[发明专利]用于开发患者特定的脊柱植入物、疗法、操作和/或程序的系统、方法和/或装置

权利要求书

1.一种训练用于预测手术结果个体的脊柱手术的预测性模型的计算机实施方法，所述方法包括：

将与一个或多个先前个体相关的一个或多个手术前输入和一个或多个手术后输入输入到计算机系统中，其中与一个或多个先前个体相关的所述一个或多个手术前输入和所述一个或多个手术后输入中的每一个包括所述一个或多个先前个体的脊柱的一个或多个手术前医学图像和一个或多个手术后医学图像以及所述一个或多个先前个体的一个或多个手术前非成像数据和一个或多个手术后非成像数据；

使用所述计算机系统来确定来自所述一个或多个先前个体的所述脊柱的所述输入的一个或多个手术前医学图像和一个或多个手术后医学图像的一个或多个测量值，其中所述一个或多个测量值包括所述一个或多个先前个体的所述脊柱的一个或多个脊椎的位置；

使用所述计算机系统至少部分地基于所述一个或多个确定的测量值而确定所述一个或多个先前个体的所述脊柱的一个或多个手术前脊柱骨盆参数和一个或多个手术后脊柱骨盆参数，其中所述一个或多个先前个体的所述一个或多个手术前脊柱骨盆参数和所述一个或多个手术后脊柱骨盆参数包括腰椎脊柱前凸(LL)、手术前胸椎脊柱后凸(TK)、骨盆入射角(PI)、骨盆倾斜角(PT)或一个或多个脊椎的矢状面竖直轴线(SVA)中的一个或多个；

使用所述计算机系统来将数据压缩技术应用于所述一个或多个先前个体的所述确定的一个或多个手术前脊柱骨盆参数和所述一个或多个手术后脊柱骨盆参数以获得所述一个或多个先前个体的压缩的一个或多个手术前脊柱骨盆参数和一个或多个手术后脊柱骨盆参数；

使用所述计算机系统来过滤所述一个或多个先前个体的所述压缩的一个或多个手术前脊柱骨盆参数和所述一个或多个手术后脊柱骨盆参数，其中所述过滤包括过滤出包括高于预定阈值的噪声水平的所述一个或多个先前个体的一个或多个压缩的手术前脊柱骨盆参数和一个或多个手术后脊柱骨盆参数；和

使用所述计算机系统至少部分地基于所述一个或多个先前个体的所述过滤后的压缩的一个或多个手术前脊柱骨盆参数和一个或多个手术后脊柱骨盆参数、所述一个或多个先前个体的所述一个或多个手术前非成像数据和所述一个或多个先前个体的所述一个或多个手术后非成像而训练一个或多个预测性模型；和

使用所述计算机系统来在与一个或多个测试个体相关的一个或多个测试手术前输入和一个或多个测试手术后输入上测试所述训练的一个或多个预测模型，其中与一个或多个测试个体相关的所述一个或多个测试手术前输入和所述一个或多个测试手术后输入中的每一个包括所述一个或多个测试个体的脊柱的一个或多个测试手术前医学图像和一个或多个测试手术后医学图像，其中所述一个或多个测试个体与所述一个或多个先前个体分开，

其中所述训练和测试的一个或多个预测性模型配置成至少部分地基于来源于所述个体的脊柱的一个或多个手术前医学图像的一个或多个脊柱骨盆参数而预测所述个体的所述脊柱手术的所述手术结果，

其中所述计算机系统包括计算机处理器和电子存储媒体。

2.根据权利要求1所述的计算机实施方法，其中所述数据压缩技术包括傅立叶变换。

3.根据权利要求1所述的计算机实施方法，其中所述数据压缩技术包括多项式函数。

4.根据权利要求1到3中任一项所述的计算机实施方法，其中所述一个或多个预测性模型的所述训练至少部分地基于生成对抗网络(GAN)算法、卷积神经网络(CNN)算法或递归神经网络(RNN)算法中的一个或多个。

5.根据权利要求1到4中任一项所述的计算机实施方法，其进一步包括使用所述计算机系统通过将高斯过程应用于来自所述先前个体的所述脊柱的所述输入的一个或多个手术前医学图像的所述确定的一个或多个测量值来生成一个或多个扩增测量值，其中所述生成的一个或多个扩增测量值配置成用于训练所述一个或多个预测性模型。

6.根据权利要求1到5中任一项所述的计算机实施方法，其进一步包括使用所述计算机系统根据沿着竖直轴线旋转所述一个或多个先前个体的所述脊柱的所述一个或多个手术前医学图像和所述一个或多个手术后医学图像来生成一个或多个扩增测量值，其中所述生成的一个或多个扩增测量值配置成用于训练所述一个或多个预测性模型。