JP2018015122A - 再建用器具および再建用器具の設計支援装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】骨片に骨膜を再生させ、粘膜や皮膚などの上皮組織との間に介在させて、上皮組織の強固な付着を促すことにより、術後の感染のリスクを軽減することができる再建用器具および再建用器具の設計支援装置を提供する。
【解決手段】再建用器具１００は、骨欠損部位の間隙を架橋する骨片Ｂ２を支持する器具本体１１０と、器具本体１１０の両端部に形成された骨欠損部位に固定するための連結部材１２０とを備えている。器具本体１１０は、骨片Ｂ２により器具本体１１０を囲うための収容部１１１が、器具本体１１０の軸線Ｌ１周りに等間隔に形成されていることで、軸線Ｌ１を回転中心とした回転対称に形成されている。骨片Ｂ２に骨膜が再生すると、骨膜の上に、粘膜などの上皮組織を付着させることができる。従って、骨片Ｂ２と再建用器具１００との全体が粘膜などの上皮組織により強固に保護されるため、術後の感染などのリスクを軽減することができる。
【選択図】図２
【解決手段】再建用器具１００は、骨欠損部位の間隙を架橋する骨片Ｂ２を支持する器具本体１１０と、器具本体１１０の両端部に形成された骨欠損部位に固定するための連結部材１２０とを備えている。器具本体１１０は、骨片Ｂ２により器具本体１１０を囲うための収容部１１１が、器具本体１１０の軸線Ｌ１周りに等間隔に形成されていることで、軸線Ｌ１を回転中心とした回転対称に形成されている。骨片Ｂ２に骨膜が再生すると、骨膜の上に、粘膜などの上皮組織を付着させることができる。従って、骨片Ｂ２と再建用器具１００との全体が粘膜などの上皮組織により強固に保護されるため、術後の感染などのリスクを軽減することができる。
【選択図】図２
Description
本発明は、骨欠損部位の間隙を補完する骨片を支持する再建用器具およびこれを設計するための再建用器具の設計支援装置に関するものである。
腫瘍や外傷、先天性異常などの原因により骨を部分的に切除しなければならないときがある。骨の一部が切除された骨欠損部位は、自身の骨から得た骨片を、骨欠損部位の間隙に架橋することで、再建が図られる。
このとき、骨片が骨欠損部位と一体的になって再建する過程の中で、骨片と共に骨欠損部位に配置された再建用器具が骨片に掛かる荷重を軽減する。このような再建用器具について、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。
このとき、骨片が骨欠損部位と一体的になって再建する過程の中で、骨片と共に骨欠損部位に配置された再建用器具が骨片に掛かる荷重を軽減する。このような再建用器具について、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。
この特許文献１の「骨プレート設計を生成する技術」には、骨の形状データに基づき、骨モデルをディスプレイ装置上に視覚化し、骨モデルに対するユーザーインタラクションを示すユーザーインタラクション信号に応答して、プレートに特有の設計特性を表すプレート設計データを導き出し、少なくともプレート設計データ及び一つ以上の汎用プレートパラメーターから、骨プレート設計を幾何学的に定めるデータセットを生成することが記載されている。
しかし、特許文献１に記載の「骨プレート設計を生成する技術」では、骨プレートが骨欠損部位に配置され、骨プレートの一面側に移植する骨片が固定されるため、骨片には骨膜が再生するが、骨プレート側には骨膜は再生しない。従って、骨プレートに骨膜が再生しない状態で、すぐ上の上皮組織が骨プレートに位置していると、感染しやすい状態となってしまう。
そこで本発明は、骨片に骨膜を再生させ、粘膜や皮膚などの上皮組織との間に介在させて、上皮組織の強固な付着を促すことにより、術後の感染のリスクを軽減することができる再建用器具および再建用器具の設計支援装置を提供することを目的とする。
本発明の再建用器具は、骨欠損部位の間隙を架橋する骨片を支持する器具本体と、前記器具本体の両端部に形成された前記骨欠損部位に固定するための連結部材とを備え、前記器具本体には、前記骨片により前記器具本体を囲うための収容部が、前記器具本体の軸線周りに形成されたことを特徴とする。
本発明の再建用器具によれば、骨欠損部位に固定されることで、骨欠損部位の間隙に架橋する骨片と下顎骨とが再生することで繋がる。また、骨片の表面には、骨膜が再生し、その上から粘膜や皮膚が強固に付着する。器具本体の軸線周りに形成された収容部に骨片が保持されて、骨片が器具本体を囲っているため、器具本体を包み込むように粘膜や皮膚を形成させることができる。
前記収容部を、前記骨片を収容する凹部により形成することにより、骨片を凹部に収容した状態で、器具本体の軸線周りに配置することができる。
前記器具本体は、前記収容部が、前記器具本体の軸線周りに等間隔に形成されていると、骨片を、均等に、かつバランスよく配置することができる。
前記連結部材は、前記骨欠損部位の間隙に向いた断面に挿入されることにより、骨欠損部位に連続して器具本体を配置することができる。従って、骨修復が必要な骨のおもて面や裏面から器具本体からはみ出す部分を少なくすることができる。
前記器具本体は、オッセオインテグレーションを促すための表面処理が施されていると、器具本体と骨片とを、直接一体化させることができる。
前記器具本体に、装着者を識別するための識別情報が付与されていると、装着者（患者）が事故や被災等で亡くなったときに、本発明の再建用器具の器具本体に付与された識別情報により本人を特定することができる。
本発明の再建用器具の設計支援装置は、本発明の再建用器具を治療対象骨の骨欠損部位に対応させて設計するためのものであり、前記治療対象骨を撮像したＣＴ撮像装置からの骨画像に基づいて、前記骨欠損部位の間隙に対応する前記再建用器具の形状を画像操作する画像処理部を備えたことを特徴とする。
本発明の再建用器具の設計支援装によれば、画像処理部により、治療対象骨を撮像するＣＴ撮像装置からの骨画像に基づいて、骨欠損部位の間隙に対応する本発明の再建用器具の形状に画像操作することができる。
前記画像処理部は、前記骨画像に指定された骨欠損部位となる切除範囲と左右対称の位置となる範囲を、前記再建用器具を設計するための基本となる基準用骨として抽出することができる。基準用骨の形状に沿って再建用器具の設計ができるので、患者に最適な再建用器具を設計することができる。
本発明の再建用器具によれば、器具本体を包み込むように粘膜や皮膚を形成させることができる。従って、本発明の再建用器具は、骨片に骨膜を再生させ、粘膜や皮膚などの上皮組織との間に介在させて、上皮組織の強固な付着を促すことにより、術後の感染のリスクを軽減することができる。
また、本発明の再建用器具の設計支援装置によれば、患者に適した本発明の再建用器具を設計することができる。
また、本発明の再建用器具の設計支援装置によれば、患者に適した本発明の再建用器具を設計することができる。
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係る再建用器具を図面に基づいて説明する。
本実施の形態１に係る再建用器具は、例えば、図１に示すように下顎骨Ｂ０の骨欠損部位Ｂ１の再建に使用されるものである。
図２（Ａ）および同図（Ｂ）に示す再建用器具１００は、図１に示す骨欠損部位Ｂ１の間隙Ｇを架橋する骨片Ｂ２を支持する器具本体１１０と、器具本体１１０の両端部に形成された骨欠損部位Ｂ１に固定するための連結部材１２０とを備えている。再建用器具１００は、チタン製またはチタン合金製である。
本発明の実施の形態１に係る再建用器具を図面に基づいて説明する。
本実施の形態１に係る再建用器具は、例えば、図１に示すように下顎骨Ｂ０の骨欠損部位Ｂ１の再建に使用されるものである。
図２（Ａ）および同図（Ｂ）に示す再建用器具１００は、図１に示す骨欠損部位Ｂ１の間隙Ｇを架橋する骨片Ｂ２を支持する器具本体１１０と、器具本体１１０の両端部に形成された骨欠損部位Ｂ１に固定するための連結部材１２０とを備えている。再建用器具１００は、チタン製またはチタン合金製である。
この器具本体１１０は、オッセオインテグレーションを促すための表面処理が施されている。例えば、チタン製またはチタン合金製の器具本体１１０の表面に、アルミナ粉末またはアパタイト粉末を噴射して、微細な凹凸面を形成するサンドブラスト処理を行うことができる。
また、エッチング処理としたり、陽極酸化処理としたり、チタンコーティング処理としたり、放電処理としたり、アパタイトコーティング処理としたりすることができる。
エッチング処理は、フッ化水素またはフッ化水素と硫酸との混合液により酸エッチングして、微細な凹凸面を形成するものである。陽極酸化処理は、器具本体１１０を陽極に設定し、希硫酸溶液中で電気分解することで、表面に酸化膜を形成させるものである。チタンコーティング処理は、ビーズ状のチタンをプラズマ溶射して皮膜を形成させるものである。放電処理は、アーク放電により表面を粗面加工するものである。アパタイトコーティング処理は、プラズマ溶射や、スパッタリング、フレーム溶射、レーザーアブレーションなどにハイドロキシアパタイトでコーティングして定着されるものである。
また、エッチング処理としたり、陽極酸化処理としたり、チタンコーティング処理としたり、放電処理としたり、アパタイトコーティング処理としたりすることができる。
エッチング処理は、フッ化水素またはフッ化水素と硫酸との混合液により酸エッチングして、微細な凹凸面を形成するものである。陽極酸化処理は、器具本体１１０を陽極に設定し、希硫酸溶液中で電気分解することで、表面に酸化膜を形成させるものである。チタンコーティング処理は、ビーズ状のチタンをプラズマ溶射して皮膜を形成させるものである。放電処理は、アーク放電により表面を粗面加工するものである。アパタイトコーティング処理は、プラズマ溶射や、スパッタリング、フレーム溶射、レーザーアブレーションなどにハイドロキシアパタイトでコーティングして定着されるものである。
このように器具本体１１０に表面処理が施されていることで、器具本体１１０と骨片Ｂ２とが結合するので、器具本体１１０と骨片Ｂ２とを、直接、一体化させることができる。
この器具本体１１０は、骨片Ｂ２により器具本体１１０を囲うための収容部１１１が、器具本体１１０の軸線Ｌ１周りに等間隔に形成されていることで、軸線Ｌ１を回転中心とした９０度ごとの回転対称に形成されている。
収容部１１１が骨片Ｂ２を収容する凹部１１２により形成されている。本実施の形態１では、凹部１１２が、軸線Ｌ１周りの９０度ごとに４つ形成されている。
この凹部１１２は、中心に向かって凹むＶ字溝により形成されている。
収容部１１１が骨片Ｂ２を収容する凹部１１２により形成されている。本実施の形態１では、凹部１１２が、軸線Ｌ１周りの９０度ごとに４つ形成されている。
この凹部１１２は、中心に向かって凹むＶ字溝により形成されている。
連結部材１２０は、器具本体１１０の両端部から軸線Ｌ１に沿って突出した板状部材である。連結部材１２０は、器具本体１１０の軸線Ｌ１の位置から突出している。連結部材１２０は、骨欠損部位Ｂ１の間隙Ｇに向かって露出する下顎骨Ｂ０の断面Ｂ３に挿入される。連結部材１２０には、下顎骨Ｂ０を貫通するねじが螺合するねじ穴１２１が軸線方向Ｆ１に沿って２つ形成されている。ねじ穴１２１の数は、連結部材１２０の突出長さに応じて変更することが可能である。
以上のように構成された本発明の実施の形態１に係る再建用器具１００の使用状態について図面に基づいて説明する。
図２（Ａ）および同図（Ｂ）に示すように、再建用器具１００の器具本体１１０に、例えば、肋骨から採取した骨片Ｂ２を保持させる。骨片Ｂ２を保持させるためには、器具本体１１０に骨片Ｂ２を配置して、骨片Ｂ２を配置した器具本体１１０の周囲を、固定部材の一例である紐状体Ｒ１により巻き付け、骨片Ｂ２を器具本体１１０に固定する。
図２（Ａ）および同図（Ｂ）に示すように、再建用器具１００の器具本体１１０に、例えば、肋骨から採取した骨片Ｂ２を保持させる。骨片Ｂ２を保持させるためには、器具本体１１０に骨片Ｂ２を配置して、骨片Ｂ２を配置した器具本体１１０の周囲を、固定部材の一例である紐状体Ｒ１により巻き付け、骨片Ｂ２を器具本体１１０に固定する。
収容部１１１を、骨片Ｂ２を収容する凹部により形成することにより、骨片Ｂ２を凹部１１２に収容した状態で、器具本体１１０の軸線Ｌ１周りに配置することができる。このとき、器具本体１１０の収容部１１１が、器具本体１１０の軸線Ｌ１周りに等間隔に形成されているため、骨片Ｂ２を、均等に、かつバランスよく配置することができる。
そして、骨片Ｂ２が保持された再建用器具１００の両端部に位置する連結部材１２０を、骨欠損部位Ｂ１の間隙Ｇに向かって露出する下顎骨Ｂ０（図１参照）の断面Ｂ３に挿入する。そして、下顎骨Ｂ０を貫通するねじを連結部材１２０のねじ穴１２１に螺合させることで、骨片Ｂ２が保持された再建用器具１００を骨欠損部位Ｂ１に固定する。
連結部材１２０が骨欠損部位Ｂ１の間隙Ｇに向いた断面Ｂ３に挿入されることにより、骨欠損部位Ｂ１に連続して器具本体１１０を配置することができる。従って、骨修復が必要な下顎骨Ｂ０のおもて面や裏面から器具本体１１０からはみ出す部分を少なくすることができる。
このように再建用器具１００が骨欠損部位Ｂ１に固定されることで、骨欠損部位Ｂ１の間隙Ｇに架橋する骨片Ｂ２と下顎骨Ｂ０とが再生することで繋がる。また、骨片Ｂ２の表面には、骨膜が再生する。骨膜が再生すると、粘膜などの上皮組織の強固な付着が促進される。
この粘膜は、器具本体１１０の軸線Ｌ１周りに形成された収容部１１１に骨片Ｂ２が保持されて、骨片Ｂ２が器具本体１１０を囲っているため、器具本体１１０を包み込むように形成される。
この粘膜は、器具本体１１０の軸線Ｌ１周りに形成された収容部１１１に骨片Ｂ２が保持されて、骨片Ｂ２が器具本体１１０を囲っているため、器具本体１１０を包み込むように形成される。
そうすることで、骨片Ｂ２と再建用器具１００との全体が粘膜などの上皮組織により保護されるため、術後の感染などのリスクを軽減することができる。
また、骨片Ｂ２を配置した器具本体１１０の周囲を、紐状体Ｒ１を周回させることで、簡単に骨片Ｂ２を器具本体１１０に固定することができる。
なお、本実施の形態１に係る再建用器具１００では、器具本体１１０が軸線Ｌ１を中心に９０度ごとの回転対称に形成されているが、下顎骨Ｂ０の断面Ｂ３の厚みに合わせて、縦に細長くしてもよい。
また、骨片Ｂ２を配置した器具本体１１０の周囲を、紐状体Ｒ１を周回させることで、簡単に骨片Ｂ２を器具本体１１０に固定することができる。
なお、本実施の形態１に係る再建用器具１００では、器具本体１１０が軸線Ｌ１を中心に９０度ごとの回転対称に形成されているが、下顎骨Ｂ０の断面Ｂ３の厚みに合わせて、縦に細長くしてもよい。
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る再建用器具１０１について、図面に基づいて説明する。なお、図３においては、図２と同じ構成のものは同符号を付して説明を省略する。
図３に示す器具本体１１０の凹部１１２の最も深い位置には、骨片Ｂ２を貫通するねじＳ１が螺合するねじ穴１１３が、軸線方向Ｆ１に沿って３つ形成されている。また、凹部１１２の縁部１１２ａには、器具本体１１０から突出する爪部１１４が形成されている。ねじ穴１１３や爪部１１４の数は、器具本体１１０の長さに応じて変更することが可能である。
本発明の実施の形態２に係る再建用器具１０１について、図面に基づいて説明する。なお、図３においては、図２と同じ構成のものは同符号を付して説明を省略する。
図３に示す器具本体１１０の凹部１１２の最も深い位置には、骨片Ｂ２を貫通するねじＳ１が螺合するねじ穴１１３が、軸線方向Ｆ１に沿って３つ形成されている。また、凹部１１２の縁部１１２ａには、器具本体１１０から突出する爪部１１４が形成されている。ねじ穴１１３や爪部１１４の数は、器具本体１１０の長さに応じて変更することが可能である。
この再建用器具１０１に骨片Ｂ２を保持させるためには、器具本体１１０の凹部１１２に骨片Ｂ２を配置して、骨片Ｂ２を凹部１１２内に位置させて収容する。そして、爪部１１４を内側に折り曲げて、骨片Ｂ２を押圧するように折り曲げる。これにより、器具本体１１０による骨片Ｂ２への強力な保持が期待できる。
次に、ねじ穴１１３に対応する骨片Ｂ２の位置にねじ穴１１３に向かって貫通孔を穿孔する。そして、固定部材の一例であるねじＳ１を、骨片Ｂ２の貫通孔に挿通して、器具本体１１０に形成されたねじ穴１１３に螺合させる。
このように、骨片Ｂ２を器具本体１１０にねじ止めすることで、確実に、骨片Ｂ２を器具本体１１０に固定することができる。また、爪部１１４により骨片Ｂ２を側部から抑え込むことができる。
このように、骨片Ｂ２を器具本体１１０にねじ止めすることで、確実に、骨片Ｂ２を器具本体１１０に固定することができる。また、爪部１１４により骨片Ｂ２を側部から抑え込むことができる。
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３に係る再建用器具について、図面に基づいて説明する。
なお、図４（Ａ）および同図（Ｂ）においては、図２（Ａ）および同図（Ｂ）と同じ構成のものは同符号を付して説明を省略する。
本発明の実施の形態３に係る再建用器具について、図面に基づいて説明する。
なお、図４（Ａ）および同図（Ｂ）においては、図２（Ａ）および同図（Ｂ）と同じ構成のものは同符号を付して説明を省略する。
図４（Ａ）および同図（Ｂ）に示すように、再建用器具２００は、実施の形態２に係る再建用器具１００と同様に、器具本体２１０に、骨片Ｂ２により器具本体２１０を囲うための収容部１１１が、凹部２１２として、器具本体の軸線Ｌ１周りに等間隔に形成されている。器具本体２１０においても、凹部２１２が軸線Ｌ１を回転中心とした１２０度ごとの回転対称に形成されている。
実施の形態３では、凹部２１２が、器具本体２１０の軸線Ｌ１周りの１２０度ごとに３つ、Ｖ字溝として形成されている。
実施の形態３では、凹部２１２が、器具本体２１０の軸線Ｌ１周りの１２０度ごとに３つ、Ｖ字溝として形成されている。
図４（Ａ）に示す器具本体２１０における凹部２１２のそれぞれの壁面には、骨片Ｂ２を貫通するねじＳ１が螺合するねじ穴１１３が、軸線方向Ｆ１に沿って３つ形成されている。
このように再建用器具２００が形成されていても、骨片Ｂ２の表面に骨膜が再生して、その上から粘膜が付着すると、骨片Ｂ２が器具本体２１０を囲っているため、器具本体２１０を包み込むように形成される。従って、骨片Ｂ２と再建用器具２００との全体が粘膜により保護されるため、術後の感染などのリスクを軽減することができる。
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４に係る再建用器具について、図面に基づいて説明する。
なお、図５（Ａ）および同図（Ｂ）においては、図２（Ａ）および同図（Ｂ）と同じ構成のものは同符号を付して説明を省略する。
本発明の実施の形態４に係る再建用器具について、図面に基づいて説明する。
なお、図５（Ａ）および同図（Ｂ）においては、図２（Ａ）および同図（Ｂ）と同じ構成のものは同符号を付して説明を省略する。
図５（Ａ）および同図（Ｂ）に示すように、再建用器具３００は、実施の形態２に係る再建用器具１００と同様に、器具本体３１０に、骨片Ｂ２により器具本体３１０を囲うための収容部１１１が、凹部３１２として、器具本体の軸線Ｌ１周りに等間隔に形成されている。器具本体３１０においても、軸線Ｌ１を回転中心とした回転対称に形成されている。
実施の形態４では、凹部３１２が、器具本体３１０の軸線Ｌ１周りの１８０度ごとに２つ、背中合わせに形成されている。この凹部３１２は、底面と、軸線Ｌ１に沿った立壁により形成されている。
実施の形態４では、凹部３１２が、器具本体３１０の軸線Ｌ１周りの１８０度ごとに２つ、背中合わせに形成されている。この凹部３１２は、底面と、軸線Ｌ１に沿った立壁により形成されている。
凹部３１２の底面には、骨片Ｂ２を貫通するねじＳ１が螺合するねじ穴１１３が、軸線方向Ｆ１に沿って３つ形成されている。
また、連結部材１２０には、下顎骨Ｂ０を貫通するねじが螺合するねじ穴１２１が軸線方向Ｆ１と直交する方向に沿って２つ形成されている。
また、連結部材１２０には、下顎骨Ｂ０を貫通するねじが螺合するねじ穴１２１が軸線方向Ｆ１と直交する方向に沿って２つ形成されている。
このように再建用器具３００が形成されていても、骨片Ｂ２の表面に骨膜が再生して、その上から粘膜が付着すると、骨片Ｂ２が器具本体３１０を囲っているため、器具本体３１０を包み込むように形成される。従って、骨片Ｂ２と再建用器具３００との全体が粘膜により保護されるため、術後の感染などのリスクを軽減することができる。
また、凹部３１２が、背中合わせに配置され、底面部３１２ａと、底面部３１２ａから立ち上がる側壁部３１２ｂから形成されるため、骨片Ｂ２は幅広で薄形のものが使用できる。従って、骨片Ｂ２を保持する再建用器具３００全体の厚みを、薄くすることができる。
なお、実施の形態１〜４では、連結部材１２０は、器具本体１１０，２１０，３１０の軸線Ｌ１から突出して、下顎骨Ｂ０の切除した部分の断面Ｂ３に挿入するようにして固定される。しかし、例えば、下顎骨Ｂ０のおもて面、または裏面にねじ止めするようにしてもよい。この場合、連結部材は、器具本体１１０，２１０，３１０の軸線Ｌ１から偏心した位置から突出させることが望ましい。
また、反対に、下顎骨Ｂ０側を突出させ、器具本体１１０，２１０，３１０の両側の端面に、下顎骨Ｂ０側の突出部を挿入させる凹部を形成して連結するようにしてもよい。
また、反対に、下顎骨Ｂ０側を突出させ、器具本体１１０，２１０，３１０の両側の端面に、下顎骨Ｂ０側の突出部を挿入させる凹部を形成して連結するようにしてもよい。
また、実施の形態１〜４では、再建用器具１００〜３００を下顎骨Ｂ０の骨欠損部位Ｂ１の再建に使用していたが、上肢、下肢などの他の骨の再建にも、骨片を骨膜が覆い、更に皮膚が覆って、骨片や器具本体を保護するため、使用することができる。
また、再建用器具１００〜３００の器具本体１１０，２１０，３１０を密閉された中空とすると、軽量化を図ることができる。
また、再建用器具１００〜３００の器具本体１１０，２１０，３１０を密閉された中空とすると、軽量化を図ることができる。
図３から図５では、器具本体１１０〜３１０にねじ穴１１３が形成され、骨片Ｂ２をねじＳ１にてねじ止めしていたが、器具本体１１０〜３１０から骨片Ｂ２を貫通するピンを突出させてもよい。
例えば、図６に示すように、器具本体２１０のそれぞれの凹部２１２には、ピン部２１３が立設されている。このピン部２１３は、骨片Ｂ２の配置方向Ｆ２と平行となるように突出しているため、無理なく、骨片Ｂ２をピン部２１３に貫通させた状態で、凹部２１２に配置することができる。ピン部２１３の先端部は、先割れしており、骨片Ｂ２を配置した状態で先端部を拡げて、骨片Ｂ２を係止している。
例えば、図６に示すように、器具本体２１０のそれぞれの凹部２１２には、ピン部２１３が立設されている。このピン部２１３は、骨片Ｂ２の配置方向Ｆ２と平行となるように突出しているため、無理なく、骨片Ｂ２をピン部２１３に貫通させた状態で、凹部２１２に配置することができる。ピン部２１３の先端部は、先割れしており、骨片Ｂ２を配置した状態で先端部を拡げて、骨片Ｂ２を係止している。
図２から図５では、器具本体１１０〜３１０に軸線Ｌ１から突出する連結部材１２０が形成されているが、骨欠損部位Ｂ１に固定するための連結部材が、器具本体１１０〜３１０の軸線方向の端面の端部から骨欠損部位Ｂ１の断面Ｂ３（図１参照）に向かって突出するように、器具本体１１０〜３１０から突出していてもよい。
例えば、図７に示す再建用器具１０２では、器具本体１１０の軸線方向Ｆ１における両方の端面１１５の端部１１６には、図１に示す骨欠損部位Ｂ１の断面Ｂ３に向かって突出する連結部材１２２が突出している。このように、連結部材１２２が硬質な骨の表層部分へ挿入され、ねじ止めされるため、再建用器具１０２が強固に骨欠損部位Ｂ１と連結することができる。
連結部材１２０および連結部材１２２は、器具本体１１０から突出しているが、反対に、骨欠損部位Ｂ１の断面Ｂ３から突出させた連結部材を、器具本体の穴に嵌め込みねじ止めするようにしてもよい。
また、実施の形態１〜４に係る再建用器具１００〜３００の器具本体１１０，２１０，３１０に、装着者を識別する識別情報が付与されていてもよい。例えば、この識別情報の付与は、レーザ照射による刻印や打刻によるものとすることができる。
この識別情報は、データベースに登録された個人情報と関連付けられていることで、個人を間接的に特定することができる。個人情報としては、氏名、住所、生年月日、性別、血液型、連絡先となる家族などとも関連付けることができる。連絡先となる家族に関する情報が関連付けられていると、装着者の身元がすぐに確認でき、家族にすぐに連絡を取ることができる。
識別情報は、例えば、英文字と数字、記号とを組み合わせたコードとすることができる。
識別情報は、例えば、英文字と数字、記号とを組み合わせたコードとすることができる。
このように、器具本体１１０，２１０，３１０に識別情報を付与することで、装着者（患者）が事故や被災等で亡くなったときに、識別情報により本人を特定することができる。
（実施の形態５）
本発明の実施の形態５に係る再建用器具の設計支援装置（以下、単に設計支援装置と称す。）を、図面に基づいて説明する。
図８に示す設計支援装置１０は、再建用器具を治療対象骨の骨欠損部位に対応させて設計するためのものである。設計支援装置１０には、ＣＴ撮像装置２０が接続されている。
図９に示すように、設計支援装置１０は、ＣＴ撮像装置２０を制御して、患者の顎の状態を示す顎骨画像を撮像するものである。
設計支援装置１０は、ＣＴ撮像装置２０と通信可能に接続される通信部１１と、ＣＴ撮像装置２０から骨画像である顎骨画像を取り込むＣＴ制御部１２と、顎骨画像を操作する画像処理部１３と、歯科医師または歯科技工士などの操作者が顎骨画像を操作するための操作部１４と、顎骨画像を表示する表示部１５と、顎骨画像を格納する記憶部１６とを備えている。
本発明の実施の形態５に係る再建用器具の設計支援装置（以下、単に設計支援装置と称す。）を、図面に基づいて説明する。
図８に示す設計支援装置１０は、再建用器具を治療対象骨の骨欠損部位に対応させて設計するためのものである。設計支援装置１０には、ＣＴ撮像装置２０が接続されている。
図９に示すように、設計支援装置１０は、ＣＴ撮像装置２０を制御して、患者の顎の状態を示す顎骨画像を撮像するものである。
設計支援装置１０は、ＣＴ撮像装置２０と通信可能に接続される通信部１１と、ＣＴ撮像装置２０から骨画像である顎骨画像を取り込むＣＴ制御部１２と、顎骨画像を操作する画像処理部１３と、歯科医師または歯科技工士などの操作者が顎骨画像を操作するための操作部１４と、顎骨画像を表示する表示部１５と、顎骨画像を格納する記憶部１６とを備えている。
ＣＴ制御部１２は、ＣＴ撮像装置２０の撮像条件の設定、撮像の開始および停止、顎骨画像を取り込み記憶部１６へ格納するなどを制御することができる。
画像処理部１３は、操作者が操作する操作部１４に応じて、顎骨画像の一部を、切り取ったり、移動したり、複写したり、加工したりする編集処理を制御する機能を備えている。
操作部１４は、ＣＴ撮像装置２０の撮像条件を入力したり、顎骨画像の編集操作を入力したりするために、例えば、キーボードやマウス、ジョイスティック、ペンタブレットとすることができる。
表示部１５は、ＬＣＤや有機ＥＬパネルとすることができる。
記憶部１６は、ハードディスクドライブやフラッシュメモリなどとすることができる。
画像処理部１３は、操作者が操作する操作部１４に応じて、顎骨画像の一部を、切り取ったり、移動したり、複写したり、加工したりする編集処理を制御する機能を備えている。
操作部１４は、ＣＴ撮像装置２０の撮像条件を入力したり、顎骨画像の編集操作を入力したりするために、例えば、キーボードやマウス、ジョイスティック、ペンタブレットとすることができる。
表示部１５は、ＬＣＤや有機ＥＬパネルとすることができる。
記憶部１６は、ハードディスクドライブやフラッシュメモリなどとすることができる。
以上のように構成された本発明の実施の形態５に係る設計支援装置１０の動作および使用状態を図面に基づいて説明する。
まず、操作者は、操作部１４を操作してＣＴ撮像装置２０に患者の治療対象骨となる下顎の撮像を指示する。この指示によりＣＴ制御部１２は、ＣＴ撮像装置２０を制御して、顎骨画像を取り込み、記憶部１６に格納する。
例えば、図１０（Ａ）に示す顎骨画像Ｐ１では、左下３番から５番までの間の下顎骨の体部に、腫瘍Ｔが認められたとする。
まず、操作者は、操作部１４を操作してＣＴ撮像装置２０に患者の治療対象骨となる下顎の撮像を指示する。この指示によりＣＴ制御部１２は、ＣＴ撮像装置２０を制御して、顎骨画像を取り込み、記憶部１６に格納する。
例えば、図１０（Ａ）に示す顎骨画像Ｐ１では、左下３番から５番までの間の下顎骨の体部に、腫瘍Ｔが認められたとする。
次に、操作者は、操作部１４を操作して、腫瘍Ｔを含む切除範囲を切断線により指定することで、画像処理部１３により、図１０（Ｂ）に示すように額骨画像Ｐ１に切除範囲Ｓを示す切断線Ｌ１，Ｌ２が表示される。
画像処理部１３は、正中線を中心とした左右対称となる顎骨画像Ｐ１において、切断線Ｌ１，Ｌ２によって示された切除範囲Ｓに対応する反対側の範囲を抽出し、この範囲を上下が同じで左右が反対となるように鏡面反転させて、図１０（Ｃ）に示す基準用骨Ｂ４として、切除範囲Ｓに嵌め込む。
切除範囲Ｓと左右対称の位置となる範囲を基準用骨Ｂ４とすることで、腫瘍Ｔを切除して骨欠損部位となった範囲が再建したときの理想の形状を、基準用骨Ｂ４として抽出することができる。
切除範囲Ｓと左右対称の位置となる範囲を基準用骨Ｂ４とすることで、腫瘍Ｔを切除して骨欠損部位となった範囲が再建したときの理想の形状を、基準用骨Ｂ４として抽出することができる。
操作者は、切除範囲Ｓに嵌め込まれた基準骨Ｂ４を参照して問題が無ければ、図１０（Ｄ）に示す基準用骨Ｂ４を基本として、再建用器具における器具本体の形状や長さ、各部の厚み、各部の幅などを設計する。図１０（Ｅ）に示す例では、図５（Ａ）に示す再建用器具３００を設計している。
そうすることで、基準用骨Ｂ４の形状に沿って再建用器具の設計ができるので、患者に最適な再建用器具を設計することができる。
本発明の再建用器具は、骨欠損部位の再建が必要な箇所に好適である。
１００，１０１，１０２，２００，３００ 再建用器具
１１０，２１０，３１０ 器具本体
１１１ 収容部
１１２，２１２，３１２ 凹部
１１２ａ 縁部
１１３ ねじ穴
１１４ 爪部
１１５ 端面
１２０，１２２ 連結部材
１２１ ねじ穴
２１３ ピン部
３１２ａ 底面部
３１２ｂ 側壁部
Ｂ０ 下顎骨
Ｂ１ 骨欠損部位
Ｂ２ 骨片
Ｂ３ 断面
Ｇ 間隙
Ｌ１ 軸線
Ｆ１ 軸線方向
Ｆ２ 配置方向
Ｓ１ ねじ
Ｒ１ 紐状体
１０ 設計支援装置
１１ 通信部
１２ ＣＴ制御部
１３ 画像処理部
１４ 操作部
１５ 表示部
１６ 記憶部
２０ ＣＴ撮像装置
Ｐ１ 顎骨画像
Ｔ 腫瘍
Ｓ 切除範囲
Ｂ４ 基準用骨
Ｃ１，Ｃ２ 切断線
１１０，２１０，３１０ 器具本体
１１１ 収容部
１１２，２１２，３１２ 凹部
１１２ａ 縁部
１１３ ねじ穴
１１４ 爪部
１１５ 端面
１２０，１２２ 連結部材
１２１ ねじ穴
２１３ ピン部
３１２ａ 底面部
３１２ｂ 側壁部
Ｂ０ 下顎骨
Ｂ１ 骨欠損部位
Ｂ２ 骨片
Ｂ３ 断面
Ｇ 間隙
Ｌ１ 軸線
Ｆ１ 軸線方向
Ｆ２ 配置方向
Ｓ１ ねじ
Ｒ１ 紐状体
１０ 設計支援装置
１１ 通信部
１２ ＣＴ制御部
１３ 画像処理部
１４ 操作部
１５ 表示部
１６ 記憶部
２０ ＣＴ撮像装置
Ｐ１ 顎骨画像
Ｔ 腫瘍
Ｓ 切除範囲
Ｂ４ 基準用骨
Ｃ１，Ｃ２ 切断線
Claims (8)
- 骨欠損部位の間隙を架橋する骨片を支持する器具本体と、前記器具本体の両端部に形成された前記骨欠損部位に固定するための連結部材とを備え、
前記器具本体には、前記骨片により前記器具本体を囲うための収容部が、前記器具本体の軸線周りに形成された再建用器具。 - 前記収容部は、前記骨片を収容する凹部により形成された請求項１記載の再建用器具。
- 前記器具本体は、前記収容部が、前記器具本体の軸線周りに等間隔に形成されている請求項１または２記載の再建用器具。
- 前記連結部材は、前記骨欠損部位の間隙に向いた断面に挿入される請求項１から３のいずれかの項に記載の再建用器具。
- 前記器具本体は、オッセオインテグレーションを促すための表面処理が施されている請求項１から４のいずれかの項に記載の再建用器具。
- 前記器具本体に、装着者を識別するための識別情報が付与された請求項１から５のいずれかの項に記載の再建用器具。
- 前記請求項１から６のいずれかの項に記載の再建用器具を治療対象骨の骨欠損部位に対応させて設計するためのものであり、
前記治療対象骨を撮像したＣＴ撮像装置からの骨画像に基づいて、前記骨欠損部位の間隙に対応する前記再建用器具の形状を画像操作する画像処理部を備えた再建用器具の設計支援装置。 - 前記画像処理部は、前記骨画像に指定された骨欠損部位となる切除範囲と左右対称の位置となる範囲を、前記再建用器具を設計するための基本となる基準用骨として抽出する請求項７記載の再建用器具の設計支援装置。
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| JP2012500087A (ja) * | 2008-08-19 | 2012-01-05 | ウォーソー・オーソペディック・インコーポレーテッド | 着色剤を含む骨形成組成物 |
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2016
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