生成模型并模拟对外科手术修复部位的影响的系统和方法与流程

本公开涉及组织建模技术，且具体地，涉及利用组织建模技术来提供与外科手术修复组织缺损相关的临床决策支持。

背景技术：

以各种尺寸和材料特性生产了可植入的外科手术修复设备，诸如用于进行组织缺损修复操作(例如，疝修复、切口线加固、桥接、增强(augmentation)、切口线闭合等)的网片和缝合线，以适合一系列缺损和患者需求。通常，临床医生会随着不同的成功程度而试图在外科手术之前或术中选择与修复设备相关的适当的尺寸、形状以及固定技术。每位患者由于受检者解剖结构的无限变化与疾病和/或风险因素的无限变化相结合，而具有独特的需求。各种成像技术都可以用于术前计划以确定外科手术方法和这些修复设备的适当的尺寸。然而，组织成像技术未能提供关于修复设备在患者活动或行动期间如何与模型中的组织相互作用的组织建模信息。提供给临床医生一种方法来观察网片或缝合线在给定的患者活动期间如何与组织相互作用的模拟，会改善修复设备开发、外科手术技术、患者概况以及医患教育，并且使相关的组织缺损复发率下降。

技术实现要素：

根据本公开的实施例，提供了一种生成被固定至患者的可植入修复材料的基于计算机的可观察模型的方法。该方法包括使用计算设备处理与患者相对应的数据，所述计算设备包括处理器和存储由处理器可执行的软件应用程序的存储器。该方法还包括指示可植入修复材料和用于将可植入修复材料固定至患者的固定物以及指示固定物围绕可植入修复材料的分布。该方法还包括在与计算设备可操作相关联的显示器上生成被固定至患者的可植入修复材料的可观察模型。可观察模型描绘了所指示的固定物围绕可植入修复材料的分布。

根据上述实施例的一个方案，该方法还包括指示将由患者进行的活动以及在显示器上生成所指示的活动对被固定至患者的可植入修复材料的影响的模拟。

根据上述实施例的另一方案，所指示的活动对可植入修复材料的影响可以从由在将可植入修复材料固定至患者的固定物处的力、可植入修复材料的膨胀以及在可植入修复材料上的应力场构成的组中进行选择。

根据上述实施例的另一方案，与患者相对应的数据可以包括患者的临床概况。

根据上述实施例的另一方案，可植入修复材料、固定物或固定物围绕可植入修复材料的分布中的至少一个可以由软件应用程序生成。

根据上述实施例的另一方案，可植入修复材料、固定物或固定物围绕可植入修复材料的分布中的至少一个可以通过计算设备的用户界面来选择。

根据上述实施例的另一方案，可观察模型可以以多个维度来生成，优选地，以3个维度(3d)来生成。

根据上述实施例的另一方案，可观察模型可以由软件应用程序来生成。

根据上述实施例的另一方案，可观察模型可以通过计算设备的用户界面来选择。

根据上述实施例的另一方案，该方法还包括指示从由贴附、嵌入、肌肉内、腹膜前和腹膜内构成的组中选择的放置技术。

根据上述实施例的另一方案，该方法还包括指示从由腹横肌松解(tar)和结构分离构成的组中选择的用于组织松解的技术。

根据上述实施例的另一方案，该方法还包括将缺损修复的类型指示为增强或桥接之一。

根据上述实施例的另一方案，该方法还包括指示患者的形态类型。

根据上述实施例的另一方案，该方法还包括将用于将可植入修复材料固定至患者的外科手术入路指示为开腹外科手术入路或腹腔镜外科手术入路之一。

根据上述实施例的另一方案，生成可观察模型可以是基于所处理的数据、所指示的可植入修复材料、所指示的固定物或所指示的固定物的分布中的至少一个。

根据上述实施例的另一方案，生成该模拟可以是基于所处理的数据、所指示的可植入修复材料、所指示的固定物、所指示的固定物的分布或所指示的将由患者进行的活动中的至少一个。

根据上述实施例的另一方案，可植入修复材料可以是疝网片。

根据上述实施例的另一方案，用于将可植入修复材料固定至患者的固定物可以是大头钉、缝合线、胶、带或吻合钉中的至少一个。

根据上述实施例的另一方案，用于将可植入修复材料固定至患者的固定物可以是大头钉。

根据上述实施例的另一方案，用于将可植入修复材料固定至患者的固定物可以是缝合线。

根据上述实施例的另一方案，用于将可植入修复材料固定至患者的固定物可以是胶。

根据上述实施例的另一方案，用于将可植入修复材料固定至患者的固定物可以是吻合钉。

根据上述实施例的另一实施例，提供了一种用于生成被固定至患者的可植入修复材料的基于计算机的可观察模型的系统。该系统包括计算设备，该计算设备包括处理器和存储软件应用程序的存储器，所述软件应用程序当由处理器执行时使计算设备执行一种方法。该方法包括使用计算设备处理与患者相对应的数据以及指示可植入修复材料和用于将可植入修复材料固定至患者的固定物。该方法还包括指示固定物围绕可植入修复材料的分布以及在与计算设备可操作相关联的显示器上生成被固定至患者的可植入修复材料的可观察模型。该可观察模型描绘了所指示的固定物围绕可植入修复材料的分布。

根据上述实施例的一个方案，该方法还包括指示将由患者进行的活动以及在显示器上生成所指示的活动对被固定至患者的可植入修复材料的影响的模拟。

根据本公开的另一实施例，提供了一种生成被固定至患者的疝网片的基于计算机的可观察模型的方法。该方法包括使用计算设备处理与患者相对应的数据，所述计算设备包括处理器和存储由处理器可执行的软件应用程序的存储器。该方法还包括指示疝网片和用于将疝网片固定至患者的固定物围绕疝网片的分布。该方法还包括在与计算设备可操作相关联的显示器上生成被固定至患者的疝网片的可观察模型。该可观察模型描绘了所指示的固定物围绕疝网片的分布。

根据上述实施例的一个方案，该方法还包括指示将由患者进行的活动以及在显示器上生成所指示的活动对被固定至患者的可植入修复材料的影响的模拟。

根据本公开的另一实施例，提供了一种生成被固定至患者的可植入修复材料的基于计算机的可观察模型的方法。该方法包括使用计算设备处理与患者相对应的数据，所述计算设备包括处理器和存储由处理器可执行的软件应用程序的存储器。该方法还包括指示可植入修复材料和用于将可植入修复材料固定至患者的固定物。该方法还包括指示当患者的腹壁放气时固定物围绕可植入修复材料的目标分布以及生成优化的腹内压力(iap)，其中对患者的腹壁吹气至该优化的腹内压力。该方法还包括生成当患者的腹壁在优化的iap下充气时固定物围绕可植入修复材料的优化分布。

根据上述实施例的一个方案，优化的iap可以基于可植入修复材料、固定物或固定物的目标分布中的至少一个来生成。

根据上述实施例的另一方案，优化的iap可以基于可植入修复材料来生成。

根据上述实施例的另一方案，优化的iap可以基于固定物来生成。

根据上述实施例的另一方案，优化的iap可以基于固定物的目标分布来生成。

根据上述实施例的另一方案，该方法还包括生成当患者的腹壁放气时所得到的固定物围绕可植入修复材料的分布。

根据上述实施例的另一方案，该方法还包括在与计算设备可操作相关联的显示器上生成被固定至患者的可植入修复材料的可观察模型。该可观察模型描绘了当患者的腹壁在优化的iap下充气时固定物的优化分布或当患者的腹壁放气时所得到的固定物围绕可植入修复材料的分布中的至少一个。

根据上述实施例的另一方案，所得到的固定物的分布可以是基于可植入修复材料、固定物、固定物的目标分布或固定物的优化分布中的至少一个。

根据上述实施例的另一方案，所得到的固定物的分布可以是基于可植入修复材料。

根据上述实施例的另一方案，所得到的固定物的分布可以是基于固定物。

根据上述实施例的另一方案，所得到的固定物的分布可以是基于固定物的目标分布。

根据上述实施例的另一方案，所得到的固定物的分布可以是基于固定物的优化分布。

根据本公开的另一实施例，提供了一种生成被固定至患者的可植入修复材料的基于计算机的可观察模型的方法。该方法包括使用计算设备处理与患者相对应的数据，所述计算设备包括处理器和存储由处理器可执行的软件应用程序的存储器。该方法还包括指示可植入修复材料和用于将可植入修复材料固定至患者的固定物。该方法还包括指示当患者的腹壁放气时固定物围绕可植入修复材料的目标分布以及指示腹内压力(iap)，其中对患者的腹壁吹气至该腹内压力。该方法还包括生成当患者的腹壁在iap下充气时固定物围绕可植入修复材料的优化分布。

根据上述实施例的一个方案，该方法还包括生成当患者的腹壁放气时所得到的固定物围绕可植入修复材料的分布。

根据上述实施例的另一方案，该方法还包括在与计算设备可操作相关联的显示器上生成被固定至患者的可植入修复材料的可观察模型。该可观察模型描绘了当患者的腹壁在iap下充气时固定物的优化分布或当患者的腹壁放气时所得到的固定物围绕可植入修复材料的分布中的至少一个。

根据上述实施例的一个方案，所得到的固定物的分布可以是基于可植入修复材料、固定物、固定物的目标分布、iap或固定物的优化分布中的至少一个。

根据上述实施例的另一方案，所得到的固定物的分布可以是基于可植入修复材料。

根据上述实施例的另一方案，所得到的固定物的分布可以是基于固定物。

根据上述实施例的另一方案，所得到的固定物的分布可以是基于固定物的目标分布。

根据上述实施例的另一方案，所得到的固定物的分布可以是基于iap。

根据上述实施例的另一方案，所得到的固定物的分布可以是基于固定物的优化分布。

根据本公开的另一实施例，提供了一种生成被固定至患者的可植入修复材料的基于计算机的可观察模型的方法。该方法包括使用计算设备处理与患者相对应的数据，所述计算设备包括处理器和存储由处理器可执行的软件应用程序的存储器。该方法还包括指示可植入修复材料和用于将可植入修复材料固定至患者的固定物。该方法还包括指示当患者的腹壁充气时固定物围绕可植入修复材料的目标分布以及指示腹内压力(iap)，其中对患者的腹壁吹气至该腹内压力。该方法还包括生成当患者的腹壁在iap下充气时固定物围绕可植入修复材料的实际分布。

根据上述实施例的一个方案，该方法还包括生成当患者的腹壁放气时所得到的固定物围绕可植入修复材料的分布。

根据上述实施例的另一方案，该方法还包括在与计算设备可操作相关联的显示器上生成被固定至患者的可植入修复材料的可观察模型。该可观察模型描绘了当患者的腹壁在iap下充气时固定物的实际分布或当患者的腹壁放气时所得到的固定物围绕可植入修复材料的分布中的至少一个。

根据上述实施例的另一方案，所得到的固定物的分布可以是基于可植入修复材料、固定物、固定物的目标分布、iap或固定物的实际分布中的至少一个。

根据上述实施例的另一方案，所得到的固定物的分布可以是基于可植入修复材料、固定物、固定物的目标分布、iap或固定物的实际分布中的至少一个。

根据上述实施例的另一方案，所得到的固定物的分布可以是基于可植入修复材料。

根据上述实施例的另一方案，所得到的固定物的分布可以是基于固定物。

根据上述实施例的另一方案，所得到的固定物的分布可以是基于固定物的目标分布。

根据上述实施例的另一方案，所得到的固定物的分布可以是基于iap。

根据上述实施例的另一方案，所得到的固定物的分布可以是基于固定物的实际分布。

根据上述实施例的另一方案，所得到的固定物的分布可以是基于可植入修复材料。

根据上述实施例的另一方案，所得到的固定物的分布可以是基于固定物。

根据上述实施例的另一方案，所得到的固定物的分布可以是基于固定物的目标分布。

根据上述实施例的另一方案，所得到的固定物的分布可以是基于iap。

根据上述实施例的另一方案，所得到的固定物的分布可以是基于固定物的实际分布。

附图说明

本公开提供了一种用于与外科手术修复组织缺损相关的临床决策支持的系统和方法。

在本文中公开了本公开的详细实施例。然而，所公开的实施例仅仅是可以以各种形式和方案来具体实现的本公开的示例。因此，在本文中公开的具体结构和功能的细节不应被解释为限制性的，而仅仅是作为权利要求书的依据以及作为教导本领域的技术人员以实际上任何适当详细的结构来以各种方式使用本公开的代表性的依据。

图1a为形成与外科手术修复组织缺损相关的临床决策支持系统的一部分的计算设备的示意图；

图1b为示出了在存储器中结合在软件控制下的处理器创建和管理的各种应用程序进程、软件模块和数据库的图1a的临床决策支持系统的示意图；

图1c至图1e为所运行的各种进程的说明图；

图2为图示出根据本公开的实施例的模拟患者活动对外科手术修复部位的影响的示例方法的流程图；

图3为根据本公开的实施例呈现显示从患者菜单中选择患者以导入对应的临床概况的步骤的视图的用户界面的图示；

图4a至图4d为呈现图3的所选择的患者的临床概况的用户界面的图示；

图5a和图5b为根据本公开的实施例呈现与指示生物力学概况的步骤有关的患者形态类型的用户界面的图示；

图6a为根据本公开的实施例呈现与指示生物力学概况的步骤有关的解剖概况的用户界面的图示；

图6b为显示可以导入与图6a的解剖概况有关的补充数据源的用户界面的图示；

图7a为根据本公开的实施例呈现与指示生物力学概况的步骤有关的组织特性概况的用户界面的图示；

图7b为显示可以导入与图7a的组织特性概况有关的补充数据源的用户界面的图示；

图8a为根据本公开的实施例呈现与指示生物力学概况的步骤有关的肌肉收缩性概况的用户界面的图示；

图8b为显示可以导入与图8a的肌肉收缩性概况有关的补充数据源的用户界面的图示；

图9a为根据本公开的实施例呈现与选择入路有关的用于选择技术的选项和用于选择开腹外科手术计划或腹腔镜外科手术计划的选项的用户界面的图示；

图9b为呈现与图9a中呈现的技术选项有关的用于选择技术的附加选项的用户界面的图示；

图9c为呈现与图9a所选择的技术和所选择的外科手术计划有关的用于选择关于待使用的缝合线的细节的选项的用户界面的图示；

图10a和图10b为呈现与图9a中呈现的选择开腹外科手术计划选项的步骤有关的网片选择过程的用户界面的图示；

图10c为呈现与图9a中所呈现的选择开腹外科手术计划选项的步骤有关的固定物选择过程的用户界面的图示；

图10d为呈现与图9a中呈现的选择开腹外科手术计划选项的步骤有关的固定物分布过程的用户界面的图示；

图11为呈现与图9a中呈现的选择腹腔镜外科手术计划选项的步骤有关的用于网片符合度优化方法的选项的用户界面的图示；

图12为呈现与图11中呈现的选择网片符合度优化方法的步骤有关的网片选择过程的用户界面的图示；

图13为呈现与图11中呈现的选择网片符合度优化方法的步骤有关的固定物选择过程的用户界面的图示；

图14a至图18b为根据本公开的实施例呈现与图11中呈现的选择“无iap限制”网片符合度优化选项的步骤有关的固定物分布过程的用户界面的图示；

图19a至图23b为根据本公开的实施例呈现与图11中呈现的选择“lapiap限制”网片符合度优化选项的步骤有关的固定物分布过程的用户界面的图示；

图24a至图28b为根据本公开的实施例呈现与图11中呈现的选择“无”网片符合度优化选项的步骤有关的可编辑的固定物分布过程的用户界面的图示；

图29a和图29b为根据本公开的实施例呈现显示指示患者活动的步骤的视图的用户界面的图示；

图30a至图30c为根据本公开的实施例显示生成患者活动对外科手术修复部位的影响的模拟的步骤的用户界面的图示；

图31a和图31b为根据本公开的实施例显示生成图30a至图30c的模拟的分析报告的步骤的用户界面的图示；

图32a至图32e为根据本公开的另一实施例显示生成图30a至图30c的模拟的分析报告的步骤的用户界面的图示；以及

图33a和图33b为根据本公开的又一实施例显示生成图30a至图30c的模拟的分析报告的步骤的用户界面的图示。

具体实施方式

本公开提供了一种用于提供与外科手术修复组织缺损相关的临床决策支持的系统和方法。更具体地，该系统对临床医生呈现从初始患者选择通过参数选择过程来模拟患者活动对外科手术修复部位的影响从而在适合的图形显示器上以图形方式生成外科手术修复部位的交互式可观察的3d模型的简化方法。尽管具体实施方式通篇使用术语“3d”来描述该模型，但应该理解地是，所生成的模型可以是3d、2d或任何其他适合的视图。利用所生成的交互式3d模型在图形显示器上生成模拟，其可以是患者组织的动画描绘或者是包括由诸如缝合线、网片或其组合的可植入修复材料所修复的缺损的患者组织的动画描绘。交互式3d模型由系统基于患者的临床概况生成。如下面更详细所描述的，可以为临床医生提供机会来通过经由用户界面输入参数和/或通过从一个或多个适合的源导入数据来改进由系统生成的交互式3d模型。出于修复患者组织内的组织缺损的目的，交互式3d模型可以被显示为具有固定至其的可植入修复材料的患者组织。用户在设计诸如紧固件或缝合线的固定设备的放置时，交互式3d模型将允许固定设备的放置被评估。特别地，该模型将允许对修复材料上的应力图和由固定设备或缝合线受到的力的描绘。

在进行特定的患者活动的情况下，该系统利用可在任何适合的计算设备上执行的软件应用程序来生成可观察的计算机模拟并为临床医生提供了观察对被固定至患者组织的可植入修复材料(例如，疝网片)的影响、被修复的患者组织、患者和/或可植入修复材料与固定有可植入修复材料的组织之间的交互作用的能力。此外，可观察的计算机模拟为临床医生提供了观察患者组织与被植入的修复材料之间的交互作用的能力。尽管本公开下面参照修复影响患者的腹壁的疝(例如，使用腹疝网片和/或缝合线)来进行描述，但本公开的系统并不限于这些应用，因为该系统可适合于利用与各种病理状况(诸如克罗恩病(chrohn’sdisease)、胃旁路或脾切除)有关的预防网片(图10b)为外科手术修复其他类型的组织缺损(例如，腹股沟疝、食管裂孔疝以及造口旁疝)以及以或不以加固执行切口线闭合(图9c)提供支持。在利用疝网片修复影响腹壁的疝的示例中，该系统可以使用交互式3d模型来模拟对腹壁、对被植入的疝网片以及对用于将疝网片固定至腹壁的固定物(例如，大头钉、缝合线、胶等)的各种影响，诸如压力和力。该系统还为临床医生呈现比较和对照对于由临床医生指定或由系统指定的修复参数的不同配置的模拟结果的能力。例如，在疝修复的示例中，该系统可以针对各自具有不同修复参数(例如，网片类型、网片尺寸、固定物类型、固定物分布、固定物数量、患者活动等)的多个疝网片配置来生成和显示模拟结果。

尽管将从具体的说明性实施例方面来描述本公开，但对于本领域技术人员来说将显而易见的是，可以在不背离本公开的精神的情况下做出各种变型、重新布置和替换。本公开的范围由所附的权利要求书来限定。

现在参照图1a，本公开一般性地涉及外科手术修复部位模拟系统10，外科手术修复部位模拟系统10主要包括计算设备100和由计算设备100处理的软件应用程序116以生成外科手术修复部位模拟且为临床医生提供与软件应用程序116交互的用户界面118。计算设备100可以例如为手提电脑、台式电脑、平板电脑、移动计算设备或其他类似的设备。计算设备100还可以包括存储器102、处理器104、输入设备106、网络接口108、显示器110和/或输出模块112。

存储器102包括用于存储可由处理器104执行的且控制计算设备100的操作的数据和/或软件的任何非暂时性计算机可读存储介质。在实施例中，存储器102可以包括诸如闪存芯片的一个或多个固态存储设备。可替换地或除了所述一个或多个固态存储设备以外，存储器102可以包括通过大容量存储控制器(未示出)和通信总线(未示出)连接到处理器104的一个或多个大容量存储装置。尽管对文中包含的计算机可读存储介质的描述指的是固态存储设备，但本领域技术人员应当理解的是，计算机可读存储介质可以是能够被处理器104访问的任何可用的介质。也就是说，计算机可读存储介质包括以存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术来实施的非暂时性的、易失的和非易失的、可移动的和不可移动的介质。例如，计算机可读存储介质包括ram、rom、eprom、eeprom、闪存或其他固态存储器技术、cd-rom、dvd、蓝光或其他光存储、盒式磁带、磁带、磁盘存储装置或其他磁性存储设备、或能够用于存储信息且能够被计算设备100访问的任何其他的介质。

存储器102可以存储应用程序116和/或患者数据114。应用程序116可以，当由处理器104执行时使显示器110呈现用户界面118。处理器104可以为通用处理器、被配置为执行特定图形处理任务的专用图形处理单元(gpu)同时腾出通用处理器来执行其他任务、和/或任何数目的这种处理器或这种处理器的组合。显示器110可以为触敏的和/或语音激活的，使显示器110能够用作输入输出设备。可替换地，键盘(未示出)、鼠标(未示出)或其他数据输入设备都可以被采用。

网络接口108可以被配置为连接到网络，诸如由有线网络和/或无线网络构成的局域网(lan)、广域网(wan)、无线移动网络、蓝牙网络和/或互联网。例如，计算设备100可以从服务器(例如，医院服务器、互联网服务器或其他类似的服务器)接收患者数据用于模型生成和/或模拟期间。患者数据还可以经由可移动存储器(未示出)提供给计算设备100。计算设备100可以经由网络接口108接收对其软件(例如，应用程序116)的更新。计算设备100还可以在显示器110上显示软件更新可用的通知。

输入设备106可以是用户可以与计算设备100交互所借助的任何设备，诸如鼠标、键盘、触摸屏和/或语音接口。输出模块112可以包括任何连接性端口或总线，诸如并行端口、串行端口、通用串行总线(usb)或对于本领域技术人员来说已知的任何其他类似的连接性端口。

应用程序116可以是存储在存储器102中且由计算设备100的处理器104运行的一个或多个软件程序。将如下面更详细地描述的，应用程序116通过一系列步骤来引导临床医生输入、编辑、选择、取消选择、指示和/或确认用于生成交互式3d模型和使用交互式3d模型来模拟患者活动对外科手术修复部位的影响的参数(诸如患者的临床数据、生物力学的患者概况、外科手术计划参数和/或患者活动)。

应用程序116可以直接地安装在计算设备100上，或可以安装在例如中央服务器的另一计算机上，且经由网络接口108在计算设备100上打开。应用程序116可以作为基于网络(web)的应用程序或对于本领域技术人员来说已知的任何其他格式在计算设备100上本地运行。在一些实施例中，应用程序116会是具有在本公开中所描述的全部特征和功能的单一软件程序。在其他实施例中，应用程序116可以是提供这些特征和功能的各个部分的两个以上截然不同的软件程序。

应用程序116与用户界面118通信，用户界面118例如在显示器110上向临床医生呈现视觉交互特征且用于例如经由用户输入设备接收临床医生输入。例如，用户界面118可以生成图形用户界面(gui)且将gui输出至显示器110以由临床医生查看。

如本文中所使用的，术语“临床医生”指的是在与本文中所述的实施例的应用程序116交互中所涉及的任何医疗专业人员(即，医生、外科医生、护士等)或外科手术修复部位模拟系统10的其他用户。

应用程序116和处理器共同提供了一组功能以得到且提供对外科手术模型的显示。所显示的模型可以由用户输入操纵以提供例如用于将修复材料(例如，网片或其他医疗设备)固定至患者的固定物的分布。该系统会取用患者临床数据，并且通过使用定义患者的临床数据集与患者的生物力学数据集的关系的一组函数将临床数据“投射”到临床/生物力学响应面上来得到患者生物力学数据。

图1b示意性地示出了由应用程序和处理器提供的若干个功能块，并且还示出了存储器的各种分区中的一些以建立在系统中使用的数据库或数据集。计算机架构设计领域的技术人员会理解，功能块、进程、模块、引擎或数据库可以是分布式的。例如，临床数据库可以在可能不连续或不位于相同物理存储器中的若干可寻址的存储器位置形成。

图1b中大体地描绘了六个数据库。这些数据库有：患者临床数据库119，其保存有患者临床数据；修复材料和固定物数据库120，其存储关于各种类型的修复材料的参数(诸如强度或抗移除能力等的参数)；临床/生物力学响应面模型121；保存有患者生物力学数据的存储器122，所述患者生物力学数据以将在下面描述的方式生成；一组患者活动模型123，其保存有关于患者可能移动的方式的数据；被分配为保存患者特定的3d模型的存储器124，所述患者特定的3d模型由系统以在下面描述的方式生成。技术人员会从下面描述中理解，存在对存储器的进一步划分以保存其他数据和模型。

从图1b中，将看出存在作为模块、建模器或软件引擎而提供的若干进程。这些进程包括：患者生物力学引擎125，其对患者临床数据进行操作以提供将被存储在存储器122中的患者生物力学数据；患者建模器126，如下所述其针对被选择的活动利用通用3d解剖模型，基于患者生物力学概况、修复材料和固定物来生成3d患者模型；可视化模块127，其提供必要的进程以允许与所显示的患者模型交互；优化模块128，其基于用户选定的修复材料类型的标准、固定件的优选放置及其特性，确定最适合的紧固件放置且提供修复和固定件的相对于患者的交互显示。再次，本领域技术人员会从下面理解到，更多的进程、引擎将被提供以承担所述的活动和功能，且这些是用来说明所要求的那些。

图1c示出了由系统在应用程序下处理数据以提供患者生物力学数据的方式。在第一进程129中，由系统用户来选择患者。在该步骤中，系统经由网络接口108访问医院临床数据库130且显示与待治疗的患者相关的数据，用户从所述数据中选择。患者临床数据被下载到存储器102中所保存的临床数据数据库119中。处理器然后从存储器102中所保存的数据库121访问临床/生物力学响应面。临床/生物力学响应面是表示对于特定的临床数据集和生物力学数据集的大量可能的患者类型的数学模型。

临床概况(x)和生物力学概况(y)两者均是多因素的，所以示出所有可能的值之间的变换的x-y绘图会具有增加的维度分析且是多维度的“面”。临床/生物力学响应面是一种联想到给定患者的临床概况可以“投射”到的映射图的多维度“面”。临床/生物力学响应面在预备步骤中由若干有效的数据点生成，所述若干有效的数据点从临床数据集和生物力学数据集都已知的几个不同患者得到，使得在力学评估过程中所模拟的力学响应与实际观察到的力学响应紧密匹配。

正如将要理解的，数学模型可以通过增加若干可用的数据点而被完善以提供与患者的实际观察到的力学响应更紧密的匹配。这在外推过程中通过取用现有的患者数据(已经存在于模型中)且改变该数据的一个或多个参数来生成另外的患者数据以产生“虚拟”患者而实现。例如，现有的患者数据可以通过增加该患者的体重和/或身高来改变。然后虚拟患者经过模拟以生成对应的生物力学数据。虚拟患者的临床数据和生物力学数据然后被加到在存储器中保存的临床/生物力学响应面，以进一步通过增加患者群体密度来完善数学模型且由此提供多维“面”所需要的数据水平。在本发明的一些实施例中，因为考虑了新的患者，患者的数据还可以用来继续地向模型增加进一步的数据点，从而有利地提高了模型的精度。

处理器执行患者生物力学引擎125中的进程，其中利用一组函数将所选定的患者临床数据以数学项“映射”或投射到临床/生物力学响应面上以得到与所选定的患者有关的生物力学数据。这被加载到系统生物力学数据库122中。映射或投射的概念对于本领域技术人员来说是已知的。

进程132的可选部分允许输入附加数据以完善患者的生物力学数据。该附加的临床数据或力学数据可以是例如通过使用与应用程序结合的、由处理器提供的导入/导出模块133而输入的扫描或x射线。该选项例如通过系统在显示器上显示导入按钮来呈现。完善的患者生物力学数据134然后被存储到生物力学数据库122中。

图1d描述了处理器和应用程序提供患者特定模型的方式。在该示例中，模型是3d的且在系统显示器上生成并显示给用户，且进一步地，该模型是交互式的以允许用户加亮解剖结构、组织特性和肌肉收缩性的各方面。

由系统用户从数据库122中选择相关的患者生物力学数据131。由患者建模器126与应用程序结合来执行建模进程136。该进程取用患者生物力学数据131且将其与存储器102中保存的患者通用3d模型137相结合以创建待存储于存储器分区124中的患者特定3d模型163。

患者特定模型163然后可以被显示。在该实施例中，交互式可视化模块127允许系统的用户调整参数以查看模型的期望方面，例如，基于解剖结构的模型138、基于肌肉能力的模型139或基于组织特性的模型140。

患者特定3d模型还可以满足不同类型的患者活动，例如，跳跃、奔跑、咳嗽等。图29a示出了在系统上实施的一组患者活动。该组患者活动模型141保存在存储器123中且由用户选择适当的活动并被组合在可视化模块中以提供描绘患者从事该活动的交互式3d模型。

图1e示出了优化模块128协助用户设计固定物或缝合线的最佳放置以实现期望的修复结果的方式。一组固定物特性、缝合线特性和网片特性被保存在存储器120中。在选择菜单中为用户提供各种固定物或缝合线或支撑物/网片、分布(冠状、非冠状)，用户在进程142中对其选择。所选择项的目标分布被显示。在该特定实施例中，所显示的分布处于患者的特定状态，在本情况下为处于静止非吹气(放气)状态。该状态可以被选择为充气、放气或处于患者腔的特定压力下。可以向用户提供菜单，其中输入患者的体腔将要被充气到的压力。

优化模块128取用患者特定生物力学模型来生成优化的固定物分布。这向用户提供了建议的固定物的放置143，其考虑了参数和患者特定模型来提供最接近于用户输入的目标固定物的固定物的分布。

用户然后可以选择特定患者状态(例如充气状态、放气状态)，且可视化进程127利用患者特定3d模型来提供位于患者上的各项的显示144。

现在转向图2，示出了根据本公开的实施例的用于模拟患者活动对外科手术修复部位的影响的示例方法200的流程图。步骤210包括选择患者和导入该患者的临床概况。参照图3，系统10可以经由用户界面118呈现患者列表，从所述患者列表中临床医生可以搜索和选择患者。该患者列表可以包括一般信息，诸如姓名、年龄、性别和病理状况(例如克罗恩病(crohn’sdisease)、疝、胃旁路、胆囊切除、脾切除等)。一旦选择了患者，如上所述，与所选择的患者相对应的临床概况被提供给计算设备100。一旦提供给计算设备100，临床概况就可以经由用户界面118被编辑。

与被提供给计算设备100的临床概况一起包括的数据可以包括与患者相对应的数据，诸如个人信息(例如，名、中间名、姓、年龄、性别、身高、体重、bmi、形态类型)、历史信息(例如，个人历史、家族历史)、疾病(例如，糖尿病类型、心脏病、动脉高血压、肺动脉高血压、肝病、肾病、恶性病、动脉瘤病、胶原相关病)的指征、当前施药/治疗(例如，皮质类固醇、免疫抑制剂、抗凝治疗)的指征、病理状况、缺损位置、缺损宽度以及缺损高度。

参照图4a至图4d，在步骤210中选择的患者的临床概况经由用户界面118呈现，且可以包括但不限于：一般患者信息、患者的特定合并症的指征、患者的特定风险因素的指征、在疝修复的情况下的患者的解剖病理(例如，缺损宽度、缺损高度、缺损类型)以及在缝合情况下的切口长度和放置。

参照图4a，经由用户界面118呈现给临床医生的一般患者信息可以包括但不限于：诸如年龄、性别、体重、身高、体重指数(“bmi”)的参数。这些参数由临床医生经由用户界面118是可编辑或可确认的。如下详细描述的，患者的生物力学概况(下面参照图5a至图8b描述)可能会根据患者的临床概况的特定参数或参数组合是否被临床医生编辑和如何被临床医生编辑而受到影响。

参照图4b，经由用户界面118呈现给临床医生的患者的合并症可以包括但不限于：糖尿病类型、心脏病、动脉高血压、肺病、肝病、肾病以及恶性病。对于呈现给临床医生的每一种合并症，临床医生可以指示或确认该合并症的严重程度(例如，数值上为0-5等级)。尽管在列表菜单中已描绘，但在实施例中患者的合并症可以采用下拉菜单格式或滑动标尺菜单格式来选择或表示。如下面详细地描述的，患者的生物力学概况可能会受到特定合并症或合并症的组合的被指示严重程度或无严重程度的影响。

参照图4c，经由用户界面118呈现给临床医生的患者的风险因素可以包括但不限于：动脉瘤病、胶原相关病、诸如酒精和/或烟草服用的个人历史、家族历史、皮质类固醇、免疫抑制剂以及抗凝治疗。对于呈现给临床医生的每一种风险因素，临床医生可以指示风险因素的严重程度(例如，数值上为0-5等级)。如下面详细地描述的，患者的生物力学概况可能会受到特定风险因素或风险因素组合的被指示严重程度或无严重程度的影响。

参照图4d，经由用户界面118呈现给临床医生的解剖病理可以包括但不限于：组织缺损宽度、组织缺损高度以及组织缺损类型(例如，独特的疝、“瑞士奶酪”)。如图4d中所示，解剖病理还向临床医生呈现患者的腹部区域的解剖图示，在该图示上临床医生可以用鼠标点击或触屏来指示组织缺损的位置(在图4d的图示示例中用“x”指示)。临床医生还可以编辑所指示的缺损宽度、缺损高度以及缺损类型。如下面详细地描述的，患者的生物力学概况可能会受到所指示的缺损宽度、高度以及类型或所指示的组织缺损的位置的影响。

继续参照图2，步骤220包括基于患者的临床概况来生成患者的生物力学概况。参照图5a至图8b，患者的生物力学概况经由用户界面118显示给临床医生并可以包括但不限于：患者的形态类型(图5a和图5b)、患者的解剖概况(图6a)、与外科手术修复部位相关的组织特性(图7a)以及与外科手术修复部位相关的肌肉收缩性(图8a)。与患者的生物力学概况一起包括的其他数据可以包括腹深、腹宽、耻骨胸骨高度、耻骨髂嵴距离、胸骨浮肋高度、胸廓角、腹壁变位、腹壁屈曲、脂肪厚度、直肌宽度、外斜肌厚度、内斜肌厚度、横向腹肌厚度以及白线宽度。

患者的生物力学概况可以由应用程序116来生成或可以由临床医生通过用户界面118来指示、选择和/或确认。如本文中所使用的，术语“所指示(indicated)”、“指示(indicating)”和“指示(indicate)”可以用来描述由应用程序116生成或通过用户界面118(例如，由临床医生)指示、选择、指定或确认的输入和/或输出。如上所述，临床概况的参数的改变或更新可以影响生物力学概况的参数。例如，将烟草使用添加为一种风险因素可能会降低患者的肌肉组织质量。例如组织收缩性，可能会受到诸如糖尿病的特定患者合并症的严重程度和/或诸如烟草使用的特定患者风险因素的严重程度的影响。

正如下面详细地描述，如图6a、图7a和图8a中所示，外科手术修复部位的交互式3d模型基于在步骤210中提供的临床概况而在显示器110上生成。交互式3d模型可以包括对患者的解剖结构(诸如组织、脂肪和骨骼)的描绘。交互式3d模型可以与临床医生通过用户界面118交互并由临床医生通过用户界面118来操纵。例如，临床医生可以具有对3d模型放大和缩小、绕x-y-z轴旋转3d模型以及在显示器中移动3d模型的能力。正如下面关于图15a至图15b详细地描述的，使用在步骤220中生成的交互式3d模型在显示器110上生成根据本公开的实施例的患者活动对外科手术修复部位的影响的模拟，这可以是对包括由诸如缝合线、网片或其组合的可植入修复材料所修复的缺损在内的患者组织的动画描绘。

参照图5a和图5b，患者的形态类型(例如，瘦型、中型或胖型)可以由应用程序116基于患者的临床概况生成或由临床医生通过用户界面118指示和/或确认。根据患者的性别，形态类型可以使用女性患者图示(图5a)或男性患者图示(图5b)来描绘。

参照图6a，患者的特定解剖结构的解剖概况可以由应用程序116基于患者的临床概况来生成，且经由用户界面118显示给临床医生。解剖概况可以包括对于解剖结构(例如，组织、脂肪和骨骼)的长度、宽度、角度和厚度的可编辑的值。在图6a的图示示例中，在概况中包括的解剖结构可以包括但不限于：脂肪、白线、皮肤、骨盆、肋骨、脊柱、直肌、直肌鞘、外斜肌、内斜肌以及横肌。如图6a中所示，在交互式3d模型上选择特定的解剖结构可以生成与所选择的解剖结构的特定几何特征(例如，宽度)相对应的数值(在图6a中示出为“146”)的表示。可靠性水平(例如，低、中、高)可以由应用程序116自动生成或由临床医生手动选择以指示解剖概况的可靠性水平。解剖概况的可靠性可以对应于应用程序116在生成解剖概况中对患者的临床概况的使用。在一些实施例中，临床医生可以经由用户界面118查看、确认和/或编辑由应用程序116生成的可靠性水平。如图6a中所示，临床医生还可以具有通过经由用户界面118选择“专家导入”来导入与患者的解剖概况相对应的附加数据的选择。如图6b中所示，选择“专家导入”生成了菜单(例如，弹出窗口)，从该菜单中临床医生可以选择提供诸如与患者相对应的解剖结构的长度、宽度、角度以及厚度的数据的补充数据源。例如，临床医生可以导入来自各种诊断方式(诸如直接测量、超声、ct扫描以及mri)的患者诊断结果。大致如上关于在步骤210中导入患者的临床概况所描述的，来自补充数据源的数据可以被提供给计算设备100。从补充源导入附加数据可以用来提高由应用程序116生成的解剖概况的可靠性水平。

参照图7a，应用程序116生成患者的特定解剖结构的特定组织特性(例如，组织弹性)的组织质量指数且将这些组织质量指数经由用户界面118显示给临床医生，使得为临床医生提供查看、确认和/或编辑由应用程序116生成的组织质量指数的机会。临床医生还可以经由用户界面118手动指示特定组织特性的组织质量指数。可靠性水平(例如，低、中、高等)可以由应用程序116自动生成或由临床医生手动选择以指示在所生成的组织质量指数中的可靠性水平。组织质量指数的可靠性可以对应于应用程序116在生成组织质量指数中对患者的临床概况的使用。在一些实施例中，还可以为临床医生提供经由用户界面118来查看、确认和/或编辑由应用程序116所生成的可靠性水平的机会。如上关于图6a和图6b所描述的，临床医生还可以具有通过经由用户界面118选择“专家导入”来导入与组织特性相对应的附加数据的选择。如图7b中所示，在该示例中选择“专家导入”生成了菜单(例如，弹出窗口)，从该菜单中临床医生可以选择提供与诸如组织弹性的组织特性相关的数据的补充数据源。例如，临床医生可以导入来自各种诊断方式(诸如弹性测试、弹性成像、直接测量等)的患者诊断结果。从补充源导入附加数据可以用来提高由应用程序116生成的组织质量指数的可靠性水平。

参照图8a，应用程序116生成与患者的特定解剖结构的肌肉收缩性相对应的质量指数，且将这些质量指数经由用户界面118显示给临床医生，使得为临床医生提供查看、确认和/或编辑由应用程序116生成的质量指数的机会。临床医生还可以经由用户界面118手动指示与特定组织特性的肌肉收缩性相对应的质量指数。可靠性水平(例如，低、中、高等)可以由应用程序116自动指示或由临床医生手动选择以指示在所生成的肌肉收缩性质量指数中的可靠性水平。肌肉收缩性质量指数中的可靠性可以对应于应用程序116在生成肌肉收缩性质量指数中对患者的临床概况的使用。在一些实施例中，还可以为临床医生提供经由用户界面118来查看、确认和/或编辑由应用程序116生成的可靠性水平的机会。

如上关于图6a至图7b所描述的，临床医生还可以具有通过经由用户界面118选择“专家导入”来导入与肌肉收缩性相对应的附加数据的选择。如图8b中所示，在该示例中选择“专家导入”生成了菜单(例如，弹出窗口)，从该菜单中临床医生可以选择提供与肌肉收缩性相关的数据的补充数据源。例如，临床医生可以导入来自各种诊断方式(诸如深度肌电描记术和/或表面肌电描记术)的患者诊断结果。从补充源导入附加数据可以用来提高由应用程序116生成的肌肉收缩性指数中的可靠性水平。

现在参照图6a、图7a和图8a，临床医生可以选择和取消选择特定的解剖结构以在交互式3d模型上是可见的或不可见的。例如，临床医生可以在交互式3d模型上直接鼠标点击来选择或取消选择特定的解剖结构(例如，组织、脂肪、骨骼)以是可见的或不可见的，或出于相同目的，从列出交互式3d模型的解剖结构的菜单(例如，下拉菜单)中选择或取消选择特定的解剖结构。上述的对解剖结构的选择还可以用来指示特定的解剖结构的可靠性指数和/或特定的解剖结构的肌肉收缩性，以指示用来为所选择的解剖结构提供参数(诸如收缩性、长度、宽度、角度以及厚度)的数据源的可靠性和/或稳健性。

步骤230包括针对患者生成外科手术计划。该外科手术计划可以由应用程序116自动生成和/或由临床医生经由用户界面118手动指示。针对患者生成外科手术计划可以包括但不限于指示：(i)如图9a中所示的用于放置修复材料的技术(例如，贴附、嵌入、肌肉内、腹膜前和腹膜内)；(ii)如图9b中所示的用于组织松解(例如，腹横肌松解(tar)或结构分离)的技术；以及(iii)用于修复组织缺损的缺损修复的类型(例如，增强“闭合的缺损”或桥接“不闭合的缺损”)。在指示腹膜内入路(approach)的情况下，生成外科手术计划还可以包括将外科手术入路指示为开腹或腹腔镜(图9a中所示)。如下面详述，修复材料规格、用于将修复材料固定至外科手术修复部位的固定物以及固定物相对于所指示的修复材料的分布可以由应用程序116自动生成和/或由临床医生经由用户界面118手动指示。参照图9a和图9b，系统可以显示外科手术修复部位(图9a和图9b中示出为腹部区域)，从而为临床医生提供指示用于放置可植入修复材料(诸如疝网片、预防性网片或缝合线)的入路技术的能力。例如，在疝修复的示例中，临床医生可以将入路技术指定为如图9a中所示的贴附、嵌入、肌肉内、腹膜前或腹膜内，或将入路技术指定为如图9b中所示的tar或结构分离。此外，可以为临床医生提供结合指示可植入修复材料的放置来指示缺损闭合类型的能力。例如，临床医生可以将缺损闭合类型指示为桥接(如图10a中所示的缺损不闭合)或增强(如图10b中所示的缺损闭合)。在增强的示例中，例如，如图9c中所示，由临床医生指示的入路技术可以包括指示关于待用于执行缺损闭合的缝合线的细节以及与缝合线的放置相关的分布。例如，临床医生可以指示待用于桥接技术的缝合线的品牌、型号、长度、材料和吸收。此外，临床医生可以指示缝合线尺寸、细丝(例如，单丝、多丝)、比例、技术(例如，正在进行中、中断)以及闭合(例如，整块、分层)。如图9c中所示，关于缝合线和/或缺损闭合的每一个所指示的细节都可以图示在显示器上以帮助临床医生以相对于缺损的实际尺寸可视化缝合线，并且评估缝合线的分布从而确保充分的覆盖范围以降低复发的风险。

在步骤230中选择了开腹桥接外科手术入路的示例中(参见图9a)，图10a、图10c和图10d描述了与所选择的开腹外科手术入路相关的过程，所选择的开腹外科手术入路指定了与所指示的可植入修复材料、用来将可植入修复材料固定至患者组织的固定物以及所指示的固定物围绕可植入修复材料的分布相关的细节。

具体参照图10a，临床医生可以指定关于所指示的可植入修复材料的细节。例如，在疝网片的示例中，临床医生可以指示疝网片的品牌、型号、尺寸、材料吸收率、表面密度、横向重叠以及纵向重叠。如图10a中所示，关于疝网片的每一个所指示的细节都可以在显示器上示出以帮助临床医生以相对于缺损的实际尺寸可视化疝网片，并且评估横向重叠和纵向重叠从而确保充分的覆盖范围以降低复发的风险。此外，如图10a中所示，临床医生可以调整与网片沿x轴和y轴的放置相对应的值，从而为临床医生提供使疝网片围绕组织缺损居中的能力。

现在参照图10b，在增强的示例中，临床医生可以指示网片的品牌、型号、尺寸、材料吸收率、表面密度、横向重叠以及纵向重叠。如图10b中所示，关于网片的每一个所指示的细节都可以在显示器上示出以帮助临床医生以相对于缝合线和缺损的实际尺寸可视化网片，并且评估横向重叠和纵向重叠从而确保充分的覆盖范围以降低复发的风险。此外，如图10b中所示，临床医生可以调整与网片沿x轴和y轴的放置相对应的值，从而提供给临床医生调整网片相对于缝合线和/或缺损的位置的能力。

参照图10c，临床医生可以指定关于用来将可植入修复材料固定至患者组织的固定物的细节。例如，临床医生可以指示使用大头钉、缝合线、胶、带和/或吻合钉来将疝网片固定至组织用于疝修复。对于每一个所指示的固定物，临床医生可以指示诸如品牌、型号、材料(例如，钛大头钉)、类型(例如，氰基丙烯酸酯胶)和/或吸收率的详细情况。

参照图10d，临床医生可以指定上文关于图10c所描述的所指示的固定物围绕可植入修复材料的分布。具体地，临床医生可以指定待使用的固定物分布，诸如单冠、双冠或者单冠和双冠的组合、结合或混合。临床医生还可以指示在可植入修复材料周围的特定点(诸如，基点和角点)使用的固定物的类型。还可以向临床医生提供指定固定物之间的距离(在图10d中被描绘为“al”)以及固定物与可植入修复材料的边缘之间的距离(在图10d中被描绘为“dl”)的能力。此外或可替换地，临床医生可以选择自由放置选项来围绕可植入修复材料自由地放置固定物。

腹腔镜入路

在步骤230中选择了腹腔镜外科手术入路的示例中(参见图9a)，可以为临床医生提供指定和解释可植入修复材料的植入期间存在的状态的机会。这样的状态的示例包括患者的腹壁是否被充气、患者是否躺下来、患者是否服了镇静剂等。由于在外科手术期间的状态不同于外科手术之后的状态，所以这可以使得提供更精确的模拟。在疝修复的示例中，例如，腹壁在外科手术期间可能会被吹气，引起了会在疝网片植入期间存在的状态，诸如组织缺损的移位、收紧和/或伸展。一旦外科手术完成且腹壁被放出气，组织由于上述状态的去除而可以返回至正常状态。如上所述，由于疝网片在组织可能已经处于异常状态时被植入，所以使组织返回至正常状态可能会因此导致所植入的疝网片与组织失去接触、折叠或移动。由本公开设想到，应用程序116可以生成说明在组织返回至正常状态时对疝网片的上述影响的可观察的模拟，正如下面关于步骤250所描述的。正如本文中对于患者的腹壁所使用的，术语“放气”指的是腹壁处于自然、未充气状态或从充气或吹气状态返回至未充气或未吹气状态。正如本文中对于患者的腹壁所使用的，术语“充气”指的是腹壁被吹气。

关于临床医生选择腹腔镜外科手术入路，图11至图28b图示了向外科医生提供说明植入状态(诸如在腹腔镜外科手术期间吹气)的机会的过程,使得修复材料在腹壁放出气时的移位最小化。更具体地，应用程序116为临床医生提供了用于从中选择的各种优化的入路，使得临床医生可以指定可植入修复材料、用来将可植入修复材料固定至患者组织的固定物以及所指示的固定物在放气腹壁状态下的和在特定的腹腔镜腹内压(“lapiap”)下的充气腹壁状态下的围绕可植入修复材料的分布。尽管图11至图28b图示了将疝网片用作可植入修复材料的过程，但也能设想到其他类型的修复材料，诸如缝合线。

继续参照步骤230(参见图9a)，在选择了腹腔镜外科手术入路时，临床医生可以从说明植入状态(诸如，在腹腔镜外科手术期间的吹气)的各种植入状态选项(参见图11)中选择，使得疝网片在腹壁放出气时的移位最小化。更具体地，且参照图11，用于利用网片符合度优化算法(meshconformityoptimizationalgorithm)的选项，允许临床医生选择性地利用在腹壁在特定lapiap下被充气时在腹腔镜的疝网片植入期间使用的、由应用程序116生成的优化固定物分布参数来产生当腹壁返回至放气状态时的可预测的得到的固定物分布。正如下面更详细地描述的，在腹壁被充气时的优化的固定物分布和当腹壁返回至放气状态时所得到的固定物分布，可以经由用户界面118呈现给临床医生以供查看、确认和/或编辑。如图11中所示，网片符合度优化算法选项包括“无lapiap限制”网片符合度优化、“lapiap限制”网片符合度优化以及“无”网片符合度优化。这些网片符合度优化算法选项中的每一个都可以是集成到应用程序116中的软件程序或分离的独立软件程序。

通常，“无lapiap限制”网片符合度优化(参见图14a至图18b)将与腹壁的放气状态相对应的目标固定物分布参数作为来自临床医生的输入而接收，以实现当腹壁从充气状态返回至放气状态时的目标固定物分布。响应于来自临床医生的该输入，应用程序116输出优化的固定物分布参数以便当腹壁在由应用程序116生成的优化lapiap下被充气时应用于疝网片，从而当腹壁返回至放气状态时实现由临床医生指定的目标固定物分布参数。

通常，“lapiap限制”网片符合度优化(参见图19a至图23b)将与腹壁的放气状态相对应的目标固定物分布参数和腹壁将被充气所在的lapiap作为来自临床医生的输入而接受，以实现当腹壁从充气状态返回至放气状态时的目标固定物分布。响应于来自临床医生的该输入，应用程序116输出优化的固定物分布参数以便在腹壁在由临床医生指定的lapiap下被充气时应用于疝网片，从而当腹壁返回至放气状态时实现或接近于实现由临床医生指定的目标固定物分布参数。由于“lapiap限制”网片符合度优化选项允许临床医生调整lapiap，因此可能会引起疝网片由于腹壁过度充气而伸展。考虑到这点，可以为临床医生提供结合固定物分布参数的疝网片在伸展之前和伸展之后的可视化，使得临床医生可以看见使腹壁充气至特定lapiap的影响。在一些实施例中，还可以在选择“lapiap限制”和“无”网片符合度优化选项时为临床医生提供该可视化。

通常，“无”网片符合度优化(参见图24a至图28b)将腹壁被充气时应用于疝网片的目标固定物分布参数以及腹壁将被充气所处的lapiap作为来自临床医生的输入而接受，以实现当腹壁处于充气状态时的目标固定物分布。响应于来自临床医生的该输入，应用程序116输出将从腹壁返回至放气状态所得到的固定物分布参数。与“无lapiap限制”和“lapiap限制”网片符合度优化选项相比，“无”网片符合度优化选项包括用户输入当腹壁被充气时将应用于疝网片的目标固定物分布参数(参见图24b)。

参照图12和图13，在选择网片符合度优化选项(参见图11)时，临床医生可以指定如图12中所示的关于疝网片的细节(例如，疝网片的品牌、型号、尺寸、材料吸收率、表面密度、横向重叠和纵向重叠)，以及如图13中所示的关于用来将疝网片固定至组织的固定物(例如，大头钉、缝合线、胶、带和/或吻合钉)的细节。如图12中所示，关于疝网片的每一个所指示的细节都可以在显示器上示出以帮助临床医生以相对于缺损的实际尺寸可视化疝网片，并且评估横向重叠和纵向重叠从而确保充分的覆盖范围以降低复发的风险。此外，如图12中所示，临床医生可以调整与网片沿x轴和y轴的放置相对应的值，从而为临床医生提供将疝网片围绕组织缺损居中的能力。参照图13，对于每一个所指示的固定物，临床医生可以指示诸如品牌、型号、材料(例如，钛大头钉)、类型(例如，氰基丙烯酸酯胶)和/或吸收率的详细情况。

“无lapiap限制”网片符合度优化选项

参照图14a至图14c，在选择了“无lapiap限制”网片符合度优化选项(参见图11)时，临床医生可以指示与腹壁的放气状态相对应的、用于固定物围绕疝网片的分布的目标参数。具体地，临床医生可以指定要使用的固定技术，诸如单冠、双冠、或者单冠和双冠的组合、结合或混合。临床医生还可以指示用在围绕疝网片的特定点(诸如，基点和角点)的固定物的类型。还可以为临床医生提供指定固定物之间的距离(在图14a至图14c中被描绘为“al”)以及固定物与疝网片的边缘之间的距离(在图14a至图14c中被描绘为“dl”)的能力。

响应于临床医生指定针对“al”和“dl”的目标值，应用程序116生成以mmhg为单位的优化lapiap(在图14c中被描绘为6.7mmhg)。临床医生可以选择“实际参数”(图15a和图15b)，响应于此，应用程序116生成用于在腹壁充气时固定物围绕疝网片的分布的优化的固定物分布参数。这些优化的固定物分布参数(在图15a和图15b中被描绘为al.av、dl.lg和dl.tv)向临床医生指示了：在腹壁在优化lapiap(例如，6.7mmhg)下被充气时将这些优化的固定物分布参数应用于疝网片将会在腹壁返回至放气状态时产生先前由临床医生所指示的目标固定物分布参数(参见图14b)。临床医生可以选择在如图15a中所示的“简化的固定物分布”视图下查看优化的固定物分布，该“简化的固定物分布”视图描绘了关于各种不同平面(例如，横向平面、纵向平面等)的应用于疝网片的优化的固定物分布，且包括对与疝网片上的特定固定点相对应的al.av、dl.lg和dl.tv的提及。此外，临床医生可以选择在如图15b中所示的“高级固定物分布”视图下查看优化的固定物分布，该“高级固定物分布”视图如在“简化的固定物分布”视图中那样描绘了应用于疝网片的优化的固定物分布，除了针对al.av、dl.lg和dl.tv的具体值以外，还增加了对与疝网片上的特定固定点相对应的al.av、dl.lg和dl.tv更多次的提及。

如在图16a至图16c中所示，临床医生可以例如通过选择“实际3d可视化”来选择查看当腹壁在优化lapiap下被充气时的疝修复部位的交互式3d模型。交互式3d模型的“病例概要”与3d模型并排地显示且包括缝合线类型、网片类型和尺寸(或缝合线类型和尺寸)、重叠测量值以及固定物类型，所有这些都先前由临床医生指示和/或确认，或者基于提供给计算设备100的临床概况而被指示和/或确认。此外，可以由临床医生(例如，经由下拉菜单)来选择输出，以可视化与当腹壁处于充气状态时的固定物分布相关的输出，诸如但不限于变位(图16a)、dl(图16b)或al(图16c)。

如图16a中所示，临床医生可以选择“变位”作为输出以查看腹壁已经从放气状态扩展到充气状态的距离(例如，在图16a中示出为27mm)。“变位”输出有效地用来通知临床医生通过在优化lapiap下向腹壁吹气已经产生多大的工作空间。如图16b中所示，临床医生可以选择“dl”作为输出以查看当腹壁在优化lapiap下被充气时所选择的固定物与疝网片的边缘之间的距离(例如，在图16b中示出为1.1mm、1.2mm和1.3mm)。如图16c中所示，临床医生可以选择“al”作为输出以查看当腹壁在优化lapiap下被充气时固定物之间的距离。例如，图16c示出了多对固定物之间的al值为2.1mm、1.9mm、1.8mm和1.6mm。如下面详述的，如图16a至图16c中所示，临床医生可以使用与3d模型并排显示的“选择”菜单(例如，下拉菜单)来选择对于哪些固定点或固定点的组显示相应的dl和al测量值。

此外，如图16a至图16c中所示，交互式3d模型的“实时评估”与3d模型并排显示。“实时评估”包括“可见性”菜单(例如，下拉菜单)，通过该菜单，临床医生可以选择特定解剖结构以在显示3d模型时可见或不可见。解剖结构可以包括，但不限于：脂肪、白线、皮肤、骨盆、肋骨、脊柱、直肌、直肌鞘、外斜肌、内斜肌以及横肌。此外，临床医生可以使用“选择”菜单(例如，下拉菜单)来选择或取消选择叠加在3d模型上的特定固定点或固定点组，以观察与这些固定点相关的测量值(例如，dl、al)。此外，交互式3d模型可以与临床医生通过用户界面118交互和被临床医生通过用户界面118操纵。例如，临床医生可以具有在3d模型上放大和缩小、围绕x-y-z轴旋转3d模型以及在显示器内移动3d模型的能力。

如图17a和17b中所示，临床医生可以选择查看由在腹壁被充气时使用由应用程序116所生成的优化的固定物分布参数(参见图15a和图15b)所得到的与腹壁返回至放气状态时的固定物分布相关的“实际参数”。大致如上面关于图15a和图15b所描述的，临床医生可以选择查看如图17a中所示的腹壁被放气时的“简化的固定物分布”或如图17b中所示的示出了腹壁被放气时的固定物分布的更详细视图的“高级固定物分布”。

如图18a和图18b中所示，临床医生可以例如通过选择“实际3d可视化”来选择查看当腹壁返回至放气状态时的疝修复部位的交互式3d模型。大致如上面关于图16a至图16c所描述的，交互式3d模型的“病例概要”和“实时评估”与3d模型并排地显示。此外，可以由临床医生(例如，经由下拉菜单)来选择输出，以可视化与当腹壁处于放气状态时的固定物分布相关的输出，诸如但不限于dl(图18a)和al(图18b)。

如图18a中所示，临床医生可以选择“dl”作为输出以查看当腹壁从在优化lapiap下的充气状态返回至放气状态时所选择的固定物与疝网片的边缘之间的距离(例如，在图18a中示出为1.1mm、1.2mm和1.3mm)。如图18b中所示，临床医生可以选择“al”作为输出以查看当腹壁从在优化lapiap下的充气状态返回至放气状态时固定物之间的距离(例如，图16c中示出为1.5mm)。

“lapiap限制”网片符合度优化选项

“lapiap限制”网片符合度优化选项(参见图11)大致类似于“无lapiap限制”网片符合度优化选项，并且在本文中仅描述到描述“lapiap限制”网片符合度优化选项的过程中的不同之处必要的程度。

参照图19a和图19b，在选择了“lapiap限制”优化选项(参见图11)时，临床医生可以指示与腹壁的放气状态相对应的目标固定物分布参数和腹壁待被充气所处的lapiap。与“无lapiap限制”优化选项相比，应用程序116未生成“lapiap限制”选项中的优化lapiap。相反，“lapiap限制”优化选项允许临床医生对疝网片植入指定腹壁待被充气所处的lapiap。

一旦临床医生已经指定了针对“al”和“dl”的目标值(在图19b中分别被描绘为1.5和1.0)和针对lapiap的值(在图19b中被描绘为9mmhg)，临床医生就可以选择“实际参数”(图20a和图20b)，响应于此，应用程序116生成用于在腹壁充气时固定物围绕疝网片的分布的优化的固定物分布参数。这些优化的固定物分布参数(在图20a和图20b中被描绘为al.av、dl.lg和dl.tv)向临床医生指示腹壁在所选择的lapiap(例如，9mmhg)下被充气时将这些优化的固定物分布参数应用于疝网片会在腹壁返回至放气状态时产生先前由临床医生所指示的目标固定物分布参数(参见图19b)。大致如上面关于图15a和图15b所描述的，临床医生可以在如图20a中所示的“简化的固定物分布”视图下或在如图20b中所示的“高级固定物分布”视图下选择查看优化的固定物分布。如上面所述，由于“lapiap限制”网片符合度优化选项允许临床医生调整lapiap，因此可能会引起疝网片由于腹壁过度充气的伸展。考虑于此，可以为临床医生提供结合固定物分布参数的对伸展之前和伸展之后的疝网片的可视化，使得临床医生可以看见将腹壁充气至特定lapiap的效果(参见图20a和图20b)。

如图21a至图21c中所示，临床医生可以例如通过选择“实际3d可视化”来选择查看当腹壁在所选择的lapiap下被充气时疝修复部位的交互式3d模型。大致如上面关于图16a至图16c所描述的，交互式3d模型的“病例概要”与3d模型并排地显示，且包括网片类型和尺寸、重叠测量值以及固定物类型，所有这些都先前由临床医生指示和/或确认。此外，可以由临床医生(例如，经由下拉菜单)来选择输出，以可视化与当腹壁处于充气状态时的固定物分布相关的输出，诸如但不限于变位(图21a)、dl(图21b)或al(图21c)。

如图22a和图22b中所示，临床医生可以选择查看由使用在腹壁被充气时的“实际参数”(参见图20a和图20b)所得到的与腹壁被放气时的固定物分布相关的“实际参数”。大致如上面关于图15a和图15b所描述的，临床医生可以在如图22a中所示的腹壁处于放气状态时的“简化的固定物分布”下或在如图22b中所示的腹壁处于放气状态时的“高级固定物分布”下选择查看详细的固定物分布。

大致如上面关于图18a和图18b所描述的，临床医生可以例如通过如图23a和图23b所示的选择“实际3d可视化”来选择查看当腹壁返回至放气状态时的疝修复部位的交互式3d模型。大致如上面关于图16a至图16c所描述的，交互式3d模型的“病例概要”和“实时评估”与3d模型并排地显示。此外，可以由临床医生(例如，经由下拉菜单)来选择输出，以可视化与当腹壁处于放气状态时的固定物分布相关的输出，诸如但不限于dl(图23a)和al(图23b)。

“无”网片符合度优化选项

“无”网片符合度优化选项(参见图11)大致类似于“无lapiap限制”和“lapiap限制”网片符合度优化选项，并且在本文中仅描述到描述“无”网片符合度优化选项的过程中的不同之处必要的程度。

参照图24a和图24b，在选择了“无”网片符合度优化选项(参见图11)时，临床医生可以指示与腹壁的充气状态相对应的目标固定物分布参数和腹壁要被充气所处的lapiap以实现目标固定物分布。与“无lapiap限制”和“lapiap限制”网片符合度优化选项相比，应用程序116在“无”网片符合度优化选项中未生成与腹壁的充气状态相对应的优化的固定物分布参数。应用程序116在“无”网片符合度优化选项中也未生成优化lapiap。而是，“无”网片符合度优化选项允许临床医生对疝网片的植入指定与腹壁的充气状态相对应的目标固定物分布参数和腹壁要被充气所处的lapiap。

一旦临床医生已经指定了针对“al”和“dl”的目标值(在图24b中分别被描绘为1.5和1.0)和针对lapiap的值(在图24b中被描绘为9mmhg)，临床医生就可以选择“实际参数”(图25a和图25b)，响应于此，应用程序116生成由临床医生针对腹壁被充气时固定物围绕疝网片的分布所选择的目标分布参数的细节(图25a和图25b中被描绘为al.av、dl.lg和dl.tv)。更具体地，且如图25a和图25b所示，应用程序116基于目标固定物分布参数和所指示的iap生成当患者的腹壁被充气时固定物围绕可植入修复材料的实际分布。大致如上面关于图15a和图15b所描述的，临床医生可以选择在如图25a中所示的当腹壁处于充气状态时的“简化的固定物分布”视图下或在如图25b中所示的当腹壁处于充气状态时的“高级固定物分布”视图下查看详细的固定物分布。

如图26a至图26c中所示，临床医生可以例如通过选择“实际3d可视化”来选择查看当腹壁在所选择的lapiap下被充气时的疝修复部位的交互式3d模型。大致如上面关于图16a至图16c所描述的，交互式3d模型的“病例概要”与3d模型并排地显示，且包括缝合线类型、网片类型和尺寸(或缝合线类型和尺寸)、重叠测量值以及固定物类型，所有这些都先前由临床医生指示和/或确认，或者基于提供给计算设备100的临床概况被指示和/或确认。此外，可以由临床医生(例如，经由下拉菜单)来选择输出，以可视化与当腹壁处于充气状态时的固定物分布相关的输出，诸如但不限于变位(图26a)、dl(图26b)或al(图26c)。

如图27a和图27b中所示，临床医生可以选择查看由使用当腹壁在所选择的lapiap下被充气时的“实际参数”(参见图25a和图25b)所得到的与腹壁被放气时的固定物分布相关的“实际参数”。更具体地，图27a和图27b显示了，如果临床医生在腹壁在所选择的lapiap下被充气时将目标固定物分布参数应用于疝网片(参见图24b)则当腹壁返回至放气状态时会得到的详细的固定物分布。大致如上面关于图15a和图15b所描述的，临床医生可以选择在如图27a中所示的腹壁被放气时的“简化的固定物分布”视图下或在如图27b中所示的腹壁被放气时的“高级固定物分布”下查看详细的固定物分布。

大致如上面关于图18a和图18b所描述的，临床医生可以例如通过如图28a和图28b所示的选择“实际3d可视化”来选择查看当腹壁返回至放气状态时的疝修复部位的交互式3d模型。大致如上面关于图16a至图16c所描述的，交互式3d模型的“病例概要”和“实时评估”与3d模型并排地显示。此外，可以由临床医生(例如，经由下拉菜单)来选择输出，以可视化与腹壁处于放气状态时的固定物分布相关的输出，诸如但不限于dl(图28a)和al(图28b)。

步骤240包括从患者活动的菜单中指示患者活动，如图29a和图29b所示。例如，患者活动可以包括但不限于：仰卧、坐、站立、弯腰、在楼梯上行走、站立式瓦耳萨耳瓦动作、站立咳嗽和跳跃。患者活动可以通过从下拉菜单、列表菜单中，或从如图29a和图29b的图示实施例中所示的滑动标尺菜单中选择来指示。对于每一个被指示的患者活动，可以显示循环的次数(例如，站立咳嗽的次数)和诱发(例如，在跳跃情况下为动态的或在坐的情况下为静态的)。此外，iap最大值可以显示为以mmhg为单位表示的数值(在图29a中示出为“iapmax”)且由应用程序116基于患者的生物力学概况来生成，所述患者的生物力学概况可以包括在所指示的患者活动进行的持续时间内变化的一组状态。临床医生可以可选地直接改变iap最大数值，或者改变iap最大数值可以受到临床医生对生物力学概况做出改变(例如，改变肌肉收缩性)的影响。如图29b中所示，可以为临床医生提供在显示器110上显示状态组的选项(例如，通过选择图29a中所示的“转到附加信息”)。该状态组可以包括但不限于：直肌收缩、外斜肌收缩、内斜肌收缩、横肌收缩、隔膜收缩、活动、姿势、诱发类型、循环数和iap活动范围。iap活动范围可以被显示为图示出对于该患者的iapmax相对于较大的患者群体的最小值和最大值排在哪里。在一些实施例中，最小iap和/或平均iap可替换地或另外地大致如上面关于最大iap所描述的那样来显示。根据患者的性别，可以使用女性患者图示或男性患者图示来描绘患者活动。在图29a和图29b的图示示例中，用进行各种患者活动的男性患者的相应描绘来呈现各种患者活动，且“站立咳嗽”被指示为患者活动。

在步骤250中，使用交互式3d模型来生成可观察的模拟，如图30a至图30c中所示。可观察的模拟是基于在步骤210至步骤240中的任一个或多个步骤中提供或确认的指示、选择、信息和/或数据，这些指示、选择、信息和/或数据的概要可以如图30a至图30c所示的与可观察的模拟并排显示。该概要用来为临床医生提供与模拟有关的一些背景。例如，该概要可以包括患者姓名、被植入的疝网片或缝合线的详情、重叠、固定物以及患者活动。然而，临床医生在此时或在任何时间都具有通过用户界面118自由地导航以更新、编辑或改变在方法200的任一个或多个步骤期间提供的任何指示、选择、信息和/或数据的能力，这将相应地反映在可观察的模拟中(例如，将患者活动从坐改变为跳跃、将形态类型从瘦型改变为中型、将入路技术从贴附改变为腹膜前)。

在步骤240中指示的患者活动进行的情况下，可观察的模拟为临床医生提供了观察对由被植入的修复材料(例如，疝网片、缝合线、预防性贴附网片等)修复的组织缺损的影响的能力。此外，在步骤240中指示的患者活动进行的情况下，可观察的模拟为临床医生提供了观察患者组织与被植入的修复材料之间的相互作用的能力。例如，临床医生可以选择生成以下的模拟：(1)所指示的患者活动如何影响在将网片固定至患者的腹壁的固定物处的力以及影响到什么程度(图30a)；(2)所指示的患者活动如何引起网片的膨胀以及引起到什么程度(图30b)；或(3)所指示的患者活动如何引起在网片上的应力场以及引起到什么程度(图30c)。例如，在切口或缺损闭合的示例中，临床医生可以选择生成所指示的患者活动如何影响缝合纱线内的力或缝合针脚处的力以及影响到什么程度的模拟。

在一些实施例中，临床医生可以选择放弃在步骤240中指示患者活动。在本实施例中，应用程序116可以生成被固定至患者的腹壁的可植入修复材料(例如，疝网片)的可观察模型，而无需生成下面参照图30a至图30c所描述的模拟。例如，当在步骤230中生成或指示外科手术计划时，应用程序116可以生成如图30a至图30c中所示的、包括对在围绕可植入修复材料的所指示的分布中所指示的固定物的描绘的可观察模型。

一般性地参照图30a至图30c，可观察模拟可以通过在显示器110上使用变化的颜色和/或变化的像素强度来动画制作3d模型以在3d模型上指示特定位置(诸如固定点)处的力、应力、膨胀而生成。此外，临床医生具有大致如上面关于步骤220所描述的通过用户界面118开始和停止模拟以及操纵交互式3d模型的选项。更具体地，临床医生可以经由用户界面118与可观察模拟交互，以指定临床医生希望查看给定的患者活动对那些特定位置的影响(例如，力、应力和/或膨胀)所在的网片上的位置(例如，特定固定点)或缝合线上的位置(例如，在使用利用网片或缝合线来闭合切口的增强技术的情况下)。临床医生还可以选择通过使用列出具体位置的菜单(例如，下拉菜单)来选择/取消选择网片或缝合线上的具体位置，或通过经由用户界面118利用输入设备(例如，鼠标、触摸屏)直接选择/取消选择具体位置来选择/取消选择网片或缝合线上的具体位置。对于指定的每一个位置，如下面详述的，在那个位置处所产生的力、应力和/或膨胀都可以数值地或图形地(例如，经由条形图、箭头、力矢量、热力图等)显示以帮助临床医生对可观察模拟的分析。

参照图30a，在将网片固定至患者的腹壁的固定物处的力的模拟被示出且基于在步骤210至步骤240中的任一个或多个步骤中提供或确认的指示、选择、信息和/或数据。例如，在固定物处的力的模拟可以图示出患者活动对在每一单个固定物处所施加的拔出力的影响。尽管图30a至图30c描述了在观察被固定至组织的网片方面生成可观察的模拟，但可观察的模拟还可以在观察被固定至组织的缝合线方面生成。在图30a所图示的示例中，当前生成的模拟的“病例概要”与可观察的模拟并排地显示，且包括缝合线类型、网片类型和尺寸(或缝合线类型和尺寸)、重叠测量值、固定物类型以及患者活动，所有这些都先前由临床医生指示和/或确认。此外，概要包括允许临床医生与可观察的模拟交互的“实时评估”。更具体地，“可见性”菜单(例如，下拉菜单)用来允许临床医生选择具体解剖结构以在可观察模拟期间是可见的或不可见的。解剖结构可以包括但不限于：脂肪、白线、皮肤、骨盆、肋骨、脊柱、直肌、直肌鞘、外斜肌、内斜肌以及横肌。此外，临床医生可以使用“选择”菜单(例如，下拉菜单)来选择具体固定点(在图30a中由3d模型上叠加的数字所表示)或固定点组以观察在这些特定固定物处的力。替代“选择”菜单或与“选择”菜单相结合，临床医生还可以在3d模型上直接鼠标点击以选择/取消选择具体固定点。如图30a中所示，在每一个所选择的固定点处的力可以实时以图形表示。临床医生对于单独固定点中的任一个或全部观察固定物处的力的能力，允许临床医生识别出哪一些固定点正经受最大力且将这些力作为数值与存储在存储器102中的实验数据做比较以评估性能(例如，天气性膨胀是可检测的或不可检测的)以及失败风险(例如，网片撕裂、固定物拔出等)。临床医生可以决定通过将这些被识别出的点处的力最小化(例如，通过使用双冠固定物技术)，以旨在将风险减小至可接受水平且将安全系数增大至预期水平的方式，经由用户界面118来修改外科手术计划，并基于修改后的外科手术计划生成新的模拟。更具体地，临床医生能够随时通过用户界面118无缝地导航以修改在步骤210至步骤240中的任一个或多个步骤中提供或确认的任一个或多个指示、选择、信息和/或数据，以生成多个不同的模拟。如下面详述的，多个模拟的结果可以经由用户界面118呈现给临床医生，使得临床医生可以将模拟结果并排地做比较并评估出应该利用哪一个对应的外科手术计划。

参照图30b，对所指示的患者活动如何引起网片的膨胀以及引起到什么程度的模拟被示出且该模拟基于在步骤210至步骤240中的任一个或多个步骤中提供或确认的指示、选择、信息和/或数据。对网片正膨胀的距离的描绘可以被示出且通过示例的方式(在图30b中为“0.34cm”)来描绘。类似于在图30a中图示的示例，在图30b中图示的示例也包括与可观察模拟并排地显示的当前生成的模拟的“病例概要”，且可以包括缝合线类型、网片类型和尺寸(或缝合线类型和尺寸)、重叠测量值、固定物类型以及患者活动，所有这些都先前由临床医生指示和/或确认，或者基于提供给计算设备100的临床概况而指示和/或确认。此外，大致如上面关于图30a所描述的，概要包括允许临床医生与可观察的模拟交互的“实时评估”。临床医生可以决定通过使用增加数量的固定物，以旨在将膨胀最小化的方式，经由用户界面118来修改外科手术计划，并基于修改后的外科手术计划来生成新的模拟。更具体地，临床医生能够随时通过用户界面118无缝地导航以修改在步骤210至步骤240中的任一个或多个步骤中提供或确认的任一个或多个指示、选择、信息和/或数据，以生成多个不同的模拟。如下面详述地，多个模拟的结果可以经由用户界面118呈现给临床医生，使得临床医生可以将模拟结果并排地做比较，并评估出应该利用哪一个对应的外科手术计划。

参照图30c，对所指示的患者活动在网片上、网片的特定区域上和/或在将网片固定至组织的单独固定点上如何引起应力场以及引起到什么程度的模拟被示出，且该模拟基于在步骤210至步骤240中的任一个或多个步骤中提供或确认的指示、选择、信息和/或数据。类似于在图30a和图30b中图示的示例，在图30c中图示的示例包括与可观察的模拟并排地显示的当前生成的模拟的“病例概要”，且包括缝合线类型、网片类型和尺寸(或缝合线类型和尺寸)、重叠测量值、固定物类型以及患者活动，所有这些都先前由应用程序116生成，或者由临床医生指示或确认。该模拟可以包括使用一系列颜色对3d模型进行颜色编码以对应于颜色编码标度(在图30c的左侧被描绘为“0.000”与“1.50”之间的范围)，以指示在修复部位的具体位置处的组织上的应力场的大小。例如，颜色编码标度的范围可以从指示弱应力场的蓝颜色到指示强应力场的红颜色。临床医生观察在网片的任一区域或全部区域处的应力场的能力，允许临床医生识别出网片的哪些区域最受到应力场的影响。临床医生可以决定例如通过使用较大的网片或不同的网片类型，以旨在最小化这些被识别出的区域处的应力场的方式，经由用户界面118来修改外科手术计划，并基于修改后的外科手术计划来生成新的模拟。更具体地，临床医生能够随时通过用户界面118无缝地导航以修改在步骤210至步骤240中的任一个或多个步骤中提供或确认的任一个或多个指示、选择、信息和/或数据，以生成多个不同的模拟。如下面更详细地讨论的，多个模拟的结果可以经由用户界面118呈现给临床医生，使得临床医生可以将模拟结果并排地做比较，并评估出应该利用哪一个对应的外科手术计划。

此外，尽管在图30c中未示出，但大致如上面关于图30a和图30b所描述的，概要可以包括允许临床医生与可观察的模拟交互的“实时评估”。

继续参照图30a至图30c，置信水平(例如，非常低、低、标准、高、非常高等)可以由应用程序116自动地生成以指示在上面关于图30a至图30c所描述的每一个所生成的模拟的置信水平。所生成的置信水平可以与模拟存储在一起以供以后用作该特定的模拟的置信度的指标。模拟、所指示的置信水平和相对应的临床概况、生物力学概况以及外科手术计划都可以存储在计算设备100的存储器102中和/或通过使用网络接口108存储在远程服务器(例如，医院服务器)中。

如根据本公开的一个实施例的图31a和图31b所示，如根据本公开的另一实施例的图32a至图32e所示，或如根据本公开的另一实施例的图33a和图33b所示，步骤260包括基于每一个所生成的模拟的详细情况生成对一个模拟或多个模拟的分析。

参照在图31a和图31b中图示的实施例，所生成的分析可以采用报告形式，所述报告包括由临床医生或默认做出的任一个或多个修复指示的概要以及所得到的模拟结果(诸如，固定物处的力、膨胀和应力场)。该报告可以用来比较多个修复材料配置的所得到的模拟结果。例如，为了比较的目的示出了对于各种不同网片配置(例如，网片类型、网片尺寸、固定物分布)的模拟结果，以帮助临床医生选择最佳的网片配置。具体参照图31a，该报告可以包括相对的结果，其中对于每一种修复材料配置的模拟结果都相对于已知的最佳值被图示出。已知的最佳值可以从存储在存储器102中的实验数据中得到。实验数据可以包括应力阈值(例如，网片撕裂所处的阈值)、最大固定物拔出力、可接受的膨胀量(例如，视觉上不可检测出的)。已知的最佳值可以通过分析先前生成的模拟的历史数据和/或已经产生特定结果的外科手术修复操作来计算出。此外，如上面关于图30a至图30c所描述的，所生成的模拟的置信水平会影响最佳值。为了比较的目的，已知的最佳值(在图31a中被描绘为水平线)可以相对于模拟结果的图(例如，条形图)被示出。此外，可以采用各种方案来对于每一个模拟参数指示与已知的最佳值的偏差(例如，结果可以用颜色编码)。

具体参照图31b，该报告还可以包括绝对结果，使得对于每一个可植入修复材料配置的模拟结果被图示为绝对值。例如，固定物处的力的结果可以表示为以牛顿(n)为单位来表示的数值。

现在参照图32a至图32e中图示的实施例，为临床医生呈现了存储在计算设备100的存储器102中和/或远程服务器中的先前生成的模拟的列表(图32a)。临床医生可以选择所列出的模拟中的任一个或多个模拟以生成并排地概述模拟的报告(图32b至图32e)。例如，图32b图示了对于固定物处的力的基于图32a中列出的全部生成的模拟(上面关于图30a所描述的)的报告，该报告可以包括针对每一个固定物处的力的绝对值和固定物处的力相对于力阈值的百分比。对于每一个模拟，该报告包括多个参数，诸如固定物分布、固定物数量、固定物类型、所指示的患者活动以及由临床医生所指示的模拟的置信水平。此外，对于每一个模拟，该报告图形地表示最大固定力。如图32b中被图示为条形图的报告可以替换地或另外地被图示为如图33a中所图示的表盘式报告(gaugetypereport)。

图32c图示了对于组织膨胀的基于图32a中列出的全部模拟(上面关于图30b所描述的)的报告。对于每一个模拟，该报告包括多个参数，诸如固定物分布、固定物数量、固定物类型、所指示的患者活动以及由临床医生所指示的模拟的置信水平。此外，对于每一个模拟，该报告将膨胀图形地表示为可接受的最大膨胀的百分比。该报告用来为临床医生提供多个膨胀的模拟的并排结果，使得临床医生可以评估出应该利用哪一个对应的外科手术计划。如图32c中被图示为条形图的报告可以替换地或另外地被图示为如图33b中所示的表盘式报告。

图32d图示了对于应力场的基于图32a中列出的全部模拟(上面关于图30c所描述的)的报告。对于每一个模拟，该报告包括多个参数，诸如固定物分布、固定物数量、固定物类型、所指示的患者活动以及由临床医生所指示的模拟的置信水平。此外，对于每一个模拟，该报告可以使用颜色编码的热力图来表示应力场，以帮助临床医生可视化应力场的集中度。该报告用来为临床医生提供多个应力场的模拟的并排结果，使得临床医生可以评估出应该利用哪一个对应的外科手术计划。

图32e图示了对于先前由临床医生指示或确认的且用来有助于生成每一个模拟的固定点处的力分布的、基于图32a中列出的全部模拟的报告。对于所选择的每一个生成的模拟，该报告包括多个参数，诸如固定点处的力分布、固定物数量、固定物类型、所指示的患者活动以及模拟的置信水平。此外，对于每一个模拟，如在图32e中所示，该报告使用沿着固定点绘制的线图图形地表示了固定点处的力分布。该报告用来为临床医生提供用于多个所生成的模拟的并排的固定物分布配置，使得临床医生可以评估出应该利用哪一个对应的固定物分布配置。

应该理解的是，上述步骤210至步骤260中的任一个步骤并不一定是顺序特定的，因为临床医生可以有在方法200期间在任意时候执行步骤210至步骤260中的任一个步骤或上面所述的与步骤210至步骤260相关的任何行动的能力。例如，临床医生可以跳过步骤210至步骤260中的任一个步骤或重复执行步骤210至步骤260中的任一个步骤。

尽管在附图中已经示出了本公开的几个实施例，但是这并不意图将本公开限制于此，而是意图使本公开的范围如本领域允许的那样广泛，并且对说明书也同样地理解。因此，上述描述不应该被解释为限制，而仅仅作为特定实施例的示例。本领域的技术人员将设想到所附的权利要求书的范围和精神内的其他变型例。

例如，根据本公开的另一实施例，提供了一种生成被固定至患者的可植入修复材料的基于计算机的可观察模型的方法。该方法包括在与计算设备可操作相关联的显示器上生成被固定至患者的可植入修复材料的可观察模型。该可观察模型描绘了所指示的固定物围绕可植入修复材料的分布。

根据上述实施例的一个方案，该方法还包括使用计算设备处理与患者相对应的数据。该计算设备包括处理器和存储由该处理器可执行的软件应用程序的存储器。

根据上述实施例的另一方案，该方法还包括指示可植入修复材料和用于将可植入修复材料固定至患者的固定物围绕可植入修复材料的分布。

根据本公开的又一实施例，提供了一种用于生成被固定至患者的可植入修复材料的基于计算机的可观察模型的系统。该系统包括计算设备，所述计算设备包括处理器和存储软件应用程序的存储器，所述软件应用程序在由处理器执行时使计算设备执行一种方法。该方法包括在与计算设备可操作相关联的显示器上生成被固定至患者的可植入修复材料的可观察模型。该可观察模型描绘了所指示的固定物围绕可植入修复材料的分布。

根据上述实施例的一个方案，该方法还包括使用计算设备处理与患者相对应的数据。

根据上述实施例的另一方案，该方法还包括指示可植入修复材料和用于将可植入修复材料固定至患者的固定物围绕可植入修复材料的分布。

根据本公开的又一实施例，提供了一种生成被固定至患者的疝网片的基于计算机的可观察模型的方法。该方法包括在与计算设备可操作相关联的显示器上生成被固定至患者的疝网片的可观察模型。该可观察模型描绘了所指示的固定物围绕疝网片的分布。

根据上述实施例的一个方案，该方法还包括使用计算设备处理与患者相对应的数据。该计算设备包括处理器和存储由该处理器可执行的软件应用程序的存储器。

根据上述实施例的另一方案，该方法还包括指示疝网片和用于将疝网片固定至患者的固定物围绕疝网片的分布。

根据本公开的又一实施例，提供了一种生成被固定至患者的可植入修复材料的基于计算机的可观察模型的方法。该方法包括生成当患者的腹壁在优化的腹膜内压力(iap)下充气时的固定物围绕可植入修复材料的优化分布。

根据上述实施例的一个方案，该方法包括使用计算设备处理与患者相对应的数据，该计算设备包括处理器和存储由该处理器可执行的软件应用程序的存储器。

根据上述实施例的另一方案，该方法包括指示可植入修复材料和用于将可植入修复材料固定至患者的固定物。

根据上述实施例的另一方案，该方法包括指示当患者的腹壁放气时固定物围绕可植入修复材料的目标分布。

根据上述实施例的另一方案，该方法包括生成优化iap，其中对患者的腹壁吹气至所述优化iap。

根据本公开的又一实施例，提供了一种生成被固定至患者的可植入修复材料的基于计算机的可观察模型的方法。该方法包括生成当患者的腹壁在腹膜内压力(iap)下充气时固定物围绕可植入修复材料的优化分布。

根据上述实施例的一个方案，该方法还包括使用计算设备处理与患者相对应的数据。该计算设备包括处理器和存储由该处理器可执行的软件应用程序的存储器。

根据上述实施例的另一方案，该方法还包括指示可植入修复材料和用于将可植入修复材料固定至患者的固定物。

根据上述实施例的另一方案，该方法还包括指示当患者的腹壁放气时固定物围绕可植入修复材料的目标分布。

根据上述实施例的另一方案，该方法还包括指示对患者的腹壁吹气所至的iap。

根据本公开的又一实施例，提供了一种生成被固定至患者的可植入修复材料的基于计算机的可观察模型的方法。该方法包括生成当患者的腹壁在腹膜内压力(iap)下充气时固定物围绕可植入修复材料的实际分布。

根据上述实施例的一个方案，该方法还包括使用计算设备处理与患者相对应的数据。该计算设备包括处理器和存储由该处理器可执行的软件应用程序的存储器。

根据上述实施例的另一方案，该方法还包括指示可植入修复材料和用于将可植入修复材料固定至患者的固定物。

根据上述实施例的另一方案，该方法还包括指示当患者的腹壁充气时固定物围绕可植入修复材料的目标分布。

根据上述实施例的另一方案，该方法还包括指示iap，其中对患者的腹壁吹气至所述iap。

根据本公开的又一实施例，提供了一种生成患者活动对被固定至患者的可植入修复材料的影响的基于计算机的模拟的方法。该方法包括指示将由患者进行的活动，并在与计算设备可操作相关联的显示器上生成所指示的活动对被固定至患者的可植入修复材料的影响的模拟。

尽管已经用图示和示例的方式详细地描述了上述公开内容，但为了清楚或理解的目的，很明显可以在所附权利要求书的范围内实施某些改变和变型。

对本发明的进一步理解将从下面编号项中获得：

1、一种生成被固定至患者的可植入修复材料的基于计算机的可观察模型的方法，包括：

使用计算设备处理与患者相对应的数据，所述计算设备包括处理器和存储由所述处理器可执行的软件应用程序的存储器；

指示可植入修复材料和用于将所述可植入修复材料固定至所述患者的固定物；

指示所述固定物围绕所述可植入修复材料的分布；以及

在与所述计算设备可操作相关联的显示器上，生成被固定至所述患者的所述可植入修复材料的可观察模型，所述可观察模型描绘了所指示的所述固定物围绕所述可植入修复材料的分布。

2、根据第1项所述的方法，进一步包括：

指示将由所述患者进行的活动；以及

在所述显示器上生成所指示的活动对被固定至所述患者的所述可植入修复材料的影响的模拟。

3、根据第2项所述的方法，其中所指示的活动对所述可植入修复材料的影响从由在将所述可植入修复材料固定至所述患者的所述固定物处的力、所述可植入修复材料的膨胀以及在所述可植入修复材料上的应力场构成的组中进行选择。

4、根据第1项所述的方法，其中与所述患者相对应的所述数据包括所述患者的临床概况。

5、根据第1项所述的方法，其中所述可植入修复材料、所述固定物或所述固定物围绕所述可植入修复材料的所述分布中的至少一个由软件应用程序生成。

6、根据第1项所述的方法，其中所述可植入修复材料、所述固定物或所述固定物围绕所述可植入修复材料的所述分布中的至少一个通过所述计算设备的用户界面来选择。

7、根据第1项所述的方法，其中所述可观察模型以3d来生成。

8、根据第1项所述的方法，其中所述可观察模型由软件应用程序来生成。

9、根据第1项所述的方法，其中所述可观察模型通过所述计算设备的用户界面来选择。

10、根据第1项所述的方法，进一步包括指示从由贴附、嵌入、肌肉内、腹膜前和腹膜内构成的组中选择的放置技术。

11、根据第1项所述的方法，进一步包括指示从由腹横肌松解(tar)和结构分离构成的组中选择的用于组织松解的技术。

12、根据第1项所述的方法，进一步包括将缺损修复的类型指示为增强或桥接之一。

13、根据第1项所述的方法，进一步包括指示所述患者的形态类型。

14、根据第1项所述的方法，进一步包括将用于将所述可植入修复材料固定至所述患者的外科手术入路指示为开腹外科手术入路或腹腔镜外科手术入路之一。

15、根据第1项所述的方法，其中生成所述可观察模型是基于所处理的数据、所指示的可植入修复材料、所指示的固定物或所指示的固定物的分布中的至少一个。

16、根据第2项所述的方法，其中生成所述模拟是基于所处理的数据、所指示的可植入修复材料、所指示的固定物、所指示的固定物的分布或所指示的将由患者进行的活动中的至少一个。

17、根据第1项所述的方法，其中所述可植入修复材料是疝网片。

18、根据第1项所述的方法，其中用于将所述可植入修复材料固定至所述患者的所述固定物是大头钉、缝合线、胶、带或吻合钉中的至少一个。

19、根据第1项所述的方法，其中用于将所述可植入修复材料固定至所述患者的所述固定物是大头钉。

20、根据第1项所述的方法，其中用于将所述可植入修复材料固定至所述患者的所述固定物是缝合线。

21、根据第1项所述的方法，其中用于将所述可植入修复材料固定至所述患者的所述固定物是胶。

22、根据第1项所述的方法，其中用于将所述可植入修复材料固定至所述患者的所述固定物是吻合钉。

23、一种用于生成被固定至患者的可植入修复材料的基于计算机的可观察模型的系统，所述系统包括：

计算设备，其包括处理器和存储软件应用程序的存储器，所述软件应用程序在由所述处理器执行时使所述计算设备执行一种方法，所述方法包括：

使用所述计算设备处理与患者相对应的数据；

指示可植入修复材料和用于将所述可植入修复材料固定至所述患者的固定物；

指示所述固定物围绕所述可植入修复材料的分布；以及

在与所述计算设备可操作相关联的显示器上，生成被固定至所述患者的所述可植入修复材料的可观察模型，所述可观察模型描绘了所指示的所述固定物围绕所述可植入修复材料的分布。

24、根据第23项所述的系统，其中所述方法进一步包括：

指示将由所述患者进行的活动；以及

在所述显示器上生成所指示的活动对被固定至所述患者的所述可植入修复材料的影响的模拟。

25、一种生成被固定至患者的疝网片的基于计算机的可观察模型的方法，包括：

使用计算设备处理与患者相对应的数据，所述计算设备包括处理器和存储由所述处理器可执行的软件应用程序的存储器；

指示疝网片和用于将所述疝网片固定至所述患者的固定物围绕所述疝网片的分布；以及

在与所述计算设备可操作相关联的显示器上，生成被固定至所述患者的所述疝网片的可观察模型，所述可观察模型描绘了所指示的所述固定物围绕所述疝网片的分布。

26、根据第25项所述的方法，进一步包括：

指示将由所述患者进行的活动；以及

在所述显示器上生成所指示的患者活动对被固定至所述患者的所述疝网片的影响的模拟。

27、一种待被固定至患者的可植入修复材料或设备，包括根据在前述项中的任一项所确定的固定物的分布。