AT528782A1

AT528782A1 - Verfahren zur Herstellung einer Schablone für eine Knochenplatte

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Publication number: AT528782A1
Application number: ATA50828/2024A
Authority: AT
Original assignee: I T S Gmbh
Priority date: 2024-10-15
Filing date: 2024-10-15
Publication date: 2026-05-15
Also published as: WO2026080955A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Schablone für eine Knochenplatte zur Versorgung einer Fraktur eines Knochens eines Menschen oder Tieres, insbesondere für eine Knochenplatte zur Versorgung einer Beckenfraktur eines Menschen. Um die Schablone mit hoher Anwendungspraktikabilität patientenspezifisch herzustellen, ist vorgesehen, dass ein digitaler Datensatz einer Aufnahme von Knochenbruchstücken der Fraktur mit einem bildgebenden Aufnahmeverfahren, insbesondere MRI oder CT oder Röntgenverfahren, erhalten ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: a) Erstellung eines digitalen, insbesondere virtuellen, dreidimensionalen Knochenmodells der Knochenbruchstücke basierend auf dem Datensatz; b) Ermittlung eines an das Knochenmodell angepassten digitalen Schablonendesigns; c) Fertigen, insbesondere 3-D-Drucken, der Schablone basierend auf dem ermittelten Schablonendesign. Weiter betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Datenverarbeitung, ein System zur Herstellung der Schablone und ein Computerprogrammprodukt.

Description

Beschreibung

VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINER SCHABLONE FÜR EINE KNOCHENPLATTE

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Schablone für eine Knochenplatte zur Versorgung einer Fraktur eines Knochens eines Menschen oder Tieres, insbesondere für eine Knochenplatte zur Versorgung einer Beckenfraktur eines Menschen.

[0002] Weiter betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Datenverarbeitung.

[0003] Des Weiteren betrifft die Erfindung ein System zur Herstellung einer Schablone für eine Knochenplatte zur Versorgung einer Fraktur eines Knochens eines Menschen oder Tieres, insbesondere für eine Knochenplatte zur Versorgung einer Beckenknochenfraktur eines Menschen.

[0004] Weiterhin betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt.

[0005] Zur Versorgung einer Beckenfraktur eines Menschen ist es bekannt, Knochenbruchstücke operativ mit einer Knochenplatte, welche mit den Knochenbruchstücken verschraubt wird, zu fixieren. Dies kann sich als komplex darstellen, da bei einer Beckenfraktur Knochenbruchstücke relativ groß und disloziert sein können. Die Knochenplatte ist in der Regel aus Metall, insbesondere Titan oder Stahl, gebildet. Üblicherweise wird die Knochenplatte mit Verformen der Knochenplatte an eine jeweilige vorliegende Beckenfraktur angepasst. Es ist bekannt, hierfür eine Schablone, auch bezeichnet als Template, einzusetzen, wobei in der Regel die Schablone aus einer leicht verformbaren Platte, welche zu einer Gestalt der einzusetzenden Knochenplatte korrespondiert, gebildet ist. Üblicherweise wird operativ eine Gestalt der Schablone mit Verbiegen der Schablone an die Beckenfraktur angepasst und nachfolgend in der Regel in nicht operativer Umgebung die Gestalt der Knochenplatte mit Verbiegen der Knochenplatte gemäß der Gestalt der Schablone geformt. Anschließend kann die Knochenplatte zur Versorgung der Beckenfraktur operativ zur Fixierung der Knochenbruchstücke eingesetzt werden.

[0006] Hier setzt die Erfindung an. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, mit welchem eine Herstellung einer Schablone mit hoher Anwendungspraktikabilität patientenspezifisch ermöglicht ist.

[0007] Weiter ist es ein Ziel der Erfindung, eine Vorrichtung zur Datenverarbeitung der eingangs genannten Art anzugeben, welche eingerichtet ist, zur Herstellung einer Schablone eine Ermittlung eines Schablonendesigns einer Schablone für eine Knochenplatte mit hoher Anwendungspraktikabilität patientenspezifisch zu ermöglichen.

[0008] Des Weiteren ist es ein Ziel der Erfindung, ein System der eingangs genannten Art anzugeben, mit welchem eine Herstellung einer Schablone mit hoher Anwendungspraktikabilität patientenspezifisch ermöglicht ist.

[0009] Weiterhin ist es ein Ziel der Erfindung, ein Computerprogrammprodukt der eingangs genannten Art anzugeben, mit welchem eine Herstellung einer Schablone, insbesondere eines Schablonendesigns der Schablone, mit hoher Anwendungspraktikabilität patientenspezifisch ermöglicht ist.

[0010] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, wenn bei dem Verfahren ein digitaler Datensatz einer Aufnahme von Knochenbruchstücken der Fraktur mit einem bildgebenden Aufnahmeverfahren, insbesondere MRI oder CT oder Röntgenverfahren, erhalten ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

a) Erstellung eines digitalen, insbesondere virtuellen, dreidimensionalen Knochenmodells der Knochenbruchstücke basierend auf dem Datensatz;

b) Ermittlung eines an das Knochenmodell angepassten digitalen Schablonendesigns;

C) Fertigen, insbesondere 3-D-Drucken, der Schablone basierend auf dem ermittelten

Schablonendesign.

[0011] Auf diese Weise kann die Schablone angepasst an das virtuelle Knochenmodell erstellt werden und insbesondere in weiterer Folge die Knochenplatte entsprechend der Schablone umgesetzt, insbesondere anhand der Schablone verformt werden. Dies ermöglicht es, einen opera-

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tiven Aufwand am Patienten zu reduzieren und/oder die Schablone, insbesondere das Schablonendesign, mit hoher Anpassungsqualität an die Knochenbruchstücke auszubilden. Das Fertigen der Schablone erfolgt üblicherweise mit einem Fertigungsverfahren. Das Fertigungsverfahren kann mit einem Gießverfahren, Zerspanungsverfahren oder vorzugsweise mit additiver Fertigung umgesetzt sein, oder im Besonderen ein jeweiliges dieser sein. Eine große Effizienz ist erreichbar, wenn die Schablone mit 3-D-Drucken hergestellt wird. Mit dem Fertigen kann die Schablone gemäß dem ermittelten Schablonendesign hergestellt, insbesondere als physikalisches Objekt realisiert, werden. Dies ermöglicht es, die Schablone, insbesondere deren Gestalt, patientenspezifisch angepasst herzustellen.

[0012] Das Schablonendesign bzw. die Schablone wird üblicherweise für die Knochenplatte gebildet, um die Knochenplatte gemäß der hergestellten Schablone zu verformen, insbesondere zu verbiegen. Das Verformen, insbesondere Verbiegen, kann mit Anlegen und Anformen der Knochenplatte an die Schablone umgesetzt werden. Dies erfolgt üblicherweise im Einsatz der hergestellten Schablone. Die Schablone kann als Werkzeug zur Befestigung der Knochenplatte an den Knochenbruchstücken zu fungieren, wie insbesondere nachstehend in diesem Dokument erläutert. Das Verformen, insbesondere Verbiegen, der Knochenplatte wird üblicherweise von einem Benutzer, insbesondere einem Operateur, durchgeführt. Üblicherweise definiert das Schablonendesign die herzustellende Schablone, insbesondere deren Gestalt. Üblicherweise ist das Schablonendesign und/oder die herzustellende Schablone, insbesondere deren Design, abgestimmt auf die Knochenplatte, insbesondere deren Design, ausgebildet, um mit Verformen, insbesondere Verbiegen, der Knochenplatte eine Gestalt der Knochenplatte zumindest abschnittsweise, insbesondere überwiegend, vorzugsweise im Wesentlichen gänzlich, gemäß der hergestellten Schablone umzusetzen. Die kann wie eingangs beschrieben umgesetzt werden.

[0013] Das bildgebende Aufnahmeverfahren kann eine Computertomographie, abgekürzt häufig als CT bezeichnet, oder eine Magnetresonanztomographie, abgekürzt häufig als MRT oder MRI bezeichnet, oder ein Röntgenverfahren sein. Der digitale Datensatz repräsentiert üblicherweise eine mit dem bildgebenden Aufnahmeverfahren generierte Aufnahme der Fraktur, insbesondere der Knochenbruchstücke der Fraktur. Der digitale Datensatz kann gemäß DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) umgesetzt sein, insbesondere ein DICOM-Datensatz sein. Das bildgebende Aufnahmeverfahren kann als bildgebendes Verfahren bezeichnet sein. Die Aufnahme beschreibt in der Regel eine mit dem Aufnahmeverfahren ermittelte dreidimensionale Darstellung und/oder Anordnung relativ zueinander der Knochenbruchstücke. Dies ermöglicht es, basierend auf dem Datensatz, insbesondere im Schritt a), das dreidimensionale Knochenmodell zu erstellen. Das Knochenmodell ist üblicherweise computergeneriert. Das Knochenmodell wird üblicherweise als digitaler Zwilling der Knochenbruchstücke umgesetzt. Das digitale Knochenmodell kann ein virtuelles Knochenmodell sein. Das Knochenmodell kann mit einer elektronischen Datenverarbeitungseinrichtung erstellt werden. Die Ermittlung des Schablonendesigns kann mit der Datenverarbeitungseinrichtung, insbesondere abhängig von Benutzerinteraktionen, wie Benutzereingaben, erfolgen. Die Schritte a) und b) sind üblicherweise computergestützt, insbesondere computerimplementiert, umgesetzt, insbesondere mit der Datenverarbeitungseinrichtung. Das Knochenmodell kann, insbesondere mit einer elektronischen Abbildungseinrichtung, visuell einem Benutzer dargestellt werden. Die Abbildungseinrichtung kann Teil der Datenverarbeitungseinrichtung sein. Üblicherweise wird im Schritt a) und/oder b) das Knochenmodell dem Benutzer visualisiert.

[0014] Die im Schritt b) durchgeführte Ermittlung des Schablonendesigns kann gänzlich automatisiert oder mit Benutzerinteraktionen, insbesondere abhängig von den Benutzerinteraktionen, erfolgen. Die Benutzerinteraktionen können Benutzereingaben sein. Beispielsweise können die Benutzerinteraktionen eine Lokalisierung und/oder eine Erstreckung des Schablonendesigns relativ zum Knochenmodell angeben. Das Schablonendesign ist üblicherweise durch Schablonendesigndaten repräsentiert, insbesondere durch diese umgesetzt. Das Schablonendesign, insbesondere die Schablonendesigndaten, beschreiben üblicherweise ein Design, insbesondere eine Gestalt und/oder geometrische Eigenschaften, der herzustellenden Schablone. Die Schritte a) und/ oder b) werden üblicherweise computerimplementiert durchgeführt. Das Schablonendesign kann

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abhängig von den Benutzerinteraktionen, insbesondere computerimplementiert, generiert werden. Im Schritt b) können Schablonendesigndaten erzeugt werden, welche das an das Knochenmodell angepasste Schablonendesign repräsentieren. Üblicherweise wird im Schritt c) die Schablone basierend auf dem im Schritt b) ermittelten Schablonendesign, insbesondere den Schablonendesigndaten, gefertigt. Das Fertigen, insbesondere die Durchführung des Fertigungsverfahrens, kann mit einer Fertigungsvorrichtung erfolgen. Die Fertigungsvorrichtung kann einen 3-DDrucker zum 3-D-Drucken der Schablone aufweisen, insbesondere ein solcher sein. Das im Schritt b) ermittelte Schablonendesign wird üblicherweise an die Fertigungsvorrichtung, insbesondere den 3-D-Drucker, übermittelt. Dies erfolgt in der Regel durch Übermittlung der Schablonendesigndaten an die Fertigungsvorrichtung, insbesondere den 3-D-Drucker. Die Schablonendesigndaten können in ein für die Fertigungsvorrichtung, insbesondere den 3-D-Drucker, geeignetes Datenformat zum Drucken der Schablone basierend auf den Schablonendesigndaten überführt werden und/oder in einem solchen Datenformat an die Fertigungsvorrichtung, insbesondere den 3-D-Drucker, übermittelt werden. Dies kann nach der Ermittlung des Schablonendesigns erfolgen und/oder im Schritt b) erfolgen. Die Fertigungsvorrichtung, insbesondere der 3-D- Drucker, ist üblicherweise eingerichtet, die Schablone gemäß den Schablonendesigndaten zu drucken.

[0015] Günstig ist es, wenn im Schritt b) das Schablonendesign basierend auf Gestaltungsparametern eines Ausgangsdesigns einer Schablonenart und/oder eines Ausgangsdesigns einer Knochenplattenart ermittelt, insbesondere berechnet, wird. Die Schablonenart kann zur herzustellenden Schablone korrespondieren. Das Ausgangsdesign ist üblicherweise mit den Gestaltungsparametern beschrieben. Die Knochenplattenart kann zu einer Knochenplatte, für welche die herzustellende Schablone hergestellt wird, korrespondieren. Das jeweilige Ausgangsdesign, insbesondere die Gestaltungsparameter, können eine Gestalt, geometrische Eigenschaften, eine Oberflächenform, eine relative Position und/oder Ausrichtung von Öffnungen, insbesondere Öffnungen für ein Hindurchführen von Befestigungselementen, wie beispielsweise Knochenschrauben, der jeweiligen Schablonenart bzw. Knochenplattenart definieren. Dies kann sich auf ein oder mehrere Segmente oder im Wesentlichen eine gänzliche Ausbildung der jeweiligen Schablonenart bzw. Knochenplattenart beziehen. Diese Eigenschaften des jeweiligen Ausgangsdesigns können jeweils mit den Gestaltungsparametern beschrieben sein. Die Öffnungen können die in diesem Dokument beschriebenen Öffnungen sein. Die Gestaltungsparameter und/oder das jeweilige Ausgangsdesign können zu einem nicht-angepassten Zustand des Schablonendesigns in Bezug auf das Knochenmodell korrespondieren. Anwendungspraktikabel ist es, wenn im Schritt b) das Ausgangsdesign aus mehreren Designs von verschiedenen Knochenplattenarten und/oder aus mehreren Designs von verschiedenen Schablonenarten, insbesondere von einem Benutzer, ausgewählt wird. Alternativ kann das Ausgangsdesign vorgegeben sein. Üblicherweise wird das angepasste Schablonendesign basierend auf den Gestaltungsparametern des Ausgangsdesigns ermittelt, insbesondere berechnet. Die Auswahl kann gänzlich automatisiert oder abhängig von Benutzerinteraktionen, insbesondere Benutzereingaben, durch den Benutzer erfolgen. Dem jeweiligen Ausgangsdesign können Gestaltungsparameter, insbesondere wie vorstehend beschrieben, zugeordnet sein, welche das jeweilige Ausgangsdesign beschreiben. Die jeweiligen Gestaltungsparameter können wie, insbesondere vorstehend, in diesem Dokument beschrieben ausgebildet sein. Zweckmäßig kann es sein, wenn das Schablonendesign ermittelt wird, sodass das Schablonendesign zu einem verformten, insbesondere verbogenen, Zustand des Ausgangsdesigns korrespondiert, insbesondere einen solchen darstellt. Die Knochenplatte, insbesondere deren Design, für welche Knochenplatte die Schablone hergestellt wird, kann zumindest abschnittsweise, vorzugsweise im Wesentlichen, zum Ausgangsdesign korrespondieren, insbesondere durch dieses repräsentiert sein. Das jeweilige Ausgangsdesign kann, insbesondere in Form der Gestaltungsparameter des jeweiligen Ausgangsdesigns, der Datenverarbeitungseinrichtung bereitgestellt sein, insbesondere in einem Speicher der Datenverarbeitungseinrichtung, gespeichert sein.

[0016] Vorteilhaft ist es, wenn im Schritt b), insbesondere zur Ermittlung des Schablonendesigns, ein digitales, insbesondere virtuelles, Schablonenmodell und/oder ein digitales, insbesondere virtuelles, Knochenplattenmodell generiert wird. Das Schablonenmodell und/oder das Knochenplattenmodell können an das Knochenmodell, insbesondere dessen Knochenbruchstücke, ange-

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passt sein und/oder werden, insbesondere um das Schablonendesign zu ermitteln. Das Schablonendesign kann basierend auf, insbesondere gemäß dem, an das Knochenmodell angepassten Schablonenmodell und/oder an das Knochenmodell angepassten Knochenplattenmodell gebildet werden. Insbesondere kann das Schablonendesign das an das Knochenmodell angepasste Schablonenmodell repräsentieren, im Speziellen sein. Das Schablonenmodell und/oder Knochenplattenmodell in einem jeweiligen an das Knochenmodell angepassten Zustand kann als angepasstes Schablonenmodell und/oder angepasstes Knochenplattenmodell bezeichnet sein. Beispielsweise kann es praktikabel sein, wenn das Knochenplattenmodell an das Knochenmodell, insbesondere dessen Knochenbruchstücke, angepasst wird und das Schablonendesign gemäß dem an das Knochenmodell angepassten Knochenplattenmodell generiert, insbesondere berechnet, wird. Das Schablonenmodell und/oder das Knochenplattenmodell kann mehrdimensional, insbesondere dreidimensional, umgesetzt sein. Dadurch kann eine hohe Anpassungsgenauigkeit des Schablonendesigns und/oder eine einfache Benutzersteuerung erreicht werden. Das Schablonenmodell und/oder das Knochenplattenmodell kann gemäß dem Ausgangsdesign, insbesondere den Gestaltungsparametern des Ausgangsdesigns, der Schablonenart bzw. Knochenplattenart gebildet sein. Vorteilhaft ist es, wenn das Schablonenmodell und/oder Knochenplattenmodell mit Manipulieren dieser an das Knochenmodell, insbesondere an dessen Knochenbruchstücke, angepasst wird. Dies kann insbesondere für eine jeweilige Gestalt des Schablonenmodells bzw. Knochenplattenmodells gelten. Das Anpassen, insbesondere das Manipulieren, wird üblicherweise virtuell durchgeführt. Das Manipulieren kann ein Verformen, insbesondere Verbiegen sein. Das Anpassen an das Knochenmodell kann derart erfolgen, dass eine Auflageoberfläche des Schablonenmodells und/oder Knochenplattenmodells korrespondierend zu einer Oberflächentopographie der Knochenbruchstücke des Knochenmodells ausgebildet ist. Günstig ist es, wenn das Schablonenmodell und/oder das Knochenplattenmodel abhängig von Benutzerinteraktionen manipuliert, insbesondere verformt oder verbogen, wird, um das Schablonenmodell und/oder Knochenplattenmodell an das Knochenmodell, insbesondere die Knochenbruchstücke des Knochenmodells, anzupassen. Das jeweilige Anpassen an das Knochenmodell, insbesondere Manipulieren, des Schablonenmodells und/oder Knochenplattenmodells kann berechnet, insbesondere simuliert werden. Dies kann mit einem Anpassungsalgorithmus, insbesondere einem Verformungsalgorithmus, erfolgen, welcher üblicherweise mit der Datenverarbeitungseinrichtung durchgeführt wird. Das Verformen kann ein Verbiegen des Schablonenmodells bzw. Knochenplattenmodells um eine oder mehrere Biegeachsen umfassen. Das Schablonenmodell und/oder Knochenplattenmodell kann jeweils eine Anfangsform aufweisen. Das Manipulieren kann ausgehend von der jeweiligen Anfangsform erfolgen. Die Gestaltungsparameter des jeweiligen Ausgangsdesigns können sich auf die jeweilige Anfangsform beziehen. Im Besonderen können das Schablonenmodell und/oder das Knochenplattenmodell ausgehend von einem nicht-angepassten Zustand manipuliert, insbesondere verformt, werden. Der nicht-angepasste Zustand kann zur jeweiligen Anfangsform korrespondieren. Beispielsweise kann ausgehend vom nichtangepassten Zustand das Schablonenmodell und/oder das Knochenplattenmodell zur Anpassung an das Knochenmodell anhand von Benutzerinteraktionen relativ zum Knochenmodell manipuliert werden, um die angepasste Schablonendesign zu ermitteln.

[0017] Das Schablonenmodell und/oder das Knochenplattenmodell kann, insbesondere im Schritt b), dem Benutzer visualisiert werden, insbesondere zusammen mit dem Knochenmodell und vorzugsweise dem Knochenmodell überlagert. Das Visualisieren kann mit der elektronischen Abbildungseinrichtung erfolgen. Es hat sich bewährt, wenn das Schablonenmodell und/oder das Knochenplattenmodell in verschiedenen Visualisierungszuständen, insbesondere zeitlich nacheinander, visualisiert werden, wobei die Visualisierungszustände einen Visualisierungszustand vor der jeweiligen Manipulation, insbesondere Verformung, und einen Visualisierungszustand nach der jeweiligen Manipulation, insbesondere Verformung, umfassen. Der Visualisierungszustand vor der Verformung kann zum jeweiligen nicht-angepassten Zustand korrespondieren. Der Visualisierungszustand nach der Verformung kann zum jeweiligen angepassten Zustand korrespondieren. Günstig ist es, wenn, insbesondere mit den Visualisierungszuständen, das Verformen, insbesondere Verbiegen, des Schablonenmodells und/oder Knochenplattenmodells schrittweise oder kontinuierlich visualisiert wird.

[0018] Die elektronische Abbildungseinrichtung kann eine Anzeigeeinrichtung, insbesondere einen Bildschirm, aufweisen, um die Modelle, insbesondere das Knochenmodell und vorzugsweise das Schablonenmodell und/oder das Knochenplattenmodel, dem Benutzer zu visualisieren. Vorteilhaft ist es, wenn die jeweilige Visualisierung, insbesondere des Knochenmodells, in einer, insbesondere interaktiven, virtuellen Umgebung erfolgt. Vorzugsweise gilt dies auch für die Visualisierung des Schablonenmodells und/oder des Knochenplattenmodells. Dies kann im Schritt b) erfolgen. Insbesondere kann die elektronische Abbildungseinrichtung zur Erzeugung der, insbesondere interaktiven, virtuellen Umgebung für den Benutzer eingerichtet sein. Die virtuelle Umgebung kann eine Virtuelle-Realitäts-Umgebung sein. Hierzu kann die elektronische Abbildungseinrichtung beispielsweise ein Virtual-Reality-Headset oder eine Virtual-Reality-Brille aufweisen, um dem Benutzer die Virtuelle-Realitäts-Umgebung darzustellen. Die Abbildungseinrichtung kann Steuerungsmittel zur Benutzerinteraktion aufweisen. Beispielsweise können die Steuerungsmittel ausgebildet sein, benutzergesteuert einen Zeiger relativ zum Knochenmodell zu bewegen und/oder Bezugspunkte relativ zum Knochenmodell festzulegen. Zweckmäßig ist es, wenn der Zeiger und/oder die Bezugspunkte von der Abbildungseinrichtung, insbesondere in der virtuellen Umgebung, dargestellt werden. Die in diesem Dokument beschriebenen Benutzerinteraktionen können mit den Steuerungsmitteln durchgeführt werden. Insbesondere können Benutzerinteraktionen zur Steuerung des Verfahrens, insbesondere der Ermittlung des Schablonendesigns, auf diese Weise erfolgen. Dies gilt insbesondere für eine Steuerung einer Manipulation des Knochenmodells und/oder des Schablonenmodells und/oder des Knochenplattenmodells, um das angepasste Schablonendesign zu ermitteln.

[0019] Anwendungspraktikabel ist es, wenn, insbesondere im Schritt b), die Ermittlung des Schablonendesigns abhängig von Benutzerinteraktionen, insbesondere Benutzereingaben, erfolgt. Die Benutzerinteraktionen können eine oder mehrere Lokalisierungen und/oder eine oder mehrere Erstreckungen, beispielsweise Erstreckungslinien, relativ zum Knochenmodell angeben. Günstig ist es, wenn das Schablonendesign basierend auf den Benutzereingaben, insbesondere Lokalisierungen und/oder Erstreckungen, generiert und/oder manipuliert wird, insbesondere relativ zum Knochenmodell. Die kann in analoger Weise für das Schablonenmodell und/oder Knochenplattenmodell gelten. Günstig ist es, wenn mit den Benutzerinteraktionen Bezugspunkte relatiıv zum Knochenmodell festlegbar und/oder manipulierbar sind, um die Lokalisierungen und/oder Erstreckungen anzugeben. Dies kann mit den Steuerungsmitteln erfolgen. Zweckmäßig ist es, wenn die Bezugspunkte derart angegeben werden, dass diese auf einer Knochenoberfläche der Knochenbruchstücke des Knochenmodells liegen. Praktikabel ist es, wenn mit einer Positionierung von mehreren der Bezugspunkte beabstandet voneinander eine Erstreckungslinie bestimmt wird, wobei die Erstreckunglinie eine der Erstreckungen angibt. Es können mehrere solche Erstreckungen, insbesondere auf die beschriebene Weise, angegeben werden. Die Gestaltungsparameter können Beschreibungsdaten, insbesondere aufweisend Bezugspunktdaten und/oder Erstreckungsliniendaten, umfassen, welche eine jeweilige Gestalt und/oder Erstreckung der Schablonenart bzw. Knochenplattenart beschreiben. Umsetzungspraktikabel ist es, wenn die Bezugspunkte und/oder die jeweilige Erstreckungslinie mit den Beschreibungsdaten in Beziehung gesetzt werden, um das Schablonendesign zu ermitteln. Die Bezugspunkte und/oder die Erstreckungslinie können dem Benutzer, insbesondere relativ zum Knochenmodell, visualisiert werden, üblicherweise mit der Abbildungseinrichtung. Die Bezugspunkte sind üblicherweise geometrische Bezugspunkte relativ zum Knochenmodell.

[0020] Üblicherweise wird im Schritt b), insbesondere zur Ermittlung des Schablonendesigns, das Schablonendesign derart konfiguriert, dass das jeweilige Ausgangsdesign, insbesondere dessen Gestaltungsparameter, an das Knochenmodell, insbesondere die Knochenbruchstücke des Knochenmodells, angepasst sind bzw. werden. Dies gilt insbesondere für eine durch die Gestaltungsparameter beschriebene Gestalt des Ausgangsdesigns. Dies kann derart umgesetzt sein, dass die Gestalt der Schablone zu einer Oberflächentopographie der Knochenbruchstücke des Knochenmodells korrespondiert. Dies kann, insbesondere alternativ oder kumulativ, zur Ermittlung des Schablonendesigns in analoger Weise für eine Konfiguration des Knochenplattenmodells und/oder des Schablonenmodells gelten, wobei diese an das Knochenmodell angepasst sind bzw. werden. Üblicherweise ist die jeweilige Auflageoberfläche mit mehreren Auflageober-

flächenabschnitten, welche zur Anordnung an unterschiedlichen der Knochenbruchstücken ausgebildet sind, umgesetzt.

[0021] Von Vorteil ist es, wenn im Schritt b) die Knochenbruchstücke des Knochenmodells in einer angepassten Anordnung der Knochenbruchstücke mit einer Frakturreduktion generiert, und insbesondere visualisiert, werden, um das Schablonendesign angepasst an die angepasste Anordnung zu ermitteln. Dies erfolgt üblicherweise im Schritt b) vor der Ermittlung des Schablonendesigns. Die in diesem Dokument beschriebene Ermittlung des Schablonendesigns kann dann in Bezug auf, insbesondere angepasst, an die angepasste Anordnung der Knochenbruchstücke des Knochenmodells erfolgen. Die Frakturreduktion kann durch einen reduzierten Frakturabstand oder durch eine zusammengesetzte Form der Knochenbruchstücke umgesetzt werden. Die angepasste Anordnung kann eine geplante postoperative Anordnung der Knochenbruchstücke relativ zueinander sein. Die Frakturreduktion kann gänzlich automatisiert oder mit Benutzerinteraktionen erstellt, insbesondere simuliert, werden. Günstig ist es, wenn die Knochenbruchstücke basierend auf Benutzerinteraktionen manipulierbar sind, um die Knochenbruchstücke mit der Frakturreduktion relativ zueinander anzuordnen. Beispielsweise ist es praktikabel, wenn basierend auf den Benutzerinteraktionen die Knochenbruchstücke des Knochenmodells relativ zueinander bewegbar sind bzw. bewegt werden, um die Frakturreduktion herzustellen. Das Bewegen kann ein Verschieben der Knochenbruchstücke relativ zueinander sein. Günstig ist es, wenn die Bewegung der Knochenbruchstücke visualisiert wird, vorzugsweise schrittweise oder kontinuierlich. Dies erfolgt üblicherweise mit der Abbildungseinrichtung. Die Benutzerinteraktionen können Benutzereingaben sein. Die Benutzerinteraktionen können gemäß den in diesem Dokument beschriebenen Benutzerinteraktionen umgesetzt und/oder durchgeführt werden. Dies kann mit den Steuerungsmitteln der Abbildungseinrichtung erfolgen.

[0022] Günstig ist es, wenn die angepasste Anordnung, insbesondere die Frakturreduktion, der Knochenbruchstücke des Knochenmodells mit einer Spiegelung eines zu den Knochenbruchstücken korrespondierenden gesunden Knochenabschnitts einer in Bezug auf die Knochenbruchstücke anderen Körperhälfte generiert wird. Dadurch kann die Frakturreduktion effizient umgesetzt werden. Ist beispielsweise der Knochen ein Becken und befindet sich die Fraktur auf einem Beckenabschnitt einer Körperhälfte, ausgewählt aus der linken Körperhälfte oder rechten Körperhälfte, kann die Frakturreduktion mit einer Spiegelung eines zum Beckenabschnitt korrespondierenden gesunden Beckenabschnitts auf der anderen Körperhälfte generiert werden. Üblicherweise umfasst der digitale Datensatz eine Aufnahme des korrespondierenden gesunden Knochenabschnitts. Die Aufnahme des gesunden Knochenabschnitts kann Teil der Aufnahme der Knochenbruchstücke der Fraktur sein oder eine weitere Aufnahme mit dem bildgebenden Aufnahmeverfahren sein. Die jeweilige Körperhälfte bezieht sich üblicherweise auf den Körper, welcher die Fraktur aufweist.

[0023] Die Knochenplatte und/oder die jeweilige Knochenplattenart weist üblicherweise Öffnungen auf, um im operativen Einsatz der Knochenplatte die Knochenplatte durch die Öffnungen hindurch mit Befestigungselementen, insbesondere Befestigungsschrauben, am jeweiligen Knochenbruchstück zu befestigen. Das Befestigungselement kann ein Befestigungsbolzen, insbesondere eine Befestigungsschraube oder Befestigungsnagel oder Pin, oder ein Zangenwerkzeug sein. Die Befestigungsschraube kann eine Knochenschraube sein. Das jeweilige Anfangsdesign kann entsprechende Öffnungen definieren. Günstig ist es, wenn das Schablonendesign Öffnungen definiert und/oder die Schablone mit Öffnungen gebildet wird, welche zu den Öffnungen der Knochenplatte, insbesondere des jeweiligen Anfangsdesigns, korrespondieren. Das Schablonenmodell und/oder Knochenplattenmodell kann entsprechende Öffnungen aufweisen. Die Öffnungen des Schablonendesigns können gemäß den Öffnungen des angepassten Schablonenmodells oder angepassten Knochenplattenmodells umgesetzt sein. Es kann zweckmäßig sein, wenn mit den Bezugspunkten eine Positionierung von einer oder mehreren der Öffnungen relativ zum Knochenmodell, insbesondere am Knochenmodell, angeben wird. In der Regel ist eine genaue Positionierung und/oder Ausrichtung einer Befestigungsachse des jeweiligen Befestigungselementes relevant, um eine robuste Verbindung zwischen der Knochenplatte und den Knochenbruchstücken herzustellen. Eine jeweilige Öffnung der Knochenplatte, durch welche Öffnung im

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operativen Einsatz der Knochenplatte das jeweilige Befestigungselement zur Befestigung der Knochenplatte mit dem jeweiligen Knochenbruchstück hindurchbewegt, insbesondere eingeschraubt, wird, bietet häufig keine ausreichende Führung, um eine Positionierung und/oder Ausrichtung des Befestigungselementes mit hoher Genauigkeit festzulegen.

[0024] Von Vorteil ist es, wenn im Schritt b) am Knochenmodell Befestigungspunkte und/oder Befestigungsachsen zur Anordnung von Befestigungselementen, mit welchen Befestigungselementen die Knochenplatte, insbesondere im operativen Einsatz, an den Knochenbruchstücken befestigt wird, definiert, insbesondere ermittelt, werden. Die Befestigungspunkte und/oder Befestigungsachsen können gänzlich automatisiert und/oder mit Benutzerinteraktionen definiert, insbesondere ermittelt, werden. Üblicherweise wird im operativen Einsatz zur Befestigung der Knochenplatte an den Knochenbruchstücken ein jeweiliges der Befestigungselemente durch eine jeweilige Öffnung der Knochenplatte hindurch am jeweiligen Befestigungspunkt mit der Knochenplatte verbunden, insbesondere zumindest teilweise in die Knochenplatte versenkt, in der Regel eingeschraubt, wobei üblicherweise das Befestigungselement entlang der jeweiligen Befestigungsachse ausgerichtet ist. Das Schablonendesign und/oder, insbesondere im Schritt c), die Schablone können mit zu den Befestigungspunkten und/oder Befestigungsachsen korrespondierenden Führungskanälen ausgebildet werden. Das Schablonenmodell kann mit solchen Führungskanäle ausgebildet sein. Üblicherweise sind die Führungskanäle die vorstehenden jeweiligen Öffnungen. Auf diese Weise kann die Schablone genutzt werden, um in einem operativen Einsatz der Schablone einen Bohrer oder eines der Befestigungselemente über den jeweiligen Führungskanal gemäß der jeweiligen ermittelten Befestigungsachse zu führen, insbesondere zum jeweiligen Befestigungspunkt. Die Schablone kann dann als Werkzeug zur Befestigung der Knochenplatte an den Knochenbruchstücken im operativen Einsatz dienen. Die Schablone kann als Bohrschablone bezeichnet werden. Der jeweilige Führungskanal ist üblicherweise einer der Öffnungen der Knochenplatte zugeordnet. Die Führungskanäle können im Schritt c) mit dem Fertigungsverfahren, insbesondere dem 3-D-Drucken, und/oder, insbesondere nach dem Fertigungsverfahren, insbesondere dem 3-D-Drucken, mit Zerspanen, insbesondere Bohren, in die Schablone eingebracht werden. Üblicherweise korrespondiert eine Führungskanalachse, insbesondere deren Ausrichtung, des jeweiligen Führungskanals zur jeweiligen ermittelten Befestigungsachse, insbesondere deren Ausrichtung. Das Schablonendesign, insbesondere die Schablonendesigndaten, können die Führungskanäle entsprechend definieren. Das Schablonendesign kann mit einer entsprechenden Umsetzung der Führungskanäle ermittelt werden.

[0025] Vorteilhaft ist es, wenn das Schablonendesign und/oder die Schablone mit den Führungskanälen ausgebildet wird, sodass der jeweilige Führungskanal zu einer jeweiligen Öffnung der Knochenplatte, in einem an das Knochenmodell angepassten Zustand der Knochenplatte, korrespondiert, um bei auf der Knochenplatte angeordneter Schablone einen Bohrer oder ein Befestigungselement über den Führungskanal durch die Öffnung der Knochenplatte zu führen. Das Schablonendesign, insbesondere die Schablonendesigndaten, können die Führungskanäle entsprechend definieren. Die Ausbildung der Führungskanäle, insbesondere deren Führungskanalachsen, kann basierend auf dem Knochenmodell, insbesondere basierend auf dem angepassten Schablonenmodell und/oder angepassten Knochenplattenmodell sowie üblicherweise basierend auf den Befestigungspunkten und/oder Befestigungsachsen ermittelt, insbesondere berechnet, werden. Die Schablone kann im operativen Einsatz zur Befestigung der Knochenplatte an den Knochenbruchstücken derart auf der Knochenplatte angeordnet werden, dass der jeweilige Führungskanal und die zum Führungskanal korrespondierende Öffnung der Knochenplatte übereinander angeordnet sind, um den Bohrer oder das jeweilige Befestigungselement über den Führungskanal durch die Öffnung hindurch zum jeweiligen Knochenbruchstück zu führen. Eine Ausrichtung der Führungskanalachse des jeweiligen Führungskanals entspricht üblicherweise der jeweiligen ermittelten Befestigungsachse. Das Schablonenmodell kann mit entsprechenden Führungskanälen ausgebildet werden. Das Anordnen der Schablone auf der Knochenplatte ist üblicherweise ein temporäres Anordnen. Das Anordnen kann mit Herstellen einer formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen Verbindung, welche üblicherweise lösbar ist, zwischen der Schablone und der Knochenplatte umgesetzt sein. Das Schablonendesign und/oder die Schablone kann ausgebildet werden, zum, insbesondere vorgenannten, Anordnen der Schablone auf der Kno-

chenplatte im an das Knochenmodell angepassten Zustand der Knochenplatte eine formschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindung zwischen der Schablone und der Knochenplatte herzustellen. Das Schablonendesign und/oder die Schablone kann mit einem oder mehreren Anbringelementen ausgebildet sein, welche korrespondiert, insbesondere formkorrespondierend, zur Knochenplatte, insbesondere einem Rand der Knochenplatte, ausgebildet sind, um eine formschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindung mit der Knochenplatte zu bilden. Beispielsweise können das jeweilige oder die Anbringelemente ausgebildet sein, den Rand der Knochenplatte, insbesondere formschlüssig, zu umgreifen, um die Verbindung zu bilden. Die Ausbildung der Befestigungselemente kann basierend auf dem angepassten Schablonenmodell und/oder angepassten Knochenplattenmodell ermittelt, insbesondere berechnet, werden.

[0026] Es kann praktikabel sein, wenn das Schablonendesign abhängig von den Befestigungspunkten und/oder den Befestigungsachsen ermittelt wird. Das Schablonendesign kann derart ermittelt werden, dass die Öffnungen, insbesondere Führungskanäle, des Schablonendesigns entsprechend den Befestigungspunkten und/oder Befestigungsachsen ausgebildet und/oder angeordnet sind. Dies kann abhängig von Eigenschaften, insbesondere einer Form und/oder einer jeweiligen Position, von Öffnungen des zum Schablonendesign korrespondierenden jeweiligen Ausgangsdesign der Schablonenart und/oder Knochenplattenart erfolgen. Die Befestigungspunkte und/oder Befestigungsachsen können abhängig von einer Dickenverteilung und/oder Dichteverteilung des jeweiligen Knochenbruchstücks ermittelt werden. Die Dickenverteilung und/oder Dichteverteilung kann durch den Datensatz der Aufnahme angegeben sein und/oder im Knochenmodell repräsentiert sein. Die Ermittlung der Befestigungspunkte und/oder Befestigungsachsen kann gänzlich automatisiert oder mit Benutzerinteraktionen erfolgen. Das Schablonenmodell und/oder das Knochenplattenmodell kann derart an das Knochenmodell angepasst werden, dass die Öffnungen des Schablonenmodells und/oder des Knochenplattenmodells entsprechend den angegebenen Befestigungspunkten und/oder Befestigungsachsen ausgebildet sind.

[0027] Günstig ist es, wenn im Schritt b) das Schablonendesign derart korrespondierend zu einem Abschnitt eines der Knochenbruchstücke oder zu Abschnitten der Knochenbruchstücke des Knochenmodells angepasst wird, dass die Schablone an ein oder mehrere Knochenbruchstücke gemäß dem Knochenmodell unter Bildung eines Formschlusses anlegbar ist, um mit der Schablone eine Zugkraft auf das jeweilige Knochenbruchstück aufzubringen oder die Knochenbruchstücke relativ zueinander in Position zu halten. Auf diese Weise kann die Schablone im operativen Einsatz als Werkzeug genutzt werden, um das jeweilige Knochenbruchstück mit der Schablone zu ziehen und/oder die Knochenbruchstücke relativ zueinander in Position zu halten. Das relativ zueinander in Position halten kann unter Aufbringung einer Zugkraft auf die Knochenbruchstücke erfolgen. Dies kann praktikabel umgesetzt sein, wenn im Schritt b) das Schablonendesign derart korrespondierend zu einem Abschnitt eines der Knochenbruchstücke oder zu Abschnitten der Knochenbruchstücke des Knochenmodells angepasst wird, dass das Schablonenmodell an ein oder mehrere Knochenbruchstücke des Knochenmodells anlegbar ist, um mit der Schablone eine Zugkraft auf das jeweilige Knochenbruchstück aufzubringen oder die Knochenbruchstücke relativ zueinander in Position zu halten. Vorteilhaft ist es, wenn ein solches Anlegen des Schablonenmodells, insbesondere mit der elektronischen Datenverarbeitungseinrichtung, simuliert und/oder, insbesondere mit der Abbildungseinrichtung, visualisiert wird. Das Schablonendesign, insbesondere das Schablonenmodell bzw. die Schablone, kann mit einer oder mehreren Auskragungen und/oder einem oder mehreren Haken umgesetzt werden, um das Anlegen unter Bildung des Formschlusses zu ermöglichen.

[0028] Für eine hohe Einsatzfähigkeit ist es günstig, wenn die Schablone im Schritt c) mit einem biokompatiblen und/oder sterilisierbaren Material gebildet wird. Damit kann ein Komplikationsrisiko bei einer operativen Verwendung der Schablone, insbesondere einer Anwendung der Schablone innerhalb des Körpers, reduziert werden. Zweckmäßig ist es, wenn die Schablone für ein Set, gebildet mit, insbesondere aus, der Knochenplatte und der Schablone, hergestellt wird, insbesondere um die Schablone des Sets zu bilden. Üblicherweise kann die Knochenplatte gemäß der Schablonenform der hergestellten Schablone verformt, insbesondere verbogen, werden, um

die Knochenplatte an die Knochenbruchstücke der Fraktur anzupassen. Die Schablone kann mit Führungskanälen ausgebildet sein, um einen Bohrer oder ein Befestigungselement, insbesondere eine Befestigungsschraube, mit dem Führungskanal zu führen. Dies kann wie in diesem Dokument beschrieben umgesetzt sein. Die Knochenplatte ist üblicherweise überwiegend, insbesondere im Wesentlichen aus Metall, insbesondere Titan und/oder Stahl, gebildet.

[0029] Die Aufnahme der Knochenbruchstücke der Fraktur mit dem bildgebenden Aufnahmeverfahren, um den Datensatz zu generieren, kann als Teil des Verfahrens erfolgen. Das bildgebende Aufnahmeverfahren kann eine Computertomographie, abgekürzt häufig als CT bezeichnet, oder eine Magnetresonanztomographie, abgekürzt häufig als MRT oder MRI bezeichnet, oder ein Röntgenverfahren sein. Der operative Einsatz ist üblicherweise ein chirurgischer Einsatz. Die hergestellte Schablone kann als Teil eines chirurgischen Verfahrens zur Versorgung einer Fraktur eines Knochens, insbesondere eines Beckenknochens, eines Menschen oder Tieres mit einer Knochenplatte eingesetzt werden. Die Knochenplatte ist dabei üblicherweise entsprechend der Schablone geformt. Dies kann wie in diesem Dokument beschrieben umgesetzt sein.

[9030] Dem Knochenmodell kann ein, üblicherweise dreidimensionales, Koordinatensystem zugeordnet sein. Das Schablonendesign kann mit Bezug auf das Koordinatensystem ermittelt werden. Das Schablonenmodell und/oder das Knochenplattenmodell kann in Bezug auf das Koordinatensystem bestimmt werden. Die Bezugspunkte und/oder die jeweilige Erstreckung, insbesondere Erstreckungslinie, können in Bezug auf das Koordinatensystem bestimmt werden. Das jeweilige Ausgangsdesign kann in Bezug auf das Koordinatensystem angegeben werden. Das dreidimensionale Koordinatensystem gibt üblicherweise eine räumliche Anordnung an. Das dreidimensionale Koordinatensystem kann Teil eines Koordinatensystems mit mehr als drei Dimensionen sein. Eine Skalierung des Knochenmodells und eine Skalierung des Schablonendesigns werden üblicherweise miteinander assoziiert, insbesondere zur Ermittlung des Schablonendesigns. Im Besonderen können diese eine gleiche Skalierung aufweisen. Dies gilt in analoger Weise für eine Skalierung des Schablonenmodells, des Knochenplattenmodells und/oder des Ausgangsdesigns in Bezug auf die Skalierung des Knochenmodells.

[0031] Das weiter angegebene Ziel der Erfindung wird mit einer Vorrichtung zur Datenverarbeitung der eingangs genannten Art erreicht, wenn die Vorrichtung zur Datenverarbeitung Mittel, insbesondere zumindest einen Prozessor, umfasst, welche angepasst sind, die Schritte a) und b) des in diesem Dokument beschriebenen Verfahrens auszuführen. Die Vorrichtung zur Datenverarbeitung, insbesondere die Mittel, können für das Verfahren, insbesondere als Teil des Verfahrens, zur Herstellung der Schablone, insbesondere wie in diesem Dokument beschrieben, eingesetzt und mit entsprechenden Merkmalen und Wirkungen umgesetzt sein. Der Prozessor kann beispielsweise mit, insbesondere aus, einem oder mehreren Grafikprozessoren (auch als GPU bzw. graphics processing unit bezeichnet) gebildet sein. Die Vorrichtung zur Datenverarbeitung kann die in diesem Dokument beschriebene Datenverarbeitungseinrichtung sein.

[0032] Das des Weiteren angegebene Ziel der Erfindung wird mit einem System der eingangs genannten Art erreicht, wenn das System eine Einrichtung, welche eingerichtet ist, die Schritte a) und b) des in diesem Dokument beschriebenen Verfahrens, und eine Fertigungsvorrichtung, insbesondere einen 3-D-Drucker, welche eingerichtet ist, den Schritt c) des in diesem Dokument beschriebenen Verfahrens auszuführen, aufweist. Die Einrichtung kann die Vorrichtung zur Datenverarbeitung sein. Das System zur Herstellung einer Schablone ist insbesondere ausgebildet, das in diesem Dokument beschriebene Verfahren zur Herstellung einer Schablone durchzuführen. Das System zur Herstellung einer Schablone kann entsprechend den Merkmalen und Wirkungen, welche im Rahmen des Verfahrens zur Herstellung einer Schablone in diesem Dokument beschrieben sind ausgebildet sein. Analoges gilt auch für das Verfahren zur Herstellung einer Schablone im Hinblick auf das System. Im Speziellen kann das System eine Aufnahmeapparatur aufweisen, welche eingerichtet ist, dass in diesem Dokument beschriebene bildgebende Aufnahmeverfahren durchzuführen.

[0033] Das weiterhin angegebene Ziel der Erfindung wird mit einem Computerprogrammprodukt der eingangs genannten Art erreicht, wenn das Computerprogrammprodukt Befehle umfasst, die

bewirken, dass die in diesem Dokument beschriebene Vorrichtung zur Datenverarbeitung die Schritte a) und b) oder das in diesem Dokument beschriebene System die Schritte a) bis c) des in diesem Dokument beschriebenen Verfahrens ausführt. Zweckmäßig ist es, wenn das Computerprogrammprodukt als Teil der Vorrichtung zur Datenverarbeitung und/oder des Systems ausgebildet bzw. auf diesen bestimmungsgemäß installiert ist. Dies gilt in analoger Weise in umgekehrter Richtung. Von Vorteil ist es, wenn ein computerlesbares Speichermedium vorhanden ist, auf dem das Computerprogrammprodukt gespeichert ist.

[0034] Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen ergeben sich aus dem nachfolgend dargestellten Ausführungsbeispiel. In der Zeichnung, auf welche dabei Bezug genommen wird, zeigt:

[0035] Fig. 1 eine schematische Ablaufdarstellung eines Verfahrens zur Herstellung einer Schablone für eine Knochenplatte.

[0036] In Fig. 1 ist schematisch ein Ablauf 1 eines Verfahrens zur Herstellung einer Schablone für eine Knochenplatte dargestellt. Die Knochenplatte dient einer Versorgung einer Fraktur eines Knochens, vorzugsweise einer Beckenfraktur. Das Verfahren weist einen Schritt a) auf, in welchem basierend auf einem erhaltenen digitalen Datensatz einer mit einem bildgebenden Aufnahmeverfahren durchgeführten Aufnahme der Fraktur bzw. von Knochenbruchstücken der Fraktur ein virtuelles dreidimensionales Knochenmodell der Knochenbruchstücke erstellt wird. Der Datensatz kann dem Verfahren bereitgestellt sein. Es kann günstig sein, wenn das Durchführen der Aufnahme mit dem bildgebenden Verfahren Teil des Verfahrens ist, insbesondere in einem vor dem Schritt a) durchgeführten Schritt a0) des Verfahrens erfolgt. Vorteilhaft ist es, wenn das Knochenmodell in einer, insbesondere interaktiven, virtuellen Umgebung einem Benutzer visualisiert wird. Die virtuelle Umgebung kann eine Virtuelle-Realitäts-Umgebung sein.

[0037] In einem Schritt b) des Verfahrens wird ein an das Knochenmodell angepasstes Schablonendesign ermittelt, welches ein an das Knochenmodell angepasstes Design der Schablone beschreibt. Hierzu wird üblicherweise das Schablonendesign basierend auf Gestaltungsparameter eines Ausgangsdesigns einer Schablonenart und/oder eines Ausgangsdesigns einer Knochenplattenart ermittelt, insbesondere berechnet. Anwendungspraktikabel ist es, wenn durch den Benutzer das jeweilige Ausgangsdesign aus mehreren verschiedenen Knochenplattenarten und/ oder Schablonenarten ausgewählt wird. Es hat sich bewährt, wenn ein digitales, insbesondere virtuelles, dreidimensionales Knochenplattenmodell basierend auf dem Ausgangdesign der Knochenplattenart generiert wird, wobei das Knochenplattenmodel an die Knochenbruchstücke des Knochenmodells angepasst wird, um das Schablonendesign basierend auf dem angepassten Knochenplattenmodel zu generieren. Das Anpassen des Knochenplattenmodells kann mit Benutzerinteraktionen, insbesondere mit Verformen des Knochenplattenmodells, erfolgen. In analoger Weise kann dies, insbesondere alternativ oder kumulativ, mit einem basierend auf dem Ausgangdesign der Schablonenart generierten Schablonenmodell erfolgen. Das Knochenplattenmodell und/oder Schablonenmodell können in der virtuellen Umgebung dem Benutzer visualisiert werden, insbesondere gemeinsam mit dem Knochenmodell und vorzugsweise dem Knochenmodell überlagert.

[0038] Im Schritt b) können vor der Ermittlung des Schablonendesigns die Knochenbruchstücke des Knochenmodells in einer angepassten Anordnung mit einem reduzierten Frakturabstand oder in zusammengesetzter Form der Knochenbruchstücke generiert und visualisiert werden, um das Schablonendesign angepasst an die angepasste Anordnung der Knochenbruchstücke zu ermitteln. Das Generieren der angepassten Anordnung der Knochenbruchstücke des Knochenmodells kann insbesondere basierend auf Nutzerinteraktionen mit Bewegen der Knochenbruchstücke des Knochenmodells relativ zueinander erfolgen und/oder mit einer Spiegelung eines zu den Knochenbruchstücken korrespondierenden gesunden Knochenabschnitts einer in Bezug auf die Knochenbruchstücke anderen Körperhälfte erfolgen.

[0039] Günstig ist es, wenn im Schritt b) am Knochenmodell Befestigungspunkte und/oder Befestigungsachsen von Befestigungselementen, insbesondere Knochenschrauben, zur Anbringung der Knochenplatte an den Knochenbruchstücken definiert werden, um das Schablonendesign und/oder im nachfolgenden Schritt c) die Schablone mit zu den Befestigungspunkten und/

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oder Befestigungsachsen korrespondierenden Führungskanälen auszubilden. Die Schablone kann dann in einem operativen Einsatz der Schablone genutzt werden, um im Rahmen einer Befestigung der Knochenplatte an den Knochenbruchstücken über die Führungskanäle einen Bohrer und/oder Befestigungselemente, in der Regel Knochenschrauben, entsprechend den Befestigungspunkten und/oder Befestigungsachsen zu den Knochenbruchstücken zu führen. Bewährt hat es sich hierzu, wenn die Schablone mit den Führungskanälen ausgebildet wird, sodass der jeweilige Führungskanal zu einer jeweiligen Öffnung der Knochenplatte, in einem an das Knochenmodell angepassten Zustand der Knochenplatte, korrespondiert, um bei auf der Knochenplatte angeordneter Schablone das Befestigungselement, insbesondere die Knochenschraube, über den Führungskanal durch die Öffnung der Knochenplatte zu führen. Die Schablone wird dann häufig als Bohrschablone bezeichnet.

[0040] In einem Schritt c) des Verfahrens wird, üblicherweise mit einen 3-D-Drucker, ein 3-DDrucken der Schablone basierend auf dem ermittelten Schablonendesign durchgeführt. Die Schablone wird dabei üblicherweise aus einem biokompatiblen und sterilisierbaren Material ausgebildet. Die Schablone kann mit vorgenannten Führungskanälen ausgebildet werden. Der jeweilige Führungskanal kann zumindest teilweise, vorzugsweise gänzlich, mit dem 3-D-Drucken gebildet werden und/oder kann nach dem 3-D-Drucken der Schablone mit Entfernen von Schablonenmaterial, beispielsweise mit Bohren des Führungskanals, gebildet werden. Dies erfolgt üblicherweise als Teil des Schritts c).

[0041] Üblicherweise wird nach dem Schritt c) die Knochenplatte basierend auf der Gestalt der der Schablone verformt, insbesondere gebogen. In der Regel wird dabei zumindest ein Abschnitt der Knochenplatte an die Gestalt der Schablone angepasst. Dies kann von einer Person, beispielsweise der Operateur, durchgeführt werden. Dies kann als Teil des Verfahrens in einem Schritt d) erfolgen.

[0042] In einem Schritt e) kann im Rahmen eines operativen Einsatzes die Knochenplatte zur Versorgung der Fraktur des Knochens an den Knochenbruchstücken befestigt werden. Das Befestigen der Knochenplatte mit den Knochenbruchstücken wird üblicherweise mit Befestigungselementen, welche in der Regel Knochenschrauben sind, durchgeführt, wobei die Befestigungselemente durch Öffnungen der Knochenplatte hindurch mit den Knochenbruchstücken verbunden, insbesondere in diese eingeschraubt werden. Zweckmäßig können hierzu mit einem Bohrer Bohrlöcher in die Knochenbruchstücke eingebracht werden, wonach die Befestigungselemente durch die Knochenplatte hindurch in die Bohrlöcher eingebracht werden. Um das Einbringen der Bohrlöcher und/oder das Einschrauben der Schrauben zu erleichtern, kann mit Positionierung der Schablone vor den Knochenbruchstücken der jeweilige Führungskanal der Schablone als Führung dienen, um den Bohrer und/oder das jeweilige Befestigungselement gemäß der Führungskanalachse des Führungskanals ausgerichtet zum Knochenbruchstück zu führen. Eine Ausrichtung der Führungskanalachse korrespondiert üblicherweise zur Ausrichtung der jeweiligen Befestigungsachse, welche im Schritt b) basierend auf dem Knochenmodell definiert wurde. Im Besonderen kann die Schablone dabei mit den Führungskanälen derart ausgebildet sein, dass die Schablone auf der Knochenplatte anordenbar ist, um den Bohrer und/oder das jeweilige Befestigungselement mit dem jeweiligen Führungskanal geführt durch den Führungskanal und eine zum Führungskanal korrespondierende Öffnung der Knochenplatte, insbesondere hin zum jeweiligen Knochenstück, zu bewegen.

[0043] Auf diese Weise kann die Schablone mit hoher Anwendungspraktikabilität patientenspezifisch hergestellt werden und insbesondere eine zur Schablone korrespondierende Knochenplatte aufwandsarm an die jeweilige Knochenfraktur angepasst werden.

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Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung einer Schablone für eine Knochenplatte zur Versorgung einer Fraktur eines Knochens eines Menschen oder Tieres, insbesondere für eine Knochenplatte zur Versorgung einer Beckenfraktur eines Menschen, wobei ein digitaler Datensatz einer Aufnahme von Knochenbruchstücken der Fraktur mit einem bildgebenden Aufnahmeverfahren, insbesondere MRI oder CT oder Röntgenverfahren, erhalten ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

c) Fertigen, insbesondere 3-D-Drucken, der Schablone basierend auf dem ermittelten Schablonendesign.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt b) das Schablonendesign basierend auf Gestaltungsparametern eines Ausgangsdesigns einer Schablonenart und/oder eines Ausgangsdesigns einer Knochenplattenart ermittelt, insbesondere berechnet, wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt b) zur Ermittlung des Schablonendesigns ein digitales, insbesondere virtuelles, dreidimensionales Schablonenmodell und/oder ein digitales, insbesondere virtuelles, dreidimensionales Knochenplattenmodell, welche basierend auf dem Knochenmodell angepasst sind, generiert werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Schablonenmodell und/oder das Knochenplattenmodell mit Verformen, insbesondere Verbiegen, dieser manipuliert wird, vorzugsweise abhängig von Benutzerinteraktionen, um das Schablonenmodell und/oder Knochenplattenmodell an das Knochenmodell anzupassen.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Knochenmodell, und vorzugsweise das Schablonenmodell und/oder Knochenplattenmodell, in einer, insbesondere interaktiven, virtuellen Umgebung visualisiert wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt b) mit Benutzerinteraktionen Bezugspunkte relativ zum Knochenmodell festlegbar und/oder manipulierbar sind, um das Schablonendesign abhängig von den Bezugspunkten zu ermitteln und insbesondere das Schablonenmodell und/oder Knochenplattenmodell abhängig von den Bezugspunkten zu generieren.

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt b) die Knochenbruchstücke des Knochenmodells in einer angepassten Anordnung mit einem reduzierten Frakturabstand oder in zusammengesetzter Form der Knochenbruchstücke generiert werden, um das Schablonendesign angepasst an die angepasste Anordnung zu ermitteln.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die angepasste Anordnung der Knochenbruchstücke des Knochenmodells mit einer Spiegelung eines zu den Knochenbruchstücken korrespondierenden gesunden Knochenabschnitts einer in Bezug auf die Knochenbruchstücke anderen Körperhälfte generiert wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt b) am Knochenmodell Befestigungspunkte und/oder Befestigungsachsen von Befestigungselementen, insbesondere Knochenschrauben, zur Anbringung der Knochenplatte an den Knochenbruchstücken definiert werden, um das Schablonendesign und/oder die Schablone mit zu den Befestigungspunkten und/oder Befestigungsachsen korrespondierenden Führungskanälen zu bilden.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schablone mit den Führungskanälen ausgebildet wird, sodass der jeweilige Führungskanal zu einer jeweiligen Offnung der Knochenplatte, in einem an das Knochenmodell angepassten Zustand der Kno-

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chenplatte, korrespondiert, um bei auf der Knochenplatte angeordneter Schablone ein Befestigungselement, insbesondere eine Knochenschraube, über den Führungskanal durch die Öffnung der Knochenplatte zu führen.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt b) das Schablonendesign derart korrespondierend zu einem Abschnitt eines der Knochenbruchstücke oder zu Abschnitten der Knochenbruchstücke des Knochenmodells angepasst wird, dass die Schablone an eines oder mehrere der Knochenbruchstücke unter Bildung eines Formschlusses anlegbar ist, um mit der Schablone eine Zugkraft auf das Knochenbruchstück aufzubringen oder die Knochenbruchstücke relativ zueinander in Position zu halten.

12. Vorrichtung zur Datenverarbeitung, umfassend Mittel, insbesondere zumindest einen Prozessor, welche angepasst sind, die Schritte a) und b) des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11 auszuführen.

13. System zur Herstellung einer Schablone für eine Knochenplatte zur Versorgung einer Fraktur eines Knochens eines Menschen oder Tieres, insbesondere für eine Knochenplatte zur Versorgung einer Beckenknochenfraktur eines Menschen, aufweisend, die Vorrichtung zur Datenverarbeitung nach Anspruch 12, welche eingerichtet ist, die Schritte a) und b), und eine Fertigungsvorrichtung, insbesondere einen 3-D-Drucker, welche eingerichtet ist, den Schritt c) des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11 auszuführen.

14. Computerprogrammprodukt, umfassend Befehle, die bewirken, dass die Vorrichtung zur Datenverarbeitung nach Anspruch 12 die Schritte a) und b) oder das System nach Anspruch 13 die Schritte a) bis c) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 ausführt.

15. Computerlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogrammprodukt nach Anspruch 14 gespeichert ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Neue Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung einer Schablone für eine Knochenplatte zur Versorgung einer Fraktur eines Knochens eines Menschen oder Tieres, insbesondere für eine Knochenplatte zur Versorgung einer Beckenfraktur eines Menschen, um die Knochenplatte mit Anlegen und Anformen an die Schablone gemäß der hergestellten Schablone zu verformen, wobei ein digitaler Datensatz einer Aufnahme von Knochenbruchstücken der Fraktur mit einem bildgebenden Aufnahmeverfahren, insbesondere MRI oder CT oder Röntgenverfahren, erhalten ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

b) Ermittlung eines an das Knochenmodell angepassten digitalen Schablonendesigns, wobei am Knochenmodell Befestigungsachsen von Befestigungselementen, insbesondere Knochenschrauben, zur Anbringung der Knochenplatte an den Knochenbruchstücken definiert werden, um die Schablone mit zu den Befestigungsachsen korrespondierenden Führungskanälen zu bilden;

c) Fertigen, insbesondere 3-D-Drucken, der Schablone basierend auf dem ermittelten Schablonendesign, wobei die Schablone mit den Führungskanälen ausgebildet wird, sodass im operativen Einsatz ein Bohrer oder eines der Befestigungselemente über den jeweiligen Führungskanal gemäß der jeweiligen Befestigungsachse führbar ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Schablonenmodell und/ oder das Knochenplattenmodell mit Verformen, insbesondere Verbiegen, dieser manipuliert wird, vorzugsweise abhängig von Benutzerinteraktionen, um das Schablonenmodell und/oder Knochenplattenmodell an das Knochenmodell anzupassen.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt b) die Knochenbruchstücke des Knochenmodells in einer angepassten Anordnung mit einem reduzierten Frakturabstand oder in zusammengesetzter Form der Knochenbruchstücke generiert werden, um das Schablonendesign angepasst an die angepasste Anordnung zu ermitteln.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schablone mit den Führungskanälen ausgebildet wird, sodass der jeweilige Führungskanal zu ei-

ZULETZT VORGELEGTE ANSPRÜCHE

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AT 528 782 A1 2026-05-15

ner jeweiligen Öffnung der Knochenplatte, in einem an das Knochenmodell angepassten Zustand der Knochenplatte, korrespondiert, um bei auf der Knochenplatte angeordneter Schablone ein Befestigungselement, insbesondere eine Knochenschraube, über den Führungskanal durch die Öffnung der Knochenplatte zu führen.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt b) das Schablonendesign derart korrespondierend zu einem Abschnitt eines der Knochenbruchstücke oder zu Abschnitten der Knochenbruchstücke des Knochenmodells angepasst wird, dass die Schablone an eines oder mehrere der Knochenbruchstücke unter Bildung eines Formschlusses anlegbar ist, um mit der Schablone eine Zugkraft auf das Knochenbruchstück aufzubringen oder die Knochenbruchstücke relativ zueinander in Position zu halten.

Vorrichtung zur Datenverarbeitung, umfassend Mittel, insbesondere zumindest einen Prozessor, welche angepasst sind, die Schritte a) und b) des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 auszuführen.

System zur Herstellung einer Schablone für eine Knochenplatte zur Versorgung einer Fraktur eines Knochens eines Menschen oder Tieres, insbesondere für eine Knochenplatte zur Versorgung einer Beckenknochenfraktur eines Menschen, um die Knochenplatte mit Anlegen und Anformen an die Schablone gemäß der hergestellten Schablone zu verformen, aufweisend, die Vorrichtung zur Datenverarbeitung nach Anspruch 11, welche eingerichtet ist, die Schritte a) und b), und eine Fertigungsvorrichtung, insbesondere einen 3-D-Drucker, welche eingerichtet ist, den Schritt c) des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 auszuführen.

Computerprogrammprodukt, umfassend Befehle, die bewirken, dass die Vorrichtung zur Datenverarbeitung nach Anspruch 11 die Schritte a) und b) oder das System nach Anspruch 12 die Schritte a) bis c) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 ausführt.

Computerlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogrammprodukt nach Anspruch 13 gespeichert ist.

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ZULETZT VORGELEGTE ANSPRÜCHE