WO2016105148A2 - 인공 골조직의 제조 시스템 및 이의 제조 방법 - Google Patents

인공 골조직의 제조 시스템 및 이의 제조 방법 Download PDF

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    • B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres

Definitions

  • the present invention relates to a computer guide device for the surgical operation of bone tissue, and more particularly, to a system for manufacturing artificial bone tissue for the treatment of bone tissue to operate and a method of manufacturing the same.
  • the target bone tissue of the patient is checked by visual or computed tomography (CT) and imaging device, and the human bone tissue which is suitable for the treatment of the patient as an autograft is extracted from another organ or donated as a tage implant during surgery.
  • CT computed tomography
  • the bone tissue was prepared in a way that was suitable for the treatment of the patient.
  • the surgeon performing the surgery precisely processed the replacement bone tissue and applied it to the surgery in consideration of factors such as partial removal of bone tissue according to the size, shape, and / or disease.
  • the technical problem to be solved by the present invention is to accurately and quickly produce artificial bone tissue even without a high level of medical staff for the treatment by the surgical operation of the target bone tissue surgery and to manufacture or apply the artificial bone tissue In order to minimize the invasion associated with the surgical operation and to provide a system for the manufacture of artificial bone tissue or a surgical operation guide system that can reduce the time required for treatment.
  • Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a method for producing artificial bone tissue having the above-described advantages.
  • the artificial bone tissue manufacturing system for solving the above problems is to obtain the image information of the bone tissue of the operation target from the imaging unit for imaging the bone tissue of the patient to generate 3D image information,
  • a client computer coupled to a network for transmitting the image information, the client computer including a user interface for input of a user or output of information;
  • the client computer Based on the image information of the surgical target bone tissue received from the client computer, identifying the surgical target bone tissue and generates three-dimensional image information of at least one therapeutic bone tissue model corresponding to the surgical target bone tissue, the client A server computer for transmitting three-dimensional image information of the at least one therapeutic bone tissue model to the client computer such that the image information of the at least one therapeutic bone tissue model is verified and confirmed by a computer;
  • a processing unit for manufacturing artificial bone tissue based on the 3D image information of the therapeutic bone tissue model determined from the server computer.
  • the imaging unit includes an X-ray device, a computed tomography or computerized axial tomography device, a magnetic resonance imaging device, an optical coherence tomography device, an ultrasound imaging device, and a positron emission tomography (PET). It may include at least one of the devices.
  • the client computer provides the server computer with at least one additional information of identification information, disease name and operation method of the bone tissue to be operated, together with the image information of the bone tissue to be operated on, and the image information of the bone tissue to be operated.
  • the server computer may generate 3D image information of the therapeutic bone tissue model with reference to the additional information.
  • the server computer includes a first database storing basic image information including image information of normal bone tissue collected from human bodies by age, gender, height, weight, or race, and the server computer includes the basic image.
  • the 3D image information of the therapeutic bone tissue model may be generated from the information.
  • the first database may further include information on identification information of the normal bone tissue, a related disease name, or a surgical method.
  • the first database may further include image information about the past bone tissue of the patient of the patient or image information about the other normal bone tissue in the symmetrical relationship of the bone tissue of the surgery.
  • the client computer transmits the surgical method of the surgical target bone tissue to the server computer together with the image information of the surgical target bone tissue, and the server computer by modifying the image information of the normal bone tissue with reference to the surgical method 3D image information of the therapeutic bone tissue model may be generated.
  • the server computer may include a second database in which at least one of the shape, material, microstructure, strength, surgical method, and surgical success rate of the artificial bone tissue is stored.
  • the client computer performs editing, comparison or dimension measurement of a graphical object through which the user can simulate three-dimensional image information of the therapeutic bone tissue model provided from the server computer according to a surgical method. It can also be done.
  • the user may determine the therapeutic bone tissue model by accepting or modifying the therapeutic bone tissue model transmitted from the server computer through the simulation result.
  • the client computer may include at least one of an editing tool, a comparison tool, and a dimension measuring tool of a graphic object for performing the simulation.
  • the guide system for solving the other technical problem is coupled to the imaging unit for generating three-dimensional image information by photographing the target bone tissue of the patient, the user for input or output of the user
  • a computer-based surgical guide system including an interface.
  • the guide system may acquire 3D image information of the target bone tissue from the imaging unit, identify the target bone tissue based on the 3D image information of the target bone tissue, and perform the surgery.
  • a generation unit of a therapeutic bone tissue model for generating 3D image information of the therapeutic bone tissue model corresponding to the target bone tissue; On the basis of a user interface for outputting user input or information and a user input through the user interface or a proposal of the therapeutic bone tissue model, verification of the therapeutic bone tissue model is performed, and a 3D image of the therapeutic bone tissue model A simulation performing unit which determines information; And a processing unit for manufacturing artificial bone tissue from the 3D image information of the determined bone tissue model for treatment.
  • Verification of the therapeutic bone tissue model may be achieved through a simulation of applying the 3D image information of the therapeutic bone tissue model to the 3D image information of the target bone tissue.
  • the user input may include a command received from a user using at least one of an editing tool, a comparison tool, or a dimension measuring tool of a graphic object to modify 3D image information of the therapeutic bone tissue model according to a surgical method. Can be.
  • Proposal of the therapeutic bone tissue model may be achieved by reflecting information on at least one of the surgical method of the prosthesis, reconstruction, fusion and imaging information before or after the treatment of the affected area.
  • the generation unit of the therapeutic bone tissue model accesses the first database storing basic image information including image information of normal bone tissue collected from human bodies by age, gender, height, weight, or race, 3D image information of the therapeutic bone tissue model is detected from the information, and 3D image information of the detected bone tissue model is transmitted to the simulation execution unit, and the simulation execution unit is a 3D image of the therapeutic bone tissue model.
  • Information may be output to the user interface to prepare for the verification.
  • a method of manufacturing artificial bone tissue comprising: generating 3D image information of the target bone tissue by photographing a patient's target bone tissue; Identifying the surgical target bone tissue based on the three-dimensional image information of the surgical target bone tissue, and generating three-dimensional image information of at least one therapeutic bone tissue model corresponding to the surgical target bone tissue; Verifying the suitability of the at least one therapeutic bone tissue model; In the verifying step, determining 3D image information of the therapeutic bone tissue model when there is no correction of the 3D image information of the at least one therapeutic bone tissue model; In the verifying step, when there is correction information of the 3D information of the at least one therapeutic bone tissue model, the 3D image of the therapeutic bone tissue model is reflected by reflecting the correction information to the 3D image information of the therapeutic bone tissue model.
  • 3 of the therapeutic bone tissue model by reflecting additional information of at least one of the image information for the prosthesis, reconstruction, fusion and the treatment before or after treatment Dimensional image information can be generated.
  • At least one or more additional information among the identification information, the disease name, and the surgical method of the bone tissue to be treated together with the 3D image information of the bone tissue to be operated on Reference may also be made to 3D image information of the therapeutic bone tissue model.
  • first data storing basic image information including image information of normal bone tissue collected from human bodies by age, gender, height, weight, or race A base may be provided, and detecting the 3D image information of the therapeutic bone tissue model from the base image information may be performed.
  • the first database further stores additional identification information of the normal bone tissue, the related disease name, or an operation method, and by modifying the image information of the normal bone tissue with reference to the surgery method, 3D image information may also be generated.
  • a second database may be provided in which information on at least one of the shape, material, microstructure, strength, surgical method, and surgical success rate of the artificial bone tissue is stored.
  • the verifying may be performed by simulating 3D image information of the therapeutic bone tissue model according to a surgical method by editing, comparing, or measuring a graphic object implemented from 3D image information. .
  • the determining of the 3D image information of the therapeutic bone tissue model may further include performing learning by replacing the 3D image information of the normal bone tissue with the 3D image information of the replacement bone tissue.
  • the server computer for identifying three-dimensional image information of the bone tissue to be photographed surgery and generates three-dimensional image information of the therapeutic bone tissue model corresponding to the surgical target bone tissue and 3 of the therapeutic bone tissue model
  • the 3D image information of the therapeutic bone tissue model is confirmed, and the artificial bone tissue is manufactured based on the 3D image information of the therapeutic bone tissue model.
  • Figure 1 shows an artificial bone tissue manufacturing system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 and 3 is a flow chart illustrating a method of manufacturing artificial bone tissue according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a block diagram of a guide system for computer-based surgical operation using artificial bone tissue in accordance with an embodiment of the present invention.
  • FIG 5 is an image of the spine-shaped preliminary artificial bone tissue (left) and final artificial bone tissue (right) manufactured according to the manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
  • first, second, etc. are used herein to describe various members, parts, regions, layers, and / or parts, these members, parts, regions, layers, and / or parts are defined by these terms. It is obvious that not. These terms are only used to distinguish one member, part, region, layer or portion from another region, layer or portion. Thus, the first member, part, region, layer or portion, which will be discussed below, may refer to the second member, component, region, layer or portion without departing from the teachings of the present invention.
  • FIG 1 shows an artificial bone tissue manufacturing system 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the artificial bone tissue manufacturing system 100 may include an imaging unit 111, a client computer 112, a server computer 121, and a processing unit 122.
  • the imaging unit 111 and the client computer 112 may be installed in the operating room or diagnostic room in the hospital system 110
  • the server computer 121 and the processing unit 122 is distinguished from the operating room or diagnostic room It may be installed in the artificial bone tissue processing and manufacturing system 120 disposed in a separate place.
  • Each component may allow remote access to each other through the network 130, as shown in FIG.
  • client computer 112 or server computer 121 may include a communication interface (not shown) for connecting to network 130.
  • a plurality of hospital systems 110 there are a plurality of hospital systems 110, and thus, a plurality of client computers 112 and imaging units 111, and the artificial bone tissue processing and manufacturing system 120 may be single. In this case, a many-to-one relationship may be established between the plurality of hospital systems 110 and one artificial bone tissue processing and manufacturing system 120.
  • the plurality of client computers and one server computer may be communicatively connected to each other through a network 130 including a wired and wireless communication network.
  • Client computer 112 or server computer 121 may be a permanent or temporary storage device for storage of application software and data, at least one or more databases stored in the permanent storage device or temporary storage device, and for controlling them. It may include a central processing unit. As an example of the database, first and second databases 123 and 124 provided on the server computer 121 side are illustrated.
  • the client computer 112 or server computer 121 also has a user interface including inputs such as a mouse, keyboard or touch panel, and outputs such as a monitor, projection display and head-up display.
  • the user interface may implement augmented reality in order to improve the reality and information transfer efficiency of a simulation to be described later.
  • Reference numeral 113 shows the user interface coupled to the client computer 112.
  • the user interface 113 of the client computer 112 may be shared remotely by the server 121.
  • the user interface 113 is a display
  • the contents operated by the user of the client computer 112 side are transmitted to the user of the server 121 side, and the user interface 113 is displayed through the display of the server side 121.
  • the same picture content embodied in can be displayed.
  • the contents operated by the user of the server 121 may be implemented in the user interface 113.
  • the implementation manner thereof may be realized through streaming of multimedia information or transmission and reception of control information using the Internet, but the present invention is not limited thereto.
  • the aforementioned components of the client computer 112 or server computer 121, the first and second databases 123, 124 are not limited to being implemented on a single computer, but may be implemented in a distributed or cloud manner.
  • the main data and executable programs of the client computer 112 are installed on the server computer 121, and the client computer 112 may download and use them.
  • the present invention is not limited to this.
  • the imaging unit 111 provided in the hospital system 110 photographs the target bone tissue of the patient, converts it into an electrical signal, and transmits it to the client computer 112.
  • the surgical bone may be partially or completely replaced, prosthetic, reconstructed, or reconstructed between existing or alternative bone tissue and adjacent bone tissue to reconstruct bone tissue such as, for example, oral maxillofacial bone, vertebrae, skull or limb bone by non-limiting examples of artificial bone tissue. Bone tissue that requires surgical operations such as fusion.
  • the imaging unit 111 may be an imaging device capable of generating any three-dimensional image information including information about the size, shape, location, or disease of the target bone tissue.
  • the imaging unit 111 may include, but are not limited to, at least one of an X-ray apparatus, a computed tomography (CT) apparatus, a magnetic resonance imaging (MRI) apparatus, and a positron emission tomography (PET) apparatus.
  • CT computed tomography
  • MRI magnetic resonance imaging
  • PET positron emission tomography
  • the imaging unit 111 may include an imaging apparatus capable of generating 2D image information capable of 3D rendering. have.
  • the 3D image information may include 3D image information of the target bone tissue for replacement, prosthesis, reconstruction, or fusion for the treatment of the target bone tissue.
  • the apparatus may further include three-dimensional image information about wound bed preparation of bone tissue and image information about adjacent bone tissue, muscle tissue, nerve tissue, or vascular tissue according to a surgical method. These are collectively referred to as three-dimensional image information of the target bone tissue.
  • the client computer 112 may obtain the image information of the target bone tissue from the imaging unit 111.
  • the client computer 112 may transmit the 3D image information of the acquired bone tissue to another computer through the network 130.
  • At least one or more of the methods may be transmitted to another computer via the network 130.
  • the identification information, disease name, or surgery method of the target bone tissue may be input through a user interface 113 by a medical person related to diagnosis or surgery.
  • the server computer 121 receives the image information of the surgical target bone tissue transmitted from the client computer 112 through a network 130 such as a wired communication network 62.
  • the transmitted video information may be encrypted, and may further include security information that can be permanently disclosed or only confirmed for a certain period of time in order to maintain confidentiality of the information.
  • the server computer 121 together with the image information, identification information corresponding to the anatomical name of the bone tissue, body information (eg, by way of non-limiting example, age, age, gender, height, weight, Bone density, anamnesis, disease name, and / or surgical method may be further received.
  • body information eg, by way of non-limiting example, age, age, gender, height, weight, Bone density, anamnesis, disease name, and / or surgical method may be further received.
  • the server computer 121 recognizes an image using the 3D image information of the target bone tissue and optionally, refers to at least one of the identification information, the body information, the disease name, and the surgery method.
  • the bone tissue to be operated may be identified, and 3D image information of a bone model for treatment corresponding to the bone tissue to be operated may be generated.
  • the 3D image information of the therapeutic bone tissue model may be single or plural.
  • the user may select one suitable from the 3D image information of the generated plurality of therapeutic bone tissue models.
  • the image information of the therapeutic bone tissue model generated by the server computer 121 is a non-limiting example of artificial bone tissue according to the treatment method of the bone tissue to be operated to reconstruct the long bone of the oral and maxillofacial bone, vertebra, skull or limbs. It may include information about any or all of the shapes, sizes, and locations suitable for replacement, prosthesis, reconstruction, or fusion between existing or replacement bone tissue and adjacent bone tissue.
  • additional information of at least one of identification information, disease name, and surgical method may be further generated in the image information of the therapeutic bone tissue model by the server computer 121.
  • At least one of the identification information, the disease name, and the operation method by the server computer 121 is for recommendation for guiding diagnosis, treatment, or surgery by the user (or medical person) of the server computer 121.
  • the user information may be matched or inconsistent with identification information, disease name, or surgery method transmitted from the client computer 110. When the information matches each other, it is possible to give confidence to the user's judgment, and when the information is inconsistent, the information may be used as suggestive information provided by the system, thereby compensating the user's judgment.
  • the server computer 121 is a permanent storage device or temporary storage device for storing data, and the three-dimensional image information of the therapeutic bone tissue model and optionally the additional data in the first database 123 recorded in the storage device.
  • Basic image information for generating information may be stored.
  • the basic image information includes image data of normal bone tissue collected from humans of age, sex, height, weight, or race, and optionally, identification information of the normal bone tissue, a related disease name, or a surgical method. It may further include information about.
  • the server computer 121 may detect the image information of the normal bone tissue corresponding to the 3D image information of the bone tissue to be operated from the basic image information, based on the 3D image information of the bone tissue to be surgically received from the client computer 112. Can be. In addition, the server computer 121 may detect additional output information regarding identification information of the normal bone tissue, a related disease name, or a surgical method together with the detected image information of the normal bone tissue. By combining the detected 3D image information of the normal bone tissue and optionally additional output information with the 3D image information of the normal bone tissue, the server computer 121 generates the 3D image information of the therapeutic bone tissue model. Can be.
  • the server computer 121 when there is image information for a pre- or post-stage of prosthetic, reconstruction, union or affected treatment as additional information about the surgical method of surgical target bone tissue received from the client computer 112.
  • the additional information is reflected in the image information of the normal bone tissue with reference to the additional information, and the correction is performed according to the shape, size, and position of the normal bone tissue according to the additional information.
  • Three-dimensional image information of the therapeutic bone tissue model may be generated.
  • the operation method of the target bone tissue received from the client computer 112 is prosthesis or union
  • the operation since the operation is not performed by completely replacing the normal bone tissue with artificial bone tissue, part of the image information of the normal bone tissue or Modification of the whole is required, and three-dimensional image information of the therapeutic bone tissue model based on the modified normal bone tissue image information may be generated.
  • the 3D image information of the normal bone tissue may be image information of the patient's past bone tissue of the past, or may further include image information of the other normal bone tissue in a symmetrical relationship to the bone tissue. can do.
  • the image information of the patient's own normal bone tissue may be utilized by the server computer 121 to identify the surgical target bone tissue and to generate three-dimensional image information of the therapeutic bone tissue model.
  • the server computer 121 fails to detect the image information of the normal bone tissue corresponding to the 3D image information of the bone tissue to be operated on, or for an independent separate reference purpose, the patient's past normal bone tissue image Alternatively, the left and right are inverted to generate three-dimensional image information of an alternative therapeutic bone tissue model and transmit it to the client computer 112, whereby the client computer 112 images the surgical bone tissue image and the three-dimensional image information of the therapeutic bone tissue model. It can also be easily compared and modified.
  • the server computer 121 has a shape substantially the same as the therapeutic bone tissue model
  • Information about at least one artificial bone tissue may be generated from the shape, material, microstructure, strength, surgical method, and surgical success rate of the artificial bone tissue when implemented as an artificial bone tissue.
  • Basic information of artificial bone tissue such as material, microstructure, strength, or surgical success rate of artificial bone tissue may be stored and managed in the second database 124, and information about the generated therapeutic bone tissue model may also be stored in the second database 124. Can be managed.
  • the material, microstructure, strength, or surgical success rate of the artificial bone tissue stored and managed in the second database 124 may be modified by the user or may further reflect additional information about the preference.
  • the first database 123 in which information about normal bone tissue for deriving the therapeutic bone tissue model is recorded
  • the second data in which information about the generated therapeutic bone tissue model and / or artificial bone tissue is recorded.
  • Base 124 may be implemented as separate databases, respectively, as shown in FIG. 1, but this is merely exemplary and may be implemented in a single database or multiplexed in a distributed or cloud system, and the present invention is directed to these implementation methods. This is not limited.
  • a network 130 such as &lt
  • RTI ID 0.0 &gt
  • the client computer 112 receives it and provides and recommends the information received from the server computer 121 to the user (eg, a physician) via the user interface 113, for example, a graphical interface such as a display device. can do.
  • the user can confirm the 3D image information and related additional information of the provided and recommended therapeutic bone tissue model through the user interface 113 of the client computer 112.
  • the client computer 112 has the 3D image information of the target bone tissue from the imaging unit 111 and the therapeutic bone tissue model received from the server computer 121.
  • Editing tools such as three-dimensional movement, rotation, symmetry, cropping, part creation, zooming, zooming of graphical objects, simulation tools according to surgical methods such as prosthetics, reconstruction or union, comparison tools between graphical objects, Or a dedicated program or software module, such as a dimension measurement tool.
  • the user may modify and store 3D image information of the target bone tissue and / or 3D image information of the therapeutic bone tissue model received from the server computer 121 through the dedicated program or software.
  • the user receives the 3D image information of the therapeutic bone tissue model provided and recommended from the server computer 120 through the user interface of the client computer 112 when it is determined to be suitable for the treatment of the patient. can do.
  • the 3D image information of the therapeutic bone tissue model provided and recommended from the server computer 120 through the simulation needs to be modified for the treatment of the patient, it is determined by the user during the simulation process.
  • the 3D image information of the modified bone tissue model is generated by reflecting the modified information.
  • the user accepts the 3D image information of the therapeutic bone tissue model provided and recommended by the server computer 120 as it is, or the user modifies the generated 3D image information of the therapeutic bone tissue model. If the 3D image information of the therapeutic bone tissue model for the treatment of the target bone tissue is confirmed by receiving the generated information of the user, the 3D image information of the therapeutic bone tissue model is 3 Can be converted to the dimensional image information.
  • at least one additional information such as material, microstructure, strength, and surgical method of the artificial bone tissue may be determined along with the image information of the artificial bone tissue.
  • the server computer 121 learns the information received or modified as it is or is corrected by the user with respect to the image information of the normal bone tissue pre-stored in the first database 123, and is provided and recommended by the server computer 120.
  • the accuracy and reliability of the image information of the therapeutic bone tissue model can be further improved.
  • Algorithms for such learning may be based on codebooks of neural networks or vector quantizers as non-limiting examples.
  • the algorithm for learning can be personalized or shared for each user, thereby improving the accuracy of the detection of three-dimensional image information of the next treatment bone tissue model and reducing the time required.
  • the three-dimensional image information of the confirmed artificial bone tissue may be stored in any digital format decodable by the processing unit 122 described later, or by way of non-limiting example, Autocad TM , Catia TM , Solidworks TM ), Or may be stored in the database 124 in a digital format of three-dimensional image information supported by commercial software, such as MIMICS TM , or 3D MAX- TM .
  • the processing unit 122 receives artificial bone tissue image information stored in the second database 124 of the server computer 121 and optionally additional information such as material and strength of the artificial bone tissue, and based on this, the three-dimensional shape Artificial bone tissue 125 can be processed.
  • the processing unit 122 may process the artificial bone tissue 125 by relatively moving the processing tool and the table in three dimensions based on the image information or additional information. Processing of the artificial bone tissue 125 may be performed by a milling method using a commercial milling machine. If necessary, a multi-axis 4-axis or 5-axis milling machine or a dental prosthesis processing machine may be used to implement various curved surfaces of the artificial bone tissue 125.
  • the processing unit 122 may directly form the artificial bone tissue 125 using a processing tool and a ceramic material, optionally forming a preliminary artificial bone tissue, after processing the main sintering process By performing the artificial bone tissue 125 may be formed.
  • the strength of the preliminary artificial bone tissue is weak compared to the artificial bone tissue 125, after which the artificial bone tissue 125 having a strength enough to be used in the actual human body by the main sintering process can be formed.
  • the second database 124 of the server computer 121 may further include information on the shrinkage ratio of the sintered body in the present sintering process, 122 may use this.
  • Information on the shrinkage rate may be variously considered according to the properties of the material. For example, when the preliminary artificial bone tissue is hydroxyapatite (HA), the shrinkage rate may be 5 to 30% over all sides of the preliminary artificial bone tissue.
  • HA hydroxyapatite
  • various three-dimensional printers can be used to implement the complex shape of the artificial bone tissue (125).
  • Artificial bone tissue 125 may be directly printed using a 3D printer.
  • the artificial bone tissue 125 may be formed by three-dimensional printing a mold part (not shown) for forming the artificial bone tissue 125 and filling a curable compound inside the printed mold part. .
  • the mold portion may be removed from the outer surface of the artificial bone tissue 125.
  • the second database 124 of the server computer 121 may further include three-dimensional shape and thickness information of the mold part.
  • the curable compound may be a calcium phosphate compound
  • the calcium phosphate compound may include a liquid phase and a powdered solid phase containing one or more solid compounds of calcium and / or phosphate, And when the solid phase is mixed in an appropriate ratio, to precipitate one or more other solid compounds to form a paste that is cured at room temperature or body temperature, wherein at least one of the solid compounds may be calcium phosphate.
  • the solid calcium phosphate compound is hydroxyapatite (HA), Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 ; Amorphous calcium phosphate (ACP), Ca x (PO 4) y H 2 O; Monocalcium phosphate monohydrate (MCPH), CaH 4 (PO 4 ) 2 H 2 O; Dicalcium phosphate dihydrate (DCPD) or Bruce Heights, CaHPO 4 .2H 2 O; Dicalcium phosphate anhydride (DCPA), CaHPO 4 ; Precipitated or calcium deficient apatite (CDA); Alpha- or beta-tricalcium phosphate ( ⁇ -TCP, ⁇ -TCP), Ca 3 (PO 4 ) 2 ; Tetracalcium phosphate (TTCP), Ca 4 P 2 O 9 ; And calcium carbonate CaCO 3 and the like.
  • the powdered solid calcium phosphate compound is composed of calcium and / or hydroapatite (HA), ⁇ -TCP, ⁇ -TCP, ACP, MCPH, DCPA, CDA, CaCO 3 and mixtures thereof. It may include one or more of the phosphate compounds selected from the group.
  • the powdered solid phase may further include at least one synthetic polymer or a biopolymer such as hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC).
  • HPMC hydroxypropyl methyl cellulose
  • a powdered solid phase comprising ⁇ -TCP is more preferred.
  • the ⁇ -TCP is easily converted to calcium-deficient hydroxyapatite (CDA) in aqueous solution, and can use this property to form apatite CPCs.
  • CDA calcium-deficient hydroxyapatite
  • Artificial bone tissue 125 includes, but is not limited to, hydroxyapatite, bioactive glass, beta-tricalcium phosphate, dicalcium phosphate dihydrate. , Titanium or alloys thereof (Ti6Al4V Extra Low Interstitial), polyetheretherketone (PEEK) or PEEK / calcium phosphate ceramic composites, such as polymers, metals, ceramic materials or two or more of them Such material may be one specified by a user.
  • artificial bone tissue 125 may have a variety of other materials and microstructures, depending on the desired human characteristics.
  • the processing unit 122 may manufacture the artificial bone tissue 125 using a mold. If necessary, the processing unit 122 may further perform a chemical treatment process such as supplying additional energy, such as pressing or heating, or oxidation or reduction, to the artificial bone tissue 125. In addition, artificial bone tissue 125 produced by the processing unit 122 may be sterilized or antibacterial treatment, and may be packaged in a suitable manner for delivery.
  • the packaged artificial bone tissue 125 may be transported to the hospital system 110 for surgery of the patient by a delivery system 140 that may maintain proper storage of the artificial bone tissue 125.
  • the delivery system 140 may, for example, connect to the hospital system 110 and the artificial bone tissue manufacturing system 120 via a wireless communication network 63 as a non-limiting example that may be connected to a network, and may be used in general land, aerospace or Combined with maritime transport devices, the artificial bone tissue produced by the artificial bone tissue manufacturing system 120 can be quickly and accurately delivered to the hospital system 110.
  • FIG. 2 and 3 is a flow chart illustrating a method of manufacturing artificial bone tissue according to an embodiment of the present invention.
  • three-dimensional imaging information of the surgical target bone tissue is generated by photographing a patient's target bone tissue by a three-dimensional imaging device such as an X-ray apparatus, a CT apparatus, an MRI apparatus, and a PET apparatus (S10).
  • the three-dimensional image information of the bone tissue to be operated may be converted into data in a suitable digital format that is easily documented and / or edited as a series of three-dimensional graphic data such as identification, editing or measurement.
  • the operation target bone tissue may be identified, and 3D image information of the treatment bone tissue model corresponding to the operation target bone tissue may be generated (S20).
  • Identification of the bone tissue to be operated may be performed through image recognition by contrast with 3D image information of normal bone tissue.
  • the surgical target bone tissue may be identified by referring to at least one of identification information, body information, disease name, and surgical method regarding the anatomical name of the corresponding bone tissue. have.
  • 3D image information of at least one therapeutic bone tissue model corresponding to the target bone tissue may be generated (S20).
  • the 3D image information of the therapeutic bone tissue model includes a base including image information of normal bone tissue collected from human bodies by age, gender, height, weight, or race. Image information may be detected from a stored database.
  • the three-dimensional image information of the therapeutic bone tissue model, the image information on the past target bone tissue of the patient or the image of the normal bone tissue on the other side of the human body in the left and right symmetric relationship of the target bone tissue It may be detected from a database containing information.
  • verification may be performed to determine whether the generated therapeutic bone tissue model is suitable for the treatment of the target bone tissue according to a surgical method such as replacement, prosthesis, reconstruction, or fusion of the target bone tissue (S30).
  • a surgical method such as replacement, prosthesis, reconstruction, or fusion of the target bone tissue (S30).
  • the 3D image information of the therapeutic bone tissue model and the 3D image information of the target bone tissue may be compared with each other to determine the sameness or suitability therebetween.
  • the verification may be achieved through a simulation of applying the 3D image information of the therapeutic bone tissue model to the 3D image information of the target bone tissue in accordance with the surgical method.
  • the verification may be achieved through a simulation of applying the 3D image information of the therapeutic bone tissue model to the 3D image information of the target bone tissue in accordance with the surgical method.
  • Dedicated programs or software modules such as editing tools, comparison tools between graphical objects, or dimensional measurement tools, may be provided. The user may use these modules to perform simulations through a suitable user interface, and suitable correction information for the three-dimensional image information of the therapeutic bone tissue model may be generated.
  • the correction information is reflected in the three-dimensional image information of the therapeutic bone tissue model (S45), thereby the therapeutic bone tissue model 3D image information is determined (S50). If there is no modification to the generated therapeutic bone tissue model, the 3D image information of the proposed therapeutic bone tissue model will be determined as it is (S50).
  • a learning algorithm may be performed through the replacement bone tissue image by modifying a 3D image of normal bone tissue stored in the database according to the correction information.
  • the 3D image information of the therapeutic bone tissue model is determined, the 3D image information of the artificial bone tissue to be produced is generated, and the artificial bone tissue may be manufactured based on this (S60).
  • the artificial bone tissue may include, but is not limited to, hydroxyapatite, bioactive glass, beta-tricalcium phosphate, dicalcium phosphate dihydrate, titanium or its It can be produced by biocompatible polymer-based, metal-based, ceramic-based materials such as alloying materials (Ti6Al4V Extra Low Interstitial), Polyetheretherketone (PEEK) or PEEK / Calcium Phosphate-based ceramic composites or composite materials of two or more thereof.
  • alloying materials Ti6Al4V Extra Low Interstitial
  • PEEK Polyetheretherketone
  • PEEK PEEK / Calcium Phosphate-based ceramic composites or composite materials of two or more thereof.
  • an artificial disc in the case of an artificial disc, it may be manufactured by coating a biocompatible metal such as titanium on the central portion including the polyurethane core and on the upper and lower portions of the central portion.
  • the artificial bone tissue may be made of various materials according to the characteristics of the human bone tissue.
  • the artificial bone tissue may be sterilized after preparation.
  • the artificial bone tissue when the artificial bone tissue is manufactured at a remote location, it may be shipped to the hospital for the treatment of the patient by a suitable delivery system (S70).
  • the artificial bone tissue eg, artificial disc
  • the artificial bone tissue that has been delivered may be implanted or prosthetic into a surgical target bone tissue located at the neck or waist of a patient by a user (doctor).
  • a surgical method such as replacing, prosthetic, reconstructing, or fusion between bone tissue and bone tissue by replacing part or all of the target bone tissue to be treated by a fracture or disease such as genetic defect or inflammation.
  • artificial bone tissue suitable for its shape, size and / or position can be produced quickly and inexpensively.
  • the artificial bone tissue is produced quickly and inexpensively, thereby reducing the operation time, and by using a suitable simulation, the treatment result by minimally invasive may be achieved.
  • the manufacturing method described above is a computer system for generating a therapeutic bone tissue model by configuring a hospital system in which a client computer is provided and a manufacturing system in which a server computer is provided in a many-to-one manner, and thus the success rate by accumulating the treatment results.
  • an advantage may be provided to further improve the reliability of the proposed function.
  • preliminary artificial bone tissue may be formed and processed to form artificial bone tissue.
  • the 3D image information for forming the preliminary artificial bone tissue is determined using the 3D image information (S51). It may include.
  • the 3D image information for forming the preliminary artificial bone tissue may be determined in consideration of the shrinkage rate of the preliminary artificial bone tissue and the additional process from the 3D image information of the therapeutic bone tissue model.
  • the shrinkage rate should be determined in consideration of the sintering conditions and materials of the preliminary artificial bone tissue.
  • Preliminary artificial bone tissue may be manufactured using 3D image information of the determined therapeutic bone tissue model and 3D image information for forming the preliminary artificial bone tissue (S61).
  • the preliminary artificial bone tissue may have a weaker strength than the therapeutic artificial bone tissue because it is sintered by performing a first heat treatment at a relatively low temperature. Therefore, damage to bone tissue at the time of molding can be reduced, and processing into a desired shape can be facilitated.
  • the preliminary artificial bone tissue formed through the primary heat treatment and molding step may be manufactured as a therapeutic artificial bone tissue through the main sintering process (S62). Since the preliminarily processed preliminary artificial bone tissue was modeled according to the 3D image information in consideration of the shrinkage ratio by the main sintering process, the therapeutic artificial bone tissue formed through the main sintering process was determined in the 3D image information determining step (S50). It may be molded to correspond to the 3D image information.
  • the main sintering process may include a second heat treatment step having a temperature higher than the first heat treatment temperature and a slow cooling step of sintering the second heat treated artificial bone tissue while gradually lowering the temperature.
  • the first heat treatment step may be performed at 400 to 800 °C
  • the second heat treatment step may be performed at 700 to 1,300 °C.
  • the results of examining the shrinkage of each side of the preliminary artificial bone tissue as follows.
  • the preliminary artificial bone tissue is contracted uniformly in all directions when performing the second heat treatment, which shows a shrinkage of about 18%.
  • the shrinkage rate is included in 3D image information for forming preliminary artificial bone tissue and should be considered when forming the preliminary artificial bone tissue.
  • FIG. 4 is a block diagram of a guide system 200 for a computer-based surgical operation using artificial bone tissue in accordance with an embodiment of the present invention.
  • the guide system 200 may include a generation unit 221, a simulation performing unit 212, and a processing unit 222 of a therapeutic bone tissue model. These components 221, 212, 222 may be composed of a single computer or a plurality of computers. The rectangular dotted line illustrates that the generation unit 221 and the simulation performing unit 212 of the therapeutic bone tissue model are implemented as a single computer.
  • a client-server relationship may be established between the plurality of computers as described with reference to FIG. 1.
  • At least one or more databases 223 and 224 may be further provided with the computers.
  • These components may be present in one hospital, or may be distributed in hospitals and artificial bone tissue manufacturers, the present invention is not limited thereto.
  • the generation unit 221 of the therapeutic bone tissue model acquires 3D image information of the target bone tissue from the imaging unit 211, and identifies the target bone tissue based on the 3D image information of the target bone tissue. Three-dimensional image information of the therapeutic bone tissue model corresponding to the surgical target bone tissue may be generated.
  • the generation unit 221 of the therapeutic bone tissue model may serve as a server computer. In this case, the surgical object obtained by being connected to the imaging unit 211 between the imaging unit and the generation unit 221 of the therapeutic bone tissue model is obtained.
  • a client computer for transmitting 3D image information of bone tissue to the generation unit 221 of the therapeutic bone tissue model may be disposed.
  • the generation unit 221 of the therapeutic bone tissue model is stored in the first database 223 in which basic image information including image information of normal bone tissue collected from human bodies by age, gender, height, weight, or race is stored.
  • the 3D image information of the treatment bone tissue model may be detected from the basic image information, and the detected 3D image information of the treatment bone tissue model may be transmitted to the simulation performing unit 212.
  • information about at least one artificial bone tissue among the shape, material, microstructure, strength, surgical method, and success rate of the artificial bone tissue may be generated.
  • Basic information of artificial bone tissue such as material, microstructure, strength or surgical success rate of artificial bone tissue may be stored and managed in the second database 224, and information about the generated therapeutic bone tissue model may also be stored in the second database 224.
  • the material, microstructure, strength, or surgical success rate of the artificial bone tissue stored and managed in the second database 224 may be modified by the user or may further reflect additional information about the preference.
  • the simulation performing unit 212 may access the generation unit 221 of the therapeutic bone tissue model to receive 3D image information of the therapeutic bone tissue model, and perform verification of the therapeutic bone tissue model.
  • the verification may be achieved through a simulation of applying the 3D image information of the therapeutic bone tissue model to the 3D image information of the target bone tissue. To this end, the verification may be performed based on a user input through a user interface for outputting user input or information or a proposal of the generation unit 221 of a therapeutic bone tissue model.
  • 3D image information of the therapeutic bone tissue model may be determined.
  • the verifying step if there are modifications to the 3D image information of the therapeutic bone tissue model, the result may be stored in a database and reflected in a future proposal by a learning algorithm.
  • the user input may include a command received from a user using at least one of an editing tool, a comparison tool, or a dimension measuring tool of a graphic object to modify 3D image information of the therapeutic bone tissue model according to a surgical method.
  • Proposal of the therapeutic bone tissue model may be achieved by reflecting information on at least one of the surgical method of the prosthesis, reconstruction, fusion and imaging information before or after the treatment of the affected area.
  • the processing unit 222 manufactures the artificial bone tissue 225 from the 3D image information of the determined therapeutic bone tissue model.
  • the manufactured artificial bone tissue 225 may be delivered to a hospital for treatment of a patient through sterilization and packaging.
  • FIG. 5 is an image of the spine-shaped preliminary artificial bone tissue (left) and final artificial bone tissue (right) manufactured according to the manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
  • the artificial bone tissue products sintered after the pre-sintering step at the first heat treatment temperature and the pre-artificial bone tissue prepared by processing and the main sintering step at the second heat treatment temperature It can be seen that the shrinkage uniformly in all directions. Therefore, it can be seen that the customized mass production of artificial bone tissue is possible using the system and method for manufacturing artificial bone tissue according to an embodiment of the present invention.

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Abstract

본 발명은 인공 골조직의 제조 시스템 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 인공 골조직 제조 시스템은, 환자의 수술 대상 골조직을 촬영하여 3 차원 영상 정보를 생성하는 촬상부로부터 상기 수술 대상 골조직의 상기 영상 정보를 획득하고, 상기 영상 정보의 송신을 위해 네트워크에 결합되며, 사용자의 입력 또는 정보의 출력을 위한 사용자 인터페이스를 포함하는 클라이언트 컴퓨터; 상기 클라이언트 컴퓨터로부터 수신된 상기 수술 대상 골조직의 상기 영상 정보에 기초하여, 상기 수술 대상 골조직을 식별하고 상기 수술 대상 골조직에 대응하는 적어도 하나 이상의 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 생성하며, 상기 클라이언트 컴퓨터에 의해 상기 적어도 하나 이상의 치료용 골조직 모델의 상기 영상 정보가 검증 및 확정되도록 상기 적어도 하나 이상의 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 상기 클라이언트 컴퓨터에 전송하는 서버 컴퓨터; 및 상기 서버 컴퓨터로부터 확정된 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보에 기초하여 인공 골조직을 제조하는 가공부를 포함할 수 있다.

Description

인공 골조직의 제조 시스템 및 이의 제조 방법
본 발명은 골조직의 외과적 수술을 위한 컴퓨터 가이드 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 수술 대상 골조직의 치료를 위한 인공 골조직의 제조 시스템 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 골조직이 골절되거나 유전적 질환에 의한 기형 또는 결손, 또는 염증과 같은 질환에 의한 골조직의 소실을 치료하는 경우, 인공 골조직을 이용한 재건, 교체, 또는 보철과 같은 외과적 수술에 의한 치료는 바람직하다. 이러한 골조직의 재건, 교체 또는 보철을 위해서는, 필요한 골조직의 형상, 크기 및/또는 위치를 고려한 적합한 인공 골조직이 제조되어야 한다.
종래에는 환자의 수술 대상 골조직을 육안 또는 컴퓨터 단층 촬영(CT)과 영상 진단 장치를 통해 확인하고, 자가 이식으로서 환자의 치료에 적합한 조직을 타 기관에서 추출하거나 타가 이식으로서 기증된 인체 골조직을 수술 중에 환자의 치료에 적합하도록 가공하는 방식으로 골조직이 준비되었다. 어느 경우에나, 수술을 진행하는 의사는 대체적인 크기, 형상, 및/또는 질환에 따른 골조직의 부분 제거와 같은 요인을 고려하여 대체용 골조직을 정밀하게 가공하여 수술에 적용하였다. 그러나, 상기 수술 중에 이와 같이 골조직을 제조하는 경우, 수술하는 의료진의 고도의 경험이 요구되고, 때로는 수술 중 정확한 골조직의 가공이 어려워 불필요한 침습에 의해 과도한 조직 손상을 초래하거나, 적용될 골조직이 부정확하게 제조되어 수술 후 추가적인 후유증을 유발할 수도 있다. 또한, 수술 중 가공에 의한 장시간의 수술 시간도 문제가 된다.
상기 자가 이식의 경우, 공여부의 조직 결함을 유발하므로 2차 결손을 유도하는 점이 문제점이다. 또한, 타가 이식의 경우에도, 상기 기증된 인체 골조직은 사회 또는 문화에 따라 윤리적 또는 법적 문제를 갖기 때문에 이의 적용에 한계가 있다. 따라서, 기증된 인체 골조직보다 인공 골조직을 이용하여 환자의 치료를 하는 것은 바람직하다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 수술 대상 골조직의 외과적 수술에 의한 치료를 위하여 의료진의 고도의 경험이 없더라도 정확하고 신속하게 인공 골조직을 제조할 수 있으며 상기 인공 골조직의 제조 또는 적용을 위해 상기 외과적 수술에 수반되는 침습을 최소화하고 치료의 소요 시간을 단축할 수 있는 인공 골조직의 제조 시스템 또는 외과적 수술의 가이드 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 전술한 이점을 갖는 인공 골조직의 제조 방법을 제공하는 데 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 인공 골조직의 제조 시스템은 환자의 수술 대상 골조직을 촬영하여 3 차원 영상 정보를 생성하는 촬상부로부터 상기 수술 대상 골조직의 상기 영상 정보를 획득하고, 상기 영상 정보의 송신을 위해 네트워크에 결합되며, 사용자의 입력 또는 정보의 출력을 위한 사용자 인터페이스를 포함하는 클라이언트 컴퓨터; 상기 클라이언트 컴퓨터로부터 수신된 상기 수술 대상 골조직의 상기 영상 정보에 기초하여, 상기 수술 대상 골조직을 식별하고 상기 수술 대상 골조직에 대응하는 적어도 하나 이상의 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 생성하며, 상기 클라이언트 컴퓨터에 의해 상기 적어도 하나 이상의 치료용 골조직 모델의 상기 영상 정보가 검증 및 확정되도록 상기 적어도 하나 이상의 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 상기 클라이언트 컴퓨터에 전송하는 서버 컴퓨터; 및 상기 서버 컴퓨터로부터 확정된 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보에 기초하여 인공 골조직을 제조하는 가공부를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 인공 골조직의 제조 가공부에 의해 제조된 상기 인공 골조직을 병원 시스템으로 전달하는 배송 시스템을 더 포함할 수 있다. 상기 촬상부는 X-레이 장치, 컴퓨터 단층촬영(computed tomography 또는 computerized axial tomography) 장치, MRI(magnetic resonance imaging) 장치, 광간섭 단층촬영(optical coherence tomography) 장치, 초음파 영상 장치 및 PET(positron emission tomography) 장치 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 클라이언트 컴퓨터는 상기 수술 대상 골조직의 상기 영상 정보와 함께 상기 수술 대상 골조직의 식별 정보, 질환 명칭 및 수술 방법 중 적어도 하나 이상의 추가적 정보를 상기 서버 컴퓨터에 제공하고, 상기 수술 대상 골조직의 상기 영상 정보와 함께 상기 추가적 정보를 참조하여 상기 서버 컴퓨터가 상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 생성할 수 있다. 상기 서버 컴퓨터는 연령별, 성별, 신장별, 체중별 또는 인종별의 인체들에서 수집된 정상 골조직의 영상 정보들을 포함하는 기초 영상 정보가 저장된 제 1 데이터 베이스를 포함하고, 상기 서버 컴퓨터는 상기 기초 영상 정보로부터 상기 치료용 골조직 모델의 상기 3 차원 영상 정보를 생성할 수 있다.
상기 제 1 데이터 베이스에는 상기 정상 골조직의 식별 정보, 관련 질환 명칭 또는 수술 방법에 관한 정보들이 더 포함될 수 있다. 또한, 상기 제 1 데이터 베이스에는 상기 환자의 과거의 해당 수술 대상 골조직에 관한 영상 정보 또는 상기 수술 대상 골조직의 좌우 대칭 관계에 있는 다른 쪽의 정상 골조직에 관한 영상 정보들이 더 포함될 수 있다.
상기 클라이언트 컴퓨터는 상기 수술 대상 골조직의 상기 영상 정보와 함께 상기 수술 대상 골조직의 수술 방법을 상기 서버 컴퓨터에 전송하고, 상기 서버 컴퓨터는 상기 수술 방법을 참조하여, 상기 정상 골조직의 영상 정보를 수정하여 상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 생성할 수 있다. 상기 서버 컴퓨터는 상기 인공 골조직의 형상, 재료, 미세 조직, 강도, 수술 방법 및 수술 성공률 중 적어도 어느 하나의 정보가 저장되는 제 2 데이터 베이스를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 클라이언트 컴퓨터는 상기 사용자 인터페이스를 통하여 사용자가 상기 서버 컴퓨터로부터 제공된 상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 수술 방법에 따라 시뮬레이션할 수 있는 그래픽 객체의 편집, 비교 또는 치수 측정을 수행할 수도 있다. 또한, 상기 사용자는 상기 시뮬레이션 결과를 통해 상기 서버 컴퓨터로부터 전송된 상기 치료용 골조직 모델을 수용하거나 이를 수정하는 단계를 통하여 상기 치료용 골조직 모델이 확정될 수 있다. 이를 위해, 상기 클라이언트 컴퓨터는 상기 시뮬레이션을 수행하기 위한 그래픽 객체의 편집 도구, 비교 도구 및 치수 측정 도구 중 적어도 어느 하나를 포함할 수도 있다.
상기 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 시스템은 환자의 수술 대상 골조직을 촬영하여 3 차원 영상 정보를 생성하는 촬상부에 결합되고, 사용자의 입력 또는 정보의 출력을 위한 사용자 인터페이스를 포함하는 컴퓨터 기반의 외과적 수술용 가이드 시스템이다. 일 실시예에 따르면, 상기 가이드 시스템은, 상기 촬상부로부터 상기 수술 대상 골조직의 3 차원 영상 정보를 획득하고, 상기 수술 대상 골조직의 3 차원 영상 정보에 기초하여, 상기 수술 대상 골조직을 식별하고 상기 수술 대상 골조직에 대응하는 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 생성하는 치료용 골조직 모델의 생성부; 사용자 입력 또는 정보의 출력을 위한 사용자 인터페이스 및 상기 사용자 인터페이스를 통한 사용자 입력 또는 상기 치료용 골조직 모델의 제안에 기초하여, 상기 치료용 골조직 모델의 검증을 수행하고, 상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 확정하는 시뮬레이션 수행부; 및 상기 확정된 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보로부터 인공 골조직을 제조하는 가공부를 포함할 수 있다.
상기 치료용 골조직 모델의 검증은 상기 수술 대상 골조직의 3 차원 영상 정보에 상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 적용하는 시뮬레이션을 통해 달성될 수 있다. 상기 사용자 입력은, 수술 방법에 따라 상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 수정할 수 있도록 그래픽 객체의 편집 도구, 비교 도구 또는 치수 측정 도구 중 적어도 어느 하나를 이용하여 사용자로부터 수신되는 명령어를 포함할 수 있다.
상기 치료용 골조직 모델의 제안은 보철, 재건, 유합 및 환부 처치의 이전 또는 이후 단계에 대한 영상 정보 중 적어도 어느 하나의 수술 방법에 관한 정보를 반영하여 달성될 수 있다. 상기 치료용 골조직 모델의 생성부는 연령별, 성별, 신장별, 체중별 또는 인종별의 인체들에서 수집된 정상 골조직의 영상 정보들을 포함하는 기초 영상 정보가 저장된 제 1 데이터 베이스에 접속하여, 상기 기초 영상 정보로부터 상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 검출하고, 검출된 상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 상기 시뮬레이션 수행부에 전달하고, 상기 시뮬레이션 수행부는 상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 상기 사용자 인터페이스에 출력하여 상기 검증을 준비할 수 있다.
상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 인공 골조직의 제조 방법은, 환자의 수술 대상 골조직을 촬영하여 상기 수술 대상 골조직의 3 차원 영상 정보를 생성하는 단계; 상기 수술 대상 골조직의 3 차원 영상 정보에 기초하여, 상기 수술 대상 골조직을 식별하고, 상기 수술 대상 골조직에 대응하는 적어도 하나 이상의 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 생성하는 단계; 상기 적어도 하나 이상의 치료용 골조직 모델의 적합성을 검증하는 단계; 상기 검증 단계에서, 상기 적어도 하나 이상의 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보의 수정이 없는 경우 상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 확정하는 단계; 상기 검증하는 단계에서, 상기 적어도 하나 이상의 치료용 골조직 모델의 3 차원 정보의 수정 정보가 있는 경우 상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보에 상기 수정 정보를 반영하여 상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 확정하는 단계; 및 상기 확정된 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보로부터 인공 골조직을 제조하는 단계에 의해 수행될 수 있다. 상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 생성하는 단계에서, 보철, 재건, 유합 및 환부 처치의 이전 또는 이후 단계에 대한 영상 정보 중 적어도 어느 하나의 추가적 정보를 반영하여 상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 생성할 수 있다.
또한, 상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 생성하는 단계에서, 상기 수술 대상 골조직의 상기 3 차원 영상 정보와 함께 상기 수술 대상 골조직의 식별 정보, 질환 명칭 및 수술 방법 중 적어도 하나 이상의 추가적 정보를 참조하여 상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 생성할 수도 있다. 상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 생성하는 단계에서, 연령별, 성별, 신장별, 체중별 또는 인종별의 인체들에서 수집된 정상 골조직의 영상 정보들을 포함하는 기초 영상 정보가 저장된 제 1 데이터 베이스가 제공되고, 상기 기초 영상 정보로부터 상기 치료용 골조직 모델의 상기 3 차원 영상 정보를 검출하는 단계가 수행될 수도 있다.
상기 제 1 데이터 베이스에는 상기 정상 골조직의 식별 정보, 관련 질환 명칭 또는 수술 방법에 관한 추가적 정보들이 더 저장되고, 상기 수술 방법을 참조하여, 상기 정상 골조직의 영상 정보를 수정하여 상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 생성할 수도 있다. 상기 인공 골조직의 형상, 재료, 미세 조직, 강도, 수술 방법 및 수술 성공률 중 적어도 어느 하나의 정보가 저장되는 제 2 데이터 베이스가 제공될 수도 있다. 또한, 상기 검증하는 단계는, 3 차원 영상 정보로부터 구현된 그래픽 객체의 편집, 비교 또는 치수 측정에 의하여 상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 수술 방법에 따라 시뮬레이션하는 단계에 의해 수행될 수도 있다. 또한, 상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 확정하는 단계는, 상기 정상 골조직의 3 차원 영상 정보를 대체 골조직의 3 차원 영상 정보로 대체하여 학습을 수행하는 단계를 더 수행할 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 촬영된 수술 대상 골조직의 3 차원 영상 정보를 식별하고 상기 수술 대상 골조직에 대응하는 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 생성하는 서버 컴퓨터와 상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 검증 및 확정하는 클라이언트 컴퓨터의 공조에 의해 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 확정하고, 상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보에 기초하여 인공 골조직을 제조함으로써, 의료진의 고도의 경험이 없더라도 정확하고 신속하게 인공 골조직을 제조할 수 있으며 상기 인공 골조직의 제조 또는 적용을 위해 상기 외과적 수술에 수반되는 침습을 최소화하고 치료의 소요 시간을 단축할 수 있는 인공 골조직의 제조 시스템 또는 외과적 수술의 가이드 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 전술한 이점을 갖는 인공 골조직의 제조 방법이 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공 골조직 제조 시스템을 나타내는 것이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공 골조직의 제조 방법을 도시하는 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인공 골조직을 이용한 컴퓨터 기반의 외과적 수술의 가이드 시스템의 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제조 방법에 따라 제조된 척추 형상의 예비 인공 골조직(좌) 및 최종 인공 골조직(우)의 이미지이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
또한, 이하의 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
본 명세서에서 제 1, 제 2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안 됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제 1 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제 2 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공 골조직 제조 시스템(100)을 나타내는 것이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 인공 골조직 제조 시스템(100)은 촬상부(111), 클라이언트 컴퓨터(112), 서버 컴퓨터(121) 및 가공부(122)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 촬상부(111) 및 클라이언트 컴퓨터(112)는 병원 시스템(110) 내 수술실 또는 진단실에 설치될 수 있고, 서버 컴퓨터(121) 및 가공부(122)는 수술실 또는 진단실과는 구별되는 별개의 장소에 배치되는 인공 골조직 가공 및 제조 시스템(120)에 설치될 수 있다. 각 구성 요소들은 필요한 경우 도 1에 도시된 바와 같이 네트워크(130)를 통해서 서로 원격지간 접속을 허용할 수 있다. 이를 위하여, 클라이언트 컴퓨터(112) 또는 서버 컴퓨터(121)는 네트워크(130)에 접속하기 위한 통신 인터페이스(미도시)를 포함할 수도 있다.
일 실시예에서, 병원 시스템(110)은 복수 개이고, 그에 따라 클라이언트 컴퓨터(112)와 촬상부(111)도 복수 개일 수 있으며, 인공 골조직 가공 및 제조 시스템(120)은 단일할 수 있다. 이 경우 복수 개의 병원 시스템(110)과 하나의 인공 골조직 가공 및 제조 시스템(120) 사이에 다대일 관계가 성립될 수 있다. 복수의 클라이언트 컴퓨터들과 하나의 서버 컴퓨터는 유무선 통신망을 포함하는 네트워크(130)를 통해 상호간 통신 가능하게 연결될 수 있다.
클라이언트 컴퓨터(112) 또는 서버 컴퓨터(121)는 응용 소프트웨어 및 자료의 저장을 위한 영구 저장 장치 또는 임시 저장 장치, 상기 영구 저장 장치 또는 임시 저장 장치에 저장된 적어도 하나 이상의 데이터 베이스들, 및 이들을 제어하기 위한 중앙처리장치를 포함할 수 있다. 상기 데이터 베이스의 예로서, 서버 컴퓨터(121) 측에 마련된 제 1 및 제 2 데이터 베이스들(123, 124)이 예시되어 있다. 또한, 클라이언트 컴퓨터(112) 또는 서버 컴퓨터(121)는 마우스, 키보드 또는 터치 패널과 같은 입력부, 및 모니터, 프로젝션 디스플레이 및 헤드업 디스플레이와 같은 출력부를 포함하는 사용자 인터페이스를 갖는다. 상기 사용자 인터페이스는 후술하는 시뮬레이션의 현실감과 정보 전달 효율의 향상을 위해 증강 현실을 구현할 수도 있다. 참조 부호 113은 클라이언트 컴퓨터(112)에 결합된 상기 사용자 인터페이스를 도시한다.
일 실시예에서, 클라이언트 컴퓨터(112)의 사용자 인터페이스(113)는 서버(121)에 의해 원격지간 공유될 수 있다. 예를 들면, 사용자 인터페이스(113)가 디스플레이인 경우, 클라이언트 컴퓨터(112)측의 사용자가 동작시키는 내용은 서버(121)측 사용자에게 전송되어 서버측(121)의 디스플레이를 통해 사용자 인터페이스(113)에 구현된 동일한 화상 내용이 시현될 수 있다. 마찬가지로, 서버(121)측 사용자가 동작시키는 내용이 사용자 인터페이스(113)에 구현될 수도 있다. 이의 구현 방식은 인터넷을 이용한 멀티미디어 정보의 스트리밍 또는 제어 정보의 송수신을 통해 실현될 수 있으며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
클라이언트 컴퓨터(112) 또는 서버 컴퓨터(121), 제 1 및 제 2 데이터 베이스들(123, 124)의 전술한 구성 요소들은 단일 컴퓨터에 구현되는 것에 한정되지 않고, 분산화 또는 클라우드 방식으로 구현될 수 있다. 일 실시예에서, 클라이언트 컴퓨터(112)의 주요 데이터 및 실행 프로그램은 서버 컴퓨터(121)에 설치되고, 클라이언트 컴퓨터(112)는 이를 다운로드하여 사용할 수도 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.
병원 시스템(110) 내에 마련되는 촬상부(111)는 환자의 수술 대상 골조직을 촬영하고, 이를 전기적 신호로 변환하여 클라이언트 컴퓨터(112)에 전송한다. 상기 수술 대상 골조직은 인공 골조직에 의해 비제한적 예로서 구강악안면골, 척추골, 두개골 또는 사지의 장골과 같은 골조직을 재건하기 위해 이의 일부 또는 전부 대체, 보철, 재건되거나, 기존 또는 대체 골조직과 인접 골조직 사이의 유합과 같은 외과적 수술이 요구되는 골조직이다.
촬상부(111)는 상기 수술 대상 골조직의 크기, 형상, 위치 또는 질환에 관한 정보를 포함하는 임의의 3 차원 영상 정보를 생성할 수 있는 이미징 장치일 수 있다. 촬상부(111)는, 비제한적 예로서, X-레이 장치, CT(computed tomography) 장치, MRI(magnetic resonance imaging) 장치 및 PET(positron emission tomography) 장치 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 그러나, 상기 3 차원 영상 정보는 복수의 2 차원 정보들로부터 3 차원 랜더링되어 생성될 수 있으므로, 촬상부(111)는 3 차원 랜더링이 가능한 2 차원 영상 정보를 생성할 수 있는 이미징 장치를 포함할 수 있다.
상기 3 차원 영상 정보는 상기 수술 대상 골조직의 치료를 위해 대체, 보철, 재건, 또는 유합을 위한 상기 수술 대상 골조직의 3 차원 영상 정보를 포함할 수 있다. 선택적으로는, 골조직의 환부 저치(wound bed preparation)에 관한 3 차원 영상 정보 및 수술 방법에 따른 인접 골조직, 근육 조직, 신경 조직 또는 혈관 조직에 관한 영상 정보를 더 포함할 수 있으며, 본 명세서에서는, 이들을 통칭하여 수술 대상 골조직의 3 차원 영상 정보라고 칭한다.
클라이언트 컴퓨터(112)는 촬상부(111)로부터 상기 수술 대상 골조직의 상기 영상 정보를 획득할 수 있다. 클라이언트 컴퓨터(112)는 획득된 수술 대상 골조직의 3 차원 영상 정보를 네트워크(130)를 통하여 다른 컴퓨터로 전송할 수 있다. 일부 실시예에서, 클라이언트 컴퓨터(112)는 상기 수술 대상 골조직의 상기 영상 정보와 함께, 상기 수술 대상 골조직의 해부학적 명칭과 대응되는 식별 정보, 질환 명칭, 및 대체, 보철, 재건 또는 유합과 같은 수술 방법 중 적어도 하나 이상의 정보를 네트워크(130)를 통해 다른 컴퓨터로 전송할 수 있다. 상기 수술 대상 골조직의 식별 정보, 질환 명칭 또는 수술 방법에 관한 정보는 진단 또는 수술과 관련된 의료인에 의해 사용자 인터페이스(113)를 통하여 입력될 수 있다.
서버 컴퓨터(121)는 유선 통신망(62)과 같은 네트워크(130)를 통하여 클라이언트 컴퓨터(112)로부터 전송되는 상기 수술 대상 골조직의 상기 영상 정보를 수신한다. 전송된 영상 정보는 암호화될 수 있으며, 정보의 기밀성 유지를 위해 영구적으로 공개되거나 일정 기간만 확인이 가능한 보안 정보를 더 포함할 수도 있다.
선택적으로는, 서버 컴퓨터(121)는 상기 영상 정보와 함께, 상기 골조직의 해부학적 명칭과 대응되는 식별 정보, 신체 정보(예를 들면, 비제한적 예로서, 나이, 연령, 성별, 신장, 몸무게, 골밀도, 기왕력(anamnesis), 질환 명칭, 및/또는 수술 방법을 더 수신할 수 있다.
서버 컴퓨터(121)는 상기 수술 대상 골조직의 상기 3 차원 영상 정보를 이용한 영상 인식 및 선택적으로는, 상기 식별 정보, 상기 신체 정보, 상기 질환 명칭 및 상기 수술 방법 중 적어도 어느 하나의 정보를 참조하여, 상기 수술 대상 골조직을 식별하고, 상기 수술 대상 골조직에 대응하는 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 생성할 수 있다. 상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보는 단일하거나 복수 개일 수 있다. 사용자는 생성된 복수 개의 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보들로부터 적합한 어느 하나를 선택할 수도 있다. 서버 컴퓨터(121)가 생성하는 상기 치료용 골조직 모델의 상기 영상 정보는 수술 대상 골조직의 치료 방법에 따라 인공 골조직에 의해 비제한적 예로서 구강악안면골, 척추골, 두개골 또는 사지의 장골 등을 재건하기 위해 이의 일부 또는 전부 대체, 보철, 재건되거나, 기존 또는 대체 골조직과 인접 골조직 사이의 유합에 적합한 여하의 형상, 크기, 위치에 관한 정보를 포함할 수 있다.
선택적으로는, 서버 컴퓨터(121)에 의해 상기 치료용 골조직 모델의 상기 영상 정보에 식별 정보, 질환 명칭 및 수술 방법에 관한 정보 중 적어도 어느 하나의 추가적 정보가 더 생성될 수 있다. 이러한 서버 컴퓨터(121)에 의한 식별 정보, 질환 명칭 및 수술 방법에 관한 정보 중 적어도 어느 하나는 서버 컴퓨터(121)의 사용자(또는 의료인)에 의한 진단, 처지 또는 수술을 가이드하는 추천을 위한 것이어서, 사용자가 입력하여 클라이언트 컴퓨터(110)로부터 전송된 식별 정보, 질환 명칭 또는 수술 방법에 관한 정보와 일치하거나, 불일치할 수 있다. 상기 정보들이 서로 일치하는 경우에는 상기 사용자의 판단에 확신을 부여할 수 있고, 상기 정보들이 불일치하는 경우에는 시스템이 제공하는 제안적 정보로서 사용될 수 있으므로 상기 사용자의 판단을 보완하는 효과를 갖는다.
서버 컴퓨터(121)는 자료의 저장을 위한 영구 저장 장치 또는 임시 저장 장치, 및 이들 저장 장치에 기록되는 제 1 데이터 베이스(123)에 상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보 및 선택적으로는 상기 추가적 정보를 생성하기 위한 기초 영상 정보가 저장될 수 있다. 상기 기초 영상 정보는 연령별, 성별, 신장별, 체중별, 또는 인종별의 인체들에서 수집된 정상 골조직의 영상 데이터들을 포함하며, 선택적으로는 상기 정상 골조직의 식별 정보, 관련 질환 명칭 또는 수술 방법에 관한 정보들을 더 포함할 수도 있다.
서버 컴퓨터(121)는 클라이언트 컴퓨터(112)로부터 수신된 수술 대상 골조직의 3 차원 영상 정보에 의해, 상기 기초 영상 정보로부터 상기 수술 대상 골조직의 3 차원 영상 정보에 대응되는 정상 골조직의 영상 정보를 검출할 수 있다. 또한, 서버 컴퓨터(121)는 상기 검출된 정상 골조직의 영상 정보와 함께 상기 정상 골조직의 식별 정보, 관련 질환 명칭 또는 수술 방법에 관한 추가적 출력 정보들을 함께 검출할 수도 있다. 이와 같이 검출된 상기 정상 골조직의 3 차원 영상 정보와 선택적으로는 추가적 출력 정보를 상기 정상 골조직의 3 차원 영상 정보에 결합하여, 서버 컴퓨터(121)는 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 생성할 수 있다.
일부 실시예에서, 클라이언트 컴퓨터(112)로부터 수신된 수술 대상 골조직의 수술 방법에 관한 추가적 정보로서 보철, 재건, 유합 또는 환부 처치의 이전 또는 이후 단계에 대한 영상 정보가 있는 경우, 서버 컴퓨터(121)는 상기 추가적 정보를 참조하여 상기 정상 골조직의 영상 정보에 상기 추가적 정보를 반영하여, 상기 추가적 정보에 따른 정상 골조직의 형상, 크기, 위치에 따른 수정을 하여 이와 같이 수정된 정상 골조직의 영상 정보에 기초한 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 생성할 수도 있다. 예를 들면, 클라이언트 컴퓨터(112)로부터 수신된 수술 대상 골조직의 수술 방법이 보철 또는 유합인 경우, 인공 골조직으로 정상 골조직을 완전히 대체하여 수술이 진행되는 것이 아니므로, 정상 골조직의 영상 정보의 일부 또는 전체에 대한 수정이 요구되며, 상기 수정된 정상 골조직의 영상 정보에 기초한 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보가 생성될 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 정상 골조직의 3 차원 영상 정보는 환자 자신의 과거의 해당 수술 대상 골조직에 관한 영상 정보이거나, 해당 골조직에 대한 좌우 대칭 관계에 있는 다른 쪽의 정상 골조직에 관한 영상 정보를 더 포함할 수 있다. 환자 자신의 상기 정상 골조직의 영상 정보는 서버 컴퓨터(121)가 수술 대상 골조직을 식별하고, 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 생성하는데 활용될 수 있다. 예를 들면, 서버 컴퓨터(121)가 수술 대상 골조직의 3 차원 영상 정보와 대응되는 정상 골조직의 상기 영상 정보의 검출이 실패하는 경우, 또는 독립적인 별개의 참조 목적으로, 환자 자신의 과거 정상 골조직 영상 또는 좌우를 반전시켜 대안적인 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 생성하고, 이를 클라이언트 컴퓨터(112)에 전송함으로써, 클라이언트 컴퓨터(112)가 수술 대상 골조직 영상과 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 용이하게 비교 및 수정할 수도 있도록 한다.
상기 정상 골조직에 관한 영상 정보, 추가적 출력 정보들 또는 수정된 정상 골조직의 영상 정보들에 기초한 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보와 함께, 서버 컴퓨터(121)는 치료용 골조직 모델이 실질적으로 동일한 형상의 인공 골조직으로 구현될 경우의 인공 골조직의 형상, 재료, 미세 조직, 강도, 수술 방법 및 수술 성공률 중 적어도 어느 하나의 인공 골조직에 관한 정보를 생성할 수도 있다. 인공 골조직의 재료, 미세 조직, 강도 또는 수술 성공률과 같은 인공 골조직의 기초 정보는 제 2 데이터 베이스(124)에 저장 관리될 수 있으며, 생성된 치료용 골조직 모델에 관한 정보도 제 2 데이터 베이스(124)에 저장 관리될 수 있다. 제 2 데이터 베이스(124)에 저장 관리되는 인공 골조직의 재료, 미세 조직, 강도 또는 수술 성공률은 사용자에 의해 수정되거나 선호도에 대한 추가적 정보가 더 반영될 수 있다.
전술한 실시예에서는, 치료용 골조직 모델의 도출을 위한 정상 골조직에 관한 정보가 기록된 제 1 데이터 베이스(123)와 생성된 치료용 골조직 모델 및/또는 인공 골조직에 관한 정보가 기록되는 제 2 데이터 베이스(124)는 도 1에 도시된 것과 같이 별개의 데이터 베이스로서 각각 구현될 수 있지만, 이는 예시적일 뿐 하나의 데이터 베이스로 구현되거나 분산 또는 클라우드 시스템으로 다중화될 수도 있으며, 이들 구현 방법에 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
서버 컴퓨터(121)에 의해 생성된 골조직 모델의 3 차원 영상 정보와 선택적으로는, 인공 골조직의 형상, 재료, 미세 조직, 강도, 수술 방법 및 수술 성공률 중 적어도 어느 하나의 정보는, 유선 통신망(62)과 같은 네트워크(130)를 통하여 클라이언트 컴퓨터(112)로 전송될 수 있다. 클라이언트 컴퓨터(112)는 이를 수신하여 사용자 인터페이스(113), 예를 들면, 디스플레이 장치와 같은 그래픽 인터페이스를 통해 사용자(예를 들면, 의사)에게, 서버 컴퓨터(121)로부터 수신된 정보들을 제공 및 추천할 수 있다.
상기 사용자는 클라이언트 컴퓨터(112)의 사용자 인터페이스(113)를 통하여 상기 제공 및 추천된 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보 및 관련 추가적 정보들을 확인할 수 있다. 클라이언트 컴퓨터(112)는 전술한 바와 같이 촬상부(111)로부터 수술 대상 골조직의 3 차원 영상 정보와 서버 컴퓨터(121)로부터 수신된 치료용 골조직 모델을 가지고 상기 사용자가 사용자 인터페이스(113)를 통해 대체, 보철, 재건 또는 유합과 같은 수술 방법에 따라 시뮬레이션을 할 수 있는 그래픽 객체의 3 차원적 이동, 회전, 대칭, 자르기, 부분 생성, 확대/축소와 같은 편집 도구, 그래픽 객체들 사이의 비교 도구, 또는 치수 측정 도구와 같은 전용 프로그램 또는 소프트웨어 모듈을 포함할 수 있다. 상기 전용 프로그램 또는 소프트웨어를 통하여 사용자는 수술 대상 골조직의 3 차원 영상 정보 및/또는 서버 컴퓨터(121)로부터 수신된 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보들을 수정하고 저장할 수 있다.
사용자는 전술한 시뮬레이션 결과를 통해, 서버 컴퓨터(120)로부터 제공 및 추천된 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보가 환자의 치료에 적합하다고 판단되는 경우 클라이언트 컴퓨터(112)의 사용자 인터페이스를 통해 이를 수용할 수 있다. 또는, 전술한 바와 같이, 시뮬레이션을 통해 서버 컴퓨터(120)로부터 제공 및 추천된 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보가 환자의 치료를 위해 수정될 필요가 있는 경우, 상기 시뮬레이션 과정 중에서 사용자에 의해 결정된 수정 정보를 반영하여 수정된 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 생성한다.
전술한 바와 같이, 상기 사용자가 서버 컴퓨터(120)가 제공 및 추천한 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 그대로 수용하거나, 이를 사용자가 수정하여 수정된 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보가 생성된 경우 상기 사용자의 생성된 정보의 수용을 통해 상기 수술 대상 골조직의 치료를 위한 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보가 확정되고, 상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보는 제조될 인공 골조직의 3 차원 영상 정보로 변환될 수 있다. 선택적으로는, 상기 인공 골조직 상기 영상 정보와 함께, 상기 인공 골조직의 재료, 미세 조직, 강도 및 수술 방법과 같은 적어도 하나 이상의 추가적 정보들도 확정될 수 있다.
서버 컴퓨터(121)는 제 1 데이터 베이스(123)에 미리 저장된 정상 골조직의 상기 영상 정보와 관련하여, 사용자에 의해 그대로 수용되거나 수정된 정보를 학습하고 이를 기초로 서버 컴퓨터(120)가 제공 및 추천하는 치료용 골조직 모델의 상기 영상 정보의 정확도 및 신뢰도를 더욱 향상시킬 수 있다. 이러한 학습을 위한 알고리듬은, 비제한적 예로서 신경회로망 또는 벡터양자화기의 코드북에 기초할 수 있을 것이다. 상기 학습을 위한 알고리듬은 사용자별로 개인화되거나 공유될 수 있으며, 이에 의해 다음 회의 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보의 검출의 정확도를 향상시키고 소요 시간을 감축시킬 수 있다.
확정된 인공 골조직의 3 차원 영상 정보는 후술하는 가공부(122)에서 디코딩 가능한 임의의 디지털 포맷으로 저장되거나, 비제한적 예로서 오토캐드(AutocadTM), 카티아(CatiaTM), 솔리드웍스 (SolidworksTM), 미믹스 (MIMICSTM), 또는 3D 맥스(3D MAX-TM)와 같은 상용 소프트웨어에서 지원 가능한 3 차원 이미지 정보의 디지털 포맷으로 데이터 베이스(124)에 저장될 수 있다.
가공부(122)는 서버 컴퓨터(121)의 제 2 데이터 베이스(124)에 저장된 인공 골조직 영상 정보 및 선택적으로는 인공 골조직의 재료 및 강도와 같은 추가적 정보들을 수신하고, 이를 기초로, 3 차원 형상의 인공 골조직(125)을 가공할 수 있다. 가공부(122)는, 예를 들면, 상기 영상 정보 또는 추가적 정보들에 기초하여, 가공 툴과 테이블을 3 차원으로 상대 운동시켜서 인공 골조직(125)을 가공할 수 있다. 인공 골조직(125)의 가공은 상용의 밀링 기계를 이용한 밀링 방법에 의해 수행될 수 있다. 필요에 따라, 인공 골조직(125)의 다양한 곡면을 활용하기 위해의 구현을 위해 다축 가공이 가능한 4 축 혹은 5 축 밀링 기계 또는 치아보철물 가공기가 활용될 수 있다.
일 실시예에서, 가공부(122)는 가공 툴 및 세라믹 소재를 이용하여 인공 골조직(125)을 직접적으로 형성할 수도 있으며, 선택적으로는 예비 인공 골조직을 형성하고, 이를 가공한 후 주 소결 공정을 수행하여 인공 골조직(125)을 형성할 수도 있다. 상기 예비 인공 골조직의 강도는 인공 골조직(125)에 비하여 약하며, 이후 주 소결 공정이 의하여 실제 인체에 사용가능할 정도의 강도를 갖는 인공 골조직(125)이 형성될 수 있다.
상기 예비 인공 골조직을 이용하여 인공 골조직(125) 형성하는 경우, 서버 컴퓨터(121)의 제 2 데이터 베이스(124)는 본 소결 공정에서 소결체의 수축율에 대한 정보를 더 포함할 수 있고, 가공부(122)는 이를 이용할 수 있다. 상기 수축율에 대한 정보는 소재의 특성에 따라 다양하게 고려될 수 있다. 예를 들어, 상기 예비 인공 골조직이 하이드록시아파타이트(HA)인 경우, 상기 수축율은 상기 예비 인공 골조직의 사방에 걸쳐 5 내지 30% 일 수 있다.
또한, 인공 골조직(125)의 복잡한 형상의 구현을 위해 다양한 3 차원 프린터가 사용될 수 있다. 3차원 프린터를 이용하여 인공 골조직(125)을 직접적으로 프린팅할 수도 있다. 일 실시예에서는 인공 골조직(125)을 형성하기 위한 몰드부(미도시)를 3 차원 프린팅 하고, 프린팅된 몰드부의 내부에 경화 가능한 화합물을 필링(filing) 하여 인공 골조직(125)을 형성할 수 있다. 상술한 방법에 따라 인공 골조직(125)이 형성된 이후, 상기 몰드부는 인공 골조직(125)의 외부 표면에서 제거될 수 있다. 이 경우 서버 컴퓨터(121)의 제 2 데이터 베이스(124)는 상기 몰드부의 3차원 형상 및 두께 정보를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 경화 가능한 화합물은 인산칼슘계 화합물일 수 있고, 상기 인산칼슘계 화합물은 액상, 및 칼슘 및/또는 인산염의 하나 이상의 고체 화합물을 함유하는 분말형 고체상을 포함할 수 있으며, 액상 및 고체상이 적정 비율로 혼합되어 있을 경우 하나 이상의 또다른 고체 화합물을 침전시켜 실온이나 체온에서 경화하는 페이스트를 형성하기 위한 것이며, 이 때 상기 고체 화합물 중 적어도 하나는 인산칼슘일 수 있다.
상기 고체상의 인산칼슘계 화합물은 히드록시아파타이트(HA), Ca10(PO4)6(OH)2; 무정형 인산칼슘(ACP), Cax(PO4)y·H2O; 모노칼슘 포스페이트 1수화물(MCPH), CaH4(PO4)2H2O; 디칼슘 포스페이트 2수화물(DCPD) 혹은 브루스하이트, CaHPO4·2H2O; 디칼슘 포스페이트 무수물(DCPA), CaHPO4; 침전형 혹은 칼슘 결핍형 아파타이트(CDA); 알파- 또는 베타-트리칼슘 포스페이트 (α-TCP, β-TCP), Ca3(PO4)2; 테트라칼슘 포스페이트(TTCP), Ca4P2O9; 및 탄산칼슘 CaCO3 등을 포함한다. 또한, 일 실시예에서 분말형 고체상 인산칼슘계 화합물은 칼슘 및/또는 하이드로아파타이트(Hydroxyapatite, HA), α-TCP, β-TCP, ACP, MCPH, DCPA, CDA, CaCO3 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 인산염 화합물 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
다른 실시예에서 상기 분말형 고체상은 적어도 하나의 합성 고분자나 히드록시프로필메틸셀룰로오스(Hydroxypropyl methycellulose, HPMC)와 같은 생체 고분자를 더 포함할 수 있다. 바람직하게는, α-TCP를 포함하는 분말형 고체상이 더욱 바람직하다. 상기 α-TCP는 수용액에서 칼슘 결핍형 히드록시아파타이트(CDA)로 쉽게 전환되며, 이러한 성질을 이용하여 아파타이트 CPCs 를 형성할 수 있다.
인공 골조직(125)은, 비제한적 예로서, 하이드록시아파타이트 (hydroxyapatite), 바아이오액티브 글래스 (bioactive glass), 베타-트리칼슘 포스페이트 (β-tricalcium phosphate), 디칼슘포스페이트디하이드레이트 (Dicalcium Phosphate Dihydrate), 티타늄 또는 그 합금 물질 (Ti6Al4V Extra Low Interstitial), Polyetheretherketone (PEEK) 또는 PEEK/인산칼슘계 세라믹 복합체와 같은 생체 적합성을 갖는 폴리머계, 금속계, 세라믹계 재료 또는 이들 중 2 이상의 복합 재료로 제조될 수 있으며, 이러한 재료는 사용자에 의해 지정된 것일 수 있다. 예를 들면, 인공 골조직(125)은 필요한 인체 특성에 따라 다른 다양한 재료, 및 미세 조직을 가질 수 있다.
가공부(122)는 다른 실시예에서, 주형을 이용하여 인공 골조직(125)을 제조할 수도 있다. 필요에 따라, 가공부(122)는 인공 골조직(125)에 가압 또는 가열과 같은 추가적 에너지의 공급이나 산화 또는 환원과 같은 화학적 처리 공정을 더 수행할 수도 있다. 또한, 가공부(122)에 의해 제조된 인공 골조직(125)은 멸균 또는 항균 처리될 수 있으며, 배송을 위하여 적합한 방식으로 포장될 수도 있다.
포장된 인공 골조직(125)은, 인공 골조직(125)의 적합한 보관 상태를 유지할 수 있는 배송 시스템(140)에 의해 해당 환자의 수술을 위해 병원 시스템(110)으로 운반될 수 있다. 배송 시스템(140)은, 예를 들면, 네트워크에 접속 가능한 비제한적 예로서 무선 통신망(63)을 통하여 병원 시스템(110)과 인공 골조직 제조 시스템(120)에 접속할 수 있으며, 통상의 육상, 항공 또는 해상 운송 장치들과 결합하여 인공 골조직 제조 시스템(120)에서 제조된 인공 골조직을 신속하고 정확하게 병원 시스템(110)으로 운반할 수 있다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공 골조직의 제조 방법을 도시하는 순서도이다.
도 2를 참조하면, X-레이 장치, CT 장치, MRI 장치 및 PET 장치와 같은 3 차원 이미징 장치에 의해 환자의 수술 대상 골조직을 촬영하여 상기 수술 대상 골조직의 3 차원 영상 정보가 생성된다(S10). 상기 수술 대상 골조직의 3 차원 영상 정보는 3 차원 그래픽 데이터로서 식별, 편집 또는 측정과 같은 일련의 자료화 및/또는 편집이 용이한 적합한 디지털 포맷의 데이터로 변환될 수 있다.
이후, 상기 수술 대상 골조직을 식별하고, 상기 수술 대상 골조직에 대응하는 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보가 생성될 수 있다(S20). 상기 수술 대상 골조직의 식별은 정상 골조직의 3 차원 영상 정보와의 대비를 통한 영상 인식을 통해 수행될 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 영상 인식을 대체하거나 이와 함께, 해당 골조직의 해부학적 명칭에 관한 식별 정보, 신체 정보, 질환 명칭 및 수술 방법 중 적어도 어느 하나의 정보를 참조하여 상기 수술 대상 골조직을 식별할 수도 있다.
상기 수술 대상 골조직이 식별되면, 상기 수술 대상 골조직에 대응하는 적어도 하나 이상의 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보가 생성될 수 있다(S20). 도 1을 참조하여, 전술한 바와 같이, 상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보는, 연령별, 성별, 신장별, 체중별 또는 인종별의 인체들에서 수집된 정상 골조직의 영상 정보들을 포함하는 기초 영상 정보가 저장된 데이터 베이스로부터 검출될 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보는, 환자의 과거의 해당 수술 대상 골조직에 관한 영상 정보 또는 상기 수술 대상 골조직의 좌우 대칭 관계에 있는 인체의 다른 쪽의 정상 골조직에 관한 영상 정보들을 포함하는 데이터 베이스로부터 검출될 수도 있다.
후속하여, 생성된 치료용 골조직 모델이 상기 수술 대상 골조직의 대체, 보철, 재건 또는 유합과 같은 수술 방법에 따라 상기 수술 대상 골조직의 치료에 적합한지 여부를 판단하는 검증이 수행될 수 있다(S30). 상기 검증을 위하여, 상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보와 상기 수술 대상 골조직의 3 차원 영상 정보를 서로 비교하여 이들 사이의 동일성 또는 적합성 판단이 수행될 수 있다.
다른 실시예에서는, 상기 검증은 상기 수술 대상 골조직의 3 차원 영상 정보에 상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 상기 수술 방법에 따라 적용하는 시뮬레이션을 통해 달성될 수 있다. 전술한 검증을 위하여, 상기 수술 대상 골조직의 3 차원 영상 정보와 상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보로 구현된 그래픽 객체의 3 차원적 이동, 회전, 대칭, 자르기, 부분 생성, 확대/축소와 같은 편집 도구, 그래픽 객체들 사이의 비교 도구, 또는 치수 측정 도구와 같은 전용 프로그램 또는 소프트웨어 모듈이 제공될 수 있다. 사용자는 이들 모듈을 이용하여 적합한 사용자 인터페이스를 통해 시뮬레이션을 수행하고, 상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보에 대한 적합한 수정 정보가 생성될 수 있다.
상기 검증 단계(S30)에서, 상기 생성된 치료용 골조직 모델에 대하여 수정 사항이 있는 경우, 상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보에 수정 정보를 반영하고(S45), 이에 의해 상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보가 확정된다(S50). 상기 생성된 치료용 골조직 모델에 대하여 수정 사항이 없는 경우에는, 제안된 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보가 그대로 확정될 것이다(S50). 일부 실시예에서는, 상기 수정 정보에 따라 상기 데이터 베이스에 저장된 정상 골조직의 3 차원 영상을 수정하여 상기 대체 골조직 영상을 통해 학습 알고리즘이 수행될 수도 있다.
전술한 것과 같이 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보가 확정되면, 제조될 인공 골조직의 3 차원 영상 정보가 생성되며, 이를 기초로 인공 골조직이 제조될 수 있다(S60). 상기 인공 골조직은 비제한적 예로서 하이드록시아파타이트 (hydroxyapatite), 바아이오액티브 글래스 (bioactive glass), 베타-트리칼슘 포스페이트 (β-tricalcium phosphate), 디칼슘포스페이트디하이드레이트 (Dicalcium Phosphate Dihydrate), 티타늄 또는 그 합금 물질 (Ti6Al4V Extra Low Interstitial), Polyetheretherketone (PEEK) 또는 PEEK/인산칼슘계 세라믹 복합체와 같은 생체 적합성을 갖는 폴리머계, 금속계, 세라믹계 재료 또는 이들 중 2 이상의 복합 재료에 의해 제조될 수 있다. 예를 들면, 인공 디스크의 경우에는 폴리우레탄 핵을 포함하는 중앙부와 상기 중앙부의 상부 및 하부에 티타늄과 같은 생체 적합성 금속을 코팅하여 제조될 수 있다. 상기 인공 골조직은 인체의 골조직 특징에 따라 다양한 재료로 제조될 수도 있다.
상기 인공 골조직은 제조 후 멸균 처리될 수 있다. 또한, 상기 인공 골조직이 원격지에서 제조된 경우, 적합한 배송 시스템에 의해 환자의 치료를 위해 병원으로 배송될 수 있다(S70). 배송된 상기 인공 골조직(예를 들면, 인공 디스크)은 사용자(의사)에 의해 환자의 목이나 허리에 위치하는 수술 대상 골조직에 이식되거나 보철할 수 있다.
전술한 본 발명의 실시예에 따르면, 골절되거나 유전적 결손 또는 염증과 같은 질환에 의해 치료가 필요한 수술 대상 골조직의 일부 또는 전부를 대체, 보철, 재건, 또는 골조직과 골조직 사이의 유합과 같은 수술 방법에 대응하여 그 형상, 크기 및/또는 위치에 적합한 인공 골조직이 신속하고 저렴하게 제조될 수 있다. 또한, 인공 골조직이 신속하고 저렴하게 제조됨으로써, 수술 시간이 단축될 수 있고, 적합한 시뮬레이션을 활용하여 최소 침습에 의한 치료 결과가 달성될 수도 있다. 또한, 전술한 제조 방법은 클라이언트 컴퓨터가 마련되는 병원 시스템과 서버 컴퓨터가 마련되는 제조 시스템을 다대일로 구성함으로써 치료용 골조직 모델을 생성하기 위한 컴퓨터 리소스를 공유하고, 그 치료 성과를 누적시킴으로써 이에 의한 성공률과 제안적 기능의 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있는 이점이 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서는, 도 1 를 참조하여 설명한 바와 같이, 인공 골조직을 형성하기 위하여 먼저 예비 인공 골조직을 형성하고 이를 가공하여 인공 골조직을 형성할 수 있다.
도 3을 참조하면, 치료용 골조직 모델의 3차원 영상 정보가 확정되면(S50), 상기 3차원 영상 정보를 이용하여 상기 예비 인공 골조직 형성을 위한 3차원 영상 정보를 확정하는 단계(S51)를 더 포함할 수 있다. 상기 예비 인공 골조직 형성을 위한 3차원 영상 정보는 치료용 골조직 모델의 3차원 영상 정보로부터 상기 예비 인공 골조직의 재료 및 추가 공정에서의 수축율을 감안하여 결정될 수 있다. 상기 수축율은 상기 예비 인공 골조직의 소결 조건 및 재료를 감안하여 결정되어야 할 것이다.
확정된 치료용 골조직 모델의 3차원 영상 정보 및 상기 예비 인공 골조직 형성을 위한 3차원 영상 정보를 이용하여 예비 인공 골조직이 제조될 수 있다(S61). 예비 인공 골조직은 비교적 낮은 온도에서 1차 열처리를 수행하여 소결시키기 때문에 치료용 인공 골조직보다 약한 강도를 가질 수 있다. 그러므로, 성형시 골조직의 손상을 감소시킬 수 있고, 원하는 형상으로의 가공이 용이할 수 있다.
상기 1 차 열처리 및 성형 단계를 거쳐 형성된 상기 예비 인공 골조직은 주 소결 공정을 통하여 치료용 인공 골조직으로 제조될 수 있다(S62). 1차 가공된 예비 인공 골조직은 주 소결 공정에 의한 수축율을 감안한 3차원 영상 정보에 따라 모델링되었기 때문에, 주 소결 공정을 통하여 형성된 치료용 인공 골조직은 상기 3차원 영상 정보 확정 단계(S50)에서 확정된 3차원 영상 정보에 대응하도록 성형될 수 있다. 상기 주 소결 공정은 상기 1 차 열처리 온도보다 높은 온도를 갖는 2차 열처리 단계 및 상기 2 차 열처리된 인공 골조직을 서서히 온도를 낮추면서 소결시키는 서냉 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 1 차 열처리 단계는 400 내지 800℃에서 수행될 수 있고, 상기 2 차 열처리 단계는 700 내지 1,300 ℃ 에서 수행될 수 있다. 700℃ 에서 1 차 열처리 한 후, 1,000℃에서 2 차 열처리를 수행한 후, 예비 인공 골조직의 각 변의 수축율을 조사한 결과는 다음과 같다.
2차 열처리 후 수축율 X축(%) Y축(%) Z축(%) 부피(%)
1,000℃ 18.64 ± 0.89 18.47 ± 0.15 17.97 ± 0.2 45.58 ± 0.77
표 1에 따르면, 예비 인공 골조직은 2차 열처리 수행시 모든 방향에서 균일하게 수축되어 약 18%의 수축율을 나타내는 것을 확인할 수 있다. 상기 수축율은 예비 인공 골조직을 형성하기 위한 3차원 영상 정보에 포함되어 상기 예비 인공 골조직 형성시 고려되어야 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인공 골조직을 이용한 컴퓨터 기반의 외과적 수술의 가이드 시스템(200)의 블록도이다.
도 4를 참조하면, 가이드 시스템(200)은 치료용 골조직 모델의 생성부(221), 시뮬레이션 수행부(212) 및 가공부(222)를 포함할 수 있다. 이들 구성부들(221, 212, 222)는 단일 컴퓨터 또는 복수의 컴퓨터들로 구성될 수 있다. 사각형 점선은 치료용 골조직 모델의 생성부(221)와 시뮬레이션 수행부(212)가 단일 컴퓨터로 구현된 것을 예시한다.
상기 복수의 컴퓨터들로 이들 구성부들이 구성된 경우, 상기 복수의 컴퓨터들 사이는 도 1을 참조하여 설명한 것과 같이 클라이언트-서버 관계가 성립될 수도 있다. 상기 컴퓨터들과 함께 적어도 하나 이상의 데이터 베이스들(223, 224)이 더 제공될 수 있다. 이들 구성부들은 하나의 병원 내에 존재하거나, 병원과 인공 골조직 제조 업체에 분산 설치될 수도 있을 것이며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
치료용 골조직 모델의 생성부(221)는 촬상부(211)로부터 수술 대상 골조직의 3 차원 영상 정보를 획득하고, 상기 수술 대상 골조직의 3 차원 영상 정보에 기초하여, 상기 수술 대상 골조직을 식별하고 상기 수술 대상 골조직에 대응하는 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 생성할 수 있다. 치료용 골조직 모델의 생성부(221)는 서버 컴퓨터로서 역할할 수 있으며, 이 경우, 상기 촬상부와 치료용 골조직 모델의 생성부(221) 사이의 촬상부(211)에 접속되어 획득된 수술 대상 골조직의 3 차원 영상 정보를 치료용 골조직 모델의 생성부(221)에 전송하는 클라이언트 컴퓨터가 배치될 수도 있다.
치료용 골조직 모델의 생성부(221)는 연령별, 성별, 신장별, 체중별 또는 인종별의 인체들에서 수집된 정상 골조직의 영상 정보들을 포함하는 기초 영상 정보가 저장된 제 1 데이터 베이스(223)에 접속하여, 상기 기초 영상 정보로부터 상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 검출하고, 검출된 상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 시뮬레이션 수행부(212)에 전달할 수 있다.
상기 치료용 골조직 모델이 실질적으로 동일한 형상의 인공 골조직으로 구현될 경우의 인공 골조직의 형상, 재료, 미세 조직, 강도, 수술 방법 및 수술 성공률 중 적어도 어느 하나의 인공 골조직에 관한 정보를 생성할 수도 있다. 인공 골조직의 재료, 미세 조직, 강도 또는 수술 성공률과 같은 인공 골조직의 기초 정보는 제 2 데이터 베이스(224)에 저장 관리될 수 있으며, 생성된 치료용 골조직 모델에 관한 정보도 제 2 데이터 베이스(224)에 저장 관리될 수 있다. 제 2 데이터 베이스(224)에 저장 관리되는 인공 골조직의 재료, 미세 조직, 강도 또는 수술 성공률은 사용자에 의해 수정되거나 선호도에 대한 추가적 정보가 더 반영될 수 있다.
시뮬레이션 수행부(212)는 치료용 골조직 모델의 생성부(221)에 접속하여 상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 수신하여, 상기 치료용 골조직 모델의 검증을 수행할 수 있다. 상기 검증은 상기 수술 대상 골조직의 3 차원 영상 정보에 상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 적용하는 시뮬레이션을 통해 달성될 수 있다. 이를 위하여, 상기 검증은 사용자 입력 또는 정보의 출력을 위한 사용자 인터페이스를 통한 사용자의 입력이나 치료용 골조직 모델의 생성부(221)의 제안에 기초하여 수행될 수 있다. 상기 검증이 완료되면 상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보가 확정될 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 검증 단계에서, 상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보에 수정 사항이 있는 경우, 그 결과는 데이터 베이스에 저장 기록되어 학습 알고리즘에 의해 추후의 제안에 반영될 수 있다.
상기 사용자 입력은, 수술 방법에 따라 상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 수정할 수 있도록 그래픽 객체의 편집 도구, 비교 도구 또는 치수 측정 도구 중 적어도 어느 하나를 이용하여 사용자로부터 수신되는 명령어를 포함할 수 있다. 상기 치료용 골조직 모델의 제안은 보철, 재건, 유합 및 환부 처치의 이전 또는 이후 단계에 대한 영상 정보 중 적어도 어느 하나의 수술 방법에 관한 정보를 반영하여 달성될 수 있다.
가공부(222)는 상기 확정된 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보로부터 인공 골조직(225)을 제조한다. 제조된 인공 골조직(225)은 멸균 및 포장의 과정을 거쳐 환자의 치료를 위하여 병원으로 배송될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제조 방법에 따라 제조된 척추 형상의 예비 인공 골조직(좌) 및 최종 인공 골조직(우)의 이미지이다. 도 2 및 도 3을 참조하여 상술한 바와 같이, 1 차 열처리 온도로 예비 소결 단계를 거친 후 가공하여 제조된 예비 인공 골조직과 2 차 열처리 온도로 주 소결 단계를 거쳐 소결된 인공 골조직 제품을 비교하면 모든 방향으로 균일하게 수축됨을 확인할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 인공 골조직의 제조 시스템 및 제조 방법을 이용하여 인공 골조직의 맞춤형 대량 생산이 가능함을 알 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명이 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

Claims (29)

  1. 환자의 수술 대상 골조직을 촬영하여 3 차원 영상 정보를 생성하는 촬상부로부터 상기 수술 대상 골조직의 상기 영상 정보를 획득하고, 상기 영상 정보의 송신을 위해 네트워크에 결합되며, 사용자의 입력 또는 정보의 출력을 위한 사용자 인터페이스를 포함하는 클라이언트 컴퓨터;
    상기 클라이언트 컴퓨터로부터 수신된 상기 수술 대상 골조직의 상기 영상 정보에 기초하여, 상기 수술 대상 골조직을 식별하고 상기 수술 대상 골조직에 대응하는 적어도 하나 이상의 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 생성하며, 상기 클라이언트 컴퓨터에 의해 상기 적어도 하나 이상의 치료용 골조직 모델의 상기 영상 정보가 검증 및 확정되도록 상기 적어도 하나 이상의 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 상기 클라이언트 컴퓨터에 전송하는 서버 컴퓨터; 및
    상기 서버 컴퓨터로부터 확정된 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보에 기초하여 인공 골조직을 제조하는 가공부를 포함하는 인공 골조직의 제조 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가공부에 의해 제조된 상기 인공 골조직을 병원 시스템으로 전달하는 배송 시스템을 더 포함하는 인공 골조직의 제조 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 촬상부는 X-레이 장치, 컴퓨터 단층촬영(computed tomography 또는 computerized axial tomography) 장치, MRI(magnetic resonance imaging) 장치, 광간섭 단층촬영(optical coherence tomography) 장치, 초음파 영상 장치 및 PET(positron emission tomography) 장치 중 적어도 어느 하나를 포함하는 인공 골조직의 제조 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 클라이언트 컴퓨터는 상기 수술 대상 골조직의 상기 영상 정보와 함께 상기 수술 대상 골조직의 식별 정보, 질환 명칭 및 수술 방법 중 적어도 하나 이상의 추가적 정보를 상기 서버 컴퓨터에 제공하고,
    상기 수술 대상 골조직의 상기 영상 정보와 함께 상기 추가적 정보를 참조하여 상기 서버 컴퓨터가 상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 생성하는 인공 골조직의 제조 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 서버 컴퓨터는 연령별, 성별, 신장별, 체중별 또는 인종별의 인체들에서 수집된 정상 골조직의 영상 정보들을 포함하는 기초 영상 정보가 저장된 제 1 데이터 베이스를 포함하고,
    상기 서버 컴퓨터는 상기 기초 영상 정보로부터 상기 치료용 골조직 모델의 상기 3 차원 영상 정보를 생성하는 인공 골조직의 제조 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 데이터 베이스에는 상기 정상 골조직의 식별 정보, 관련 질환 명칭 또는 수술 방법에 관한 정보들이 더 저장된 인공 골조직의 제조 시스템.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 데이터 베이스에는 상기 환자의 과거의 해당 수술 대상 골조직에 관한 영상 정보 또는 상기 수술 대상 골조직의 좌우 대칭 관계에 있는 다른 쪽의 정상 골조직에 관한 영상 정보들이 더 저장된 인공 골조직의 제조 시스템.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 클라이언트 컴퓨터는 상기 수술 대상 골조직의 상기 영상 정보와 함께 상기 수술 대상 골조직의 수술 방법을 상기 서버 컴퓨터에 전송하고,
    상기 서버 컴퓨터는 상기 수술 방법을 참조하여, 상기 정상 골조직의 영상 정보를 수정하여 상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 생성하는 인공 골조직의 제조 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 서버 컴퓨터는 상기 인공 골조직의 형상, 재료, 미세 조직, 강도, 수술 방법 및 수술 성공률 중 적어도 어느 하나의 정보가 저장되는 제 2 데이터 베이스를 포함하는 인공 골조직의 제조 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 클라이언트 컴퓨터는 상기 사용자 인터페이스를 통하여 사용자가 상기 서버 컴퓨터로부터 제공된 상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 수술 방법에 따라 시뮬레이션할 수 있는 그래픽 객체의 편집, 비교 또는 치수 측정을 수행하는 인공 골조직의 제조 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 사용자는 상기 시뮬레이션 결과를 통해 상기 서버 컴퓨터로부터 전송된 상기 치료용 골조직 모델을 수용하거나 이를 수정하는 단계를 통하여 상기 치료용 골조직 모델이 확정되는 인공 골조직의 제조 시스템.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 클라이언트 컴퓨터는 상기 시뮬레이션을 수행하기 위한 그래픽 객체의 편집 도구, 비교 도구 및 치수 측정 도구 중 적어도 어느 하나를 포함하는 인공 골조직의 제조 시스템.
  13. 환자의 수술 대상 골조직을 촬영하여 3 차원 영상 정보를 생성하는 촬상부에 결합되고, 사용자의 입력 또는 정보의 출력을 위한 사용자 인터페이스를 포함하는 컴퓨터 기반의 외과적 수술용 가이드 시스템으로서,
    상기 촬상부로부터 상기 수술 대상 골조직의 3 차원 영상 정보를 획득하고, 상기 수술 대상 골조직의 3 차원 영상 정보에 기초하여, 상기 수술 대상 골조직을 식별하고 상기 수술 대상 골조직에 대응하는 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 생성하는 치료용 골조직 모델의 생성부;
    사용자 입력 또는 정보의 출력을 위한 사용자 인터페이스 및 상기 사용자 인터페이스를 통한 사용자 입력 또는 상기 치료용 골조직 모델의 제안에 기초하여, 상기 치료용 골조직 모델의 검증을 수행하고, 상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 확정하는 시뮬레이션 수행부; 및
    상기 확정된 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보로부터 인공 골조직을 제조하는 가공부를 포함하는 가이드 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 치료용 골조직 모델의 검증은 상기 수술 대상 골조직의 3 차원 영상 정보에 상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 적용하는 시뮬레이션을 통해 달성되는 가이드 시스템.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 사용자 입력은, 수술 방법에 따라 상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 수정할 수 있도록 그래픽 객체의 편집 도구, 비교 도구 또는 치수 측정 도구 중 적어도 어느 하나를 이용하여 사용자로부터 수신되는 명령어를 포함하는 인공 골조직의 가이드 시스템.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 치료용 골조직 모델의 제안은 보철, 재건, 유합 및 환부 처치의 이전 또는 이후 단계에 대한 영상 정보 중 적어도 어느 하나의 수술 방법에 관한 정보를 반영하여 달성되는 가이드 시스템.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 치료용 골조직 모델의 생성부는 연령별, 성별, 신장별, 체중별 또는 인종별의 인체들에서 수집된 정상 골조직의 영상 정보들을 포함하는 기초 영상 정보가 저장된 제 1 데이터 베이스에 접속하여, 상기 기초 영상 정보로부터 상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 검출하고, 검출된 상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 상기 시뮬레이션 수행부에 전달하고,
    상기 시뮬레이션 수행부는 상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 상기 사용자 인터페이스에 출력하여 상기 검증을 준비하는 가이드 시스템.
  18. 환자의 수술 대상 골조직을 촬영하여 상기 수술 대상 골조직의 3 차원 영상 정보를 생성하는 단계;
    상기 수술 대상 골조직의 3 차원 영상 정보에 기초하여, 상기 수술 대상 골조직을 식별하고, 상기 수술 대상 골조직에 대응하는 적어도 하나 이상의 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 생성하는 단계;
    상기 적어도 하나 이상의 치료용 골조직 모델의 적합성을 검증하는 단계;
    상기 검증 단계에서, 상기 적어도 하나 이상의 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보의 수정이 없는 경우 상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 확정하는 단계;
    상기 검증하는 단계에서, 상기 적어도 하나 이상의 치료용 골조직 모델의 3 차원 정보의 수정 정보가 있는 경우 상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보에 상기 수정 정보를 반영하여 상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 확정하는 단계; 및
    상기 확정된 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보로부터 인공 골조직을 제조하는 단계를 포함하는 인공 골조직의 제조 방법.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 생성하는 단계에서,
    보철, 재건, 유합 및 환부 처치의 이전 또는 이후 단계에 대한 영상 정보 중 적어도 어느 하나의 추가적 정보를 반영하여 상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 생성하는 인공 골조직의 제조 방법.
  20. 제 18 항에 있어서, 상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 생성하는 단계에서,
    상기 수술 대상 골조직의 상기 3 차원 영상 정보와 함께 상기 수술 대상 골조직의 식별 정보, 질환 명칭 및 수술 방법 중 적어도 하나 이상의 추가적 정보를 참조하여 상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 생성하는 인공 골조직의 제조 방법.
  21. 제 18 항에 있어서, 상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 생성하는 단계에서,
    연령별, 성별, 신장별, 체중별 또는 인종별의 인체들에서 수집된 정상 골조직의 영상 정보들을 포함하는 기초 영상 정보가 저장된 제 1 데이터 베이스가 제공되고,
    상기 기초 영상 정보로부터 상기 치료용 골조직 모델의 상기 3 차원 영상 정보를 검출하는 단계를 포함하는 인공 골조직의 제조 방법.
  22. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 1 데이터 베이스에는 상기 정상 골조직의 식별 정보, 관련 질환 명칭 또는 수술 방법에 관한 추가적 정보들이 더 저장되고,
    상기 수술 방법을 참조하여, 상기 정상 골조직의 영상 정보를 수정하여 상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 생성하는 인공 골조직의 제조 방법.
  23. 제 18 항에 있어서,
    상기 인공 골조직의 형상, 재료, 미세 조직, 강도, 수술 방법 및 수술 성공률 중 적어도 어느 하나의 정보가 저장되는 제 2 데이터 베이스가 제공되는 인공 골조직의 제조 방법.
  24. 제 18 항에 있어서,
    상기 검증하는 단계는, 3 차원 영상 정보로부터 구현된 그래픽 객체의 편집, 비교 또는 치수 측정에 의하여 상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 수술 방법에 따라 시뮬레이션하는 단계를 포함하는 인공 골조직의 제조 방법.
  25. 제 18 항에 있어서,
    상기 치료용 골조직 모델의 3 차원 영상 정보를 확정하는 단계는, 상기 정상 골조직의 3 차원 영상 정보를 대체 골조직의 3 차원 영상 정보로 대체하여 학습을 수행하는 단계를 더 포함하는 인공 골조직 제조 방법.
  26. 제 18 항에 있어서,
    상기 치료용 골조직 모델의 3차원 영상 정보를 확정하는 단계 이후에,
    상기 치료용 골조직 모델을 형성하기 위한 예비 공정 단계에서의 예비 인공 골조직의 3차원 영상 정보를 결정하는 단계를 더 포함하는 인공 골조직 제조 방법.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 인공 골조직을 제조하는 단계는,
    상기 예비 인공 골조직의 3차원 영상 정보를 이용하여 예비 인공 골조직을 제조하는 단계; 및
    상기 예비 인공 골조직 및 상기 치료용 골조직의 3차원 영상 정보를 이용하여 인공 골조직을 제조하는 단계를 포함하는 인공 골조직 제조 방법.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 예비 인공 골조직을 제조하는 단계는 1차 열처리 온도로 예비 소결 공정을 수행하고, 상기 예비 인공 골조직의 3차원 영상 정보를 이용하여 가공하는 인공 골조직 제조 방법.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 인공 골조직을 제조하는 단계는 2차 열처리 온도로 주 소결 공정을 수행하고,
    상기 2 차 열처리 온도는 상기 1 차 열처리 온도보다 높은 인공 골조직 제조 방법.
PCT/KR2015/014240 2014-12-24 2015-12-24 인공 골조직의 제조 시스템 및 이의 제조 방법 WO2016105148A2 (ko)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017534234A JP6592094B2 (ja) 2014-12-24 2015-12-24 人工骨組織の製造システム及びその製造方法
ES15873675T ES2932210T3 (es) 2014-12-24 2015-12-24 Sistema para producir tejido óseo artificial
CN201580070563.0A CN107106298B (zh) 2014-12-24 2015-12-24 人工骨组织制造系统及其制造方法
EP15873675.1A EP3238664B1 (en) 2014-12-24 2015-12-24 System for producing artificial osseous tissue
US15/539,329 US11273041B2 (en) 2014-12-24 2015-12-24 System for producing artificial osseous tissue and method for producing same

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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9901455B2 (en) * 2009-11-25 2018-02-27 Nathan C. Moskowitz Total artificial spino-laminar prosthetic replacement
US20160284122A1 (en) * 2015-03-26 2016-09-29 Intel Corporation 3d model recognition apparatus and method
KR102254844B1 (ko) * 2019-05-29 2021-05-21 전북대학교산학협력단 기계학습을 이용한 의료 영상 처리 방법 및 장치
CN110639059B (zh) * 2019-10-10 2020-12-11 宁波慈北医疗器械有限公司 一种人工颅骨修复体3d打印制作方法
US11816757B1 (en) * 2019-12-11 2023-11-14 Meta Platforms Technologies, Llc Device-side capture of data representative of an artificial reality environment
CN112932745B (zh) * 2021-01-22 2022-12-30 北京科技大学 基于3d打印技术的钛合金骨缺损支架制备系统
KR102579530B1 (ko) * 2021-04-20 2023-09-18 (주)메디쎄이 환자 맞춤형 척추 유합용 케이지 제조 시스템 및 이에 의해 제조된 환자 맞춤형 척추 유합용 케이지
JP7181659B1 (ja) * 2022-06-15 2022-12-01 株式会社Medeco 医療機器選定装置および医療機器選定プログラムならびに医療機器選定方法

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0655219B2 (ja) * 1986-03-04 1994-07-27 住友セメント株式会社 義肢取付具
JP2581942B2 (ja) * 1987-12-29 1997-02-19 株式会社はいる リン酸カルシウムセラミック焼結体の製造方法
JPH03500617A (ja) * 1988-05-23 1991-02-14 オーグスパーガー　リン　エル． 人工装具と、対象物を検出，作成，再生，表示する方法及びシステム及び装置と、手術及び診断及び治療の方法と、データの伝達方法及びその装置
JP3085724B2 (ja) * 1991-05-10 2000-09-11 株式会社東芝 医用診断支援システム
US8480754B2 (en) * 2001-05-25 2013-07-09 Conformis, Inc. Patient-adapted and improved articular implants, designs and related guide tools
JP2001092950A (ja) * 1999-09-24 2001-04-06 Ngk Spark Plug Co Ltd 補填用人工骨設計システム及びそれを用いた補填用人工骨の製造方法
US7094371B2 (en) * 2000-08-04 2006-08-22 Orthogem Limited Porous synthetic bone graft and method of manufacture thereof
WO2003030787A1 (en) * 2001-10-05 2003-04-17 Therics, Inc. System and method for rapidly customizing design, manufacture and/or selection of biomedical devices
JP2006000594A (ja) * 2004-06-18 2006-01-05 Kyoto Iryo Gijutsu Kaihatsu Kk 生体インプラント選択システム
JP4539397B2 (ja) * 2005-03-28 2010-09-08 パナソニック電工株式会社 セラミック製歯科補綴物の製造方法
US9907659B2 (en) * 2007-04-17 2018-03-06 Biomet Manufacturing, Llc Method and apparatus for manufacturing an implant
EP2029059A2 (en) * 2006-05-25 2009-03-04 Spinemedica Corporation Patient-specific spinal implants and related systems and methods
EP2083758B1 (en) * 2006-08-18 2017-11-01 Smith & Nephew, Inc. Systems and methods for designing, analyzing and using orthopaedic devices
ES2557179T3 (es) * 2007-09-13 2016-01-22 Deru Gmbh Componente de endoprótesis
JP5264136B2 (ja) * 2007-09-27 2013-08-14 キヤノン株式会社 医用診断支援装置及びその制御方法、ならびにコンピュータプログラム及び記憶媒体
US20090149977A1 (en) * 2007-11-06 2009-06-11 Schendel Stephen A Methods, systems, and computer program products for shaping medical implants directly from virtual reality models
EP2405865B1 (en) 2009-02-24 2019-04-17 ConforMIS, Inc. Automated systems for manufacturing patient-specific orthopedic implants and instrumentation
WO2010140036A1 (en) * 2009-06-05 2010-12-09 Stellenbosch University A method of designing a knee prosthesis
AU2010323639B2 (en) * 2009-11-24 2014-04-10 Lexi Co., Ltd. Preoperative planning program for artificial hip joint replacement surgery and surgery support jig
CN101893888B (zh) * 2010-07-30 2012-05-30 上海交通大学 复杂制造系统性能参数信息检测系统
KR101147936B1 (ko) * 2010-08-16 2012-05-23 한국과학기술연구원 3차원 골 영상 시뮬레이션 기술을 이용한 본 플레이트 제작 방법
CN107126256B (zh) * 2011-02-25 2021-01-08 科瑞恩公司 包括计算机实施的用于提供对准信息数据的步骤的方法
EP2739251A4 (en) * 2011-08-03 2015-07-29 Conformis Inc AUTOMATED DESIGN, SELECTION, MANUFACTURE AND IMPLANTATION OF PATIENT ADAPTED AND IMPROVED JOINT IMPLANTS, DESIGNS AND RELATED GUIDING TOOLS
KR101343052B1 (ko) * 2012-05-18 2013-12-18 한국과학기술정보연구원 보철물 매칭 시스템 및 방법, 그 기록 매체
SE537634C2 (sv) * 2012-09-18 2015-08-25 Corticalis As Titandioxidscaffold
US10192002B2 (en) 2013-01-04 2019-01-29 DePuy Synthes Products, Inc. Method for designing and manufacturing a bone implant
US9299138B2 (en) * 2013-03-14 2016-03-29 DePuy Synthes Products, Inc. Generating a patient-specific orthopaedic surgical plan from medical image data
CN103400414B (zh) * 2013-07-24 2017-02-08 哈尔滨工业大学深圳研究生院 一种三维骨组织模型构建方法及设备

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