DE3437483A1 - Arrangement and method for producing three-dimensional models - Google Patents
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Abstract
Description
•. •.
Anordnung und Verfahren zur Fertigung von dreidimensionalen ModellenArrangement and method for the production of three-dimensional models
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Fertigung νon dreidimensionalen körperlichen Modellen eines Organes (oder eines Teiles davon) des menschlichen Körpers, insbesondere zur Fertigung von Knochen-Modellen. Außerdem befaßt sich die Erfindung mit einem Verfahren zur Fertigung von Knochen-Modellen.The invention relates to an arrangement for manufacturing νon three-dimensional physical models of an organ (or a part thereof) of the human body, in particular for the production of bone models. The invention is also concerned with a method of manufacture of bone models.
Auf dem medizinischen Gebiet besteht ein erhebliches Bedürfnis an der Fertigung von Modellen menschlicher Organe, um insbesondere an einem Knochen-Modell eine Operationsplanung durchführen zu können, bevor der Chirurg die eigentlichen Operation beim Patienten selbst vornimmt. There is a significant need in the medical field for the production of models of human organs, in order to be able to carry out an operation planning especially on a bone model before the surgeon carries out the actual operation on the patient himself.
Beim jetzigen Stand der Technik hat man sich darauf beschränkt, von dem zu operierenden Knochen (etwa bei einer Oberschenkelfraktur) Röntgenaufnahmen anzufertigen, ufli den Bruch abzubilden und anhand der Röntgenaufnahme die Diagnose zu stellen. Im weiteren Verlauf wird auf der Basis der Röntgenaufnahme ein Operationsverfahren ausgewählt. With the current state of the art, one has limited oneself to to take x-rays of the bone to be operated on (for example a thigh fracture), ufli image the fracture and use the X-ray to make the diagnosis. In the further course of the A surgical procedure is selected based on the x-ray.
Ein nächster Schritt ist dann die Überlegung, wie manA next step then is to consider how to
-is- 3 A 3 7 A 8:-is- 3 A 3 7 A 8:
mit dem ausgewählten Operationsverfahren (ζ.B, Verplattung) den speziellen Bruch am besten stabilisieren kann.with the selected surgical procedure (ζ.B, plating) can best stabilize the particular fracture.
Das ζweidimensionaIe Röntgenbild läßt jedoch eine exakte Vorbereitung einer Operation nicht zu, Weil es den dreidimensionalen Gegenstand "Knochen" nur zweidimensional abbildet. Deshalb kann sich der Chirurg auch nur unzureichende Vorstellungen von den tatsächlich vorliegenden Gegebenheiten bilden und sein operatives Vorgehen nicht exakt festlegen. Insbesondere können die Implantat-Dimension, die optimale Implantatlage, Länge und Position der benötigten Schrauben usw. vorher nicht optimal bestimmt werden.The two-dimensional X-ray image, however, leaves an exact one Do not prepare for surgery because it is three-dimensional Object "bones" only depicts two-dimensionally. Therefore, the surgeon can only be inadequate Forming ideas of the actual circumstances that exist and not his operational approach specify exactly. In particular, the implant dimension, the optimal implant position, length and position the required screws etc. are not optimally determined beforehand.
Da bei der Operation selbst nur Teile der Fraktur freigelegt werden dürfen, weil sonst die Gefahr einer Bruchheilungsstörung besteht, kann sich der Chirurg auch in der eigentlichen Operations-Phase nur ein unzureichendes Bild von der gesamten Fraktur machen. ,,Since only parts of the fracture may be exposed during the operation, otherwise there is a risk of the fracture healing being impaired the surgeon can only provide an inadequate service, even in the actual operating phase Take a picture of the entire fracture. ,,
Die geschilderten Schwierigkeiten lassen sich auch mit Hilfe der Computer-Tomographie nicht beseitigen. Zwar ist es für den Chirurgen bei einigem Geschick möglich, sich aufgrund der einzelnen Schichtaufnahmen eine Vorstellung von dem Gegenstand in seinen räumlichen Ab-The difficulties outlined cannot be eliminated even with the aid of computer tomography. Though it is possible for the surgeon with some skill to get an idea based on the individual slice images of the object in its spatial
messungen zu machen, jedoch ist diese Vorstellung für die Vorbereitung der Operation und für ihre Durchführung nicht befriedigend.To make measurements, however, this conception is essential for the preparation of the operation and for its implementation not satisfying.
Man könnte auch erwägen, die im Forschungsbereich bekannte Möglichkeit der dreidimensionalen Darstellung eines Knochens auf dem Bildschirm eines Monitors bei der Operationsplanung heranzuziehen. Selbst wenn hierdurch eine bessere räumliche Orientierung bzw. Vorstellung gewonnen werden kann, reicht auch eine solche räumliche Darstellung nicht aus, um etwa aus konkurrierenden Operationsverfahren das optimale Verfahren auszuwählen, denn auch hier fehlt es dem Chirurgen an der Möglichkeit, den konkreten Eingriff an einem Modell probeweise vorher durchzuführen.One could also consider the possibility of three-dimensional representation, which is known in research of a bone on the screen of a monitor when planning the operation. Even if through this a better spatial orientation or idea can be obtained, such is also sufficient spatial representation is not sufficient, for example, to select the optimal procedure from competing surgical procedures, because here, too, the surgeon lacks the opportunity to carry out a specific intervention on a model to be carried out on a trial basis beforehand.
überdies befindet sich die dreidimensionale Darstellung eines Gegenstandes auf dem Bildschirm eines Monitors erst im Anfangsstadium der Entwicklung. Diese Technik erfordert nämlich extreme Rechenleistungen, die nur von,, sehr teuren Groß-Rechnern zu bewältigen sind. Damit ist diese Lösung schon aus Kostengründen nicht praktikabel.in addition, there is the three-dimensional representation of an object on the screen of a monitor is only in the early stages of development. This technique namely requires extreme computing power that can only be managed by "very expensive large-scale computers". So is this solution is not practicable for reasons of cost.
Die eingeschränkte Beurteilungsmöglichkeit des Bruches durch den Chirurgen erfordert in der Praxis, daß die Fraktur bei der Operation weiter freigelegt werden muß, wodurch schlechtere Durchblutungsverhältnisse und damitThe limited ability to assess the break by the surgeon requires in practice that the fracture must be further exposed during the operation, causing poor blood circulation and thus
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eine schlechtere Knochenbruchheilung zu erwarten sind. Außerdem sind während der Operation wiederholte Röntgenkontrollen erforderlich, die eine Strahlenbelastung für den Patienten und auch für das Operationsteara bedeuten. a poorer fracture healing is to be expected. In addition, X-ray checks are repeated during the operation required, which mean a radiation exposure for the patient and also for the operating steara.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Operationszeit durch die erwähnten Röntgenkontrollen, durch das weitere Freilegen der Fraktur sowie durch die gewisse Unsicherheit des Chirurgen, der sich in Abstimmung mit dem Operationsteam im Verlaufe der Operation selbst ein immer klareres Bild zu schaffen versucht, wie die Knochenfragmente zusammen gehören und welches die bestmögliche Bruchversorgung ist, oft um Stunden verlängert wird. Nicht selten können daher solche Operationen bis zu 8 Stunden dauern.Another disadvantage is that the operation time through the aforementioned x-ray controls, through further exposure of the fracture and through the certain Uncertainty on the part of the surgeon, who in coordination with the surgical team during the course of the operation Tries to create an ever clearer picture of how the bone fragments belong together and which ones the best possible fracture restoration is often extended by hours. It is not uncommon for such operations to be possible take up to 8 hours.
Die geschilderten nachteiligen Umstände führen in manchen Fällen sogar dazu, daß die Operation einmal oder auch mehrmals wiederholt werden muß. Im Zusammenhang mit der weiter oben schon genannten langen Operationsdauer ist schließlich noch anzumerken, daß die längere Operationsdauer zur Folge hat, daß der Patient wegen der entsprechend längeren Narkosebelastung ernsthaft gefährdet werden kann.The disadvantageous circumstances described lead in some cases even to the fact that the operation once or also has to be repeated several times. In connection with the long duration of the operation mentioned above Finally it should be noted that the longer duration of the operation has the consequence that the patient because of the correspondingly longer exposure to anesthesia can be seriously endangered.
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Hier setzt die Erfindung ein, der die Aufgabe zugrunde liegt, eine exakte Operationsplanung zu ermöglichen sowie die Operationszeit zu verkürzen.This is where the invention comes in, on which the object is based is to enable an exact operation planning and to shorten the operation time.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt bei der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Anordnung dadurch, daß die Anordnung die folgenden Bestandteile umfaßt:This object is achieved in the arrangement mentioned in the preamble of claim 1 in that the Arrangement comprises the following components:
a) einen Bildgeber zur Erzeugung einer Mehrzahl von Schichtbildern (Querschnitten) an unterschiedlichen Stellen des Organes, und damit zur Erzeugung von die erfaßten Schichten des Organes charakterisierenden Primärdaten,a) an image generator for generating a plurality of slice images (cross-sections) on different ones Locations of the organ, and thus for the generation of primary data characterizing the recorded layers of the organ,
b) einen sich daran anschließenden Wandler zur Umwandlung der Primärdaten in die äußeren Umfangslinien (Begrenzungslinien) der einzelnen Schichten repräsentierenden (Scheiben-) Modelldaten,b) a converter connected to it for converting the primary data into the external data Perimeter lines (boundary lines) of the individual layers representing (disc) Model data,
c) eine von den Modelldaten gespeiste Bearbeitungsmaschine mit steuerbaren Werkzeugen zur Fertigung von den Schichten entsprechenden Schei-c) a processing machine fed by the model data with controllable tools for the production of sheets corresponding to the layers
k ben aus einer bearbeitbaren Material.platte, aus welchen Scheiben durch Aufeinanderstapeln k ben made of a machinable material. plate, from which discs by stacking one on top of the other
"'3*37*83"'3 * 37 * 83
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das körperliche Model L herstellbar ist, undthe physical model L can be produced, and
d) einer Paßvorrichtung sum definierten Stapeln der Scheiben.d) a registration device sum defined stacks of the discs.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung ist es erstmals möglich, in einem geschlossenen, weitgehend·autonaischen Verfahrensgang von einem Organ des menschlichen Körpers, bzw. von einem Teil des Organes ein dreidimensionales körperliches Modell sozusagen als 1:1-Kopie zu Versuchs-, übungs-, Planungs- und Veranschaulichungszwecken herzustellen. Dabei ist der Maßstab 1:1 nur als Beispiel zu verstehen; selbstverständlich sind auch andere Größenverhältrlisse möglich.With the arrangement according to the invention it is the first time possible in a closed, largely autonomous process from an organ of the human body or from a part of the organ a three-dimensional one to produce a physical model, so to speak, as a 1: 1 copy for experimental, exercise, planning and illustration purposes. The scale 1: 1 is only to be understood as an example; other size ratios are of course also possible possible.
Es ist auch möglich, den erwähnten weitgehend automatischen Vorgang gegebenenfalls zu unterbrechen, um auf diese Art und Weise interaktiv zu steuern. Beispielsweise kann man nach jedem einzelnen Verfahrens- ,, Zwischenschritt die Ergebnisdaten auf Computer-Graphik-Endgeräten abrufen. Somit läßt sich die in der Computer-Graphik bewährte Methode des "Previewing" auf schnellen und kostengünstigen Geräten anwenden, bevor man auf ' die langsamen und teueren Fertigungsmaschinen mit denIt is also possible to interrupt the largely automatic process mentioned, if necessary, to control interactively in this way. For example, after each individual process, Intermediate step, call up the result data on computer graphics terminals. This can be used in computer graphics Apply the tried and tested method of "previewing" on fast and inexpensive devices before going on ' the slow and expensive manufacturing machines with the
platte (z.B. aus durchsichtigem Kunststoff) Scheiben
ausschneiden, wobei die Umfangslinie jeder Scheibe der
Umfangslinie der Schichtaufnahem des geröngten Bildes,
d.h. der Umfangslinie des betreffenden Querschnittes des
,•geröngten Organes, entspricht. Somit ist es möglich, fürplate (e.g. made of transparent plastic) panes
cut out, taking the perimeter of each slice of the
Perimeter of the slice of the X-rayed image,
ie the circumference of the relevant cross-section of the
, • X-rayed organ. Thus it is possible for
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gewonnenen Daten übergeht. Auch die Möglichkeit der interakliv-graphischen Korrektur ist hier gegeben.data obtained passes over. Also the possibility of interactive graphic Correction is given here.
Ausgangspunkt ist bei der Erfindung neben dem Organ selbst
ein Bildgeber zur Erzeugung einer Mehrzahl von Schichtbildern (Querschnitten) an unterschiedlichen Stellen des
Organes, d.h. zur Erzeugung von die erfaßten Schichten
des Organes charakterisierenden Primärdaten. IThe starting point for the invention is next to the organ itself
an image generator for generating a plurality of slice images (cross-sections) at different points of the
Organs, ie for the production of the recorded layers
primary data characterizing the organ. I.
An dieser Stelle läßt sich beispielsweise die bekannteAt this point, for example, the known
Computer-Tomographie einsetzen, welche von einem Organ U Use computed tomography, which is carried out by an organ U
Schichtaufnahmen (Querschnittsaufnahmen) erzeugt. |Slice images (cross-sectional images) generated. |
Mit einem Wandler werden die Primärdaten in solche (Schei- , § With a converter, the primary data are converted into such (Schei-, §
ben) Modelldaten umgewandelt, welche die äußeren Umfangs- |ben) converted model data showing the outer circumference |
linien bzw. die Begrenzungslinien der jeweiligen Schich- ' | ten repräsentieren.lines or the boundary lines of the respective layers' | ten represent.
Ii Mittels einer von den gewonnenen Modelldaten gespeisten | Bearbeitungsmaschine lassen sich aus einer Material- , ?Ii By means of a |. Fed from the model data obtained Processing machine can be made from a material,?
jede der Schichtaufnahmen elfte zugeordnete Scheibe am· der Materialplatte auszuschneiden, so daß man im Ergebnis eine Vielzahl von Scheiben erhält.each of the slices is the eleventh assigned slice on cut out of the sheet of material so that a plurality of slices are obtained as a result.
Die Summe der gewonnenen Schaiben läßt sich in einfacher Weise aufeinanderstapeln, um ein Modell des geröngten Organes zu erhalten. Zu diesem Zweck können die einzelnen Schichtaufnahmsn einzeln nummeriert werden, und durch Aufeinanderstapeln der einzelnen Scheiben in der richtigen Reihenfolge läßt sich das körperliche Modell aufbauen, wobei die Scheiben zweckmäßiger Weise miteinander verklebt werden.The sum of the won discs can be seen in a simpler way Way to make a model of the x-rayed To get organs. For this purpose, the individual slices can be numbered individually, and by stacking the individual discs in the correct order, the physical Build up the model, gluing the panes together for practical purposes.
Für die Herstellung des Modelles durch Aufeinanderstapeln der einzelnen Scheiben ist es erforderlich, daß die Scheiben relativ zueinander in einer solchen örtlichen Lage angeordnet werden, wie dies dem Original bzw. den zugeordneten Schichtaufnahmen entspricht. Daher sieht die Erfindung eine Paßvorrichtung vor, um die einzelnen Scheiben definiert aufeinander stapeln zu können. ,. In den Unteransprüchen sind mehrere vorteilhafte Ausgestaltungen angegeben, um eine solche Paßvorrichtung in einfacher Weise zu realisieren.For the production of the model by stacking the individual panes, it is necessary that the Slices are arranged relative to each other in such a local position, as the original or the assigned slice recordings corresponds. Therefore, the invention provides a fitting device to the individual To be able to stack panes in a defined manner. ,. In the subclaims several advantageous refinements are given for such a fitting device to realize in a simple way.
,Der grundlegende Gedanke der Erfindung besteht also darin, ein Organ des menschlichen Körpers (also das Ori-, So the basic idea of the invention is to an organ of the human body (i.e. the ori-
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ginal) mit Hilfe eines bildgebenden Verfahrens in eine Vielzahl von Querschnitten bzw. Scheiben aufzuteilen, wobei die Umfangslinien bzw. die äußeren Begrenzungslinien der einzelnen Scheiben festgelegt werden.ginal) into a To divide a large number of cross-sections or slices, where the circumferential lines or the outer boundary lines of the individual slices.
In einem weiteren Schritt werden die erwähnten Scheiben aus einem bearbeitbaren Material hergestellt bzw. ausgeschnitten. Durch Aufeinanderstapeln der so erzeugten Scheiben kann auf diesem Wege nach dem hier als "Methode der Finiten Scheiben" bezeichneten Verfahren das Modell des Organes "konstruiert" werden.In a further step, the mentioned disks are made or cut out of a machinable material. By stacking the slices produced in this way, one can use the method here called " the method called finite disks "constructs" the model of the organ.
Die Originaltreue des gemäß der Erfindung herstellbaren Modelies hängt unter anderem von der Schichtdicke der erzeugten Scheiben ab. Je geringer die Schichtdicke der einzelnen Scheiben ist, um so exakter können die äußeren Formen des Originals nachproduziert werden.The fidelity of the model that can be produced according to the invention depends, among other things, on the layer thickness of the generated discs. The thinner the layer thickness of the individual panes, the more precise the outer panes can be Forms of the original can be reproduced.
Es ist aber auch durchaus möglich, nur relativ wenig Schichten bzw. Schichtaufnahmen zu verwenden, und die » zwischen zwei benachbarten Schichten liegenden "Zwisctfenräume" mit Hilfe von mathematischen Interpolationsverfahren "auszufüllen". Zu diesem Zweck kann auch ein sogenanntes "Expertenwissen" herangezogen, beispielsweise ,in Form einer Datenbank, in welcher Daten von OrganenBut it is also quite possible to use only a relatively small number of slices or slice images, and the » "Intermediate spaces" lying between two adjacent layers "to fill in" with the help of mathematical interpolation methods. A so-called "Expert knowledge" is used, for example, in the form of a database in which data from organs
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des menschlichen Körpers auf der Basis einer Vielzahl von Messungen gespeichert sind.of the human body are stored on the basis of a large number of measurements.
Eine in der Praxis ausreichende Schichtdicke der ein-In practice, a sufficient layer thickness of the
zelnen Scheiben liegt beispielsweise bei 1 nun.individual slices is now at 1, for example.
Die mit der Erfindung auf dem medizinischen Gebiet erzielbaren Vorteile sind als revolutionär zu bezeichnen und stellen einen bedeutsamen Fortschritt in der Medizin dar. So läßt sich mit der erfindungsgemäßen Anordnung ein Skelettabschnitt eines Patienten, der einer Operation unterzogen werden soll, in einem gefertigten Knochenmodell nachbilden. Das Knochenmodell stellt eine Kopie des Originals dar. Es ist in Form und Größenabmessung identisch mit dem Original und gibt Stellungsanomalien, Frakturverläufe und Frakturfragmente naturgetreu wieder. Vorzugsweise besteht das Modell aus einem Material, das mit dem in der Knochenchirurgie verwendeten Instrumentarium gut bearbeitbar ist.The advantages that can be achieved with the invention in the medical field can be described as revolutionary and represent a significant advance in medicine. Thus, with the arrangement according to the invention a skeletal section of a patient to undergo surgery in a fabricated Recreate a bone model. The bone model is a copy of the original. It is in shape and size identical to the original and realistically reproduces positional anomalies, fracture courses and fracture fragments again. The model is preferably made of a material that is identical to that used in bone surgery Instrument set is easy to edit.
An der mit der erfindungsgemäßen Anordnung hergestellten Knochenmodell kann der vorgesehene operative Eingriff in allen Einzelheiten simuliert werden. Somit ist vor der Operation die optimale Auswahl der Implantate, z.B. •Größe einer Platte, Länge der Schrauben usw. möglich.On the manufactured with the arrangement according to the invention The planned surgical procedure can be simulated in all details in a bone model. Thus is before the optimal choice of implants during the operation, e.g. • size of a plate, length of the screws, etc. possible.
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Außerdem können an mehreren Kiochen-Modellen unterschiedliche Operationsmethoden durchgeführt und anschließend durch Beratung mehrerer Ärzte mit Hilfe der Modelle das optimale Operationsverfahren anhand der "Modelloperationen" festgelegt werden.In addition, different Kiochen models can be used Surgical methods carried out and then by consulting several doctors with the help of the models the optimal surgical procedure can be determined on the basis of the "model operations".
Für den Arzt bedeutet diese präoperative Phase eine op·^ timale Operationsvorbereitung, wie sie bisher nicht möglich gewesen ist. Während der eigentlichen Operation selbst befindet sich das operierte Modell sterilisiert (der Chirurg kann das Modell somit während der Operation anfassen) auf dem Operationstisch und wird gezielt auf den Patienten übertragen. Die Anwendung der Erfindung in der Unfallchirurgie und Orthopädie bringt eine grund-For the doctor, this preoperative phase means an op · ^ optimal preparation for surgery, as it has not been possible until now. During the actual operation the operated model is itself sterilized (the surgeon can therefore use the model during the operation touch) on the operating table and is transferred specifically to the patient. Application of the invention in trauma surgery and orthopedics brings a fundamental
legende Verbesserung der Arbeitsweise zum Nutzen des Patienten mit sich.legendary improvement of the way of working for the benefit of the patient with himself.
Da der Chirurg die Operation bereits vorher am Modell planen und durchführen konnte, ergibt sich für den Patienten der Vorteil, daß der Eingriff schneller, exakter und sicherer durchgeführt werden kann. Der Chirurg ist durch die Erfindung ja bereits in die Lage versetzt woiden, konkurrierende Operationsverfahren vor der eigent'· liehen Operation am Patienten selbst in dem speziellen .Fall miteinander vergleichen zu können und das beste Operationsverfahren auswählen zu können.Since the surgeon was able to plan and carry out the operation beforehand on the model, this results for the patient the advantage that the procedure can be carried out faster, more precisely and more safely. The surgeon is the invention already enables two, competing surgical procedures before the actual borrowed surgery on the patient himself in the special . To be able to compare cases with one another and to be able to choose the best surgical procedure.
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Der Therapieerfolg wird durch die optimale Operationsplanung entscheidend verbessert. Frakturheilungsstörungen werden verringert und erneute operative Eingriffe werden nur noch selten erforderlich.The success of the therapy is decisively improved by optimal operation planning. Fracture healing disorders are reduced and repeated surgical interventions are rarely required.
Ein weiterer entscheidender Vorteil besteht darin, daß die Operationszeiten in erheblichem Maße verkürzt werden, und zwar um bis zu 70 - 80 %. Durch das ermöglichte gezielte Vorgehen werden auch GewebsSchädigungen und Blutverluste geringer. Außerdem nimmt wegen der verkürzten Operationsdauer in vorteilhafter Weise die Narkosebelastung für den Patienten ab.Another decisive advantage is that the operating times are shortened considerably, by up to 70 - 80%. The targeted approach that is made possible also reduces tissue damage and blood loss less. In addition, because of the shortened duration of the operation, the anesthetic burden is reduced in an advantageous manner for the patient.
Durch die Erfindung werden auch die intraoperativen Röntgenkontrollen -also die üblichen Röntgenaufnahmen während der Operation selbst - seltener erforderlich, so daß die Strahlenbelastung für den Patienten und auch für das Operationsteam entscheidend herabgesetzt werden kann.The invention also makes the intraoperative x-ray controls - that is, the usual x-ray recordings during the operation itself - less often required, so that the radiation exposure for the patient and can also be significantly reduced for the surgical team.
Der mit der Erfindung erzielte technische Fortschritt ist so erheblich, daß der Einsatz der Erfindung in der Unfallchirurgie und in der Orthopädie so unverzichtbar werden wird, wie etwa die Zahntechnik für die Zahner-,•haltung und den Zahnersatz. Da die Zähne und die Mund-The technical progress achieved with the invention is so significant that the use of the invention in the Trauma surgery and orthopedics will become as indispensable as, for example, dental technology for tooth preservation and dentures. Since the teeth and the oral
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höhle dem direkten Eingriff zugänglich sind, können hier Abdrücke entnommen und mit ihrer Hilfe Plomben und Gebisse hergestellt werden. Die Fertigung erfolgi im Zahnlabor und erfordert nicht mehr die Anwesenheit des Patienten. Die Arbeit am Patienten besteht anschließend lediglich in der Feinanpassung. Dieser Hinweis auf die Zahntechnik verdeutlicht, daß die Erfindung auch das Skelettsystem eines Patienten einer konkreten modellhaften Bearbeitung zugänglich macht.cave are accessible for direct intervention, impressions can be taken here and seals can be sealed with their help and dentures are made. The production is successful in the dental laboratory and no longer requires attendance of the patient. The work on the patient then only consists of fine adjustments. This reference to Dental technology makes it clear that the invention also includes the skeletal system of a patient in a concrete model Makes editing accessible.
Neben dem erwähnten Anwendungsfeld der Kopien als Modelle zur Operationsplanung läßt sich erstmals auch ein hinsichtlich der Größe und der Form identischer Knochen-Ersatz fertigen, der bei einem Patienten anstelle eines Knochens (oder eines Teiles davon) eingesetzt werden muß, weil dieser z.B. von einem Tumor befallen ist.In addition to the mentioned field of application of copies as models For the first time, a bone substitute that is identical in terms of size and shape can also be used to plan operations which can be used in place of a bone (or part of it) on a patient must, because this is affected by a tumor, for example.
Nach dem bisherigen Stand der Technik wurden solche KnochenrErsatze nur näherungsweise manuell auf Grund von Röntgenbildern gefertigt, was in der Praxis häufig „ dazu führt, daß der Knochenersatz dann nicht paßt.According to the previous state of the art, such bone replacements were only approximately manufactured manually on the basis of X-ray images, which in practice often “ leads to the bone replacement not fitting.
Insgesamt werden also durch die überraschende und neuartige Kombination der erfindungsgemäßen Merkmale eine •Reihe bisher nicht für möglich gehaltener Vorteile ge-Overall, the surprising and novel combination of the features according to the invention are a • A number of advantages that were previously not considered possible
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schaffen, die auf dem medizinischen Sebiet von gravierender Bedeutung sind.create that on the medical Sebiet of more serious Meaning are.
Es ist zwar für sich gesehen schon bekannt, eine numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine mit Daten zu speisen, um aus einen. Werkstück einen Gegenstand herzustellen, jedoch werden die entsprechenden Daten z.B. aufgrund einer technischen Zeichnung für das gewünschte Teil gewonnen .It is already known in and of itself to feed a numerically controlled machine tool with data, to get out of one. Workpiece to manufacture an object, however, the corresponding data are obtained for the desired part, e.g. on the basis of a technical drawing .
Ferner ist es auch schon bekannt, eine Tomographie-Aufnahme (Tomogramm) herzustellen und den tomographierten Gegenstand unter Verwendung eines mathematischen Verfahrens in grober Näherung dreidimensional statisch auf einem Bildschirm darzustellen, jedoch endet hier schon das entsprechende bildgebende Verfahren.Furthermore, it is already known to produce a tomography recording (tomogram) and the tomographed Object using a mathematical method in a rough approximation three-dimensionally static to be displayed on a screen, but the corresponding imaging process ends here.
Die Erfindung'setzt an der Stelle ein, wo das voranstehend beschriebene Verfahren endet bzw. scheitert. EiB werden in überraschender Weise sozusagen Verbindungsglieder zwischen der Röntgen- bzw. Tomographieaufnahme und der numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine geschaffen, indem die Daten des bildgebenden Verfahrens in solche Daten aufbereitet und umgesetzt werden, mit deren Hilfe mit numerisch gesteuerten Bearbeitungsmaschinen Scheiben zur Fertigung eines dreidimensionalen körper-The invention begins at the point where the above described procedure ends or fails. In a surprising way, EiB become connecting links, so to speak created between the X-ray or tomography image and the numerically controlled machine tool, by processing and converting the data from the imaging process into such data, with their Help with numerically controlled processing machines discs for the production of a three-dimensional body
lichen Modelles kompatibel sind.model are compatible.
Die Erfindung bietet den Vorteil, daß die Modelle beliebig komplex und fein konstruiert sein können. Ferner ist übrigens auch die Herstellung von Hohlraummodellen möglich.(Negativmodell).The invention offers the advantage that the models can be constructed as complex and finely as desired. Further Incidentally, it is also possible to produce cavity models (negative model).
Da das Modell bei der Erfindung nicht aus einem Stück, sondern aus vielen Finiten Scheiben gefertigt wird, kann durch Parallelität mehrerer Werkzeugmaschinen eine im Prinzip beliebig kurze Fertigungszeit erreicht werden. Die kurze Fertigungszeit ist insbesondere dann unverzichtbar notwendig, wenn Operationen unverzüglich z.B. nach einem Unfall durchgeführt werden müssen.Since the model in the invention is not made of one piece, but is made from many finite disks, can be achieved by parallelism of several machine tools In principle, any short production time can be achieved. The short production time is particularly then indispensable if operations have to be carried out immediately, e.g. after an accident.
Die Kombination von Paßsoftware, Vorwissen - Interpolationssoftware, Vorwissen - Datenbank sowie von an sich existierenden Softwarekomponenten aus den BereichenThe combination of passport software, prior knowledge - interpolation software, prior knowledge - database as well as existing ones Software components from the areas
1. Tomographie (z.B. 2D-Rekonstruktionen),1. Tomography (e.g. 2D reconstructions),
2. Bildverarbeitung (z.B. Skelettierung),2. Image processing (e.g. skeletonization),
3. Rechnergestützte Konstruktionen IComputer-Aided-Design; "CAD",3. Computer-aided design IComputer-aided design; "CAD",
4. Rechnergestützte Fertigung (Computer-Aided-Manufacturing "CAM",4. Computer-aided manufacturing "CAM",
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sowie Interface-Software zur Konvertierung von Datenstruktur und- Format einer der oben genannten Softwarekomponenten in die jeweils darauf folgende ist in überraschender Weise ein Lösungsweg zur Fertigung von Knochenmodellen. Das "Zusammenstecken" dieser Softwar ekomponenten auf den jeweils dafür geeigneten Rechnern sowie bildgebende Geräte am Eingang und numerisch gesteuerter Bearbeitungsmaschinen am Ausgang ergibt eine produzierende "Gesamtanordnung". In dieser Kombination liegt ein wesentlicher Grundgedanke der Erfindung, die zu den genannten zahlreichen Vorteilen führt.as well as interface software for converting data structures and- the format of one of the software components mentioned above is in the subsequent one surprisingly a solution for the production of bone models. The "plugging together" of this software ecomponents on the appropriate computers as well as imaging devices at the entrance and numerically controlled processing machines at the exit result in a producing "overall arrangement". In this combination is an essential basic idea of the invention, which leads to the numerous advantages mentioned leads.
Im Zusammenhang mit der eingangs schon erwähnten und an sich"bekannten Möglichkeit der dreidimensionalen Darstellung auf dem Bildschirm eines Monitors sei nochmals ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die heutige Computerleistung nicht groß genug ist, um Modelle menschlicher Organe in für medizinische Zwecke ausreichendem Maße auf einem Bildschirm zu veranschauliehen. Dies ist ein Grund, den Bildschirm - wenn überhaupt - nur am Rande zu verwenden. Der zweite Grund ist, daß am Bildschirm nicht vergleichbar echt eine Operationsplanung und -durchführung simuliert werden .kann.In connection with the already mentioned and per se "known possibility of the three-dimensional Representation on the screen of a monitor should again be expressly pointed out that today's Computer power is not big enough to model human organs in sufficient size for medical purposes To illustrate dimensions on a screen. This is one reason the screen - if any - to be used only marginally. The second reason is that there is no comparable real one on the screen Operation planning and execution can be simulated.
• · t• · t
Zumindest bei der Operation am Knochen wünscht sich der (Unfall-) Chirurg ein mit seinen gewohnten Instru~ menten physikalisch zu bearbeitendes Modell. Ein wesentlicher Gesichtspunkt der Erfindung ist es daher, diese selbst bei in Zukunft etwa ausreichender technischer Entwicklung nicht voll zufriedenstellenden Hilfsmittel nur teilweise bzw. am Rande zu nutzen und darüber hinaus Komponenten des CAD des CAM sowie der NC-Ferti" gung zu verwenden. Die Erfindung kann im Prinzip weitiistgehend auf den bisherigen visuellen Bereich verzichten.At least when it comes to bone surgery, the (trauma) surgeon would like to have one with his usual instru ~ ~ ~ model to be physically processed. An essential aspect of the invention is therefore these tools will not be fully satisfactory even if there is sufficient technical development in the future only partially or marginally to be used and also components of the CAD of the CAM as well as of the NC production " to use. In principle, the invention can largely do without the previous visual area.
Es ist möglich, die für den Chirurgen viel wertvolleren physikalischen Modelle zu fertigen. Sie vermitteln di« hundertprozentige und für jeden gleichermaßen objektive Veranschaulichung und bieten die Möglichkeit der Manipulation mit gewohnten Mitteln. Zu diesen Vorteilen, die voranstehend vor allem unter medizinischem Aspekt schon ausführlich erläutert worden sind, gesellen sich aber noch technische Vorteile.It is possible to make the physical models that are much more valuable to the surgeon. They convey the « one hundred percent and equally objective for everyone Illustration and offer the possibility of manipulation with usual means. To these advantages, which have already been explained in detail above, especially from a medical point of view, join them but still technical advantages.
Mit der Erfindung ist esWith the invention it is
a) beim derzeitigen Stand der Technik unda) at the current state of the art and
b) in hinreichender kurzer Zeit möglich, ein oder mehrere Modelle zu fertigen, dieb) in a sufficiently short time possible to manufacture one or more models that
c) vor der Operation in idealer Weise planenc) ideally plan before the operation
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und proben lassen, sowieand have them rehearsed, as well
d) während der Operation in nicht zu überbietender Weise das Original zu repräsentieren.d) To represent the original during the operation in a way that cannot be beaten.
Die Erfindung führt auch zu erheblichen Kostenvorteilen. Abgesehen davon, daß der Vorschlag gemäß eier Erfindung zur Fertigung eines Knochenmodells als völlig neu anzusehen ist, ist dieses Verfahren erheblich wirtschaftlicher, als die für die Zielsetzung der Erfindung ungeeignete und zudem extrem teure Lösung der bewegten dreidimensionalen Darstellung auf einem Bildschirm.The invention also leads to significant cost advantages. Apart from the fact that the proposal according to an invention for the production of a bone model is to be regarded as completely new, this process is considerably more economical, as the unsuitable for the objective of the invention and also extremely expensive solution of the moving three-dimensional Representation on a screen.
Weitere ,zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und der Zeichnung zu entnehmen.Further, appropriate refinements and developments of the invention are specified in the subclaims and can be found in the drawing.
Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below by way of example with reference to the drawings. Show it:
Fig. 1. ein Prinzip-Blockschaltbild eiFig. 1. a principle block diagram ei
ner erfindungsgemäßen Anordnung,ner arrangement according to the invention,
Fig. 2 und 3 jeweils eine perspektivischeFigs. 2 and 3 each show a perspective
Darstellung eines vereinfachten Modelies eines Knochens,Representation of a simplified model of a bone,
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ben des Knochens gemäß Fig. 3,ben of the bone according to FIG. 3,
Fig. 13 ein Computer-Bild, welches dieFig. 13 is a computer image showing the
Umrißlinien mehrere übereinand
liegender Schichten eines Kno-Outlines several on top of one another
lying layers of a bone
Fig. 5-8 jeweils einen Paßrahmen, welcherFig. 5-8 each a fitting frame, which
über Stege die einzelnen Scheiben gemäß Fig. 4 trägt,carries the individual disks according to FIG. 4 via webs,
Fig. 9 einen Paßrahmen gemäß Fig. 5 zurFig. 9 shows a fitting frame according to FIG
Verdeutlichung des ohne Unterbrechens erfolgenden AussehneItClarification of the uninterrupted appearance
dens aus einer Materialplatte, fjdens from a sheet of material, fj
Fig. 10 eine perspektivische Darstellung £ Fig. 10 is a perspective view £
einer Paßkammer, Wa pass chamber, W
f Fig. 11 eine perspektivische Darstellung y f FIG. 11 a perspective illustration y
, - If , - If
eines aus den Scheiben gemäß Fig. l; 5-8 gefertigten Modelles,one of the disks according to FIG. 1; 5-8 manufactured models,
Fig. 12 eine Paßvorrichtung mit Paßstif- fe,12 shows a fitting device with fitting pins,
ten, ί|ten, ί |
• *· · ♦· 1V* ι• * · · ♦ · 1 V * ι
• «• «
chens zeigt/chens shows /
Fig. 14 eine perspektivische Ansicht eines Paßgehäuseu,14 is a perspective view of a fitting housing,
Fig. 15 eine Materialplatte mit einer Vielzahl von Paßrahmen,15 shows a material plate with a plurality of fitting frames,
Fig. 16 ein weiteres Blockschaltbild zur schematischen Erläuterung der erfindungsgemäßen Anordnung,16 shows a further block diagram for the schematic explanation of the arrangement according to the invention,
Fig. 17 ein anderes Blockschaltbild zurFig. 17 is another block diagram for
weiteren Erläuterung der Erfindung,further explanation of the invention,
Fig. 18 ein weiteres schematisches Prinzip-Blockschaltbild, 18 shows a further schematic principle block diagram,
Fig. 19 eine mit Hilfe eines Plotters aufgrund von Computer-Schichtaufnahmen gefertigte Darstellung einzelner Schichten, wobei hier an Stelle eines viereckigen Paßrahmens jeweils Winkelrahmen verwendet sind,19 shows one with the aid of a plotter on the basis of computer layer recordings Manufactured representation of individual layers, here in place of a square fitting frame Angle frames are used,
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Pig. 20 eine Darstellung gemäß Fig. 19 mit weiteren ermittelten Schichten, die über Stege an Winkelralimen gehalten sind,Pig. 20 shows a representation according to FIG. 19 with further determined slices, which are held on angled rails via webs,
Fig. 21 eine Formscheibe, bei welcher die Umrißlinien zur Erzeugung eines Hohlraumes dienen,21 shows a shaped disk in which the outlines are used to generate serve a cavity,
Fig. 22 und jeweils drei aufeinandergestapelte Scheiben zur Erläuterung einer seitlichen konturgetreuen Abschrägung, und22 and in each case three disks stacked one on top of the other for explanatory purposes a lateral bevel that is true to the contour, and
Fig. 24 das Prinzipbild einer anderen Formscheibe mit einem ringförmigen Hohlraum.24 shows the basic diagram of another shaped disk with an annular one Cavity.
Die zeichnerische Darstellung gemäß Fig. 1 zeigt in vörjeinfachter Form den Grundgedanken der Erfindung. Mit tier Bezugsziffer 10 ist als Beispiel eines Organes des menschlichen Körpers ein Knochen bezeichnet, von welchem ein Modell 18 hergestellt werden soll.The graphic representation according to FIG. 1 shows in simpler form Form the basic idea of the invention. With animal reference number 10 is an example of an organ of the human Body designates a bone from which a model 18 is to be produced.
ι ii.'IÜJ-]. ι ί.·'.ΊΙΥ:' W . li'ttiltι ii.'IÜJ-]. ι ί. · '.ΊΙΥ:' W. li'ttilt
• · -4 • · -4
Mit Hilfe eines Bildgebers 12 - z.B. ein Computer-Tomograph - werden Schichtaufnahmen von Querschnitten an u'iterschiedlichen Stellen des Knochens 10 erzeugt, wobei die erfaßten Schichten des Knoche \s 10 zunächst durch Primärdaten charakterisiert sind.With the aid of an imaging device 12 - e.g. a computer tomograph - slice recordings of cross sections are made generated at different locations of the bone 10, the detected layers of the bone 10 initially are characterized by primary data.
In einem sich an dem Bildgeber 12 anschließenden Wandler 14 werden die Primärdaten in Modelldaten umgewandelt, welche für jede Schichtaufnahme die äußeren Umfangslinien des jeweiligen Querschnittes darstellen. Anders als bei der üblichen Röntgentechnik kommt es hier nicht darauf an, die Grauwerte an unterschiedlichen Stellen der Schichtaufnahme zu repräsentieren; von Bedeutung sind vielmehr die äußeren Abmessungen der einzelnen Schichten bzw. Querschnitte.In a converter connected to the image generator 12 14, the primary data are converted into model data which contain the outer circumferential lines for each slice image of the respective cross-section. It happens differently than with the usual X-ray technology not here on the gray values at different To represent locations of the tomography; What is more important are the external dimensions of the individual Layers or cross-sections.
Die Anordnung in Fig. 1 umfaßt ferner eine numerisch gesteuerte Bearbeitungsmaschine 16, welche von den genannten Modelldaten gespeist wird. Mit der Bearbeitungsmaschine 16 lassen sich somit aus einer Materialplatte Scheiben ausschneiden, deren äußere Umfangslinien den Schichten der einzelnen Schichtaufnahmen von dem Knochen 10 entsprechen. Wenn man die so erzeugten Scheiben in der richtigen Reihenfolge und paßgenau" aufeinanderstapelt, und die einzelnen Scheiben z.B. miteinander verklebt, entsteht das Modell 18. Mit dem BegriffThe arrangement in Fig. 1 further comprises a numerically controlled processing machine 16, which of the aforementioned Model data is fed. With the processing machine 16 can thus be made from a sheet of material Cut out slices, the outer circumferential lines of which correspond to the layers of the individual slices of the bone 10 correspond. If the panes produced in this way are "stacked" on top of one another in the correct order and with a precise fit, and the individual panes glued together, for example, the result is model 18. With the term
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"paßgenau" soll zum Ausdruck gebracht werde:., daß die einzelnen Scheiben relativ zueinander die örtliche Lage einnehmen, die ihnen im Original zugeordnet ist. Zu diesem Zweck geeignete Paßvorrichtungen werden nachfolgend noch näher erläutert."Precisely fitting" should be expressed:. that the individual discs relative to each other the local Take up the position that is assigned to them in the original. Suitable mating devices for this purpose are provided below explained in more detail.
Anhand von Fig. 2-10 läßt sich das erfindungsgemäße Prinzip besonders deutlich beschreiben. Die Bezugs- : ziffer 20 in Fig. 2 bezeichnet einen abstrakt zugrunde gelegten Knochen, welcher eine einfache Form besitzt. Als gedankliche Hilfe ist in Längsrichtung durch den Knochen 20 eine gestrichelt gezeichnete Achse 30 dargestellt. The principle according to the invention can be described particularly clearly with the aid of FIGS. 2-10. The reference: Number 20 in Fig. 2 denotes an abstractly based bone, which has a simple shape. As a conceptual aid, an axis 30 shown in dashed lines is shown in the longitudinal direction through the bone 20.
In Fig. 3 ist der Knochen 20 gemäß Fig. 2 nochmals dargestellt, wobei durch gestrichelt gezeichnete Linien eine gedankliche Aufteilung in hier vier parallele Scheiben 22,24,26 und 28 angedeutet ist. Diese Scheiben sollen die Querschnitte des Knochens 20 repräsentieren, die mit dem zuvor erwähnten Bildgeber nacheinander er- , faßt werden, und von denen die Schichtaufnahmen hergestellt werden.In FIG. 3, the bone 20 according to FIG. 2 is shown again, with lines drawn in dashed lines an intellectual division into four parallel disks 22, 24, 26 and 28 is indicated here. These discs are intended to represent the cross-sections of the bone 20, which are sequentially generated with the aforementioned imager, be grasped, and from which the layer recordings are made.
Die Stärke bzw. Dicke der Scheiben 22,24,26 und 28 bzw. .-der zugeordneten Schichten für die einzelnen Schichtaufnahmen ist in der zeichnerischen Darstellung zur besserenThe thickness or thickness of the disks 22, 24, 26 and 28 or the assigned slices for the individual slice recordings is in the graphic representation for better
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Verdeutlichung bewußt relativ groß gewählt; es sei deshalb darauf hingewiesen, daß die Schichtdicken in der Praxis entscheidend geringer sind. So lassen sich mit einem Computer-Tomographen heute Schichtaufnahmen in einem Abstand von etwa 2 mm herstellen.Clarification chosen deliberately to be relatively large; it should therefore be noted that the layer thicknesses in in practice are significantly lower. Today, a computer tomograph can be used to take slices Make at a distance of about 2 mm.
Entsprechend den Schichtaufnahmen werden mittels der iri Fig. 1 schon erwähnten Bearbeitungsmaschine 16 die einzelnen Scheiben 22,24,26 und 28 aus einer Materialplatte ausgeschnitten. In Fig. 4 sind die Scheiben 22, 24,26 und 28 übereinander angeordnet, wobei die Achse 30 verdeutlicht, daß sich die vier Scheiben 22,24,26 und 28 hier schon in den richtigen relativen Lagen zueinander befinden, d.h. sie sind bereits paßrichtig bzw.Corresponding to the layer recordings, the processing machine 16 already mentioned in FIG individual disks 22,24,26 and 28 made from a sheet of material cut out. In Fig. 4, the disks 22, 24, 26 and 28 are arranged one above the other, with the axis 30 shows that the four disks 22, 24, 26 and 28 are already in the correct relative positions to one another are located, i.e. they are already correct or
paßgenau dargestellt.shown in perfect fit.
Würde man die Scheiben 22.- 28 einfach aus einer Materialplatte ausschneiden, wäre beim nachfolgenden Aufeinanderstapeln die paßgenaue Anordnung ohne besondere Hilfsmittel nicht möglich. Deshalb ist in einer ersten bevor- ,, zugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, daß die einzelnen Scheiben 22 - 28 jeweils innnerhalb eines Paßrahmens 32 - 38 über Stege 50 - 56 gehalten sind.If the disks 22-28 were simply cut out from a sheet of material, they would be stacked on top of each other the precisely fitting arrangement is not possible without special aids. Therefore, in a first pre- ,, ferred embodiment of the invention provided that the individual panes 22-28 are each held within a fitting frame 32-38 via webs 50-56.
,Durch diese Maßnahme läßt sich erreichen, daß die einzelnen Scheiben 22 - 28 innerhalb der Paßrahmen 32 -By this measure it can be achieved that the individual Discs 22 - 28 within the fitting frame 32 -
bezogen auf den Original-Knochen 20 oder hier auch bezogen auf die Achse 30 diejenige örtliche Lage einilehmen, die dem Original entspricht. Die einzelnen Paßrahmen 32-38 stellen also für die einzelnen. Scheiben 22-28 jeweils den Bezugspunkt dar.related to the original bone 20 or here also related take the local position on the axis 30, which corresponds to the original. The individual passport frames 32-38 represent the individual. Discs 22-28 each represent the reference point.
::n dem beschriebenen Beispiel wird die Bearbeitungsmaschine 16 von den Modelldaten in der Weise angesteuert, daß aus der Materialplatte (vgl. Fig. 15) beispielsweise der Paßrahmen 32 mit der Scheibe 22 und den Stegen 50 einteilig in einem Arbeitsgang geschnitten wird. Jeder Paßrahmen 32-38 besitzt an zwei gegenüberliegenden Rahmenseiten durchgehende Unterbrechungen 46 und 48, während die jeweils anderen beiden Rahmen-Seiten in die Stege 50 und 52 einmünden. Ferner sind in den inneren Ecken jedes Paßrahmens 32-38 Einschnitte 40 vorhanden welche - ebenso wie die Unterbrechungen 46 und 48 - bei einem weiter unten noch erläuterten Arbeitsgang ein mechanisches Abbrechen des Paßrahmens erleichtern sollen.:: In the example described, the processing machine 16 controlled by the model data in such a way that from the material plate (cf. FIG. 15), for example the fitting frame 32 with the disk 22 and the webs 50 cut in one piece in one operation will. Each fitting frame 32-38 has continuous interruptions on two opposite frame sides 46 and 48, while the other two frame sides open into the webs 50 and 52. Furthermore are In the inner corners of each fitting frame 32-38 there are notches 40 which - as well as the interruptions 46 and 48 - facilitate a mechanical breaking off of the fitting frame in an operation to be explained further below should.
Als Schneidwerkzeug für die Bearbeitungsmaschine 16 läßt sich in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ein Laserstrahl verwenden, welcher die benötigten Teile aus ,•einer Holzplatte herausschneiden kann. Wie in Fig. 9 ver-In an advantageous embodiment of the invention, a cutting tool for the machine tool 16 can be used Use a laser beam, which can cut out the required parts from a • wooden panel. As shown in Fig. 9
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deutlicht ist, verläuft die Schneidbai in des Laserstrahls So1 daß eine Unterbrechung des Schneidvorganges nicht erforderlich ist, d.h. der Paß rahmen 32 mit der Scheibe 22 und den Stegen 50 wird ix einem einzigen Arbeitsgang einteilig ausgeschnitten. Mit dem Punkt A ist der Anfang der SchneitIbahn bezeichnet, und die Pfeile B verdeutlichen ersichtlich die ohne Unterbrechungen bis zum Ausgangspunkt A verlaufende Schneidbahn.is clear, the Schneidbai runs in the laser beam So 1 that an interruption of the cutting process is not necessary, ie the passport frame 32 with the disc 22 and the webs 50 is cut out in one piece ix a single operation. The start of the cutting path is designated by point A, and arrows B clearly show the cutting path running without interruptions to starting point A.
Nachdem in dem angenommenen Beispiel des abstrakten Knochens 20 die vier Paßrahmen 32 - 38 mit den jeweiligen Scheiben 22 - 28 ausgeschnitten sind, werden die Paßrahmen in eine Paßkammer 58 gemäß Fig. 10 in Richtung des Pfeiles C in der richtigen Reihenfolge eingelegt (als erstes wird also der Paßrahmen 38 mit der unteren Scheibe 28 genommen). Wenn auch die örtliche Lage jeder Scheibe 22 - 28 innerhalb der Paßrahmen 32 - 38 definiert festgelegt ist, so ist diese Zuordnung im vorliegenden Fall noch nicht ausreichend. Es muß vielmehr noch dafür Sorge getragen werden, daß die einzelnen Paßrahmen 32 -> 38 selbst in einer eindeutig festgelegten Position in die Paßkammer 58 eingelegt werden.After in the assumed example of the abstract bone 20, the four fitting frames 32-38 with the respective Disks 22-28 are cut out, the fitting frame in a fitting chamber 58 shown in FIG. 10 in the direction of arrow C inserted in the correct order (so the first step is the fitting frame 38 with the lower Disc 28 taken). Although the location of each disc 22-28 defines within the mating frames 32-38 is established, this assignment is not yet sufficient in the present case. Rather, it has to be for that Care must be taken that the individual fitting frames 32 -> 38 can be inserted into the fitting chamber 58 even in a clearly defined position.
Die einzelnen Paßrahmen 32-38 besitzen daher an zwei benachbarten Kanten jeweils eine Phase 42 und 44, undThe individual fitting frames 32-38 therefore each have a phase 42 and 44, and on two adjacent edges
* ι« ffff·,* ι «ffff ·,
» r · ι tii it»R · ι tii it
die Paßkammer 58 weist innen entsprecherde Kanten 60
und 62 auf. Dadurch ist die geforderte eindeutige Zuordnung der örtlichen Lage der Paßrahmer* 32 - 38 beim
Aufeinanderstapeln innerhalb der Paßkairaier 58 gewährleistet.
the fitting chamber 58 has corresponding edges 60 on the inside
and 62 on. As a result, the required unambiguous assignment of the local position of the passport frames * 32 - 38 at
Stacking one on top of the other within the passport holders 58 ensures.
Nachdem der erste untere Paßrahmen 38 in die Paßkammer
58 eingelegt ist, wird die Scheibe 28 mit einem Kleber
bestrichen, und im Anschluß daran gelangt der nächste
Paßrahmen 36 in die Paßkammer, wobei die Scheibe 26 auf
ihrer oberen Seite ebenfalls mit einem Kleber bestrichen
wird usw.After the first lower fitting frame 38 into the fitting chamber
58 is inserted, the disc 28 is secured with an adhesive
and then the next one arrives
Fitting frame 36 in the fitting chamber, with the disc 26 on
their upper side also coated with an adhesive
will etc.
Es ist von Bedeutung, daß ausschließlich die einzelnen ;.·;It is important that only the individual;. ·;
.' Ii. ' Ii
Scheiben 22 - 28 miteinander verklebt sind, wodurch der |! hier aus vier Paßrahmen bestehende Stapel zusammenge- m Discs 22 - 28 are glued together, whereby the |! consisting here of four locating frame stack zusammenge- m
halten wird, und daß die Stege 50 - 56 sowie die Rahmen- $j weiten der Paßrahmen 32-38 nicht miteinander verklebtwill hold, and that the webs 50 - 56 and the frame $ j widen the fitting frame 32-38 not glued together
werden.will.
Der durch die miteinander verbundenen Scheiben 22-28
zusammengehaltene Stapel wird anschließend wieder aus j$The through the interconnected disks 22-28
The staple held together will then be restored from j $
der Paßkammer 58 entfernt, und um das in Fig. 11 gezeig- $ te aus den Scheiben 22 - 28 bestehende Modell zu er- 1of the mating chamber 58 and around that shown in FIG te model consisting of the disks 22 - 28
.halten, werden die Rahmenseiten und die Stege durch ein- $.hold, the frame sides and the bars are marked with a $
% iaches mechanisches Abbrechen entfernt. In diesem Zu- |* % iach mechanical breaking removed. In this to- | *
iammenhang sind die weiter oben schon genannten Unterbrechungen 46 und 48 sowie die Einschnitte 40 von Bedeutung, die das Abbrechen der Rahmenseiten und der Stege erleichtern, so daß dann das in Fig. 11 gezeigt*;1 körperliche Modell übrig bleibt. Es sei noch erwähnt, daß die Stege 50 - 56 an ihren Übergangsstellen zu der* einzelnen Scheiben 22 - 28 entsprechend dünn ausgeschnitten sind, um ein leichtes Abbrechen zu gewährleisten. In connection with this, the above-mentioned interruptions 46 and 48 as well as the incisions 40 are important, which make it easier to break off the frame sides and the webs, so that this is then shown in FIG. 11 *; 1 physical model remains. It should also be mentioned that the webs 50-56 are cut out correspondingly thin at their transition points to the individual disks 22-28 in order to ensure easy breaking off.
Ein Vergleich mit der Vorlage des Knochens 20 in Fig. zeigt zwar, daß das erzeugte Modell gemäß Fig. 11 nicht identisch mit dem Knochen 20 übereinstimmt, allerdings ist zu berücksichtigen, daß aus Gründen der besseren Veranschaulichung hier lediglich vier Schichtaufnahmen bzw. Scheiben zugrunde gelegt wurden. Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß bei einer erhöhten Anzahl sehr viel dünnerer Scheiben in der zuvor beschriebenen Weise ein faßt identisches Modell herstellbar ist. Dementsprechend wird bei der Erfindung auch mit einer großen An- A zahl einzelner dünner Scheiben gearbeitet.A comparison with the template of the bone 20 in FIG. 1 shows that the model produced according to FIG. 11 does not match the bone 20 identically, but it must be taken into account that, for reasons of better illustration, only four slices or slices are used here became. It is readily apparent that with an increased number of very much thinner slices, an almost identical model can be produced in the manner described above. Accordingly, the invention also works with a large number A of individual thin disks.
Betreffend die bei der Erfindung notwendige Paßvorrichtung ist in Fig. 12 ein anderes Ausführungsbeispiel gezeigt, (.bei welchem auf einer Unterlage 64 mehrere - hier zwei Paßstifte 66 und 68 verwendet werden. Der EinfachheitRegarding the fitting device necessary in the invention, another embodiment is shown in FIG. 12 ( . In which several - here two fitting pins 66 and 68 are used on a base 64. The simplicity
• •••••I · .' ' J ί '. -* *• ••••• I ·. ' 'J ί'. - * *
halber sind viereckige Scheiben 7 5 - 78 zugrunde gelegt. For the sake of this, square disks 7 5 - 78 are used as a basis.
Um die einzelnen Scheiben 70 - 78 richtig im Sinne des Originals aufeinander zu stapeln, sind innerhalb jeder Scheibe Bohrungen 80 und 82 vorgesehen. Die Lage der Bohrungen 80 und 82 zueinander entspricht der Lage der ortsfest angeordneten Paßstifte 66 und 68. Wenn daher die Scheibe 78 in Fig. 12 in Richtung des Pfeiles D auf die darunter befindliche Scheibe 76 gelegt wird, wobei die Paßstifte 66 und 68 durch die Bohrungen 80 und geführt sind, ist die örtliche Lage der Scheibe 68 exakt definiert. Im übrigen werden auch bei der Ausführungsform gemäß Fig. 12 die einzelnen Scheiben miteinander To correct the individual disks 70 - 78 in the sense of the For stacking originals on top of one another, bores 80 and 82 are provided within each disc. The location of the Bores 80 and 82 to each other corresponds to the position of the stationary dowel pins 66 and 68. If therefore the disk 78 in Fig. 12 in the direction of arrow D on the underlying disc 76 is placed, the dowel pins 66 and 68 through the holes 80 and are performed, the local position of the disc 68 is exactly defined. Moreover, in the embodiment according to FIG. 12, too, the individual disks are connected to one another
verklebt, und der so gewonnene Stapel läßt sich anschließend von der Unterlage 64 entfernen. Die zuvor erwähnten Paßrahmen sind bei dieser Ausführungsform nicht erforderlich.glued together, and the stack obtained in this way can then be removed from the base 64. The one before mentioned fitting frames are not required in this embodiment.
Fig. 13 zeigt zum besseren Verständnis der Erfindung eine mittels eines Computers hergestellte gezeichnete Vielzahl von Umrißlinien übereinander liegender Schichten eines tatsächlichen Knochens eines menschlichen Körpers. Zugleich verdeutlicht diese Darstellung, daß ,man die Anzahl und auch die örtliche Lage der PaßstifteFor a better understanding of the invention, FIG. 13 shows a drawing produced by means of a computer A multiplicity of outlines of superimposed layers of an actual bone of a human Body. At the same time, this illustration makes it clear that one can determine the number and also the location of the dowel pins
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bzw. der Bohrungen 86 so festlegt, daß alle aufgrund der Schichtaufnahmen hergestellten Scheiben innerhalb des jeweiligen Scheibenbereiches erfaßt sind. Im übrigen vermittelt die Fig. 13 mit den übereinander gezeigten Umfangslinien 84 der einzelnen Schichten bereite einen gewissen räumlichen Eindruck (senkrecht zur Zeichenebene gesehen) des Knochens.or the bores 86 so that all slices produced on the basis of the layer recordings are within of the respective disc area are detected. For the rest, FIG. 13 conveys with the one above the other shown circumferential lines 84 of the individual layers a certain spatial impression (seen perpendicular to the plane of the drawing) of the bone.
Eine weitere Möglichkeit für das definierte Aufeinanderstapeln der Scheiben ist in Fig. 14 dargestellt,.welche ein Paßgehäuse 90 mit einem vorderen Schlitz 92 zeigt. Die Scheibe 94 ist über einen Verbindungssteg 96 an einer Paßplatte 98 befestigt, welche hier sozusagen den eingangs erläuterten Paßrahmen (vgl. Fig. 5-8) ersetzt. Die Paßplatte 98, der Steg 96 und die Scheibe sind wiederum aus einem Teil bestehend mittels eines Schneidwerkzeuges aus einer Materialplatte ausgeschnitten. Mehrere Paßplatten 98 mit den zugeordneten Scheiben 94 lassen sich in Richtung des Pfeiles E in das Paßgehäuse einführen, wobei der Verbindungssteg 96 in dem Schlitz,^ geführt ist.Another possibility for the defined stacking of the panes is shown in FIG a mating housing 90 with a front slot 92 shows. The disk 94 is on a connecting web 96 on a Fastened fitting plate 98, which here, so to speak, replaces the fitting frame explained at the beginning (see. Fig. 5-8). The fitting plate 98, the web 96 and the disc are in turn composed of one part by means of a Cutting tool cut out of a sheet of material. Several fitting plates 98 with the associated disks 94 can be inserted in the direction of arrow E into the fitting housing, the connecting web 96 in the slot, ^ is led.
Auch hier werden die aufeinandergestapelten Scheiben miteinander verklebt, und anschließend werden die ein-•zelnen Stege 96 von dem Stapel abgebrochen, so daß das Modell (Scheibenstapel) übrigbleibt.Here, too, the stacked panes are glued together, and then the individual Web 96 broken off from the stack, so that the model (stack of discs) remains.
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In Fig. 15 ist ausschnittsweise eine Materialplatte dargestellt, in welche mittels eines Lasers bereits eine Vielzahl von Paßrahmen mit den zugehörigen Stegen und den darin befindlichen jeweiligen Scheiben eingeformt bzw. geschnitten sind. Um später eir.;e richtige Reihenfolge beim Stapeln einzuhalten, werden die einzelnen Paßrahmen nummeriert. Durch leichtes Abbrechen können aus der gesamten Materialplatte 88 die einzelnen Paßrahmen entnommen und anschließend innerhalb der schon erwähnten Paßkammer gestapelt, werden.In Fig. 15 is a section of a material plate shown, in which already a large number of fitting frames with the associated webs by means of a laser and the respective disks located therein are molded or cut. To later eir.; E correct To be adhered to when stacking, the individual frames are numbered. By breaking it off easily can be removed from the entire material plate 88, the individual fitting frames and then within the already mentioned pass chamber are stacked.
Zur Erläuterung der Erfindung ist in Fig. 16 ein in fünf Stufen bzw. Zeilen verfeinertes Prinzipblockbild dargestellt. Mit der "Blackbox" 100 ist ganz allgemein eine Anordnung zur Fertigung dreidimensionaler Modelle 18 aus einem Original 10 bezeichnet.To explain the invention, FIG. 16 shows a basic block diagram refined in five stages or lines shown. The “black box” 100 is, quite generally, an arrangement for producing three-dimensional models 18 from an original 10 designated.
In der zweiten Zeile kann man erkennen, daß die "Blackbox" 100 aus vier Bestandteilen besteht, nämlich einem Bildgeber 12, einem Computer 102, einer numerisch gesteuerten Bearbeitungsmaschine 16 und einer Paßvorrichtung 104.In the second line it can be seen that the "black box" 100 consists of four components, namely one Imager 12, a computer 102, a numerically controlled processing machine 16 and a registration device 104.
In einem bildgebenden Verfahren werden mittels des BiId-,gebers 12 von dem Knochen 10 Primärdaten erzeugt, welche den Knochen 10 charakterisieren. Als Sekundärdaten (Mo-In an imaging process, the image generator 12 generates primary data from the bone 10 which characterize the bone 10. As secondary data (Mon-
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delldaten) können zweidimensionale Grauwert-Bildmatrix-Daten auf einem Monitor oder auf Photomaterial als Bilder ausgegeben werden. Diese Bilder können auch "on-line" über eine Datenfernübertragungsstrecke oder "off-line" auf Magnetdatenträgern zu dem weiterverarbeitenden Computer 102 übertragen werden.delldaten) can be two-dimensional gray value image matrix data can be output as images on a monitor or on photographic material. These images can also be "on-line" via a remote data transmission link or "off-line" are transmitted on magnetic data carriers to the further processing computer 102.
Mit einer auf dem Computer in der dritten Zeile in Fig. 16 dargestellten Softwarekette aus den Bereichen "Pattern Recognition" PR (Bezugszeichen 106), "Computer Aided Design" CAD (Bezugsziffer 108), "Computer Aided Manufacturing" CAM (Bezugsziffer 110) sowie "Computer Graphics" CG (Bezugsziffer 112) werden die Sekundärdaten so aufbereitet, ergänzt und umgewandelt, daß am Ausgang des Computers 102 solche Daten vorliegen, die direkt in die numerisch gesteuerte Bearbeitungsmaschine 16 eingespeist werden können und hinreichend sind für die Fertigung von Scheiben, die - in der Paßvorrichtung 104 aufeinandergestapelt - ein originaltreues Modell des Knochens 10 ergeben.With a software chain shown on the computer in the third line in FIG. 16 from the areas "Pattern Recognition "PR (reference number 106)," Computer Aided Design " CAD (reference number 108), "Computer Aided Manufacturing" CAM (reference number 110) and "Computer Graphics" CG (reference number 112), the secondary data are processed in such a way that supplemented and converted that at the output of the computer 102 there are data that are directly into the numerically controlled processing machine 16 can be fed and are sufficient for production of disks stacked in the register 104 - result in a true-to-original model of the bone 10.
In der vierten Zeile der Abbildung gemäß Fig. 16 ist zu erkennen, daß aus dem Bereich "Pattern Recognition" 106 ein an sich bekannter Raster-Linien-Konvertierungs-Algo-.rythmus R/L (Bezugsziffer 114) verwendet wird. Linienumrisse (und nicht Rasterumrisse), die den Tomographie-In the fourth line of the illustration according to FIG. 16 it can be seen that from the area “Pattern Recognition” 106 a known raster-line-conversion algorithm R / L (ref. 114) is used. Line outlines (and not grid outlines) that support the tomography
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schichten entsprechen, sind die Grundlage für die sitfh anschließende Komposition aus den zweidimensionalen Umrißlinien zu "dreidimensionalen" Rechnermodellen.layers are the basis for the sitfh subsequent composition from the two-dimensional Outlines of "three-dimensional" computer models.
Diese Modelle werden im CAD-Kontext auch 2 1/2 D ode£ "Wire Frame Modelle" WFM genannt. Bei dieser Modellierung kann gegebenenfalls das weiter oben schon erwähnte "Üxpertenwissen' ;zw. "Vorwissen" hinzugezogen werden, \Jas hier durch den Zusatz "Expert" kennzeichnet wird, so ilaß in Fig. 16 in der vierten Zeile mit der Bezugsziffer 1iii ein "Expert Wire Frame Modeller" EWFM bezeichnet wird, der nicht nur algorithmisch durch Interpolation Zwischenschichten generiert, sondern auch durch die Einbeziehung von Daten von Normknochen aus einer vorgehalte-These models are also called 2 1/2 D ode £ in the CAD context "Wire Frame Models" called WFM. In this modeling, the "expert knowledge" already mentioned above may be used. ; betw. "Prior knowledge" should be included, \ Jas is identified here by the addition "Expert", so that in FIG. 16 in the fourth line with the reference number 1iii an "Expert Wire Frame Modeller" EWFM is called, which not only algorithmically interpolates intermediate layers generated, but also through the inclusion of data from standard bones from a reserved
nen Datenbank.nen database.
Auf einer solchen Datenbank ist das Expertenwissen (statistische Daten aus medizinischen Messungen) gespeichert. In der Praxis muß man nämlich häufig aus wenigen Tomographieschichten (beispielsweise 10) viele Modellschei-,, ben generieren (beispielsweise 100O). Eine Interpolation allein - welcher Art auch immer - würde hier unter Umständen für allgemein verwendbare Zwecke im Bereich der Modellierung biomedizinischer Objekte - worauf die Erfindung zielt - nur grobe Modellgleichheit mit dem Original liefern.Expert knowledge (statistical data from medical measurements) is stored on such a database. In practice, it is often necessary to produce a large number of model slices from a few tomography slices (for example 10) Generate ben (for example 100O). An interpolation alone - of whatever kind - would possibly be used here for general purposes in the field of modeling biomedical objects - whereupon the invention aims - deliver only rough model equivalence with the original.
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Im Anschluß an die "Expert Wire Frame Modellierung" EWFM 116 sind im Rechner -je nach Bedarf - beliebig dünne ModelIscheiben generiert, so daß man konzeptionell mit unendlich dünnen, aber auch unendlich vielen Scheiben beliebig glatte Modelle herstellen könnte. In der Praxis muß man allerdings statt der unendlich (Infinit) dünnen Scheiben endlich (Finit) starke und damit auch nur endlich viele Scheiben nehmen.,Daher läßt sich die Erfindung auch als Anordnung und Verfahren zur Fertigung dreidimensionaler Modelle nach der Methode der Finlten Scheiben bezeichnen, welche einen Kernpunkt der Erfindung bilden.Following the "Expert Wire Frame Modeling" EWFM 116 are in the computer - as required - as required thin model slices generated so that one conceptually with infinitely thin, but also infinitely many slices, could produce any smooth models. In in practice, however, instead of the infinite (infinite) thin slices finitely strong and thus only finitely many slices the invention also as an arrangement and method for the production of three-dimensional models using the finlte method Designate disks which form a core point of the invention.
Mit Hilfe der Finiten Scheiben läßt sich das Original zu einem im Rechner gehaltenen Modell konstruieren. Bei dem "Expert Wire Frame Modeller" 116 handelt es sich also um ein Beispiel aus dem Bereich der rechnergestützten Konstruktion = Computer Aided Design CAD 108.With the help of the finite disks, the original can be constructed into a model kept in the computer. at So it is the "Expert Wire Frame Modeller" 116 an example from the field of computer-aided design = Computer Aided Design CAD 108.
Wie weiter oben schon erläutert, werden die endlich vielen Scheiben für die nachfolgende Bearbeitung auf bzw. aus einer Materialplatte 88 (vgl. Fig. 15 ausgeschnit ten. Dabei werden beispielsweise Paßrahmen 32 - 38 vorgesehen, damit die einzelnen Scheiben später auf einer tder Bearbeitungsmaschine 16 nachgeschalteten Vorrichtung verschiebungsfrei und definiert zu einem dreidimen-As previously already explained, the finite number of slices for subsequent processing are on or th ausgeschnit from a sheet of material 88 (see Figure 15 This fitting frame 32, for example -... 38 provided so that the individual discs later on a t the processing machine 16 downstream device shift-free and defined to a three-dimensional
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sionalen Modell 18 aufeinander gestapelt werden können.sional model 18 can be stacked on top of one another.
Damit dies automatisch geschehen kann, wird gemäß der vierten Zeile der Darstellung in Fig. 16 dem "Expert Wire Frame Modeller" 116 eir, "Fitting und Layout Softwarebaustein" 118 nachgeschaltet, der entsprechende zu schneidende Bahnen generiert. Es handelt sich hier alio um eine "Bahnfindungs-Software". Hierfür kann der Bereich "Computer Aided Manufacturing" CAM 110 herangezogen werden, der sich ganz allgemein gesehen mit einar solchen Problematik befaßt, und für den als Beispiel die für den hier verfolgten Zweck die Fit und Layout Software stehen kann.So that this can happen automatically, according to the fourth line of the illustration in FIG. 16, the “Expert Wire Frame Modeller” 116 eir, “Fitting and Layout Software Module” 118 is connected, which generates the corresponding paths to be cut. This is alio a "path finding software". For this, the "Computer Aided Manufacturing" CAM area can be used 110 generally seen to familiarize such problems is concerned, and for which can stand for present purposes, the Fit and layout software as an example.
Aus dem'Bereich "Computer Graphics" 112 wird gemäß der vierten Zeile in Fig. 16 eine zweidimensionale Basis-Graphik 120 eingesetzt, mit welcher man die im Laufe der Verfahrenskette auf dem Computer entstehenden Modelle und Zeichnungen bildlich darstellen kann.sie läßt sich hier aber auch in wirksamer Weise als Bindeglied zur numerisch gesteuerten Bearbeitungsmaschine 16 verwenden, was ein wesentliches Element der Erfindung ist.From the "Computer Graphics" area 112, according to FIG fourth line in FIG. 16, a two-dimensional basic graphic 120 is used, with which the in the course of can depict models and drawings of the process chain on the computer but can also be used here in an effective way as a link to the numerically controlled processing machine 16, which is an essential element of the invention.
In der untersten Zeile sind in Fig. 16 die voranstehend erwähnten Software-Komponenten zum besseren Verständnis noch detaillierter aufgeschlüsselt.In the bottom line of FIG. 16, the software components mentioned above are shown for a better understanding broken down in more detail.
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Die aus den Rasterbildern gewonnenen Umrißlinien enthalten für die Folgeglieder in der Verfahrenskette (Interpolationsalgorithmen, Laserbahn) unter Umständen zu viele Stützpunkte. Sie werden daher mit dem Resegmsntierungsalgorithmus nach "Reumann/Witkam (Proceedings o£ ( the International Computing Symposium 1973, Davos, Switzerland 4-7 September Ί973) mit einem Generalizer G 122 reduziert.The outlines obtained from the raster images contain for the subsequent links in the process chain (Interpolation algorithms, laser path) there may be too many interpolation points. You will therefore use the re-segmentation algorithm according to "Reumann / Witkam (Proceedings o £ (the International Computing Symposium 1973, Davos, Switzerland September 4-7 Ί973) with a Generalizer G 122.
In einem folgenden Z-Componer 124 werden cie vom bildgebenden Verfahren 12 her vorliegenden Tomographieschichten rechnerintern zu einem 2 1/2 D-Modell komponiert. Der Z-Componer 124 kann als Speicherer aufgefaßt werden, welcher für jede Scheibe in Z-Richtung die Umrißlinien mit x, y-Werten in einem Speicher ablegt.In a subsequent Z-component 124, the tomography slices present from the imaging method 12 are produced Composed internally into a 2 1/2 D model. The Z-Componer 124 can be regarded as a storage device, which stores the outlines with x, y values in a memory for each slice in the Z direction.
Dem 2 1/2 D-Modell, welches nur relativ wenige Schichten enthält (beispielsweise 10 Schichten) werden unter Einbeziehung von Normdaten des biomedizinischen Objektes in einem Z1/Z2-Generator 126 Zwischenschichten hinzugeneriert, so daß dann insgesamt beispielsweise 100 * Schichten entstehen.The 2 1/2 D model, which contains only a relatively small number of layers (e.g. 10 layers), is generated in a Z1 / Z2 generator, 126 intermediate layers, with the inclusion of standard data of the biomedical object, so that a total of 100 * layers is then created.
In einem folgenden Z2/Z3-Generator 128 werden weitere Zwischenschichten mit Hilfe von an sich bekannten Spline- || ,öder ähnlichen Verfahren hinzuinterpoliert, so daß dasIn a following Z2 / Z3 generator 128, further intermediate layers are created with the aid of known spline || , or similar procedures are interpolated so that the
Modell 18 dann aus beispielsweise 1Ü00 Schichten besteht.Model 18 then consists of, for example, 100 layers.
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Aus den relativ wenicen UmriBlinien - nämlich Z1 Stück in x, y-Ebenen, die aus dem Gerät des bildgebenden Verfahrens 12 geliefert werden, werden also im "Wire Frame Modeller" 116 in der dritten, der Z-Dimerision Z3. Schichten generiert. Ein Verhältnis von Z3/Z1 = 100 würde aus den zehn Eingangsschichten 1000 Ausgangsschichten generieren. Aus einer Schicht nüssen dann 100 Nachbarschichten generiert werden, wes beispielsweise für ein 50 cm langes, aus jeweils 1/2 mm starken Scheiben generiertes Knochenmodell ein praxisnaher Wert ist.From the relatively few outlines - namely Z1 pieces in x, y planes emerging from the device of the imaging process 12 are delivered, so in the "Wire Frame Modeller" 116 in the third, the Z-Dimerision Z3. Layers generated. A ratio of Z3 / Z1 = 100 would result in 1000 output layers from the ten input layers to generate. 100 neighboring layers must then be generated from one layer, for example a practical value for a 50 cm long bone model generated from 1/2 mm thick slices is.
Der in der vierten Zeile in Fig. 16 befindliche Fitting und Layout Softwarebaustein 118 kann auch als sogenannter "Path Finder" bezeichnet werden, und in dem "Path Finder" werden den einzelnen Umrißlinien die Paß informationen (Stege und Rahmen) sowie Plattenrasterinformationfen hinzugefügt. In einem "Fitter" F 130 werden also den Umrißlinien beispielsweise die Paßrahmen 32 - 38 oder PdB-löcher (vgl. die Bohrungen 80,82 und 86 in Fig. 12 und A 13) hinzugefügt. Hier kann auch noch eine Nummerierum? der einzelnen Scheiben erfolgen. Im "Layouter" L 132 werden die einzelnen Scheiben - je nach Anzahl - auf einer oder mehreren Materialplatten 88 entsprechend der ,Darstellung in Fig. 15 angesiedelt. Aus den Materialplatten werden dann die Scheiben gefertigt, aus denenThe fitting and layout software module 118 located in the fourth line in FIG. 16 can also be referred to as a so-called "Path Finder", and in the "Path Finder" the passport information (bars and frames) and panel grid information windows are added to the individual outlines. In a "fitter" F 130, for example, the outlines of the fitting frames 32-38 or PdB holes (cf. the bores 80, 82 and 86 in FIG. 12 and A 13) are added. A numbering can also be used here? of the individual slices. In the “layouter” L 132, the individual panes - depending on their number - are placed on one or more material plates 88 in accordance with the illustration in FIG. The disks are then made from the material plates, from which
- si - 3Α37Λ83- si - 3Α37Λ83
durch Aufeinanderstapeln das gewünschte Modell entsteht .the desired model is created by stacking them on top of each other .
Dam gewünschten Material entsprechend kann es verschiedene Layoutanforderungen geben. In Fig. 15 ist als Beispiel eine mögliche Laserbahn bei einer Materialplatte 88 aus Holz dargestellt. Mit den gezeigten Scheiben, die aus der Platte 88 "ausgelasert" werden, wird bei einer Plattenstärke von z.B. 2 mm ein Knochenmodell von etwa 31,2 cm Länge gefertigt, wenn man 156 Scheiben zugrunde legt.Depending on the desired material, it can be different Give layout requirements. In Fig. 15 is an example a possible laser path for a material plate 88 made of wood is shown. With the disks shown, which are "lasered out" from the plate 88 is at With a plate thickness of e.g. 2 mm, a bone model of about 31.2 cm in length is produced if 156 slices is based on.
Diese Anzahl kann ohne Bedienereingriff automatisch und unter Ausnutzung maximaler (Laser-) Maschinengeschwindigkeit ausgeschnitten werden. Die Ausnutzung der maximal möglichen Geschwindigkeit ist für die Praxis von entscheidender Bedeutung, da die Modelle häufig höchstens in Stunden und nicht erst in Tagen angefertigt sein müssen.This number can be set automatically without operator intervention and using the maximum (laser) machine speed be cut out. The use of the maximum possible speed is for practice of crucial importance, since the models are often made in hours at most and not in days must be.
Für den Einzelfall findet man die Laserwege~- also die Schneidbahnen für den Laserstrahl - am günstigsten interaktiv graphisch. Für den Massenfall können die so gefundenen Prototypwege auch algorithmisiert werden, so ,daß die Mensch-Maschine-Interaktion zugunsten der Vollautomatisierung ersetzt wird. Die graphische InteraktionFor the individual case you can find the laser paths ~ - that is, the Cutting paths for the laser beam - preferably interactive graphically. In the case of a mass, those found in this way can Prototype paths are also algorithmized so that the human-machine interaction in favor of full automation is replaced. The graphic interaction
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ι ' · t <l ti ι ' · t <l ti
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führt man günstigerweise mit einem graphischen Editor durch. Ein solcher Editor entsteht beispielsweise aus einer geringen Erweiterung des "Graphischen Kernsystems" GKS (DIN 66252, ISO/DIS 7942), welches in Fig. 16 in der untersten Zeile mit der Bezugsziffer 134 bezeichnet ist.is conveniently carried out with a graphical editor. Such an editor arises from, for example a slight extension of the "graphic core system" GKS (DIN 66252, ISO / DIS 7942), which is shown in Fig. 16 in the bottom line is designated by the reference number 134.
Der direkte Anschluß von Fertigungsmaschinen an herkömmliche Plotsysterne oder an das graphische Kernsystem 134 ist ein weiteres wichtiges Element der~Erfindung. Für diesen Zweck ist lediglich ein "Gerätetreiber" NC;? 136, nicht aber ein kosten- oder entwicklungsintensivas Spezial-CAM-System nötig.The direct connection of production machines to conventional plot systems or to the graphic core system 134 is another important element of the invention. For this purpose only a "device driver" NC ;? 136, but not a costly or development-intensive one Special CAM system required.
Fig. 17 zeigt in der obersten Zeile noch einmal zusammengefaßt die voranstehend beschriebene, aus zwölf Gliedern bestehende Verfahrenskette, welche von der "Blackbox" 100 in Fig. 16 erfaßt ist.Fig. 17 shows in the top line once again summarized the above-described, comprising twelve members existing process chain, which is covered by the "black box" 100 in FIG.
In der zweiten Zeile sind in Fig. 17 die einzelnen Blöcke bzw. Kästen nochmals dargestellt, und durch Pfeile mit den Zahlen 1....8 sind jeweils einzelne Verfahrensschritte herausgeführt und dem Graphikglied GKS 160 zugeführt. Mit dieser Darstellung soll angedeutet werden, daß an .jeder Stelle der Kette innerhalb des gestrichelt gezeichneten Computers 102 im Hinblick auf die FertigungIn the second line in FIG. 17 are the individual blocks or boxes are shown again, and arrows with the numbers 1 ... 8 indicate individual process steps led out and fed to the graphic element GKS 160. This representation is intended to indicate that an .Each point of the chain within the dashed line computer 102 with a view to production
- 53 - " 3437<>83- 53 - "3437 <> 83
fortgeschrittene Bilder entstehen, die man über ein Computer-Graphik^System auf Geräte - wie einen Graphikbildschirm 138 (DIS) oder einen Plotter 140 (PL) sichtbar machen kann. So wie diese Geräte durch einen Treiber beispielsweise an das Graphiksystem 134 angeschlossen werden, kann auch eine numerisch gesteuerte Bearbeitungsmaschine 16 angekoppelt werden. Sie ist dann quasi als ein weiteres Endgerät eines Graphiksystems aufzufassen.advanced images are produced which can be viewed on devices via a computer graphics system - such as a graphics screen 138 (DIS) or a plotter 140 (PL) can make visible. Just like these devices through one Driver, for example connected to the graphics system 134, can also be a numerically controlled one Processing machine 16 are coupled. It is then, as it were, another terminal of a graphics system to grasp.
Dem Graphiksystem kommt daher bei der Erfindung eine zentrale Bedeutung zu. Einerseits können damit in jeder Verfahrensphase Bilder angezeigt werden. Dies ist unter anderem deshalb von Vorteil, weil dadurch eine rasche Kontrollmöglichkeit besteht, bevor die Endausgabe auf eine vergleichsweise langsame Fertigungsmaschine erfolgt. Zur Verdeutlichung wird Bezug auf Fig. 15 genommen, welche beispielsweise eine mit einem Graphikeditor erstellte Ausschnittsvergrößerung zeigt.The graphics system is therefore of central importance in the invention. On the one hand you can use it in everyone Procedural stage images are displayed. This is an advantage, among other things, because it results in a There is a quick control possibility before the final output on a comparatively slow production machine he follows. For clarification, reference is made to FIG. 15, which shows, for example, a detail enlargement created with a graphics editor.
Andererseits stellt das Graphiksystem bei der Erfindung ein Bindeglied zwischen dem CAM-Glied (vgl. 110 in Fig. 16) und der Fertigungsmaschine 16 dar.On the other hand, the graphics system represents the invention represents a link between the CAM element (see 110 in FIG. 16) and the production machine 16.
Die Bedeutung des Graphiksystems wird auch anhand von Fig. 18 deutlich, welche unter EDV-GesichtspunktenThe importance of the graphics system is also clear from FIG. 18, which from an EDP point of view
s · · ■· ι · * t r · s · ■ · ι · * tr ·
skizziert ist.is sketched.
In dem "Schalenmodell11 gemäß Fig. 18 kommen bildgebende Verfahren (BV) 12, Computer Aided Design (CAD; 108 und Computer Aided Manufacturing (CAH) 110 zur Anwendung. Zum Computer Aided Design 108 gehört typischerweise eine Datenbank mit problemspezifischen Inhalt (hier Nprmdaten biomedizinischer Objekte). Als Endgerät des Graphiksystems 112 kommen Plotter 140 und Bildschirme 138 in Betracht. Es ist im Rahmen der Erfindung nachgewiesen, daß sich für den hier verfolgten Zweck der Fertigung von Modellen numerisch gesteuerte Maschinen 16 in Analogie koppeln lassen.In the “shell model 11 according to FIG. 18, imaging methods (BV) 12, computer-aided design (CAD; 108 and computer-aided manufacturing (CAH) 110 are used. Computer-aided design 108 typically includes a database with problem-specific content (here Nprmdaten Plotters 140 and screens 138 come into consideration as the end device of the graphics system 112. It has been demonstrated within the scope of the invention that numerically controlled machines 16 can be coupled in analogy for the purpose pursued here of producing models.
Ergänzend zur obigen Beschreibung und Erläuterung von Fig. 5-9 sei noch angemerkt, daß für den Fall, daß die beiden Phasen 42 und 44 gleich ausgebildet sind, eine eindeutige Zuordnung für das Aufeinanderstapeln innerhalb der Paßkammer 58 noch nicht gewährleistet ist, da die einzelnen Paßrahmen 32 - 38 dann sowohl mit ihrer Vorder«als auch der Rückseite nach" oben in die Paßkammer 58 eingeführt werden können. Hier kann die gewünschte Eindeutigkeit dadurch hergestellt werden, daß die einzelnen Paßrahmen auf ihrer einen Oberfläche nummeriert werden und das die Seiten mit den Nummern immer nach oben zeigen.In addition to the above description and explanation of Fig. 5-9 should also be noted that in the event that the two phases 42 and 44 are of the same design, a clear assignment for the stacking within the fitting chamber 58 is not yet guaranteed is because the individual fitting frames 32 - 38 then both with their front «and the back facing" up in the pass chamber 58 can be inserted. The desired clarity can be achieved here by that the individual fitting frames are numbered on their one surface and that the pages with the numbers always point upwards.
• It··!·• It ··! ·
Es ist aber selbstverständlich auch möglich, die beiden ;' Phasen unterschiedlich groß bzw. mit unterschiedlicher Neigung auszubilden, wodurch dann schon allein die \- But it is of course also possible to use the two; ' To develop phases of different sizes or with different inclinations, whereby the \ -
Eindeutigkeit gewährleistet ist.Uniqueness is guaranteed.
Die vorgesehenen Sollbruchstellen, die das Abbrechen der Stege 50 - 56 von den Scheiben 22 - 28 erleichtern sollen, können übrigens durch an der Übergangsstelle zwischen den Stegen und den Scheiben vorgesehene. Löcher oder Schlitze gebildet sein.Es kann aber auch ausreichend sein, den Verbindungsbereich entsprechend schmal auszubilden. The intended breaking points, which are intended to facilitate the breaking off of the webs 50 - 56 from the panes 22 - 28, can incidentally by provided at the transition point between the webs and the discs. Holes or It can also be sufficient to make the connection area correspondingly narrow.
Zu Fig. %'15 sei ergänzend noch angemerkt, daß gemäß der dortigen Darstellung die einzelnen Paßrahmen nach dem Sehneidvorgang z.B. mittels eines Fräsers aus der Materialplatte 88 herausfallen. Es ist allerdings auch möglich, zwischen den benachbarten Paßrahmen soviel Platz zu lassen, daß ein Herausfallen verhindert ist, und daß die einzelnen Paßrahmen herausgebrochen werden können.To Fig.% '15 it should be noted additionally that, according to the local representation fall out each locating frame according to the Sehneidvorgang for example by means of a cutter from the material plate 88. However, it is also possible to leave enough space between the adjacent fitting frames to prevent falling out, and so that the individual fitting frames can be broken out.
Die Darstellungen gemäß Fig. 19 und 20 beruhen auf einer Plotter-Zeichnung, die auf Grund von Computer-Tomographie-Aufnahmen und der nachfolgenden Rechnerkette mittels eines Computers gefertigt sind. An Stelle derThe representations according to FIGS. 19 and 20 are based on a plotter drawing made on the basis of computer tomography recordings and the subsequent computer chain are made by means of a computer. Instead of
• ·• ·
• ·• ·
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weiter oben erwähnten viereckigen Paßrahmen sind hier Winkelrahmen 142 vorgesehen, a.\ welchen die einzelnen jeweiligen Scheiben wieder über Stege gehalten sind. Ein "zellenförmiges Leuen" der Fig. 19 und der Fig. läßt erkennen, wie sich die einzelnen Querschnittsformen der im Original übereinander befindlichen Scheiben ändern.The square fitting frames mentioned above are provided here with angular frames 142, a. \ which the individual respective panes are again held by webs. A "cell-shaped Leuen" in FIG. 19 and the figure shows how the individual cross-sectional shapes of the disks located one above the other in the original change.
Bei der bisherigen Erläuterung der Erfindung wurde stets davon ausgegangen, daß gewünschte körperliche Modell durch Aufeinanderstapeln einzelner den Schichtaufnahmen eines Computertomogramms zugeordneten Scheiben herzustellen. Auf diesen Aspekt ist der erfindungsgemäße Grundgedanke jedoch nicht beschränkt.In the previous explanation of the invention it was always assumed that the desired physical model by stacking individual slices assigned to the slice images of a computed tomogram. However, the basic concept according to the invention is not limited to this aspect.
An. Hand von Fig. 21 wird nachstehend erläutert, daß es im Rahmen der Erfindung auch möglich ist, Hohlraummodelle bzw. "Negativmodelle" vorzusehen, um ein körperliches Modell des Originals herzustellen.Bei dieser Lösung wird wiederum die Umrißlinie 148 der einzelnen A Scheiben zugrunde gelegt, allerdings begrenzt die Umrißlinie 148 hier einen ausgeschnittenen Hohlraum innerhalb von zugeordneten Formscheiben 144.At. With reference to FIG. 21, it is explained below that within the scope of the invention it is also possible to provide cavity models or "negative models" in order to produce a physical model of the original. In this solution, the outline 148 of the individual A slices is again taken as a basis, however, the outline 148 here delimits a cut-out cavity within associated molded disks 144.
,Beim Aufeinanderstapeln einer Vielzahl solcher Formscheiben 144 entsteht - vergleichbar mit der GußtechnikWhen stacking a large number of such shaped disks on top of one another 144 is created - comparable to the casting technique
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- ein Hohlraum, dessen Wandunj die Konturen des Originals wiedergibt.Dieser Hohlraum 150 kann dann - wie an sich aus der Gußtechnik her bekannt - mit einer Vergußmasse ausgefüllt bzw. vergossen werden, um sin Modell zu erhalten, welches hier allerdings nicht aus einzelnen Scheiben, sondern, durch die erstarrte Vergußmasse gebildet ist.- a cavity, the wall of which the contours of the original This cavity 150 can then - as known per se from casting technology - to be filled or potted with a potting compound in order to sin To get a model, which here, however, not from individual panes, but through the solidified potting compound is formed.
Die aufeinandergestapelten Formscheiben 1<':4 werden durch Formkastenstifte 152 zusammengehalten und in ein hier nicht dargestelltes Paßgehäuse eingebracht.The stacked mold disks 1 <': 4 are held together by molding box pins 152 and in one here Inserted fitting housing, not shown.
Um die Formscheiben 144 eindeutig in ein Paßgehäuse einzuführen, besitzen sie unterschiedlich ausgebildete 'Phasen 151 und 153. Ferner sind etwa in der Mitte Sollbruchlinien 146 vorgesehen. Nachdem der Hohlraum 150 vergossen und die Vergußmasse abgekühlt ist, können die aufeinandergestapelten Formscheiben 144 einzeln an den Sollbruchlinien 146 voneinander getrennt werden, so daß der mit der Vergußmasse ausgefüllte "Hohlraum" 150, jetzt also das körperliche Modell, übrig bleibt.In order to clearly introduce the shaped disks 144 into a fitting housing, they have different designs Phases 151 and 153. Furthermore, predetermined breaking lines 146 are provided approximately in the middle. After the The cavity 150 is cast and the casting compound has cooled down, the molded disks 144 stacked on top of one another can are individually separated from one another at the predetermined breaking lines 146, so that the "cavity" filled with the potting compound 150, now the physical model, remains.
Sowohl ein nach der voranstehend beschriebenen Methode als auch nach der oten so bezeichneten Methode der Finiten Scheiben hergestelltes Modell besitzt an seinerBoth according to the method described above and according to the oten method of the Finite disk model has at its
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Außenwandung diskrete Abstufungen auf Grund der verwendeten endlichen Scheibendicke. Outer wall discrete gradations due to the finite slice thickness used.
Vor allem an Hand der Finiten Scheiben soll unter Bezugnahme auf Fig. 22 und 23 erläutert werden, wie hier eine Anpassung an die Gegebenheiten des Originals möglich ist.Particularly on the basis of the finite disks, reference should be made 22 and 23 explain how an adaptation to the conditions of the original is possible here is.
Fig. 22 zeigt drei aufeinanderliegende Scheiben 154 156 und 158. Es ist deutlich die Abstufung zwischen den einzelnen Scheiben zu erkennen.22 shows three disks 154 lying on top of one another 156 and 158. The gradation between the individual panes can be clearly seen.
Innerhalb der mit Hilfe von Computern verwirklichteil Rechnerkette läßt sich durch ein Programm ohne weiteres bestimmen, unter welchem Winkel cC sich zwei benachbarte Eckpunkte zweier aufeinanderfolgender Scheiben - hier die Scheiben 154 und 156 - befinden. Beim Ausschneiden der betreffenden Scheibe bzw. Scheiben aus einer Materialplatte läßt sich nun das Schneidwerkzeug - z.B. ein Laserstrahl - während des Ausschneidens in der Weise steuern, daß das Ausschneiden nicht senkrecht zur Ebene der Materialplatte, sondern unter einem jeweiligen Winkel OC erfolgt. Die Neigung des Schneidwerkzeuges bezogen auf die Materialplatte wird also während des Schneidvorcanges /geändert, und in Fig. 23 kann man erkennen, daß sich so eine "geglättete" bzw. angepaßte äußere Form des aus denWithin the computer chain implemented with the aid of computers, a program can easily determine the angle cC at which two adjacent corner points of two successive panes - here the panes 154 and 156 - are located. When cutting out the respective disk or disks from a sheet of material, the cutting tool - for example a laser beam - can be controlled during the cutting out in such a way that the cutting does not take place perpendicular to the plane of the sheet of material, but at a respective angle OC. The inclination of the cutting tool in relation to the material plate is thus changed during the cutting process /, and in FIG. 23 it can be seen that such a "smoothed" or adapted outer shape of the
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aufeinandergestapelten Scheiben 154, 156/ 158 bestehenden Modelles erreichen läßt.stacked discs 154, 156/158 existing Model can be achieved.
Ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches auf dem voranstehend an Hard von Fig. 21 erläuterten Grundgedanken des "Negativmocells" beruht, wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 24 erläutert. Ausgangspunkt ist hier die Überlegung, für den Chirurgen ein plastisches Modell zu schaffen, welches den betreffenden Knochen innerhalb des menschlichen Körpers zeigt.A particularly advantageous embodiment of the invention, which is based on the preceding Hard of Fig. 21 explained basic idea of the "Negativmocell" is based, will be explained below with reference to FIG. The starting point here is the consideration for the surgeon to create a plastic model of the bone in question within the human Body shows.
Als Beispiel sei gemäß Fig. 24 angenommen, ein Modell eines menschlichen Beines (Umrißlinie 168) mit dem darin befindlichen Knochen (Scheiben 162) herzustellen. Die Umrißlinien 168 sowie die Umrißlinien der einzelnen Scheiben 162 lassen sich wiederum mit Schichtaufnahmen festlegen.As an example, assume, according to FIG. 24, a model of a human leg (contour line 168) with the one in it located bone (discs 162) to produce. The outlines 168 as well as the outlines of the individual Slices 162 can in turn be defined with slice images.
In der Draufsicht auf eine Formscheibe 160 in Fig. 24 λ kann man erkennen, daß wiederum ein hier ringförmiger Hohlraum 166 ausgeschnitten wird, begrenzt durch die Umrißlinien 168 des hier angenommenen menschlichen Beines. Der ringförmige Hohlraum 166 ist lediglich •unterbrochen durch Verbindungsstege 164, welche dieIn the plan view of a shaped disk 160 in FIG. 24λ , one can see that a hollow space 166, which is annular here, is cut out again, delimited by the outlines 168 of the human leg assumed here. The annular cavity 166 is only interrupted by connecting webs 164, which the
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Scheiben 162 an den Formscheiben 160 festhalten.Hold the disks 162 on the shaped disks 160.
Wenn man entsprechend den einzelnen Schichtaufnahmen eine Vielzahl von Fornscheiben 160 in einem Paßgehäuse aufeinanderstapelt, entsteht r.uch in diesem Fall eine "Gußform" (Hohlraum 166) der hier mit einer vorzugsweiseIf, in accordance with the individual slice images, a plurality of shaped disks 160 are placed in a fitting housing stacked one on top of the other, in this case too there is a "Casting mold" (cavity 166) here with one preferably
durchsichtigen Vergußmasse verfüllt wird. Die aufein- |transparent potting compound is filled. The on- |
andergestapelten Scheiben 162 stellen praktisch den fsstacked discs 162 practically represent the fs
Kern dar, der nicht mit einer Vergußmasse ausgefülltCore that is not filled with a potting compound
wird. Öwill. Ö
Ähnlich wie zuvor schon an Hand von Fig. 21 beschrieben, \Ä besitzen die Formscheiben 160 Bruchlinien 170, so daß nach dem Erstarren der durchsichtigen Vergußmasse die einzelnen Hälften der Formscheiben 160 durch Abbrechen entfernt werden können, übrig bleibt dann ein durch die Umrißlinien 168 begrenztes und im Bereich des Hohlraumes 166 durchsichtiges Modell, welches den aus übereinandergestapelten Scheiben 162 gebildeten Knochen innerhalb des Beines erkennen läßt. Der bei dem so hergestellten fertigen Modell übrigbleibende Steg 164 kann relativ schmal ausgebildet werden, so daß er nicht weiter störend ist.Similarly, as described previously with reference to FIG. 21, \ Ä have the form of discs 160 rupture lines 170, so that the individual halves of the mold plates can be removed by breaking off after solidification of the transparent encapsulant 160 is left then limited by the contour lines 168 and in the area of the cavity 166 a transparent model, which reveals the bone formed from stacked disks 162 within the leg. The web 164 remaining in the finished model produced in this way can be made relatively narrow so that it is no longer disruptive.
Insgesamt bietet die vorliegende Erfindung also eine Vielzahl von praktischen Anwendungsfällen, die demOverall, the present invention thus offers one Variety of practical use cases corresponding to the
Chirurgen, der für seine Operationsplanung und - Vorbereitung ein Modell benötigt, von großer Hilfe sind.Surgeons who need a model to plan and prepare their surgery are of great help.
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DE19843437483 DE3437483A1 (en) | 1984-10-12 | 1984-10-12 | Arrangement and method for producing three-dimensional models |
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