TW201738849A - 骨骼製造方法及其模具 - Google Patents

Abstract

本發明有關於一種骨骼製造方法及其模具，其首先掃描一骨骼修補區域之一影像資訊。取一模具，依據該骨骼修補區域之該影像資訊於該模具內形成一容置空間。加熱一塑形材料。將該塑形材料置入該模具內，壓迫該模具，使該塑形材料形成一骨骼修補件。如此該模具於進行壓模塑形出該骨骼修補件後。仍可重複使用該模具進行多次的壓模塑形，而能重複製做出該骨骼修補件，本發明之骨骼製造方法應用上簡單且方便。

Description

骨骼製造方法及其模具

本發明係有關於一種骨骼相關的製造方法及其模具，尤指一種可便利現場製作，且能伴隨病患進行轉院及時治療之骨骼製造方法及其模具。

當人體遭遇強大的外力作用(如車禍或重物壓擊等等)於頭部、身體時，該頭部、身體可能會造成局部骨骼受損情況(如頭蓋骨破損或骨骼缺損等)，於此種情況發生時，除了會影響美容之外，也會因為骨骼缺損而對於內在器官少了一層對抗外力的保護，而對於安全與生活質量的角度產生影響。所以當上述情事發生時，病患需要依靠修補手術來恢復骨骼原來的面貌。

針對於傳統的修補手術過程中，大多都需要製作人工骨骼對受損部位進行修復，而醫生一般會依自己過去的經驗，直接以徒手的方式將醫療用的材料捏出所需形狀，並加以雕刻出受損部位的形狀。此種製作方式不但費時費力，且美觀及形狀全憑醫生的經驗拿捏，不易完全符合患者之需求。

而如今慢慢地改進後，現在醫學上常利用鈦網製作修復骨骼(如頭蓋骨或其他部位之骨骼等)的材料，但是鈦網雖然具有組織相容性良好的特點，但是強度和硬度方面低於骨骼組織，受衝擊時還是會產生變形，鈦網邊緣鋒利容易刺破皮膚而暴露出來，而造成皮膚與組織的感染。而金屬物質存在於體內，若於日後進行核磁共振成像檢查(亦稱磁振造影，magnetic resonance imaging，MRI)，會因為鈦網屬於金屬，而金屬會對於磁振造成影響。這些缺點都是利用鈦網修補骨骼後，難以克服的缺點，可能會嚴重影響日後的修補或檢查等等。另外，骨骼透過鈦網修復後，鈦網產生壓痕、起皺、回彈和邊緣翹曲是多點成形中特有的成形缺陷。如此情況會影響到修復骨骼的外形美觀，也會造成修復尺寸的不合等等情況發生，而導致修復處恢復不良，鈦網固定的部分也有鬆動的情況，顯非理想之方法或設計。

再者，一般之頭蓋骨之製作，常先以該頭蓋骨之欲修補區域形狀製作一模具，再將該模具置於一成型壓注機內並注入骨水泥材料以藉該模具成形一可用以修補之頭蓋骨。然，此種頭蓋骨製造方式仍有其缺失，例如，其製造須利用成型壓注機，一般醫院不常設置而須另行委外(廠商)製作，不利緊急狀態之醫療時效；或病人因特殊狀況或手術失敗而須進行轉院時，並無法及時製作出可修補之頭蓋骨，顯有一併加以改善之必要。

本發明針對於習知手術相關之骨骼修補方法的缺點進行改良，尤其是針對於現今改進利用鈦網的方式進行修補的技術，該鈦網除了製作的過程可能較以往省時，但是技術中仍舊有許多的缺點存在，會對於療效產生影響，而降低治療的效益。另外，利用鈦網的修復過程中，若用於修復的鈦網受損或壞掉，無法直接的修復鈦網。此時，可能要再重複進行製作新的鈦網，就可能必須中斷手術過程，等待新的鈦網製作完成後，再接著後續的手術過程，這樣對於病患會造成相當大的心理負擔。故，本發明提供一種骨骼製造方法，其能夠改良習知技術之缺點。

本發明之目的，在於提供一種骨骼製造方法及其模具，其能製作出用於進行手術修復之骨骼修補件之外，也能以重複壓模方法，於新的手術過程中能即時製作出骨骼修補件，以達醫療之安全性及效率性。

本發明之再一目的，在於提供一種骨骼製造方法及其模具，其能及時製作形成模具，且該模具無需配合成型壓注機進行骨骼/頭蓋骨之製作，並能伴隨病患進行轉院及時治療，而具有極佳之製作簡易性及使用便利性。

本發明之又一目的，在於提供一種骨骼製造方法及其模具，其能利用塑型材料壓模製作出骨骼修補件，並於製作出骨骼修補件的同時，裁切骨骼修補件周圍之多餘材料。

本發明提供一種骨骼製造方法，其步驟包含：掃描一骨骼修補區域之一影像資訊；取一模具，該模具包括已預製成之一上基礎模具與一下基礎模具；依據該骨骼修補區域之該影像資訊於該模具內形成一容置空間，該容置空間係包括該上基礎模具上之一第一容置槽及該下基礎模具上之一第二容置槽；加熱一塑形材料； 將該塑形材料置入該已完成樞接組合之模具內；以及壓迫該模具，使該塑形材料塑形成一骨骼修補件。

本發明之一實施例，在於揭露於依據該骨骼修補區域之該影像資訊於該模具內形成一容置空間之步驟中，該模具內之形成方式係分別於該上基礎模具與該下基礎模具進行立體列印或蝕刻。

本發明之一實施例，在於揭露於依據該骨骼修補區域之該影像資訊於該模具內形成一容置空間之步驟中，於該第一容置槽與該第二容置槽之周圍形成至少一固定槽，該固定槽係使該塑形材料塑形成一骨骼修補件之步驟中，該骨骼修補件之周緣會形成至少一固定凸塊。

本發明之一實施例，在於揭露於依據該骨骼修補區域之該影像資訊於該模具內形成一容置空間之步驟中，於該第一容置槽或/及該第二容置槽之周圍形成一裁切部。

本發明之一實施例，在於揭露於壓迫該模具，使該塑形材料塑形成一骨骼修補件之步驟中，裁切該骨骼修補件周圍之多餘材料。

本發明另外提供一骨骼製造模具，其係為骨骼製造方法所製造出的該模具，該骨骼製造模具包含：一上模具，其更包含：一上基礎模具，其具有一第一本體、一第一握把與一第一樞接部，該第一本體具有一第一平面，該第一握把設置於該第一本體之一側，該第一樞接部設置於該第一本體之另一側，並位於該第一平面之側邊，該第一容置槽形成於該第一平面；一上塑形部，其具有一第一容置槽，並形成於該第一平面；一下模具，其位於該上模具之下，其更包含：一下基礎模具，其具有一第二本體、一第二握把與一第二樞接部，該第二本體具有一第二平面，該第二握把設置於該第二本體之一側，該第二樞接部設置於該第二本體之另一側，並位於該第二平面之側邊，一下塑形部，其具有一第二容置槽，並形成於該第二平面；以及至少一樞接件，其穿設於該第一樞接部與該第二樞接部，而將該上模具與該下模具互相樞接。

本發明之一實施例，在於揭露更包含：複數個固定凸件，其設置於該第一平面；以及複數個嵌合孔，其對應於該些個固定凸件而位於該第二平面，該些個固定凸件嵌合於該些個嵌合孔。

本發明之一實施例，在於揭露更包含一固定槽，其設置於該第一平面與該第二平面，並位於該第一容置槽與該第二容置槽之周緣。

本發明之一實施例，在於揭露更包含一裁切部，其設置於該第一容置槽或/及該第一容置之周圍。

為使　貴審查委員對本發明之特徵及所達成之功效有更進一步之瞭解與認識，謹佐以較佳之實施例及配合詳細之說明，說明如後：

請參閱第一圖，其為本發明之骨骼製造方法之步驟流程圖。如圖所示，本實施例為一種骨骼製造方法。本實施例是當人體遭遇強大的外力作用於身體時，而造成內部的骨骼/頭蓋骨發生受損情況，於此種情況發生時，病患需要依靠修補手術來恢復骨骼原來的面貌，本實施例之骨骼製造方法係主要以顱骨的重建製造為一實施例。

請一併參閱第二圖，其為本發明之骨骼製造方法之掃描骨骼影像示意圖。如圖所示，本實施例之第一步驟S1為：掃描一骨骼修補區域105之一影像資訊101；其透過一掃描機台10對於病患之一顱骨103進行三維影像的掃描，以取得具有該骨骼修補區域105之該顱骨103之影像。而該掃描機台10再進一步模擬該顱骨103之完整影像，即該顱骨103以鼻樑兩側為對稱的結構，再以該顱骨103之該骨骼修補區域105對比該顱骨103之未缺損骨骼部分。如此該掃描機台10能夠建立該骨骼修補區域105之三維影像資訊，此三維影像資訊包含骨骼厚度與骨骼體積等有關於該骨個修補區域105之相關資訊。

請一併參閱第三A圖與第三B圖，其為本發明之骨骼製造方法之上模具示意圖、下模具示意圖與模具組合示意圖。如圖所示，本實施例之第二步驟S2為：取一模具2；該模具2包含已預製成之一上基礎模具20與一下基礎模具30。該上基礎模具20具有一第一本體21、一第一握把22與一第一樞接部23，該第一本體21具有一第一平面211，該第一握把22設置於該第一本體21之一側，該第一樞接部23設置於該第一本體21之另一側，並位於該第一平面211之側邊。該下基礎模具30具有一第二本體31、一第二握把32與一第二樞接部33，該第二本體31具有一第二平面311，該第二握把32設置於該第二本體31之一側，該第二樞接部33設置於該第二本體31之另一側，並位於該第二平面311之側邊。另外，本實施例之該上基礎模具20與該下基礎模具30可透過工廠先行大量製造作準備，以節省骨骼製造過程的時間。

請一併參閱第四圖，其為本發明之骨骼製造方法之模具組合示意圖。如圖所示，本實施例之第三步驟S3為：依據該骨骼修補區域105之該影像資訊101於該模具2內形成一容置空間107(請參閱第六B圖)；於本實施例中，該模具2包含一上基礎模具20與一下基礎模具30。而於該模具2內形成一塑形部，該容置空間107之方式有很多種，本實施例之第一種方式係使用一立體列印機台(未圖示)，以立體列印的方式印製在該上基礎模具20之該第一平面211，而形成一上塑形部201；以立體列印的方式印製在該下基礎模具30之該第二平面311，而形成一下塑形部301。而本實施例中，該上塑形部201具有一第一容置槽210，而該上基礎模具20與該上塑形部201組合形成一上模具200。該下塑形部301具有一第二容置槽310，而該下基礎模具30與該下塑形部301組合形成一下模具300。當第二平面311之該第二容置槽310相對結合該第一平面211之該第一容置槽210，則於該上模具200與該下模具300之互相接觸面形成該容置空間107。該容置空間107為該骨骼修補區域105之形狀。本實施例之該第一容置槽210為內凹面，該第二容置槽310配合該第一容置槽210之內凹面之形狀，而該第二容置槽310之槽底凸起，以形成弧曲狀的該容置空間107。

再者，本實施例之第二種方式係使用蝕刻的方式，以蝕刻的方式分別在該上基礎模具20之該第一平面211形成該上塑形部201，該上塑形部201具第一容置槽210，而於該下基礎模具30之該第二平面311形成該下塑形部301，該下塑形部301具第二容置槽310。如此方式同樣可製成該上模具200與該下模具300，其組成方式相同於以第一種方式之結構，故不再贅述。

承上所述，該上模具200結合於下模具300，將該第一樞接部23對應接合於該第二樞接部33，使該第一樞接部23之樞接孔對應於該第二樞接部33之樞接孔，再利用至少一樞接件43穿設於該第一樞接部23之樞接孔與該第二樞接部33之樞接孔，使該第一樞接部23樞接於該第二樞接部33，並該第一表面211相對於該第二表面311，該上模具200之該第一平面211結合該下模具300之該第二平面311。

另外，複數個嵌合孔220設置於該第一平面211之四周，而複數個固定凸件320對應於該些個嵌合孔220而位於該第二平面311，並該些個固定凸件320嵌合於該些個嵌合孔220。如此使該上模具200結合於該下模具300時，其能夠互相固定，而不會產生該上模具200與該下模具300互相偏移的情況。

請一併參閱第五圖，其為本發明之骨骼製造方法之塑型材料使用示意圖。如圖所示，本實施例之第四步驟S4為：加熱一塑形材料40；該塑形材料40可為骨水泥或其它適當材料，本實施例該塑形材料40為一具厚度之方形片體，其大小適中於該模具2。當欲進行該模具2之壓模製造時，須先將該塑形材料40放置於一加熱器(未圖示)內進行加熱，以軟化該塑形材料40，以便於後續進行的該模具2壓模製程。

請一併參閱第六A圖與第六B圖，其為本發明之骨骼製造方法之模具壓模示意圖與剖視圖。如圖所示，於本實施例之第五步驟S5為：將該塑形材料40置入該模具2內；於本實施例中，當該塑形材料40置於該下模具300上，並將該上模具200壓合於該下模具300，並該些個固定凸件320嵌合於該些個嵌合孔220。此時該上模具200與該下模具300之間會產生該容置空間107，使用者可透過該第一握把22壓合於該第二握把32，使該第一握把22與該第二握把32相靠合。如此使軟化後的該塑形材料40被擠壓填入該容置空間107內，該塑形材料40會隨著該容置空間107之形狀變化。

請一併參閱第七圖與第八圖，其為本發明之骨骼製造方法之壓模完成示意圖與骨骼修補件示意圖。如圖所示，於本實施例之第六步驟S6為：壓迫該模具2，使該塑形材料40塑形成一骨骼修補件50；當該塑形材料40冷卻固定後，該塑形材料40則形成該骨骼修補件50，再打開該上模具200與該下模具300，以取得該骨骼修補件50。

本發明針對於習知手術相關之骨骼修補方法的缺點進行改良，尤其是針對於現今改進利用鈦網的方式進行修補的技術，骨骼透過鈦網修復後，鈦網產生壓痕、起皺、回彈和邊緣翹曲是多點成形中特有的成形缺陷。如此情況會影響到修復骨骼的外形美觀，也會造成修復尺寸的不和等等情況發生，而導致修復處恢復不良，鈦網固定的部分也有鬆動的情況，會降低治療的效益。另外，若利用鈦網的修復過程中，用於修復的鈦網受損或壞掉，無法直接的修復鈦網。此時，可能要再重複進行製作新的鈦網，就可能必須中斷手術過程，等待新的鈦網製作完成後，再接著後續的手術過程，於等待重新制作鈦網的過程會對於病患造成相當大的心理負擔。故，本發明提供一種骨骼製造方法，其步驟包含首先掃描一骨骼修補區域105之一影像資訊101。取一模具2，依據該骨骼修補區域105之該影像資訊101於該模具2內形成一容置空間107。加熱一塑形材料40。將該塑形材料40置入該模具2內，壓迫該模具2，使該塑形材料40塑形成一骨骼修補件50。如此該模具2於進行壓模塑形出該骨骼修補件50後，可重複使用該模具2進行多次的壓模塑形，而能重複製做出該骨骼修補件50。

請復參閱第五圖與第七圖，本實施例更包含至少一固定槽60，於第三步驟S3為依據該骨骼修補區域105之該影像資訊101於該模具2內形成一容置空間107之步驟中，其以立體列印或蝕刻方式於該上模具20之該第一平面211與該下模具30之該第二平面311進行製程。此時會將該固定槽60同時列印或蝕刻於該第一平面211與該第二平面311，並位於該第一容置槽210與該第二容置槽310之周緣。如此將該塑形材料40以該模具2進行壓製時，冷卻成型的該骨骼修補件50之周緣會形成至少一固定凸塊510。請復參閱第二圖，當進行該顱骨103修補手術時，施術者會主動於病患之該顱骨103的該骨骼修補區域105之周圍開設相對應之至少一固定孔109，而該至少一固定凸塊510用於嵌合於該骨骼修補區域105之周圍該至少一固定孔109內。如此能夠使該骨骼修補件50能夠更加密合於該顱骨103之該骨骼修補區域105，得以增加該骨骼修補區域105之固定效果與保護效果。

再者，本實施例更包含一裁切部70，其設置於該第一容置槽210或/及該第一容置槽310之周圍。於本實施例中，將該裁切部70設置於該第一容置槽310之周圍。當將該塑形材料40以該模具2進行壓製時，該塑形材料40填滿該容置空間107後，於該塑形材料40周圍之多餘殘材會受到該裁切部70的切割。如此於壓模製程完成後，不須要再對該骨骼修補件50進行修剪成適當大小之步驟，即可直接進行使用，可節省骨骼製程之步驟與時間。

綜合上述，本發明之骨骼製造方法，其步驟包含掃描一骨骼，以取得一骨骼缺損部分之一輪廓。取一模具，依據該骨骼缺損部分之該輪廓而立體列印於該模具內，並形成對應該輪廓之一容置空間。加熱一塑形材料。將該塑形材料對應該容置槽而置入該模具內，壓迫該模具，使該塑形材料塑形成一骨骼修補件。如此該模具於進行壓模塑形出該骨骼修補件後，可重複使用該模具進行多次的壓模塑形，而能重複製做出該骨骼修補件。再者，本發明之該模具2內更包含該至少一固定槽，其設置於該第一容置槽與該第二容置槽之周緣，以用於將該塑形材料壓製出之該骨骼修補件的固定凸塊。另外，本發明之模具內更包含一裁切部，其設置於該第一容置槽或/及該第一容置之周圍。以用於切割該骨骼修補件之周圍多餘殘材。

本發明藉由上述製造方法及構成，其能及時製作形成模具，且該模具無需配合成型壓注機進行骨骼/頭蓋骨之製作，並能伴隨病患進行轉院而及時製作骨骼/頭蓋骨以為治療，而具有極佳之製作簡易性及使用效率性。

由上述可知，本發明確實已經達於突破性之結構，而具有改良之發明內容，同時又能夠達到產業上利用性與進步性，當符合專利法之規定，爰依法提出發明專利申請，懇請　鈞局審查委員授予合法專利權，至為感禱。

2‧‧‧模具
10‧‧‧掃描機台
101‧‧‧影像資訊
103‧‧‧顱骨
105‧‧‧骨頭修補區域
107‧‧‧容置空間
109‧‧‧固定孔
20‧‧‧上基礎模具
200‧‧‧上模具
201‧‧‧塑形部
21‧‧‧第一本體
211‧‧‧第一平面
210‧‧‧第一容置槽
220‧‧‧嵌合孔
22‧‧‧第一握把
23‧‧‧第一樞接部
30‧‧‧下基礎模具
300‧‧‧下模具
301‧‧‧塑形部
31‧‧‧第二本體
311‧‧‧第二平面
310‧‧‧第二容置槽
320‧‧‧固定凸件
32‧‧‧第一握把
33‧‧‧第一樞接部
40‧‧‧塑形材料
43‧‧‧樞接件
50‧‧‧骨骼修補件
510‧‧‧固定凸塊
60‧‧‧固定槽
70‧‧‧裁切部

第一圖：其為本發明之骨骼製造方法之步驟流程圖； 第二圖：其為本發明之骨骼製造方法之掃描骨骼影像示意圖； 第三A圖：其為本發明之骨骼製造方法之上模具示意圖； 第三B圖：其為本發明之骨骼製造方法之下模具示意圖； 第四圖：其為本發明之骨骼製造方法之模具組合示意圖； 第五圖：其為本發明之骨骼製造方法之塑型材料使用示意圖； 第六A圖：其為本發明之骨骼製造方法之模具壓模示意圖； 第六B圖：其為本發明之骨骼製造方法之模具壓模剖視圖； 第七圖：其為本發明之骨骼製造方法之壓模完成示意圖；以及 第八圖：其為本發明之骨骼製造方法之骨骼修補件示意圖。

Claims (9)

1. 一種骨骼製造方法，其步驟包含： 掃描一骨骼修補區域之一影像資訊； 取一模具，該模具包括已預製成之一上基礎模具與一下基礎模具； 依據該骨骼修補區域之該影像資訊於該模具內形成一容置空間，該容置空間係包括該上基礎模具上之一第一容置槽及該下基礎模具上之一第二容置槽； 加熱一塑形材料； 將該塑形材料置入該已完成樞接組合之模具內；以及 壓迫該模具，使該塑形材料塑形成一骨骼修補件。
2. 如申請專利範圍第1項所述之骨骼製造方法，其中於依據該骨骼修補區域之該影像資訊於該模具內形成一容置空間之步驟中，該模具內之形成方式係分別於該上基礎模具與該下基礎模具進行立體列印或蝕刻。
3. 如申請專利範圍第1項所述之骨骼製造方法，其中於依據該骨骼修補區域之該影像資訊於該模具內形成一容置空間之步驟中，於該第一容置槽與該第二容置槽之周圍形成至少一固定槽，該固定槽係使該塑形材料塑形成一骨骼修補件之步驟中，該骨骼修補件之周緣會形成至少一固定凸塊。
4. 如申請專利範圍第1項所述之骨骼製造方法，其中於依據該骨骼修補區域之該影像資訊於該模具內形成一容置空間之步驟中，於該第一容置槽或/及該第二容置槽之周圍形成一裁切部。
5. 如申請專利範圍第4項所述之骨骼製造方法，其中於壓迫該模具，使該塑形材料塑形成一骨骼修補件之步驟中，裁切該骨骼修補件周圍之多餘材料。
6. 一種骨骼製造模具，其包含： 一上模具，其更包含： 一上基礎模具，其具有一第一本體、一第一握把與一第一樞接部，該第一本體具有一第一平面，該第一握把設置於該第一本體之一側，該第一樞接部設置於該本體之另一側，並位於該第一平面之側邊，該第一容置槽形成於該第一平面； 一上塑形部，其具有一第一容置槽，並形成於該第一平面； 一下模具，其位於該上模具之下，其更包含： 一下基礎模具，其具有一第二本體、一第二握把與一第二樞接部，該第二本體具有一第二平面，該第二握把設置於該第二本體之一側，該第二樞接部設置於該本體之另一側，並位於該第二平面之側邊， 一下塑形部，其具有一第二容置槽，並形成於該第二平面；以及 至少一樞接件，其穿設於該第一樞接部與該第二樞接部，而將該上模具與該下模具互相樞接。
7. 如申請專利範圍第6項所述之骨骼製造模具，更包含： 複數個固定凸件，其設置於該第一平面；以及 複數個嵌合孔，其對應於該些個固定凸件而位於該第二平面，該些個固定凸件嵌合於該些個嵌合孔。
8. 如申請專利範圍第6項所述之骨骼製造模具，更包含一固定槽，其設置於該第一平面與該第二平面，並位於該第一容置槽與該第二容置槽之周緣。
9. 如申請專利範圍第6項所述之骨骼製造模具，更包含一裁切部，其設置於該第一容置槽或/及該第二容置之周圍。