携式驱动器或其他光盘存储装置、磁盘存储装置、固态驱动器、其他存储装置、或可用于存储呈指令或数据结构的形式的期望的程序代码并且可由计算机访问的任何其他介质。
[0172]
存储器2670可以存储图像(术前图像和术中图像，包括有用户注释和/或其他增强信息)、患者数据、解剖测量结果、与假体有关的数据库等。存储器2670可以包括配置信息2677，该配置信息可以提供与程序设置、用户配置文件信息、用户偏好等有关的信息。
[0173]
本文所述的方法可能以硬件、固件、软件或它们的组合来实现。对于硬件具体实施，处理器2650可在一个或多个专用集成电路(asic)、数字信号处理器(dsp)、图像处理器、数字信号处理设备(dspd)、可编程逻辑设备(pld)、现场可编程门阵列(fpga)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、电子设备、被设计成执行本文所述的功能的其他电子单元或它们的任何组合内实现。在一些实施方案中，处理器2650可以包括执行以下中的一者或多者的能力：图像分析以确定并标记特征；比较图像；使用解剖和/或其他提供的信息与图像特征结合以估计尺寸、距离、旋转中心和/或图像特征之间的角度；叠加图像；响应于用户输入执行实时图像操纵以缩放、旋转和对准图像；和/或执行本文所公开的方法(例如，方法1300和/或2400)中概述的其他功能等。在一些实施方案中，可以使用图像分析引擎2656来执行以上功能。在一些实施方案中，处理器2650还可以包括试验分析引擎2658，该试验分析引擎可以根据假体或假体组件的使用或变化来估计生物力学参数和/或解剖效果。在一些实施方案中，在估计生物力学参数和/或解剖效果时，试验分析引擎2658可以使用由图像分析引擎2656确定的信息(例如，尺寸、距离、特征位置、旋转中心、参考线等)连同已知患者解剖信息以及与假体和假体组件有关的信息。
[0174]
虽然出于说明目的结合具体实施方案描述了本公开，但本公开并不限于此。在不脱离本公开范围的前提下，可对本公开进行各种调整和修改。因此，所附权利要求书的实质和范围不应受到前述描述的限制。