JP2017060735A - 組織又は器官の欠損部補填物の構築方法及び構築システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】前記方法は、患者の組織欠損位置を取得するステップ、患者の組織欠損位置の元の画像データを収集し、組織欠損位置の元の3次元画像及び欠損位置と対応する欠損部分の3次元画像に変換し、欠損補填部分の3次元モデルを生成して記憶するステップ、欠損補填部分の3次元モデル及び組織が欠損した後のモデルに基づいて吻合シミュレーションを行うステップ、及び欠損補填部分の3次元モデルを取得し、欠損補填部分の3次元モデルを印刷し、補填物の実物モデルを生成するステップを含む。本発明は、欠損組織の構造の特徴に基づいて、欠損補填部分を企画して設計して生成し、元の物理構造と一致させ、その後、欠損補填部分を3D印刷し、欠損部分の充填および修復に用い、組織構造全体を完全に再現させ、欠損前の完全な効果を達し、大体積、大面積のいかに複雑であっても欠損部分を個別に修復する。
【選択図】図1
Description
組織又は器官の欠損部補填物の構築方法であって、
医用画像工学によって取得された患者の人体組織又は器官の医用画像データ、及び、組織又は器官の生理学的構造と解剖学的構造データを事前記憶するステップA、
検出された患者の組織の実際の画像データを取得し、事前記憶された医用画像データと対比し、患者の組織欠損位置を取得するステップB、
事前記憶された元の医用画像データを3次元画像に変換し、患者の組織欠損位置の元の画像データを収集し、組織欠損位置の元の3次元画像及び欠損位置と対応する欠損部分の3次元画像に変換し、前記欠損部分の3次元画像に基づいて欠損補填部分の3次元モデルを生成して記憶するステップC、
3次元構造の特徴が欠損前の組織構造全体と完全にマッチングして完全に補填するまで、欠損補填部分の3次元モデル及び組織が欠損した後のモデルに基づいて吻合シミュレーションを行うステップD、及び
欠損部分を除去した後、欠損補填部分の3次元モデルを取得して記憶し、多次元プリンタにより欠損補填部分の3次元モデルを印刷し、補填物の実物モデルを生成するステップE、を含む。
補填物の実物モデルに対して欠損組織部位と補填する要件に基づいて表面処理を行うステップF、を更に含む。
補填物の実物モデルを3次元走査して得た3次元画像を、事前記憶された欠損原型とともに測定して照合し、又は補填物の実物モデルと3次元印刷された欠損モデルをマッチングし、3次元印刷された補填物が予め設定された設計要件に達したかどうかを判断するステップF1、
設計要件を満たすと、合格品であると判断するステップF2、及び
設計要件を満たさないと、新たに補填物の実物モデルを印刷するステップF3、を更に含む。
欠損補填部分の3次元モデルと組織欠損部に基づいて吻合シミュレーションを行って吻合シミュレーションされた後の3次元構造を得るステップD1、及び
吻合シミュレーションされた後の3次元構造の特徴が欠損前の組織構造全体と完全にマッチングして完全に補填するまで、シミュレーションマッチング過程では、複数回繰り返し重畳するステップD2、を含む。
医用画像工学によって取得された患者の人体組織又は器官の医用画像データ、及び、組織又は器官の生理学的構造と解剖学的構造データを事前記憶するための事前記憶モジュール、
検出された患者の組織の実際の画像データを取得し、事前記憶された医用画像データと対比し、患者の組織欠損位置を取得するための組織欠損位置取得モジュール、
事前記憶された元の医用画像データを3次元画像に変換し、患者の組織欠損位置の元の画像データを収集し、組織欠損位置の元の3次元画像及び欠損位置と対応する欠損部分の3次元画像に変換し、前記欠損部分の3次元画像に基づいて欠損補填部分の3次元モデルを生成して記憶するための画像処理・記憶モジュール、
3次元構造の特徴が欠損前の組織構造全体と完全にマッチングして完全に補填するまで、欠損補填部分の3次元モデル及び組織が欠損した後のモデルに基づいて吻合シミュレーションを行う吻合シミュレーションモジュール、及び
欠損部分を除去した後、欠損補填部分の3次元モデルを取得して記憶し、多次元プリンタにより欠損補填部分の3次元モデルを印刷し、補填物の実物モデルを生成する補填物モデル印刷モジュールを備える。
補填物の実物モデルに対して欠損組織部位と補填する要件に基づいて表面処理を行うための表面処理モジュールを更に備える。
補填物の実物モデルを3次元走査して得た3次元画像を、事前記憶された欠損原型とともに測定して照合し、又は補填物の実物モデルと3次元印刷された欠損モデルをマッチングし、3次元印刷された補填物が予め設定された設計要件に達したかどうかを判断するための対比モジュール、
設計要件を満たすと、合格品であると判断するための判定モジュール、及び
設計要件を満たさないと、新たに補填物の実物モデルを印刷するための制御モジュール、を更に備える。
欠損補填部分の3次元モデルと組織欠損部に基づいて吻合シミュレーションを行って吻合シミュレーションされた後の3次元構造を得るための吻合ユニット、及び
吻合シミュレーションされた後の3次元構造の特徴が欠損前の組織構造全体と完全にマッチングして完全に補填するまで、シミュレーションマッチング過程では、複数回繰り返し重畳するためのマッチング・重畳ユニットを備える。
欠損補填部分の3次元モデルと組織欠損部に基づいて吻合シミュレーションを行って吻合シミュレーションされた後の3次元構造を得るステップS401、及び
吻合シミュレーションされた後の3次元構造の特徴が欠損前の組織構造全体と完全にマッチングして完全に補填するまで、シミュレーションマッチング過程では、複数回繰り返し重畳するステップS402、を含む。
補填物の実物モデルを3次元走査して得た3次元画像を、事前記憶された欠損原型とともに測定して照合し、又は補填物の実物モデルと3次元印刷された欠損モデルをマッチングし、3次元印刷された補填物が予め設定された設計要件に達したかどうかを判断するステップS701、
設計要件を満たすと、合格品であると判断するステップS702、及び
設計要件を満たさないと、新たに補填物の実物モデルを印刷するステップS703、を含む。
上記に詳述した、医用画像工学によって取得された患者の人体組織又は器官の医用画像データ及び組織又は器官の生理学的構造と解剖学的構造データを事前記憶するための事前記憶モジュール100、
上記に詳述した、検出された患者の組織の実際の画像データを取得し、事前記憶された医用画像データと対比し、患者の組織欠損位置を取得するための組織欠損位置取得モジュール200、
上記に詳述した、事前記憶された元の医用画像データを3次元画像に変換し、患者の組織欠損位置の元の画像データを収集し、組織欠損位置の元の3次元画像及び欠損位置と対応する欠損部分の3次元画像に変換し、前記欠損部分の3次元画像に基づいて欠損補填部分の3次元モデルを生成して記憶するための画像処理・記憶モジュール300、
上記に詳述した、吻合シミュレーションされた後の3次元構造の特徴が欠損前の組織構造全体と完全にマッチングして完全に補填するまで、欠損補填部分の3次元モデル及び組織が欠損した後のモデルに基づいて吻合シミュレーションを行うための吻合シミュレーションモジュール400、及び
上記に詳述した、欠損部分を除去した後、欠損補填部分の3次元モデルを取得して記憶し、多次元プリンタにより欠損補填部分の3次元モデルを印刷し、補填物の実物モデルを生成するための補填物モデル印刷モジュール500、を備える。
上記に詳述した、補填物の実物モデルに対して欠損組織部位と補填する要件に基づいて表面処理を行うための表面処理モジュールを更に備える。
上記に詳述した、補填物の実物モデルを3次元走査して得た3次元画像を、事前記憶された欠損原型とともに測定して照合し、又は補填物の実物モデルと3次元印刷された欠損モデルをマッチングし、3次元印刷された補填物が予め設定された設計要件に達したかどうかを判断するための対比モジュール、
上記に詳述した、設計要件を満たすと、合格品であると判断するための判定モジュール、及び
上記に詳述した、設計要件を満たさないと、新たに補填物の実物モデルを印刷するための制御モジュール、を更に備える。
上記に詳述した、欠損補填部分の3次元モデルと組織欠損部に基づいて吻合シミュレーションを行って吻合シミュレーションされた後の3次元構造を得るための吻合ユニット、及び
上記に詳述した、吻合シミュレーションされた後の3次元構造の特徴が欠損前の組織構造全体と完全にマッチングして完全に補填するまで、シミュレーションマッチング過程では、複数回繰り返し重畳するためのマッチング・重畳ユニット、を備える。
Claims (10)
- 医用画像工学によって取得された患者の人体組織又は器官の医用画像データ、及び、組織又は器官の生理学的構造と解剖学的構造データを事前記憶するステップA、
検出された患者の組織の実際の画像データを取得し、事前記憶された医用画像データと対比し、患者の組織欠損位置を取得するステップB、
事前記憶された元の医用画像データを3次元画像に変換し、患者の組織欠損位置の元の画像データを収集し、組織欠損位置の元の3次元画像及び欠損位置と対応する欠損部分の3次元画像に変換し、前記欠損部分の3次元画像に基づいて欠損補填部分の3次元モデルを生成して記憶するステップC、
3次元構造の特徴が欠損前の組織構造全体と完全にマッチングして完全に補填するまで、欠損補填部分の3次元モデル及び組織が欠損した後のモデルに基づいて吻合シミュレーションを行うステップD、及び
欠損部分を除去した後、欠損補填部分の3次元モデルを取得して記憶し、多次元プリンタにより欠損補填部分の3次元モデルを印刷し、補填物の実物モデルを生成するステップE、を含むことを特徴とする組織又は器官の欠損部補填物の構築方法。 - 前記ステップEの後、
補填物の実物モデルに対して欠損組織部位と補填する要件に基づいて表面処理を行うステップF、を更に含むことを特徴とする請求項1に記載の組織又は器官の欠損部補填物の構築方法。 - 前記ステップFの後、
補填物の実物モデルを3次元走査して得た3次元画像を、事前記憶された欠損原型とともに測定して照合し、又は補填物の実物モデルと3次元印刷された欠損モデルをマッチングし、3次元印刷された補填物が予め設定された設計要件に達したかどうかを判断するステップF1、
設計要件を満たすと、合格品であると判断するステップF2、
設計要件を満たさないと、新たに補填物の実物モデルを印刷するステップF3、を更に含むことを特徴とする請求項2に記載の組織又は器官の欠損部補填物の構築方法。 - 前記ステップDは、
欠損補填部分の3次元モデルと組織欠損部に基づいて吻合シミュレーションを行って吻合シミュレーションされた後の3次元構造を得るステップD1、及び
吻合シミュレーションされた後の3次元構造の特徴が欠損前の組織構造全体と完全にマッチングして完全に補填するまで、シミュレーションマッチング過程では、複数回繰り返し重畳するステップD2、を含むことを特徴とする請求項3に記載の組織又は器官の欠損部補填物の構築方法。 - 前記医用画像工学は、X線撮影、超音波撮像、コンピュータ断層撮影、磁気共鳴画像法、及び陽電子放出コンピュータ断層撮影を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の組織又は器官の欠損部補填物の構築方法。
- 医用画像工学によって取得された患者の人体組織又は器官の医用画像データ、及び、組織又は器官の生理学的構造と解剖学的構造データを事前記憶するための事前記憶モジュール、
検出された患者の組織の実際の画像データを取得し、事前記憶された医用画像データと対比し、患者の組織欠損位置を取得するための組織欠損位置取得モジュール、
事前記憶された元の医用画像データを3次元画像に変換し、患者の組織欠損位置の元の画像データを収集し、組織欠損位置の元の3次元画像及び欠損位置と対応する欠損部分の3次元画像に変換し、前記欠損部分の3次元画像に基づいて欠損補填部分の3次元モデルを生成して記憶する画像処理・記憶モジュール、
3次元構造の特徴が欠損前の組織構造全体と完全にマッチングして完全に補填するまで、欠損補填部分の3次元モデル及び組織が欠損した後のモデルに基づいて吻合シミュレーションを行う吻合シミュレーションモジュール、及び
欠損部分を除去した後、欠損補填部分の3次元モデルを取得して記憶し、多次元プリンタにより欠損補填部分の3次元モデルを印刷し、補填物の実物モデルを生成する補填物モデル印刷モジュール、を備えることを特徴とする組織又は器官の欠損部補填物構築システム。 - 補填物の実物モデルに対して欠損組織部位と補填する要件に基づいて表面処理を行うための表面処理モジュールを更に備える。ことを特徴とする請求項6に記載の組織又は器官の欠損部補填物構築システム。
- 前記システムは、
補填物の実物モデルを3次元走査して得た3次元画像を、事前記憶された欠損原型とともに測定して照合し、又は補填物の実物モデルと3次元印刷された欠損モデルをマッチングし、3次元印刷された補填物が予め設定された設計要件に達したかどうかを判断するための対比モジュール、
設計要件を満たすと、合格品であると判断するための判定モジュール、及び
設計要件を満たさないと、新たに補填物の実物モデルを印刷するための制御モジュール、を更に備えることを特徴とする請求項7に記載の組織又は器官の欠損部補填物構築システム。 - 前記吻合シミュレーションモジュールは、
欠損補填部分の3次元モデルと組織欠損部に基づいて吻合シミュレーションを行って吻合シミュレーションされた後の3次元構造を得るための吻合ユニット、及び
吻合シミュレーションされた後の3次元構造の特徴が欠損前の組織構造全体と完全にマッチングして完全に補填するまで、シミュレーションマッチング過程では、複数回繰り返し重畳するためのマッチング・重畳ユニット、を備えることを特徴とする請求項8に記載の組織又は器官の欠損部補填物構築システム。 - 前記医用画像工学は、X線撮影、超音波撮像、コンピュータ断層撮影、磁気共鳴画像法、及び陽電子放出コンピュータ断層撮影を含むことを特徴とする請求項6〜9のいずれか1項に記載の組織又は器官の欠損部補填物構築システム。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018181824A1 (ja) * | 2017-03-31 | 2018-10-04 | 学校法人慶應義塾 | 情報処理装置、システム、情報処理方法およびプログラム |
WO2019221023A1 (ja) * | 2018-05-15 | 2019-11-21 | 東京エレクトロン株式会社 | 部品の形成方法及び基板処理システム |
CN110969693A (zh) * | 2018-09-30 | 2020-04-07 | 天津理工大学 | 一种获取锻模缺损部位模型的方法 |
Families Citing this family (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3029189B1 (en) | 2014-12-05 | 2021-08-11 | Sofradim Production | Prosthetic porous knit, method of making same and hernia prosthesis |
EP3223181B1 (en) | 2016-03-24 | 2019-12-18 | Sofradim Production | System and method of generating a model and simulating an effect on a surgical repair site |
CN105944141B (zh) * | 2016-05-03 | 2019-03-26 | 山西锦波生物医药股份有限公司 | 一种移植用子宫颈仿生物及其制备方法 |
CN106021901B (zh) * | 2016-05-16 | 2019-05-28 | 百度在线网络技术(北京)有限公司 | 器官构建数据获取方法、大数据分析设备和智能穿戴设备 |
IT201700015032A1 (it) * | 2017-02-10 | 2018-08-10 | Shoulder App S R L | Sistema per la realizzazione di una porzione di osso corrispondente ad una porzione di osso mancante. |
US20180296343A1 (en) * | 2017-04-18 | 2018-10-18 | Warsaw Orthopedic, Inc. | 3-d printing of porous implants |
US11660196B2 (en) * | 2017-04-21 | 2023-05-30 | Warsaw Orthopedic, Inc. | 3-D printing of bone grafts |
CN108099181B (zh) * | 2017-11-23 | 2019-10-18 | 北京大学第三医院 | 一种人体气道及颈椎3d打印模型的制备方法 |
US20210031455A1 (en) * | 2018-04-10 | 2021-02-04 | Carnegie Mellon University | 3d bioprinting a medical device through freeform reversible embedding |
CN110490966A (zh) * | 2018-05-14 | 2019-11-22 | 重庆工港致慧增材制造技术研究院有限公司 | 生物3d打印正向支架模型设计方法 |
WO2019227335A1 (zh) * | 2018-05-30 | 2019-12-05 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 一种制备异质异构骨修复材料的方法和装置 |
US10925746B2 (en) * | 2018-07-25 | 2021-02-23 | Orthopedix, Inc. | Patient specific carpal implant |
US10918487B2 (en) * | 2018-07-25 | 2021-02-16 | Orthopedix, Inc. | Prosthetic implant caps |
CN109147039B (zh) * | 2018-08-23 | 2021-09-07 | 上海交通大学医学院附属第九人民医院 | 辅助病理切片模具构建方法、系统、存储介质、终端 |
CN109242964B (zh) * | 2018-11-01 | 2023-04-11 | 青岛海信医疗设备股份有限公司 | 三维医学模型的处理方法和装置 |
CN110605853B (zh) * | 2019-10-22 | 2022-01-14 | 珠海赛纳三维科技有限公司 | 三维器官模型、三维器官模型的打印方法、打印装置及打印设备 |
CN114929145B (zh) * | 2019-10-23 | 2024-10-08 | 医达科技公司 | 计划通过线性切割吻合器手术切除病变的系统和方法 |
CN111067671A (zh) * | 2020-01-15 | 2020-04-28 | 自贡市第四人民医院(自贡市急救中心) | 一种peek材料3d打印指骨假体制备系统及方法 |
CN112100838B (zh) * | 2020-09-08 | 2024-04-02 | 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 | 三维几何结构约束的增材修复方法及系统 |
CN113040984B (zh) * | 2020-11-21 | 2022-01-14 | 陕西立博源科技有限公司 | 智能化腿部分区域构造系统及方法 |
CN112857278A (zh) * | 2021-01-11 | 2021-05-28 | 湖北崇新司法鉴定中心 | 一种器官组织缺损的测量方法 |
CN113456301B (zh) * | 2021-06-30 | 2024-04-09 | 徐州医科大学 | 一种基于三维打印技术制作骨科假体的方法 |
CN114155286B (zh) * | 2021-11-09 | 2022-05-10 | 大连理工大学 | 一种骨骼ct图像的解剖形态和材料力学特性模板库的个性化配准方法 |
CN114770950B (zh) * | 2022-04-28 | 2022-11-25 | 安徽医科大学第二附属医院 | 一种针对髋臼骨缺损的3d打印建模系统 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001517972A (ja) * | 1996-09-25 | 2001-10-09 | ペキット,ニーニアン,スペンスレー | 人工インプラント |
US6463351B1 (en) * | 1997-01-08 | 2002-10-08 | Clynch Technologies, Inc. | Method for producing custom fitted medical devices |
JP2002543860A (ja) * | 1999-05-11 | 2002-12-24 | ドライ デー アイ ゲーエムベーハー | 患者に固有のインプラントを作り出す方法 |
JP2003196326A (ja) * | 2001-12-26 | 2003-07-11 | Toyota Motor Corp | 形状モデル作成装置及び方法 |
JP2004008536A (ja) * | 2002-06-07 | 2004-01-15 | Olympus Corp | 生体組織補填体の製造システム |
JP2013169239A (ja) * | 2012-02-17 | 2013-09-02 | Gikou:Kk | 歯科補綴物製造支援装置、歯科補綴物製造支援プログラムおよび歯形データ |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8781557B2 (en) * | 1999-08-11 | 2014-07-15 | Osteoplastics, Llc | Producing a three dimensional model of an implant |
CN100506188C (zh) * | 2007-03-06 | 2009-07-01 | 赵亚群 | 颅骨补片及其制备方法 |
JP4878059B2 (ja) * | 2009-10-20 | 2012-02-15 | 隆祥 野村 | エピテーゼ製作方法及び該製作方法によって製作されたエピテーゼ |
CN102415920A (zh) * | 2011-07-27 | 2012-04-18 | 浙江工业大学 | 用于下颌骨缺损组织工程化修复的个性化支架的制造方法 |
CN103784218B (zh) * | 2014-01-27 | 2017-04-19 | 步星耀 | 带肌蒂窗的颅脑三维成形修复体及其制备方法 |
CN104173123B (zh) * | 2014-08-22 | 2016-06-08 | 国家康复辅具研究中心 | 快速、可靠的人工骨假体制备方法 |
CN104473705A (zh) * | 2014-12-03 | 2015-04-01 | 卢清君 | 头颅颌面部骨植入体及其快速成型方法 |
-
2015
- 2015-09-23 CN CN201510610364.6A patent/CN105147416A/zh active Pending
-
2016
- 2016-05-04 US US15/145,919 patent/US20170079721A1/en not_active Abandoned
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- 2016-05-11 JP JP2016095331A patent/JP2017060735A/ja active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001517972A (ja) * | 1996-09-25 | 2001-10-09 | ペキット,ニーニアン,スペンスレー | 人工インプラント |
US6463351B1 (en) * | 1997-01-08 | 2002-10-08 | Clynch Technologies, Inc. | Method for producing custom fitted medical devices |
JP2002543860A (ja) * | 1999-05-11 | 2002-12-24 | ドライ デー アイ ゲーエムベーハー | 患者に固有のインプラントを作り出す方法 |
JP2003196326A (ja) * | 2001-12-26 | 2003-07-11 | Toyota Motor Corp | 形状モデル作成装置及び方法 |
JP2004008536A (ja) * | 2002-06-07 | 2004-01-15 | Olympus Corp | 生体組織補填体の製造システム |
JP2013169239A (ja) * | 2012-02-17 | 2013-09-02 | Gikou:Kk | 歯科補綴物製造支援装置、歯科補綴物製造支援プログラムおよび歯形データ |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018181824A1 (ja) * | 2017-03-31 | 2018-10-04 | 学校法人慶應義塾 | 情報処理装置、システム、情報処理方法およびプログラム |
WO2019221023A1 (ja) * | 2018-05-15 | 2019-11-21 | 東京エレクトロン株式会社 | 部品の形成方法及び基板処理システム |
JP2019201088A (ja) * | 2018-05-15 | 2019-11-21 | 東京エレクトロン株式会社 | 部品の形成方法及び基板処理システム |
CN111133562A (zh) * | 2018-05-15 | 2020-05-08 | 东京毅力科创株式会社 | 部件的形成方法和基片处理系统 |
KR20210009295A (ko) * | 2018-05-15 | 2021-01-26 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 부품의 형성 방법 및 기판 처리 시스템 |
JP7138474B2 (ja) | 2018-05-15 | 2022-09-16 | 東京エレクトロン株式会社 | 部品の修復方法及び基板処理システム |
JP2022173242A (ja) * | 2018-05-15 | 2022-11-18 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置及び部品 |
KR102521914B1 (ko) | 2018-05-15 | 2023-04-14 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 부품의 수복 방법 및 기판 처리 시스템 |
US11981993B2 (en) | 2018-05-15 | 2024-05-14 | Tokyo Electron Limited | Forming method of component and substrate processing system |
JP7534052B2 (ja) | 2018-05-15 | 2024-08-14 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置及び部品 |
CN111133562B (zh) * | 2018-05-15 | 2024-08-20 | 东京毅力科创株式会社 | 部件的形成方法和基片处理系统 |
CN110969693A (zh) * | 2018-09-30 | 2020-04-07 | 天津理工大学 | 一种获取锻模缺损部位模型的方法 |
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