JP6636401B2 - 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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Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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、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、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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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、
前記収容部は、前記骨片を収容する凹部により形成され、
前記凹部の縁部には、前記器具本体から突出する爪部が形成され、
前記凹部の外側に向かう状態から前記凹部の内側に折り曲げられた前記爪部が、前記凹部に収容された前記骨片を押圧して、前記骨片を前記凹部に保持する再建用器具。 - 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または2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3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4のいずれかの項に記載の再建用器具。
- 前記器具本体に、前記骨片を貫通するねじが螺合するねじ穴が形成された請求項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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