DE102004014240A1 - Verfahren zur Herstellung eines künstlichen Knochenmodells - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Herstellung eines künstlichen Knochenmodells gemäß dem selektiven Laser-Sinterverfahren, welches umfasst: Ausbreiten eines Pulvermaterials für die Sinterung, umfassend 30 bis 90 Gewichtsteile eines Pulvers eines synthetischen Harzes und 10 bis 70 Gewichts-% eines anorganischen Füllstoffes, zur Bildung einer dünnen Schicht und Bestrahlen eines Teils der dünnen Schicht mit einer geformten Gestalt, basierend auf tomographische Information eines künstlichen Knochens, mit Laserlicht, so dass der bestrahlte Teil der dünnen Schicht gesintert wird. Das Ausbreiten des Pulvermaterials für die Sinterung, um die dünne Schicht zu bilden, und die Bestrahlung der dünnen Schicht mit Laserlicht für die Sinterung werden wiederholt durchgeführt. Das künstliche Knochenmodell kann räumliche Formen eines natürlichen Knochens, wie Knochen im menschlichen Körper, dreidimensional präzise und genau reproduzieren und weist die Eigenschaft beim Schneiden sehr ähnlich zu derjenigen natürlicher Knochen auf. Das künstliche Knochenmodell kann zum Ausbildungstraining oder Studieren eines Heilplans vor einer chirurgischen Operatiion verwendet werden.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines künstlichen Knochenmodells. Genauer betrifft die vorliegende Erfindung ein künstliches Knochenmodell, welches die räumlichen Formen natürlicher Knochen, wie Knochen im menschlichen Körper, dreidimensional genau wiedergeben kann und das die Eigenschaft eines, bezogen auf natürliche Knochen, ganz ähnlichen Schneidens zeigt. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein mit dem Verfahren hergestelltes künstliches Knochenmodell, sowie die Verwendung des künstlichen Knochenmodells zum Ausbildungstraining oder zur Überprüfung eines Behandlungsplanes vor einer chirurgischen Operation
  • 2. Beschreibung des Standes der Technik
  • Medizinische Behandlungen, die mit dem Schneiden von Knochen verbunden sind, wie die Herstellung eines Knochens, der eine Schädigung oder Deformation aufweist, Behandlungen der Hörorgane, die eine komplizierte Knochenstruktur aufweisen, chirurgische Eingriffe bei Nekrose des Caput ossis femoris und Behandlungen verschiedener Typen von komplizierten Brüchen sind in weiten Bereichen durchgeführt worden, wie in der Orthopädie, der Gehirnchirurgie, der Herzchirurgie, der Mundchirurgie, Hals- Nasen- Ohrenheilkunde, der Plastikchirurgie und der Veterinärchirurgie. Eine Gelegenheit für ein Ausbildungstraining für Ärzte, die erfahren sind für mit dem Schneiden von Knochen verbundene chirurgische Eingriffe, ergibt sich jedoch nicht häufig. Bis jetzt sind als zur Ausbildung, Training und Experiment auf medizinischem Gebiet verwendetes Material Nachbildungen, hergestellt durch visuelle Imitation des Erscheinungsbildes von Knochen aus Überbleibseln von Tieren und menschlichen Wesen, einem kunstvollen Vorgehen entsprechend, wie Schnitzen und Schneiden von Papier, synthetischen Harzen, Holz und Gips, allgemein verwendet worden. In beschränkten Fällen werden echte Knochen als Proben nach dem Tode durch das Entgegenkommen einer verstorbenen Person oder der Hinterbliebenen zur Verfügung gestellt. Tatsächlich ist es jedoch schwierig, Knochen für Ausbildungs-, Übungs- und Versuchszwecke zu bekommen.
  • Wenn ein Teil eines Knochens einen Schaden auf Grund einer Krankheit oder eines Unfalls hat, so wird sich der Knochen spontan regenerieren, wenn die Weite des Schadens 5 mm oder kleiner ist. Wenn jedoch der Schaden in einem Knochen 5 mm übersteigt, wird eine Eigen-Transplantation eines Knochens durchgeführt, wozu ein Knochenteil aus der Hüfte oder einem Bein des Patienten genommen wird. Da jedoch die Größe des Knochens, der entnommen werden kann, begrenzt ist und die Belastung des Körpers des Patienten infolge des Herausschneidens eines gesunden Teils des Knochens groß ist, sind verschiedene künstliche Knochen entwickelt und verwendet worden. Zum Beispiel hat ein künstlicher Knochen, der aus biologisch aktiven Materialien und organischen Polymeren hergestellt wurde eine hohe mechanische Festigkeit und zeigt eine hohe biologische Aktivität; vorgeschlagen wurde ein künstlicher Knochen, welcher hergestellt ist aus 30 bis 90 Gewichts-%, CaO und SiO2 enthaltendem Glaspulver als Hauptkomponente und 10 bis 70 Gewichts-% eines Copolymeren von 2,2-bis[4-(3-Methacryloxy-2-hydroxypropoxy)phenyl]propan und Triethylenglycoldimethacrylat oder Ähnlichem (offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. Heisei 6(1994)-154305, Seite 2). Als Verbundmaterial für künstliche Knochen mit ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften und biologischer Verträglichkeit wurde von einem aus Titan und Hydroxyapatit gemäß dem Metallpulver-Spritzgiessverfahren hergestelltes Verbundmaterial berichtet (Hideo Yoshizawa, Yasuhiro Kataoka und Koichi Nagata, Aichi-ken Kogyo-Gijutu Center Kenkyu Hokoku (Research Reports of the Center for Industrial Technology of Aichi Prefekture) Nr. 37, 2001). Ebenfalls angegeben wurde ein mittels des schnellen Laser Sintering Prototypingverfahren hergestellter künstlicher Knochen aus Titan, welcher entsprechend den Bedingungen des einzelnen Patienten maßgefertigt wird.
  • Die obigen künstlichen Knochen werden mit einer chirurgischen Operation in den lebenden Körper eingebettet und ergänzen die natürlichen Knochen. Die Eigenschaften sind ausgerichtet auf die Festigkeit und Verträglichkeit mit dem Körper und andere Eigenschaften, wie die Eignung für das Schneiden sind im Allgemeinen ganz unterschiedlich zu denen natürlicher Knochen. Es ist nicht erforderlich, dass der in den lebenden Körper eingebettete Knochen vollständig die gleiche Form wie der natürliche Knochen hat, da es ausreichend ist, wenn der künstliche Knochen den natürlichen Knochen funktionell ergänzen kann. Im Allgemeinen hat ein künstlicher Knochen gegenüber einem natürlichen Knochen eine vereinfachte Form. Deshalb ist ein für die Einbettung in einen lebenden Körper hergestellter künstlicher Knochen nicht geeignet, um chirurgische Operationen zu trainieren.
  • Ein für medizinische Zwecke geformtes Modell sollte die gleiche Form wie der natürliche Knochen aufweisen, einschließlich der detaillierten Strukturen und eine reale Form haben, die eine manuelle Überprüfung der dreidimensionalen Struktur ermöglicht, die von außen direkt nicht sichtbar ist. Bei einer Technologie werden Daten der räumlichen Form des menschlichen Körpers einer Vorrichtung für das optische Formen einer Form eingegeben und ein künstliches Knochenmodell durch Härten eines flüssigen lichthärtbaren Harzes hergestellt. (Kazuyuki Takahashi, Preprints of the 23rd Rapid Prototyping Symposium, Seite 31, 2002). Die detaillierte Strukturen einschließende Form kann genau reproduziert werden, wenn ein lichthärtbares flüssiges Harz verwendet wird. Da jedoch der mit dem Verfahren hergestellte Gegenstand seine Form während der Herstellung nicht halten kann, ist es erforderlich, dass während der Herstellung eine Stützung, Stützstruktur genannt, hinzugefügt und, nachdem die Herstellung beendet ist, manuell wieder entfernt wird. Das Härtungsprodukt des lichthärtbaren Harzes zeigt eine Schneideeigenschaft, die weit von der eines natürlichen Knochens entfernt ist und für das Üben der Operation an dem zu schneidenden Knochen nicht geeignet ist.
  • Es wurde versucht, dreidimensionale Daten aus Röntgen-CT-Bildern zu rekonstruieren und ein künstliches Knochenmodell dreidimensional auf einem Display zu beobachten. In Übereinstimmung mit diesem Verfahren können viele Bilder gewünschter Teile von Abschnitten des künstlichen Knochenmodells sichtbar gemacht werden und verschiedene Nachbildungen bei einer Untersuchung der Formen vor einer Operation durchgeführt werden. Der Effekt einer Prüfung auf dem Display ist jedoch begrenzt und es ist höchst erwünscht, dass vor einer Operation ein Heilplan unter Verwendung eines räumlichen Knochenmodells angefertigt wird, welches die gleiche Form wie der natürliche Knochen aufweist.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung hat das Ziel ein künstliches Knochenmodell zur Verfügung zu stellen, welches die räumlichen Formen eines natürlichen Knochens, wie Knochen im menschlichen Körper, dreidimensional präzise und genau wiedergeben kann und die Eigenschaft für Einschnitte ganz ähnlich wie bei den natürlichen Knochen zeigt.
  • Als Ergebnis ausgedehnter Untersuchungen zur Überwindung vorstehender Schwierigkeiten durch den Erfinder, wurde gefunden, dass die räumlichen Formen natürlicher Knochen dreidimensional wiedergegeben werden können durch Verwendung eines Pulvermaterials für die Sinterung, umfassend 30 bis 90 Gewichtsteile Pulver eines synthetischen Harzes und 10 bis 70 Gewichts-% eines anorganischen Füllstoffes und Bildung einer Form, basierend auf der tomographischen Information der natürlichen Knochen durch Bestrahlung mit Laserlicht, entsprechend dem schnellen Laser Sintering Prototypingverfahren. Die vorliegende Erfindung wurde auf Grundlage dieser Erkenntnisse vervollständigt.
  • Die vorliegende Erfindung stellt zur Verfügung:
    • (1) Ein Verfahren zur Herstellung eines künstlichen Knochenmodells gemäß einem selektiven Laser-Sinterverfahren, welches umfasst Ausbreiten eines Pulvermaterials für die Sinterung, umfassend 30 bis 90 Gewichtsteile Pulver eines synthetischen Harzes und 10 bis 70 Gewichts-% eines anorganischen Füllstoffes zur Bildung einer dünnen Schicht und Bestrahlen eines Teils der dünnen Schicht des Pulvermaterials für die Sinterung in eine Form, die auf der tomographischen Information eines natürlichen Knochens mit Laserlicht beruht, so, dass das Pulvermaterial für die Sinterung des bestrahlten Teils der dünnen Schicht gesintert wird und die Ausbreitung des Pulvermaterials zur Bildung der dünnen Schicht und das Bestrahlen des Teils der dünnen Schicht mit Laserlicht für die Sinterung wiederholt ausgeführt werden.
    • (2) Verfahren gemäß (1), bei dem das Pulver des synthetischen Harzes feine Partikel mit sphärischer Form umfasst.
    • (3) Verfahren gemäß (1) oder (2), bei dem der mittlere Durchmesser der feinen Partikel des Pulvers des synthetischen Harzes im Bereich von 5 bis 200 μm liegt.
    • (4) Verfahren gemäß einem von (1) bis (3), bei dem das Pulver des synthetischen Harzes ein Harz ist, ausgewählt aus der aus Nylontypen, Polycarbonaten, Polyestern, Polyacetalen, Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polystyrol, Polybutylen, ABS-Harzen, Harzen auf Cellulose-Grundlage, Acrylharzen, Epoxyharzen und Fluorharzen bestehenden Gruppe.
    • (5) Verfahren gemäß einem von (1) bis (4), bei dem das Pulver des synthetischen Harzes ein Nylonharz-Pulver ist.
    • (6) Verfahren gemäß einem von (1) bis (5), bei dem der anorganische Füllstoff Glasperlen sind.
    • (7) Verfahren zur Herstellung eines künstlichen Knochenmodells der für Röntgenstrahlen durchlässigen Bereiche im menschlichen Körper durch Umkehrung der CT-Daten des Knochens und Erhalt eines Modells in einer 3D Struktur des Bereiches unter Verwendung eines selektiven Laser-Sinterverfahrens.
    • (8) Ein künstliches Knochenmodell, hergestellt mit einem in (1) bis (7) beschriebenen Verfahren.
    • (9) Verwendung des in (8) beschriebenen künstlichen Knochenmodells für das Ausbildungstraining.
    • (10) Verwendung des in (8) beschriebenen künstlichen Knochenmodells zur Überprüfung eines Behandlungsplans vor einer chirurgischen Operation.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ABBILDUNGEN
  • 1 zeigt eine graphische Darstellung, welche eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschreibt.
  • 2(a) ist eine photographische Abbildung, die die Außenansicht eines Modells, gewonnen vom Schläfenknochen eines normalen Subjekts unter Verwendung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung zeigt und 2(b) ist die Zeichnung eines Bildfelddiagramms des Modells. 3(a) ist eine photographische Abbildung eines dichten und harten Knochenmodells von einem Teil des Schläfenknochens und 3(b) ist eine photographische Abbildung eines lockeren dünnen Modells, hergestellt durch Veränderung des Intensitätswertes zum Herausbilden der Knochenschatten durch Verwendung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung; und 3(c) und 3(d) sind Zeichnungen von Bildfelddiagrammen der in 3(a) beziehungsweise 3(b) gezeigten Modelle. 4(a) ist eine photographische Abbildung der Innenansicht eines Ohrs der rechten Seite und 4(b) ist eine Zeichnung eines Bildfelddiagramms des in 4(a) gezeigten Modells. 5(a) ist eine photographische Abbildung eines Modells, das eine durchlöcherte Mastoidhöhle der rechten Seite zeigt und 5(b) ist die Zeichnung eines Bildfelddiagramms des in 5(a) gezeigten Modells. 6(a) ist eine photographische Abbildung einer kongenitalen Atresie und 6(b) ist die Zeichnung eines Bildfelddiagramms des in 6(a) gezeigten Modells. 7(a) ist eine photographische Abbildung des Modells des Innenohrs und des Gehörganges, hergestellt mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung und 7(b) ist die Zeichnung eines Bildfelddiagramms des in 7(a) gezeigten Modells.
  • Die Zahlen in 1 haben die nachfolgend aufgelisteten Bedeutungen:
    • 1
    ein Laser
    2
    ein Galvanometer
    3
    ein Laser-Lichtpunkt
    4
    ein Pulver-Kopfteil
    5
    ein Pulvermaterial für die Sinterung
    6
    eine Walze für die Zuführung des Pulvermaterials
    zur Sinterung
    7
    eine Arbeitsplattform
    8
    eine Hebevorrichtung
    9
    eine angebaute Kammer
  • In der 4(a) und 4(b) bedeutet M Malleus, P bedeutet Promontorium, RW bedeutet runde Fensternische, I bedeutet Incus und OW bedeutet ovales Fenster. In 5(a) und 5(b) bedeutet A vorderer halbkreisförmiger Kanal, L bedeutet seitlicher halbkreisförmiger Kanal, P bedeutet hinterer halbkreisförmiger Kanal, F bedeutet senkrechtes Segment des Gesichtsnervs und S bedeutet S-förmiger Sinus.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines künstlichen Knochenmodells gemäß einem selektiven Laser-Sinterverfahren, welches umfasst Ausbreiten eines Pulvermaterials für die Sinterung, umfassend 30 bis 90 Gewichtsteile Pulver eines synthetischen Harzes und 10 bis 70 Gewichts-% eines anorganischen Füllstoffes zur Bildung einer dünnen Schicht und Bestrahlen eines Teils der dünnen Schicht des Pulvermaterials in einer Form, die auf der tomographischen Information eines natürlichen Knochens mit Laserlicht beruht, so, dass das Pulvermaterial für die Sinterung des bestrahlten Teils der dünnen Schicht gesintert wird und die Ausbreitung des Pulvermaterials für die Sinterung zur Bildung der dünnen Schicht und das Bestrahlen des Teils der dünnen Schicht mit Laserlicht für die Sinterung wiederholt ausgeführt wird. Das Wort Sinterung bedeutet ursprünglich das Herbeiführen von Agglomeration durch Erhitzung in dem metallurgischen Bereich. Bei der vorliegenden Erfindung ist der Begriff Sinterung definiert als ein Vorgang, bei welchem das Pulver des synthetischen Harzes im Material für die Sinterung durch die Strahlung des Laserlichtes schmilzt und die Partikel des anorganischen Füllstoffes durch das geschmolzene synthetische Harz aneinander haften und das Material für die Sinterung innerhalb des mit dem Laserlicht bestrahlten Bereiches beim Abkühlen in eine feste Masse überführt wird. Das vorstehend dargelegte Verfahren ist nicht besonders begrenzt. Zum Beispiel ist das im Stand der Technik als selektives Laser-Sinterverfahren bekannte Verfahren, welches in Einzelheiten in veröffentlichten Anmeldungen, zum Beispiel WO 92/08567 und EP 0703036 erläutert ist, für das Verfahren der vorliegenden Erfindung anwendbar. Das Verfahren zur Herstellung eines künstlichen Knochenmodells in der vorliegenden Erfindung wird der Bequemlichkeit halber als selektives Laser-Sinterverfahren bezeichnet. Das selektive Knochenmodell ist zur Herstellung geformter Gegenstände aus Plastikmaterialien auf neuen Gebieten angewendet worden. Jedoch ist das Verfahren zur Formung eines Knochenmodells oder ein mit dem selektiven Laser-Sinterverfahren hergestelltes Knochenmodell zumindest nach Kenntnis der Erfinder der vorliegenden Erfindung nicht offenbart worden. Beim selektiven Laser-Sinterverfahren wird das Pulvermaterial für die Sinterung zur Bildung einer dünnen Schicht ausgebreitet und ein Teil der dünnen Schicht von der Größe des Objektes wird mit Laserlicht oder Ähnlichem bestrahlt, so dass der bestrahlte Teil des Pulvermaterials für die Sinterung mit Laserlicht gesintert wird. Die Ausbreitung des Pulvermaterials für die Sinterung und das Sintern der dünnen Schicht mit Laserlicht werden aufeinanderfolgend wiederholt. Die Dicke der in einem einzigen Schritt ausgebreiteten dünnen Schicht für die Sinterung beträgt im Allgemeinen 0,01 bis 0,3 mm. Die Dicke kann entsprechend der Ergiebigkeit des Produktes und der Dimensionsgenauigkeit passend ausgewählt werden. Wenn die Sinterung der einen Schicht des Pulvermaterials für die Sinterung durch Bestrahlung mit Laserlicht vervollständigt ist, wird die Hebevorrichtung, auf der das Produkt während der Herstellung gelagert ist, um die Dicke einer Schicht heruntergefahren. Daraufhin wird das Pulvermaterial für die Sinterung in der nächsten Stufe ausgebreitet zur Ausbildung der dünnen Schicht und Laserlicht angewendet, immer auf einer Ebene in der gleichen Lage. Das Verfahren zur Ausbreitung des Pulvermaterials für die Sinterung ist nicht besonders begrenzt. Beispielsweise kann das Pulvematerial für die Sinterung von einer höheren Position aus aufgesprüht werden, oder das zugeführte Pulvermaterial für die Sinterung kann, um eine dünne Schicht mit gleichmäßiger Dicke herzustellen, mit einer Walze bearbeitet werden. Von den vorstehenden Verfahren ist das Verfahren der Bearbeitung mit einer Walze vorzuziehen, da eine dünne Schicht mit gleichmäßiger Dicke und einem geringen Gehalt an Poren mit ausgezeichneter Reproduzierbarkeit gebildet werden kann.
  • Da das künstliche Knochenmodell in Übereinstimmung mit dem selektiven Laser-Sinterverfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt wird, wird das in Herstellung befindliche künstliche Knochenmodell in dem Pulvermaterial für die Sinterung eingebettet, welches noch nicht gesintert ist und das in Herstellung befindliche künstliche Knochenmodell umgibt und es ist keine Stützung für jede gewünschte Form erforderlich. Deshalb kann ein künstliches Knochenmodell mit der gewünschten Form in einem einzigen Schritt hergestellt werden. Wenn das gesamte künstliche Knochenmodell durch Bestrahlung mit Laserlicht hergestellt worden ist, wird es aus dem noch nicht gesinterten Pulvermaterial für die Sinterung herausgenommen und das vollständige künstliche Knochenmodell kann so direkt erhalten werden.
  • Das in der vorliegenden Erfindung für die Sinterung verwendete Pulvermaterial umfasst 30 bis 90 Gewichtsteile Pulver eines synthetischen Harzes und 10 bis 70 Gewicht-% eines anorganischen Füllstoffes und bevorzugt 50 bis 80 Gewichtsteile Pulver eines synthetischen Harzes und 20 bis 50 Gewichts-% eines anorganischen Füllstoffes. Wenn die Menge Pulver eines synthetischem Harzes weniger als 30 Gewichts-% ist und die Menge des anorganischen Füllstoffes 70 Gewichts-% überschreitet, ist das erhaltene künstliche Knochenmodell hart und spröde und es besteht die Möglichkeit, dass sich die Eigenschaft beim Schneiden von der des natürlichen Knochens unterscheidet. Wenn sodann die Menge Pulver eines synthetischen Harzes 90 Gewichts-% überschreitet und die Menge des anorganischen Füllstoffes weniger als 10 Gewichts-% ist, besteht die Möglichkeit, dass die Eigenschaft für das Schneiden des erhaltenen künstlichen Knochenmodells schlecht ist. Da die Härte und Sprödigkeit (oder Flexibilität) des erhaltenen künstlichen Knochenmodells durch Steuerung der relativen Mengen an Pulver des synthetischen Harzes und des anorganischen Füllstoffes eingestellt werden kann, kann jedes künstliche Knochenmodell im Bereich eines harten Knochenmodells einer älteren Person und eines weichen Knochenmodells eines Kindes dem Objekt entsprechend hergestellt werden.
  • Das in der vorliegenden Erfindung verwendete Pulver aus einem synthetischen Harz ist nicht besonders eingeschränkt. Beispiele für das synthetische Harz schließen ein Nylontypen, Polycarbonate, Polyester, Polyacetale, Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid Polystyrol, Polybutylen, ABS-Harze, Harze auf Cellulosegrundlage, Acrylharze, Epoxyharze und Fluorharze. Von diesen Harzen sind Nylontypen bevorzugt und Nylon 11 mehr bevorzugt.
  • Bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung ist bevorzugt, dass das Pulver eines synthetischen Harzes feine Partikel mit sphärischer Form umfasst. Wenn die feinen Partikel des Pulvers des synthetischen Harzes eine sphärische Gestalt haben, kann eine dünne Schicht eines Pulvermaterials für die Sinterung mit gleichmäßiger Dicke und einem kleinen Hohlraumanteil bei hervorragender Reproduzierbarkeit gebildet werden. Die Größe der feinen Partikel des Pulvers des synthetischen Harzes ist nicht besonders eingeschränkt. Es ist bevorzugt, dass der mittlere Durchmesser der feinen Partikel des Pulvers des synthetischen Harzes im Bereich von 5 bis 200 μm, mehr bevorzugt im Bereich von 20 bis 120 μm und am meisten bevorzugt im Bereich von 40 bis 90 μm liegt. Pulver eines synthetischen Harzes mit einem mittleren Durchmesser kleiner als 5 μm können nicht leicht hergestellt werden, und es besteht die Möglichkeit, dass die Kosten steigen. Wenn der mittlere Durchmesser des Pulvers eines synthetischen Harzes 200 μm übersteigt, nimmt die Gleichmäßigkeit des erhaltenen künstlichen Knochenmodells ab und es besteht die Möglichkeit, dass die Eigenschaft für das Schneiden schlecht wird.
  • Der in der vorliegenden Erfindung verwendete anorganische Füllstoff ist nicht besonders eingeschränkt. Beispiele für den anorganischen Füllstoff schließen Talk, Calciumcarbonat, Glasperlen, Siliciumdioxid, Tonerde, Kaolin, Bariumsulfat, Wollastonit, Glimmer, Titanoxid, Diatomeenerde, Hydroxyapatit und Metallpulver ein. Von diesen anorganischen Füllstoffen sind Glasperlen bevorzugt, da ein künstliches Knochenmodell mit vortrefflicher Eigenschaft für das Schneiden erhalten werden kann.
  • Die Methode, um die tomographische Information eines Knochens zu erhalten, ist beim Verfahren der vorliegenden Erfindung nicht besonders eingeschränkt. Beispiele für die Methode schließen ein die magnetische Resonanzbildgebung (MRI), die Röntgenstrahlen-Computertomographie (X-ray CT) und die Ultraschall-Computertomographie (Ultrasonic CT).
  • Das beim Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendete Laserlicht ist nicht besonders eingeschränkt. Beispiele für das Laserlicht schließen CO2 Laserlicht, YAG Laserlicht, Excimer Laserlicht, He-Cd Laserlicht und erregtes Festkörperhalbleiter Laserlicht ein. Von diesen Laserlichtarten ist CO2 Laserlicht wegen der Einfachheit beim Betrieb und der Leichtigkeit der Kontrolle bevorzugt. Das Laserlicht kann einzeln oder in Kombination von zwei oder mehr verwendet werden. Die Produktionszeit, der Abbindegrad des gesinterten Pulvermaterials und die Porosität des erhaltenen künstlichen Knochenmodells können durch Wahl des Laserlichttyps eingestellt werden.
  • Beim Verfahren der vorliegenden Erfindung ist die Atmosphäre, unter welcher das Pulvermaterial für die Sinterung mit dem Laserlicht bestrahlt wird, nicht besonders eingeschränkt und kann beispielsweise die Atmosphäre von Wasserstoff, Helium, Argon, Stickstoff oder Luft sein. Wenn ein inertes Gas als Atmosphäre verwendet wird, kann Oxidation oder Korrosion des Pulvermaterials für die Sinterung vermieden werden und auch Verformung bei übermäßigem Erhitzen des Produkes durch Bestrahlung mit dem Laserlicht verhindert werden.
  • 1 zeigt eine grafische Darstellung, welche eine Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung beschreibt. Bei dieser Ausführungsform werden Daten der Information, basierend auf den dreidimensionalen CAD-Daten vom Computerkontrollteil zum Arbeitsteil geschickt und der Betrieb des Arbeitsteils gestartet. Der Arbeitsteil ist mit einem Laser 1 , wie einem CO2 Laser, einem YAG Laser, einem Excimer Laser, einem He-Cd Laser und einem erregten Festkörperhalbleiter Laser ausgerüstet. Durch einen Galvanometerspiegel 2 wird ein Laserlichtpunkt 3 fokussiert, um einen feinen Strahl zu bilden. Das Pulvermaterial für die Sinterung 5 auf der Oberfläche des Pulver-Kopfteils 4 wird mit dem gebildeten feinen Strahl bestrahlt, wobei das Pulvermaterial für die Sinterung in einer einer Schicht entsprechenden Menge gesintert wird. Wenn die Bestrahlung beendet ist, bewegt sich eine Walze 6 zur Zuführung des Pulvermaterials für die Sinterung in Querrichtung und liefert das Pulvermaterial für die Sinterung in einer Menge für eine Schicht auf der Oberfläche des Pulver-Kopfteils. Die Arbeitsplattform 7, auf welcher das gesinterte Pulvermaterial laminiert ist, wird mittels einer Hebevorrichtung 8 auf einen Abstand von einer Ganghöhe gesenkt, d.h., den Abstand entsprechend der Dicke einer für die Sinterung zuzuführenden Pulvermaterialschicht und es wird in derselben Position die Oberfläche des Pulver-Kopfteils ausgebildet. Auf diese Weise wird das Sintern des Pulvermaterials durch Bestrahlung mit Laserlicht, Senken der Hebevorrichtung und Zuführen von Pulvermaterial für die Sinterung wiederholt und das künstliche Knochenmodell vervollständigt. Da das fertiggestellte künstliche Knochenmodell in einer angebauten Kammer 9 in einem solchen Zustand, dass das Modell im Pulvermaterial für die Sinterung, welches nicht gesintert ist, eingebettet ist, wird das fertiggestellte künstliche Knochenmodell aus dem Pulvermaterial für die Sinterung, welches nicht gesintert ist, herausgenommen. Das Pulvermaterial für die Sinterung in der angebauten Kammer, welches nicht gesintert ist, wird wiedergewonnen und zur Herstellung des nächsten künstlichen Knochenmodells verwendet.
  • Da das Material zum Training in der medizinischen Ausbildung entsprechend dem Verfahren der vorliegenden Erfindung durch direktes Sintern des Pulvermaterials für die Sinterung mit Laserlicht hergestellt wird, ist weder eine Bearbeitung durch Schneiden und Abschleifen, noch Herstellung eines Zwischenmodells notwendig und das künstliche Knochenmodell kann allein auf Grundlage der dreidimensionalen CAD-Daten produziert werden. Daher kann die Herstellung eines Zwischenmodells ausgelassen werden und die Zeit zur Entwicklung der Materialien und Geräte bei der medizinischen Ausbildung verkürzt werden. Die Kosten können somit vermindert werden.
  • Die beim selektiven Laser-Sinterverfahren verwendeten dreidimensionalen CAD-Daten werden als Originalmodell erhalten durch Durchleuchtungsmessung oder Konturmessung der natürlichen Knochen eines Teils des menschlichen Körpers in Übereinstimmung mit einer Verbundmethode, umfassend mindestens eine aus einer magnetischen Resonanzabbildung, der Röntgenstrahlen-Computertomographie (Röntgenstrahlen CT), der Ultraschallwellen-Computertomographie (Ultraschall CT) und Ähnlichen. Die durch die aktuelle Messung erhaltene dreidimensionale räumliche Form und die dimensionalen Daten der natürlichen Knochen eines Teils des menschlichen Körpers können bei dem selektiven Laser-Sinterverfahren angewendet werden durch weiteres Umwandeln der Daten der digitalen Abbildung und Kommunikationen in der Medizin (DICOM) in Formatdaten der Standard-Triangulationssprache (STL) des kompakten Typs.
  • Entsprechend dem Verfahren der vorliegenden Erfindung kann nicht nur ein künstliches Knochenmodell in der wirklichen Größe, sondern auch ein präzises und genaues künstliches Knochenmodell mit einer größeren Form durch Vergrößerung der realen Form hergestellt werden. Das vergrößerte künstliche Knochenmodell kann als Material bei einer Anatomie-Vorlesung in einem Kolleg effektiv verwendet werden.
  • In letzter Zeit ist die Technologie der Röntgenstrahlen-Tomographie fortgeschritten und es ist ermöglicht worden, dass in kurzer Zeit viele Bilder hergestellt werden. Genauere und präzisere künstliche Knochenmodelle können durch Verringerung der Abstandseinstellung bei der tomographischen Messung hergestellt werden und dementsprechend die Abstandseinstellung bei dem selektiven Laser-Sinterverfahren, so dass die Auflösung gesteigert wird.
  • Entsprechend dem Verfahren der vorliegenden Erfindung kann ein künstliches Knochenmodell, welches komplett dem natürlichen Knochen gleicht, basierend auf der tomographischen Information des natürlichen Knochens hergestellt werden. Das entsprechend dem Verfahren der vorliegenden Erfindung erhaltene künstliche Knochenmodell weist eine Eigenschaft beim Schneiden auf, die sehr ähnlich derjenigen des natürlichen Knochens ist. Ein anderer bemerkenswerter Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass es möglich ist, das 3D-Modell strahlendurchlässiger Teile, zum Beispiel das Antrum, Kanal oder Nerven, die innerhalb des Knochens existieren, durch Umkehrung der erhaltenen STL-Daten basierend auf den CT-Daten zu duplizieren und das selektive Laser-Sintern unter Verwendung der STL-Daten durchzuführen. Die Methode der Umkehrung der CT-Daten ist nicht besonders eingeschränkt. Zum Beispiel ist es möglich die aus den CT-Daten aufgebauten 3D-CAD- Daten umzukehren oder in einem Computer die Standard-STL-Daten, erhalten unter Verwendung der 3D-CAD-Daten, aufgebaut auf CT-Daten, umzukehren. Unter Verwendung dieser Methode ist es möglich, die Modelle des halbkreisförmigen Kanals, Ductus_cochlearis und Gesichtsnervs leicht herzustellen, welche mit der herkömmlichen Methode sehr schwierig herzustellen sind. Unter Verwendung dieser Methode ist es sogar möglich, ein Modell des Antrums oder des Kanals eines lebenden menschlichen Körpers genau herzustellen und das Antrum oder den Kanal in der Form des dichten 3D-Modells nachzubilden. Das konventionelle Verfahren zur Herstellung eines solchen künstlichen Modells kann nicht auf den lebenden menschlichen Körper angewendet werden. Bei dem konventionellen Verfahren ist das künstliche Modell des Antrums oder Kanals nur durch Injizieren eines flüssigen härtbaren Harzes in das Antrum oder Kanal einer Leiche und Entfernen der anderen Teile des Körpers als der Teil des Antrums oder Kanal durch Zergliedern des Körpers nachdem das Harz gehärtet worden ist, hergestellt worden.
  • Weiterhin ist es möglich, Knochenmodelle zu schaffen, welche präzise und genau die Dichte des Knochens reproduzieren, was ermöglicht, das Knochenmodell zum Beispiel bei einer Osteoporose herzustellen. Es ist ebenso leicht, ein Knochenmodell, welches die innere Struktur eines Knochens aufweist, ein Knochenmodell, welches ausgehend von den aktuellen Dimensionen vergrößert oder verkleinert ist oder ein Knochenmodell als Spiegelbild eines Knochens zu erhalten. Daher kann das Ausbildungstraining junger Ärzte mit begrenzter Erfahrung unter Verwendung des künstlichen Knochenmodells, erhalten entsprechend dem Verfahren der vorliegenden Erfindung, anstelle des natürlichen Knochens durchgeführt werden, um ihre Fähigkeiten zu verbessern. Es wird erwartet, dass beim Ausbildungstraining auf dem Gebiet der medizinischen Regenerationsbehandlung das Training für das Schneiden unter Verwendung des künstlichen Knochenmodells, welches dem natürlichen Knochen sehr nahe kommt, den Ärzten eine gute Kenntnis sogar der inneren Strukturen der natürlichen Knochen verschaffen kann.
  • Entsprechend dem Verfahren der vorliegenden Erfindung wird ein künstliches Knochenmodell für den zur Operation bestimmten Teil hergestellt und der Zustand des für die Operation bestimmten Teils räumlich betrachtet. Das hergestellte künstliche Knochenmodell wird tatsächlich aufgetrennt, verbunden und stumpf aneinandergefügt und somit wird der Operationsplan im Detail überprüft, und entschieden. Wenn zum Beispiel ein Tumor in einem Knochen ausgebildet ist, wird ein künstliches Knochenmodell, welches den Tumor einschließt, hergestellt und ein Operationsplan zur Entfernung des Tumors studiert. Da auch ein künstliches Knochenmodell eines Knorpels entsprechend dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt werden kann, kann auch ein künstliches Knochenmodell eines Teils des Kehlkopfes hergestellt werden und es kann ein Operationsplan zur Behebung von Beschwerden an der Stimme überprüft werden. Durch Überprüfung vorstehender Pläne im Voraus können die geeignetsten Mittel zur Heilung ausgewählt werden, so dass die Belastung des Patienten durch Verkürzung der Zeit zur Operation herabgesetzt wird und die Verlässlichkeit der Operation erhöht wird. Bis jetzt wird zum stumpfen Aneinanderfügen eines defekten Knochens ein zu implantierendes Material mit einer Größe, größer als nötig, im Voraus hergestellt und während der Operation bearbeitet, um das Material für den Defekt passend zu machen. Demgegenüber wird durch Überprüfung im Voraus unter Verwendung des entsprechend dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellten genauen künstlichen Knochenmodells das zu implantierende Material in einer dem Defekt nahen Form im Voraus hergestellt und der Arbeitsaufwand während der Operation herabgesetzt.
  • Durch Erläuterung des Zustandes der Erkrankung dem Patienten, durch Demonstration des entsprechend dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellten künstlichen Knochenmodells des Patienten, können eine Vielzahl von Maßnahmen zur Untersuchung und Heilung, zusammen mit den Wirkungen, den Vorteilen, den Auswirkungen nach der Behandlung und den Nachteilen jeder Maßnahme präsentiert werden und ein auf Information beruhender Konsens erreicht werden.
  • Da ungleich den konventionellen Modellen des menschlichen Körpers, das der vorliegenden Erfindung entsprechend hergestellte künstliche Knochenmodell nicht nur das Aussehen, sondern auch innere Strukturen hat, die sehr ähnlich dem menschlichen Körper sind, kann die Beweglichkeit eines Knochens zu einem beträchtlichen Grad abgeschätzt werden. Daher kann die Rehabilitation und die Beweglichkeit eines Patienten mit einer Anomalie in einem Knochen auf der Grundlage des hergestellten künstlichen Knochenmodells, welches ähnlich dem aktuellen Knochen ist, studiert werden und ein vernünftiger und angemessener Plan entworfen werden.
  • Der menschliche Knochen wurde zur Erfindung und Entwicklung medizinischer Geräte genutzt, wie Sezierbohrer, Endoskop und ein Operations-Navigatorsystem. Das mit der vorliegenden Erfindung hergestellte Knochenmodell kann zu diesem Zweck als optimaler Ersatz für den realen Knochen verwendet werden.
  • Um die Vorteile der vorliegenden Erfindung zusammenzufassen, kann entsprechend dem Verfahren der vorliegenden Erfindung das künstliche Knochenmodell die räumlichen Formen natürlicher Knochen, wie Knochen im menschlichen Körper, dreidimensional präzise und genau reproduzieren. Da, das entsprechend dem Verfahren der vorliegenden Erfindung erhaltene künstliche Knochenmodell eine Eigenschaft für das Schneiden hat, die der natürlicher Knochen sehr ähnlich ist, kann unter Verwendung des entsprechend dem Verfahren der vorliegenden Erfindung erhaltenen künstlichen Knochenmodells, anstelle des natürlichen Knochens, ein Ausbildungstraining für jüngere Ärzte mit begrenzter Erfahrung zur Verbesserung ihrer Fähigkeiten durchgeführt werden. Entsprechend dem Verfahren der vorliegenden Erfindung wird ein künstliches Knochenmodell des Teils für die Operation hergestellt und der Zustand des Teils für die Operation räumlich betrachtet. Das hergestellte künstliche Knochenmodell wird tatsächlich geschnitten, verbunden und stumpf aneinandergefügt und der Operationsplan im Detail überprüft, und entschieden. Somit wird die Verlässlichkeit der Operation erhöht. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung kann angewendet werden, um künstliche Knochenmodelle natürlicher Knochen mit anatomischer Komplexität, wie eines Schläfenknochens, einschließend das menschliche Gehörorgan, herzustellen.
  • BEISPIELE
  • Die vorliegende Erfindung wird nun mit Bezug auf die folgenden Beispiele genauer beschrieben. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Beispiele beschränkt.
  • Beispiel 1
  • Mit dem selektiven Laser-Sinterverfahren wurde ein künstliches Knochenmodell des Gehörorgans des Menschen bestehend aus dem Außenohr, dem Mittelohr und dem Innenohr hergestellt.
  • Ein Gemisch aus 70 Gewichts-% Nylon 11-Pulver mit sphärischen Partikeln mit einem mittleren Durchmesser von 58 μm und 30 Gewichts-% Glasperlen mit einem mittleren Durchmesser von 60 μm wurde als Pulvermaterial für die Sinterung verwendet. Zur Herstellung eines Modells wurde ein mit einem 100 W Kohlendioxidgas-Laser ausgestattetes Gerät für das selektive Laser-Sinterverfahren als Apparatur verwendet.
  • Es wurden Bilder von Knochen im Bereich des äußeren Ohres bis zum inneren Ohr eines männlichen Erwachsenen mittels Röntgenstrahlen-Computertomographie aufgenommen und zur Herstellung eines Modells in Daten umgewandelt. Die erhaltenen Daten wurden zur Herstellung eines Modells in die Apparatur eingegeben. Schichten von gesintertem Pulvermaterial wurden durch aufeinanderfolgendes Sintern des Materials mit einem Laminierabstand von 0,10 mm gebildet und ein künstliches Knochenmodell eines Gehörorgans des Menschen erhalten.
  • Von einem Arzt, Spezialist in der Hals-, Nasen- Ohrenheilkunde, wurde das erhaltene Modell beurteilt. Das Modellduplikat wurde mittels Röntgenstrahlen CT gescannt. Die CT zeigte eine genaue innere Struktur, wie ein realer Knochen und es wurde gefunden, dass das erhaltene künstliche Knochenmodell als Modell für das Gehörorgan des Menschen einschließend Ossicula Auditus, wie Cartilago Meatus Acustici, Malleus und Incus geeignet war, und dass das Gefühl beim Schneiden des künstlichen Knochenmodells mit einem Bohrer dem beim Schneiden des natürlichen Knochens sehr nahe war.
  • Beispiel 2
  • Es wurde ein dreidimensionales (3-D) Modell eines menschlichen Schläfenknochens unter Verwendung eines Pulvermaterials für die Sinterung aus Beispiel 1 mit dem selektiven Laser-Sinterverfahren hergestellt. Original-CT Scanningdaten des menschlichen Schläfenknochens wurden unter Verwendung von Asteion MDCT (hergestellt von Toshiba) mit 0,5 mm Scheibenbreite, 2,5 Spiralsteigung und einem Intervall der Bildherstellung von 0,1 mm in der horizontalen Ebene aufgenommen. Die Daten wurden mit dem DICOM System übertragen. Der Intensitätswert für die Extraktion des Knochenschattens wurde auf der Grundlage dieser geschnittenen Bilder bestimmt. Die abgeleiteten 3-D Daten wurden in ein STL Datensystem überführt. Das Pulvermaterial für die Sinterung wurde entsprechend den STL Daten aus dem Knochenschatten lasergesintert. Die gesinterten Schichten wurden mit einem Abstand von 0,1 mm gesammelt. Das hergestellte Modell wurde unter dem Mikroskop unter Verwendung eines herkömmlichen medizinischen Bohrers, Graters, Saugspülers und Instrumenten seziert. Das ganze Aussehen des Modells ist in 2(a) und 2(b) gezeigt. Es wurde jede detaillierte Oberflächenstruktur, wie Henle'sches Spina und tympanomastoide Naht reproduziert. Die Dichte des Modells veränderte sich entsprechend dem Intensitätswert des extrahierten Knochenschattens (3(a), 3(b), 3(c) und 3(d)). Die Sektion zeigte, dass das Modell genau so hart wie ein realer Knochen war und mit einem Grater in derselben Weise wie bei einer eigentlichen Operation abgestreift werden konnte. Das Abstreifen erzeugte Stäube wie bei einem echten Knochen und die Stäube konnten unter Verwendung eines Saugspülers entfernt werden. Malleus und Incus wurden reproduziert, jedoch nicht reproduziert wurde Steigbügel (4(a) und 4(b)). Fazialcanal, runde Fensternische, halbkreisförmige Kanäle und Vestibulum wurden identifiziert (5(a) und 5(b)). Die sigmoide Sinusplatte erschien als bläuliche glatte Oberfläche durch Blaufärben der inneren Sinuswand vor der Sektion. Die Duktalstrukturen und Höhlung, einschließend Antrummastoideum und Luftzellen konnten durch Entfernen des Pulvers, welches die duktalen Strukturen und Höhlung während der Sektion gefüllt hatte, während des Bohrens mittels Saugausspülung und Aussortieren leicht reproduziert werden, weil die Unterscheidung des Pulvers von anderem festen Material leicht war, da das Pulver immer in hellerer Farbe als die anderen Teile erschien.
  • Zur Ausbildung von Medizinstudenten wurde ein vergrößertes Modell eines menschlichen Schläfenknochens hergestellt. Das Modell wurde in verschiedene Ebenen zergliedert, um ein leichtes Verständnis der 3D Strukturen zu ermöglichen. Das Erklären der Chirurgie unter Verwendung eines Modells zusammen mit Videoüberwachung war äußerst nützlich, um Studenten chirurgische und anatomische Orientierung zu geben.
  • Beispiel 3
  • Es wurde ein Modell für angeborene Gehöratresie im Fall eines 11 Jahre alten Jungen, welcher die Rekonstruktion des Gehörganges und der ossicularen Kette wünschte, mit einer ähnlichen Methode wie in Beispiel 2, hergestellt. Die CT zeigte die astesia, hypoplastische Mittelohrspalte und ossiculare Anomalie. Das Modell reproduzierte die Oberfläche und inneren Strukturen gut (6(a) und 6(b)). Die Sektion demonstrierte die hypoplastische Mittelohrspalte und ungewöhnliche Lage des ovalen Fensters. Das ovale Fenster existierte so weit vorne, dass es hinter dem Unterkiefergelenksraum nahezu versteckt war. Auf der Grundlage dieser Erkenntnisse wurde ein hohes operatives Risiko erwartet und die Operation nicht gewagt.
  • Beispiel 4
  • Die unter Verwendung der aus CT Daten aufgebauten 3D-CAD-Daten strahlendurchlässiger Bereiche, wie halbkreisförmiger Kanal, Ductus cochlearis und Gesichtsnerv, des Beispiels 2 erstellten STL Daten wurden unter Verwendung eines Computers umgekehrt und die umgekehrten Daten in der in Beispiel 2 beschriebenen Weise in die selektive Sintermaschine eingegeben. Das hergestellte Modell repräsentierte die detaillierte 3D Struktur des Labyrinthes und des Gesichtnervs (7(a) und 7(b)).

Claims (10)

  1. Verfahren zur Herstellung eines künstlichen Knochenmodells gemäß einem selektiven Laser-Sinterverfahren, welches umfasst Ausbreiten eines Pulvermaterials für die Sinterung, umfassend 30 bis 90 Gewichtsteile Pulver eines synthetischen Harzes und 10 bis 70 Gewichts-% eines anorganischen Füllstoffes zur Bildung einer dünnen Schicht und Bestrahlen eines Teils der dünnen Schicht des Pulvermaterials für die Sinterung in eine Form, die auf der tomographischen Information eines natürlichen Knochens mit Laserlicht beruht, so, dass das Pulvermaterial für die Sinterung des bestrahlten Teils der dünnen Schicht gesintert wird und die Ausbreitung des Pulvermaterials für die Sinterung zur Bildung der dünnen Schicht und das Bestrahlen des Teils der dünnen Schicht mit Laserlicht für die Sinterung wiederholt ausgeführt werden.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1 , bei dem das Pulver des synthetischen Harzes feine Partikel mit sphärischer Form umfasst.
  3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem der mittlere Durchmesser der feinen Partikel im Bereich von 5 bis 200 μm liegt.
  4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Pulver des synthetischen Harzes das Pulver von mindestens einem Harz ist, ausgewählt aus der aus Nylontypen, Polycarbonaten, Polyestern, Polyacetalen, Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polystyrol, Polybutylen, ABS-Harzen, Harzen auf Cellulose-Grundlage, Acrylharzen, Epoxyharzen und Fluorharzen bestehenden Gruppe.
  5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das Pulver des synthetischen Harzes ein Nylonharz-Pulver ist.
  6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem der anorganische Füllstoff Glasperlen sind.
  7. Verfahren zur Herstellung eines künstlichen Knochenmodells der für Röntgenstrahlen durchlässigen Bereiche im menschlichen Körper durch Umkehrung der CT-Daten des Bereiches und Erhalt eines Modells in einer 3D Struktur des Bereiches unter Verwendung eines selektiven Laser-Sinterverfahrens.
  8. Ein künstliches Knochenmodell, hergestellt mit einem in den Ansprüchen 1 bis 7 beschriebenen Verfahren.
  9. Verwendung des in Anspruch 8 beschriebenen künstlichen Knochenmodells für das Ausbildungstraining.
  10. Verwendung des in Anspruch 8 beschriebenen künstlichen Knochenmodells zur Überprüfung eines Behandlungsplans vor einer chirurgischen Operation.
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