(57)【要約】      （修正有）【課題】手術対象骨組織の外科的手術による治療のために、医療陣の高度の経験がなくても、正確かつ迅速に人工骨組織を製造するシステムおよび製造方法を提供する。【解決手段】人工骨組織の製造システム１００は、患者の手術対象骨組織を撮影して、三次元映像情報を生成する撮像部１１１から、前記手術対象骨組織の前記映像情報を獲得するクライアントコンピュータ１１２と、前記クライアントコンピュータから受信された前記手術対象骨組織の前記映像情報に基づいて、治療用骨組織モデルの三次元映像情報を生成し、前記治療用骨組織モデルの前記映像情報が検証及び確定されるように、前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報を、前記クライアントコンピュータへ伝送するサーバーコンピュータ１２１と、前記サーバーコンピュータから確定された治療用骨組織モデルの三次元映像情報に基づいて、人工骨組織を製造する加工部１２２と、を含む。【選択図】図１
2019195699.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者の手術対象骨組織を撮影して、三次元映像情報を生成する撮像部から、前記手術対象骨組織の前記映像情報を獲得し、前記映像情報の送信のためにネットワークに結合され、ユーザーの入力または情報の出力のためのユーザーインターフェースを含むクライアントコンピュータと、
前記クライアントコンピュータから受信された前記手術対象骨組織の前記映像情報に基づいて、前記手術対象骨組織を識別し、前記手術対象骨組織に対応する少なくとも一つ以上の治療用骨組織モデルの三次元映像情報を生成し、前記クライアントコンピュータにより、前記少なくとも一つ以上の治療用骨組織モデルの前記映像情報が検証及び確定されるように、前記少なくとも一つ以上の治療用骨組織モデルの三次元映像情報を、前記クライアントコンピュータへ伝送するサーバーコンピュータと、
前記サーバーコンピュータから確定された治療用骨組織モデルの三次元映像情報に基づいて、人工骨組織を製造する加工部と、を含む人工骨組織の製造システム。
【請求項２】
前記加工部により製造された前記人工骨組織を、病院システムに伝達する配送システムをさらに含む、請求項１に記載の人工骨組織の製造システム。
【請求項３】
前記撮像部は、Ｘ線装置、コンピュータ断層撮影（ｃｏｍｐｕｔｅｄ  ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ、または、ｃｏｍｐｕｔｅｒｉｚｅｄ  ａｘｉａｌ  ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置、ＭＲＩ（ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  ｉｍａｇｉｎｇ）装置、光干渉断層撮影（ｏｐｔｉｃａｌ  ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ  ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置、超音波映像装置、及びＰＥＴ（ｐｏｓｉｔｒｏｎ  ｅｍｉｓｓｉｏｎ  ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置のうち少なくともいずれか一つを含む、請求項１に記載の人工骨組織の製造システム。
【請求項４】
前記クライアントコンピュータは、前記手術対象骨組織の前記映像情報と共に、前記手術対象骨組織の識別情報、疾患名称及び手術方法のうち少なくとも一つ以上の追加的情報を、前記サーバーコンピュータに提供し、
前記手術対象骨組織の前記映像情報と共に、前記追加的情報を参照して、前記サーバーコンピュータが、前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報を生成する、請求項１に記載の人工骨組織の製造システム。
【請求項５】
前記サーバーコンピュータは、年令別、性別、身長別、体重別、または人種別の人体から収集された正常骨組織の映像情報を含む基礎映像情報が保存された第１データベースを含み、
前記サーバーコンピュータは、前記基礎映像情報から、前記治療用骨組織モデルの前記三次元映像情報を生成する、請求項１に記載の人工骨組織の製造システム。
【請求項６】
前記第１データベースには、前記正常骨組織の識別情報、関連疾患名称、または手術方法についての情報がさらに保存された、請求項５に記載の人工骨組織の製造システム。
【請求項７】
前記第１データベースには、前記患者の過去の手術対象骨組織についての映像情報、または前記手術対象骨組織の左右対称の関係にある他方の正常骨組織についての映像情報がさらに保存された、請求項５に記載の人工骨組織の製造システム。
【請求項８】
前記クライアントコンピュータは、前記手術対象骨組織の前記映像情報と共に、前記手術対象骨組織の手術方法を、前記サーバーコンピュータへ伝送し、
前記サーバーコンピュータは、前記手術方法を参照して、前記正常骨組織の映像情報を修正し、前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報を生成する、請求項５に記載の人工骨組織の製造システム。
【請求項９】
前記サーバーコンピュータは、前記人工骨組織の形状、材料、微細組織、強度、手術方法、及び手術成功率のうち少なくともいずれか一つの情報が保存される第２データベースを含む、請求項１に記載の人工骨組織の製造システム。
【請求項１０】
前記クライアントコンピュータは、前記ユーザーインターフェースを介して、ユーザーが、前記サーバーコンピュータから提供された前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報を、手術方法によってシミュレーションすることが可能なグラフィック客体の編集、比較または寸法測定を行う、請求項１に記載の人工骨組織の製造システム。
【請求項１１】
前記ユーザーが、前記シミュレーション結果によって、前記サーバーコンピュータから伝送された前記治療用骨組織モデルを収容したり、これを修正する段階により、前記治療用骨組織モデルが確定される、請求項１０に記載の人工骨組織の製造システム。
【請求項１２】
前記クライアントコンピュータは、前記シミュレーションを行うためのグラフィック客体の編集道具、比較道具及び寸法測定道具のうち少なくともいずれか一つを含む、請求項１０に記載の人工骨組織の製造システム。
【請求項１３】
患者の手術対象骨組織を撮影して、三次元映像情報を生成する撮像部に結合され、ユーザーの入力または情報の出力のためのユーザーインターフェースを含むコンピュータ基盤の外科的手術用ガイドシステムであって、
前記撮像部から、前記手術対象骨組織の三次元映像情報を獲得し、前記手術対象骨組織の三次元映像情報に基づいて、前記手術対象骨組織を識別し、前記手術対象骨組織に対応する治療用骨組織モデルの三次元映像情報を生成する治療用骨組織モデルの生成部と、
ユーザーの入力または情報の出力のためのユーザーインターフェース、及び前記ユーザーインターフェースを介してのユーザーの入力、または前記治療用骨組織モデルの提案に基づいて、前記治療用骨組織モデルの検証を行い、前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報を確定するシミュレーション遂行部と、
前記確定された治療用骨組織モデルの三次元映像情報から、人工骨組織を製造する加工部と、を含むガイドシステム。
【請求項１４】
前記治療用骨組織モデルの検証は、前記手術対象骨組織の三次元映像情報に、前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報を適用するシミュレーションによって行われる、請求項１３に記載のガイドシステム。
【請求項１５】
前記ユーザーの入力は、手術方法によって、前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報を修正できるように、グラフィック客体の編集道具、比較道具または寸法測定道具のうち少なくともいずれか一つを利用して、ユーザーから受信される命令語を含む、請求項１３に記載のガイドシステム。
【請求項１６】
前記治療用骨組織モデルの提案は、補綴、再建、癒合及び創面環境調整の以前または以後の段階についての映像情報のうち少なくともいずれか一つの手術方法についての情報を反映して行われる、請求項１３に記載のガイドシステム。
【請求項１７】
前記治療用骨組織モデルの生成部は、年令別、性別、身長別、体重別、または人種別の人体から収集された正常骨組織の映像情報を含む基礎映像情報が保存された第１データベースに接続して、前記基礎映像情報から、前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報を検出し、検出された前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報を、前記シミュレーション遂行部に伝達し、
前記シミュレーション遂行部は、前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報を、前記ユーザーインターフェースに出力して、前記検証を準備する、請求項１３に記載のガイドシステム。
【請求項１８】
患者の手術対象骨組織を撮影して、前記手術対象骨組織の三次元映像情報を生成する段階と、
前記手術対象骨組織の三次元映像情報に基づいて、前記手術対象骨組織を識別し、前記手術対象骨組織に対応する少なくとも一つ以上の治療用骨組織モデルの三次元映像情報を生成する段階と、
前記少なくとも一つ以上の治療用骨組織モデルの適合性を検証する段階と、
前記検証する段階において、前記少なくとも一つ以上の治療用骨組織モデルの三次元映像情報の修正がない場合、前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報を確定する段階と、
前記検証する段階において、前記少なくとも一つ以上の治療用骨組織モデルの三次元映像情報の修正情報がある場合、前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報に、前記修正情報を反映して、前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報を確定する段階と、
前記確定された治療用骨組織モデルの三次元映像情報から、人工骨組織を製造する段階と、を含む人工骨組織の製造方法。
【請求項１９】
前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報を生成する段階において、
補綴、再建、癒合及び創面環境調整の以前または以後の段階についての映像情報のうち少なくともいずれか一つの追加的情報を反映して、前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報を生成する、請求項１８に記載の人工骨組織の製造方法。
【請求項２０】
前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報を生成する段階において、
前記手術対象骨組織の前記三次元映像情報と共に、前記手術対象骨組織の識別情報、疾患名称及び手術方法のうち少なくとも一つ以上の追加的情報を参照して、前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報を生成する、請求項１８に記載の人工骨組織の製造方法。
【請求項２１】
前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報を生成する段階において、
年令別、性別、身長別、体重別、または人種別の人体から収集された正常骨組織の映像情報を含む基礎映像情報が保存された第１データベースが提供され、
前記基礎映像情報から、前記治療用骨組織モデルの前記三次元映像情報を検出する段階を含む、請求項１８に記載の人工骨組織の製造方法。
【請求項２２】
前記第１データベースには、前記正常骨組織の識別情報、関連疾患名称、または手術方法についての追加的情報がさらに保存され、
前記手術方法を参照して、前記正常骨組織の映像情報を修正し、前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報を生成する、請求項１８に記載の人工骨組織の製造方法。
【請求項２３】
前記人工骨組織の形状、材料、微細組織、強度、手術方法、及び手術成功率のうち少なくともいずれか一つの情報が保存される第２データベースが提供される、請求項１８に記載の人工骨組織の製造方法。
【請求項２４】
前記検証する段階は、三次元映像情報から具現されたグラフィック客体の編集、比較または寸法測定によって、前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報を手術方法によってシミュレーションする段階を含む、請求項１８に記載の人工骨組織の製造方法。
【請求項２５】
前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報を確定する段階は、前記正常骨組織の三次元映像情報を、代替骨組織の三次元映像情報に代替して、学習を行う段階をさらに含む、請求項１８に記載の人工骨組織の製造方法。
【請求項２６】
前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報を確定する段階以後に、
前記治療用骨組織モデルを形成するための予備工程段階での予備人工骨組織の三次元映像情報を決定する段階をさらに含む、請求項１８に記載の人工骨組織の製造方法。
【請求項２７】
前記人工骨組織を製造する段階は、
前記予備人工骨組織の三次元映像情報を利用して、予備人工骨組織を製造する段階と、
前記予備人工骨組織及び前記治療用骨組織の三次元映像情報を利用して、人工骨組織を製造する段階と、を含む、請求項２６に記載の人工骨組織の製造方法。
【請求項２８】
前記予備人工骨組織を製造する段階は、一次熱処理温度で予備焼結工程を行い、前記予備人工骨組織の三次元映像情報を利用して加工する、請求項２７に記載の人工骨組織の製造方法。
【請求項２９】
前記人工骨組織を製造する段階は、二次熱処理温度で主焼結工程を行い、
前記二次熱処理温度は、前記一次熱処理温度よりも高い、請求項２８に記載の人工骨組織の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、骨組織の外科的手術のためのコンピュータガイド装置に係り、より詳しくは、手術対象骨組織の治療のための人工骨組織の製造システム及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、骨組織が骨折したり、遺伝的疾患による奇形または欠損、あるいは炎症のような疾患による骨組織の消失を治療する場合、人工骨組織を利用した再建、交替または補綴のような外科的手術による治療は好ましい。当該骨組織の再建、交替または補綴のためには、必要な骨組織の形状、大きさ及び／または位置を考慮した好適な人工骨組織が製造されなければならない。
【０００３】
従来、患者の手術対象骨組織を目視で、またはコンピュータ断層撮影（ＣＴ）と映像診断装置とを通じて確認しており、自家移植として、患者の治療に好適な組織を他の機関から抽出したり、他家移植として、寄贈された人体骨組織を手術の中に患者の治療に好適であるように加工する方式により骨組織が用意された。いずれの場合にも、手術を進める医者は、概ねの大きさ、形状、及び／または疾患による骨組織の部分除去のような要因を考慮して、代替骨組織を精密に加工し、手術に適用していた。しかし、前記手術の中に、このように骨組織を製造する場合、手術を行う医療陣の高度の経験が求められており、時には手術の中に正確な骨組織の加工が困難であり、不要な侵襲によって過度な組織損傷をもたらしたり、適用される骨組織が不正確に製造され、手術後に更なる後遺症を誘発することもある。また、手術の中に加工による長時間の手術時間も問題となる。
【０００４】
前記自家移植の場合は、供与部の組織欠陥を誘発しているので、二次欠損を誘導するという問題がある。なお、他家移植の場合も、前記寄贈された人体骨組織は、社会または文化によって倫理的または法的問題を有しているため、その適用に限界がある。したがって、寄贈された人体骨組織よりも、人工骨組織を利用して患者の治療を行うことは好ましい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、手術対象骨組織の外科的手術による治療のために、医療陣の高度の経験がなくても、正確かつ迅速に人工骨組織を製造することができ、前記人工骨組織の製造または適用のために、前記外科的手術に伴う侵襲を最小化し、治療にかかる時間を短縮できる人工骨組織の製造システム、または外科的手術のガイドシステムを提供することにある。
【０００６】
また、本発明が解決しようとする他の課題は、上述の利点を有する人工骨組織の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するための本発明の一実施形態による人工骨組織の製造システムは、患者の手術対象骨組織を撮影して、三次元映像情報を生成する撮像部から、前記手術対象骨組織の前記映像情報を獲得し、前記映像情報の送信のためにネットワークに結合され、ユーザーの入力または情報の出力のためのユーザーインターフェースを含むクライアントコンピュータと、前記クライアントコンピュータから受信された前記手術対象骨組織の前記映像情報に基づいて、前記手術対象骨組織を識別し、前記手術対象骨組織に対応する少なくとも一つ以上の治療用骨組織モデルの三次元映像情報を生成し、前記クライアントコンピュータにより、前記少なくとも一つ以上の治療用骨組織モデルの前記映像情報が検証及び確定されるように、前記少なくとも一つ以上の治療用骨組織モデルの三次元映像情報を、前記クライアントコンピュータへ伝送するサーバーコンピュータと、前記サーバーコンピュータから確定された治療用骨組織モデルの三次元映像情報に基づいて、人工骨組織を製造する加工部と、を含む。
【０００８】
一実施形態において、前記加工部により製造された前記人工骨組織を、病院システムに伝達する配送システムをさらに含む。前記撮像部は、Ｘ線装置、コンピュータ断層撮影（ｃｏｍｐｕｔｅｄ  ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ、または、ｃｏｍｐｕｔｅｒｉｚｅｄ  ａｘｉａｌ  ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置、ＭＲＩ（ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  ｉｍａｇｉｎｇ）装置、光干渉断層撮影（ｏｐｔｉｃａｌ  ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ  ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置、超音波映像装置、及びＰＥＴ（ｐｏｓｉｔｒｏｎ  ｅｍｉｓｓｉｏｎ  ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置のうち少なくともいずれか一つを含む。
【０００９】
前記クライアントコンピュータは、前記手術対象骨組織の前記映像情報と共に、前記手術対象骨組織の識別情報、疾患名称及び手術方法のうち少なくとも一つ以上の追加的情報を、前記サーバーコンピュータに提供し、前記手術対象骨組織の前記映像情報と共に、前記追加的情報を参照して、前記サーバーコンピュータが、前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報を生成する。前記サーバーコンピュータは、年令別、性別、身長別、体重別、または人種別の人体から収集された正常骨組織の映像情報を含む基礎映像情報が保存された第１データベースを含み、前記サーバーコンピュータは、前記基礎映像情報から、前記治療用骨組織モデルの前記三次元映像情報を生成する。
【００１０】
前記第１データベースには、前記正常骨組織の識別情報、関連疾患名称、または手術方法についての情報がさらに含まれる。また、前記第１データベースには、前記患者の過去の手術対象骨組織についての映像情報、または前記手術対象骨組織の左右対称の関係にある他方の正常骨組織についての映像情報がさらに含まれる。
【００１１】
前記クライアントコンピュータは、前記手術対象骨組織の前記映像情報と共に、前記手術対象骨組織の手術方法を、前記サーバーコンピュータへ伝送し、前記サーバーコンピュータは、前記手術方法を参照して、前記正常骨組織の映像情報を修正し、前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報を生成する。前記サーバーコンピュータは、前記人工骨組織の形状、材料、微細組織、強度、手術方法、及び手術成功率のうち少なくともいずれか一つの情報が保存される第２データベースを含む。
【００１２】
一実施形態において、前記クライアントコンピュータは、前記ユーザーインターフェースを介して、ユーザーが、前記サーバーコンピュータから提供された前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報を、手術方法によってシミュレーションすることが可能なグラフィック客体の編集、比較または寸法測定を行うこともできる。また、前記ユーザーが、前記シミュレーション結果によって、前記サーバーコンピュータから伝送された前記治療用骨組織モデルを収容したり、これを修正する段階により、前記治療用骨組織モデルが確定される。このために、前記クライアントコンピュータは、前記シミュレーションを行うためのグラフィック客体の編集道具、比較道具及び寸法測定道具のうち少なくともいずれか一つを含むこともできる。
【００１３】
前記課題を解決するための本発明の一実施形態によるガイドシステムは、患者の手術対象骨組織を撮影して、三次元映像情報を生成する撮像部に結合され、ユーザーの入力または情報の出力のためのユーザーインターフェースを含むコンピュータ基盤の外科的手術用ガイドシステムである。一実施形態によれば、前記ガイドシステムは、前記撮像部から、前記手術対象骨組織の三次元映像情報を獲得し、前記手術対象骨組織の三次元映像情報に基づいて、前記手術対象骨組織を識別し、前記手術対象骨組織に対応する治療用骨組織モデルの三次元映像情報を生成する治療用骨組織モデルの生成部と、ユーザーの入力または情報の出力のためのユーザーインターフェース、及び前記ユーザーインターフェースを介してのユーザーの入力、または前記治療用骨組織モデルの提案に基づいて、前記治療用骨組織モデルの検証を行い、前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報を確定するシミュレーション遂行部と、前記確定された治療用骨組織モデルの三次元映像情報から、人工骨組織を製造する加工部と、を含む。
【００１４】
前記治療用骨組織モデルの検証は、前記手術対象骨組織の三次元映像情報に、前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報を適用するシミュレーションによって行われる。前記ユーザーの入力は、手術方法によって、前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報を修正できるように、グラフィック客体の編集道具、比較道具または寸法測定道具のうち少なくともいずれか一つを利用して、ユーザーから受信される命令語を含む。
【００１５】
前記治療用骨組織モデルの提案は、補綴、再建、癒合及び創面環境調整の以前または以後の段階についての映像情報のうち少なくともいずれか一つの手術方法についての情報を反映して行われる。前記治療用骨組織モデルの生成部は、年令別、性別、身長別、体重別、または人種別の人体から収集された正常骨組織の映像情報を含む基礎映像情報が保存された第１データベースに接続して、前記基礎映像情報から、前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報を検出し、検出された前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報を、前記シミュレーション遂行部に伝達し、前記シミュレーション遂行部は、前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報を、前記ユーザーインターフェースに出力して、前記検証を準備する。
【００１６】
前記他の課題を解決するための本発明の一実施形態による人工骨組織の製造方法は、患者の手術対象骨組織を撮影して、前記手術対象骨組織の三次元映像情報を生成する段階と、前記手術対象骨組織の三次元映像情報に基づいて、前記手術対象骨組織を識別し、前記手術対象骨組織に対応する少なくとも一つ以上の治療用骨組織モデルの三次元映像情報を生成する段階と、前記少なくとも一つ以上の治療用骨組織モデルの適合性を検証する段階と、前記検証する段階において、前記少なくとも一つ以上の治療用骨組織モデルの三次元映像情報の修正がない場合、前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報を確定する段階と、前記検証する段階において、前記少なくとも一つ以上の治療用骨組織モデルの三次元映像情報の修正情報がある場合、前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報に、前記修正情報を反映して、前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報を確定する段階と、前記確定された治療用骨組織モデルの三次元映像情報から、人工骨組織を製造する段階と、を含む。前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報を生成する段階において、補綴、再建、癒合及び創面環境調整の以前または以後の段階についての映像情報のうち少なくともいずれか一つの追加的情報を反映して、前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報を生成する。
【００１７】
また、前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報を生成する段階において、前記手術対象骨組織の前記三次元映像情報と共に、前記手術対象骨組織の識別情報、疾患名称及び手術方法のうち少なくとも一つ以上の追加的情報を参照して、前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報を生成することもできる。前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報を生成する段階において、年令別、性別、身長別、体重別、または人種別の人体から収集された正常骨組織の映像情報を含む基礎映像情報が保存された第１データベースが提供され、前記基礎映像情報から、前記治療用骨組織モデルの前記三次元映像情報を検出する段階を含むこともできる。
【００１８】
前記第１データベースには、前記正常骨組織の識別情報、関連疾患名称、または手術方法についての追加的情報がさらに保存され、前記手術方法を参照して、前記正常骨組織の映像情報を修正し、前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報を生成する。前記人工骨組織の形状、材料、微細組織、強度、手術方法、及び手術成功率のうち少なくともいずれか一つの情報が保存される第２データベースが提供される。また、前記検証する段階は、三次元映像情報から具現されたグラフィック客体の編集、比較または寸法測定によって、前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報を手術方法によってシミュレーションする段階を含む。また、前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報を確定する段階は、前記正常骨組織の三次元映像情報を、代替骨組織の三次元映像情報に代替して、学習を行う段階をさらに含む。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の実施形態によれば、撮影された手術対象骨組織の三次元映像情報を識別し、前記手術対象骨組織に対応する治療用骨組織モデルの三次元映像情報を生成するサーバーコンピュータと、前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報を検証及び確定するクライアントコンピュータとの共助によって、治療用骨組織モデルの三次元映像情報を確定し、前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報に基づいて、人工骨組織を製造することにより、医療陣の高度の経験がなくても、正確かつ迅速に人工骨組織を製造することができ、前記人工骨組織の製造または適用のために、前記外科的手術に伴う侵襲を最小化し、治療にかかる時間を短縮できる人工骨組織の製造システム、または外科的手術のガイドシステムが提供できる。
【００２０】
また、本発明の実施形態によれば、上述の利点を有する人工骨組織の製造方法が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態による人工骨組織の製造システムを示す図面である。
【図２】本発明の一実施形態による人工骨組織の製造方法を示すフローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態による人工骨組織の製造方法を示すフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態による人工骨組織を利用したコンピュータ基盤の外科的手術のガイドシステムを示すブロック図である。
【図５】本発明の一実施形態による製造方法によって製造された脊椎形状の予備人工骨組織（左）及び最終の人工骨組織（右）のイメージである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、添付された図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。
【００２３】
本発明の実施形態は、当該技術分野で通常の知識を持った者に本発明をさらに完全に説明するために提供されるものであり、下記の実施形態は、色々な他の形態に変形可能であり、本発明の範囲が下記の実施形態に限定されるものではない。かえって、それらの実施形態は、本開示をさらに充実かつ完全にし、当業者に本発明の思想を完全に伝達するために提供されるものである。
【００２４】
また、以下の図面において、各層の厚さやサイズは、説明の便宜及び明確性のために誇張されたものであり、図面上で、同じ符号は同じ要素を指す。本明細書で使われたように、用語“及び／または”は、当該列挙された項目のうちいずれか一つ及び一つ以上の全ての組み合わせを含む。
【００２５】
本明細書で使われた用語は、特定の実施形態を説明するために使われ、本発明を制限するためのものではない。本明細書で使われたように、単数の形態は、文脈上明確に取り立てて指摘するものでなければ、複数の形態を含む。また、本明細書で使われる場合、“含む(comprise)”及び／または“含んだ(comprising)”は、言及した形状、数字、段階、動作、部材、要素及び／またはそれらのグループの存在を特定するものであり、一つ以上の他の形状、数字、動作、部材、要素及び／またはそれらのグループの存在または付加を排除するものではない。
【００２６】
本明細書において、第１、第２などの用語は、様々な部材、部品、領域、層及び／または部分を説明するために使われるが、それらの部材、部品、領域、層及び／または部分は、それらの用語によって限定されてはならない。それらの用語は、一つの部材、部品、領域、層または部分を、他の領域、層または部分と区別するためにのみ使われる。したがって、後述する第１部材、部品、領域、層または部分は、本発明の思想から逸脱しない範囲内で、第２部材、部品、領域、層または部分を指す。
【００２７】
図１は、本発明の一実施形態による人工骨組織の製造システム１００を示すものである。
【００２８】
図１を参照すれば、本発明による人工骨組織の製造システム１００は、撮像部１１１と、クライアントコンピュータ１１２と、サーバーコンピュータ１２１と、加工部１２２とを含む。例えば、撮像部１１１及びクライアントコンピュータ１１２は、病院システム１１０内の手術室または診断室に設けられ、サーバーコンピュータ１２１及び加工部１２２は、手術室または診断室とは区別される別の場所に配置される人工骨組織の加工及び製造システム１２０に設けられている。各構成要素は、必要な場合、図１に示したように、ネットワーク１３０を介して、互いに遠隔地間接続を許容している。このために、クライアントコンピュータ１１２またはサーバーコンピュータ１２１は、ネットワーク１３０に接続するための通信インターフェース（図示せず）を含むこともできる。
【００２９】
一実施形態において、病院システム１１０は複数であり、これによって、クライアントコンピュータ１１２及び撮像部１１１も複数であり、人工骨組織の加工及び製造システム１２０は単一である。この場合、複数の病院システム１１０と、一つの人工骨組織の加工及び製造システム１２０との間に、多対一の関係が成立される。複数のクライアントコンピュータと、一つのサーバーコンピュータとは、有無線通信網を含むネットワーク１３０を介して、相互間に通信可能に連結される。
【００３０】
クライアントコンピュータ１１２またはサーバーコンピュータ１２１は、応用ソフトウェア及び資料の保存のための永久保存装置または臨時保存装置と、前記永久保存装置または臨時保存装置に保存された少なくとも一つ以上のデータベースと、これらを制御するための中央処理装置とを含む。前記データベースは、サーバーコンピュータ１２１側に設けられた第１及び第２データベース１２３、１２４が例示されている。また、クライアントコンピュータ１１２またはサーバーコンピュータ１２１は、マウス、キーボード、またはタッチパネルのような入力部と、モニター、プロジェクションディスプレイ、及びヘッドアップディスプレイのような出力部とを含むユーザーインターフェースを有している。前記ユーザーインターフェースは、後述するシミュレーションのリアリティーと情報伝達効率の向上のために、増強現実を具現することもできる。参照符号１１３は、クライアントコンピュータ１１２に結合された前記ユーザーインターフェースを示している。
【００３１】
一実施形態において、クライアントコンピュータ１１２のユーザーインターフェース１１３は、サーバーコンピュータ１２１により遠隔地間に共有することができる。例えば、ユーザーインターフェース１１３がディスプレイである場合、クライアントコンピュータ１１２側のユーザーが動作させる内容は、サーバーコンピュータ１２１側のユーザーへ伝送され、サーバーコンピュータ１２１側のディスプレイを介して、ユーザーインターフェース１１３に具現された同一な画像内容が示現される。同様に、サーバーコンピュータ１２１側のユーザーが動作させる内容が、ユーザーインターフェース１１３に具現されることも可能である。その具現方式は、インターネットを利用したマルチメディア情報のストリーミング、または制御情報の送受信により実現可能であり、本発明がこれに限定されるものではない。
【００３２】
クライアントコンピュータ１１２またはサーバーコンピュータ１２１、第１及び第２データベース１２３、１２４の上述の構成要素は、単一のコンピュータに具現されるものに限定されず、分散化またはクラウド方式により具現されてもよい。一実施形態において、クライアントコンピュータ１１２の主なデータ及び実行プログラムは、サーバーコンピュータ１２１に設けられ、クライアントコンピュータ１１２は、これをダウンロードして使用できる。しかし、本発明がこれに限定されるものではない。
【００３３】
病院システム１１０内に設けられる撮像部１１１は、患者の手術対象骨組織を撮影し、これを電気的信号に変換して、クライアントコンピュータ１１２へ伝送する。前記手術対象骨組織は、人工骨組織により、非制限的な例として、口腔顎顔面骨、脊椎骨、頭蓋骨または四肢長骨のような骨組織を再建するために、その一部または全部が代替、補綴、再建されたり、既存または代替骨組織と隣接骨組織との癒合のような外科的手術が求められる骨組織である。
【００３４】
撮像部１１１は、前記手術対象骨組織の大きさ、形状、位置または疾患についての情報を含む任意の三次元映像情報を生成するイメージング装置である。撮像部１１１は、非制限的な例として、Ｘ線装置、ＣＴ（ｃｏｍｐｕｔｅｄ  ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置、ＭＲＩ（ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  ｉｍａｇｉｎｇ）装置、及びＰＥＴ（ｐｏｓｉｔｒｏｎ  ｅｍｉｓｓｉｏｎ  ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置のうち少なくともいずれか一つを含む。しかし、前記三次元映像情報は、複数の二次元情報から三次元レンダリングが行われて生成されるので、撮像部１１１は、三次元レンダリングが可能な二次元映像情報を生成するイメージング装置を含む。
【００３５】
前記三次元映像情報は、前記手術対象骨組織の治療のために、代替、補綴、再建、または癒合のための前記手術対象骨組織の三次元映像情報を含む。選択的には、骨組織の創面環境調整（ｗｏｕｎｄ  ｂｅｄ  ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ）についての三次元映像情報と、手術方法による隣接骨組織、筋肉組織、神経組織または血管組織についての映像情報とをさらに含む。本明細書では、これらを手術対象骨組織の三次元映像情報と総称する。
【００３６】
クライアントコンピュータ１１２は、撮像部１１１から、前記手術対象骨組織の前記映像情報を獲得する。クライアントコンピュータ１１２は、獲得された手術対象骨組織の三次元映像情報を、ネットワーク１３０を介して、他のコンピュータへ伝送する。一部の実施形態において、クライアントコンピュータ１１２は、前記手術対象骨組織の前記映像情報と共に、前記手術対象骨組織の解剖学的名称と対応する識別情報、疾患名称、及び代替、補綴、再建または癒合のような手術方法のうち少なくとも一つ以上の情報を、ネットワーク１３０を介して、他のコンピュータへ伝送する。前記手術対象骨組織の識別情報、疾患名称または手術方法についての情報は、診断または手術と関連した医療陣により、ユーザーインターフェース１１３を介して入力されることもある。
【００３７】
サーバーコンピュータ１２１は、有線通信網６２のようなネットワーク１３０を介して、クライアントコンピュータ１１２から伝送される前記手術対象骨組織の前記映像情報を受信する。伝送された映像情報は暗号化可能であり、情報の機密性維持のために、永久的に公開されたり、一定の期間だけ確認が可能な保安情報をさらに含んでもよい。
【００３８】
選択的には、サーバーコンピュータ１２１は、前記映像情報と共に、前記骨組織の解剖学的名称と対応する識別情報、身体情報（例えば、非制限的な例として、年、年齢、性別、身長、体重、骨密度、既往歴）、疾患名称、及び／または手術方法をさらに受信する。
【００３９】
サーバーコンピュータ１２１は、前記手術対象骨組織の前記三次元映像情報を利用した映像認識、及び選択的には、前記識別情報、前記身体情報、前記疾患名称、及び前記手術方法のうち少なくともいずれか一つの情報を参照して、前記手術対象骨組織を識別し、前記手術対象骨組織に対応する治療用骨組織モデルの三次元映像情報を生成する。前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報は、単一であってもよいし、複数であってもよい。ユーザーは、生成された複数の治療用骨組織モデルの三次元映像情報から、好適ないずれか一つを選択することも可能である。サーバーコンピュータ１２１が生成する前記治療用骨組織モデルの前記映像情報は、手術対象骨組織の治療方法によって、人工骨組織により、非制限的な例として、口腔顎顔面骨、脊椎骨、頭蓋骨または四肢長骨などを再建するために、その一部または全部が代替、補綴、再建されたり、既存または代替骨組織と隣接骨組織との癒合に好適ないかなる形状、大きさ、位置についての情報を含むことができる。
【００４０】
選択的には、サーバーコンピュータ１２１により、前記治療用骨組織モデルの前記映像情報に、識別情報、疾患名称、及び手術方法についての情報のうち少なくともいずれか一つの追加的情報がさらに生成される。このようなサーバーコンピュータ１２１による識別情報、疾患名称、及び手術方法についての情報のうち少なくともいずれか一つは、サーバーコンピュータ１２１のユーザー（または、医療陣）による診断、処置または手術をガイドする推薦のためのものであり、ユーザーが入力して、クライアントコンピュータ１１０から伝送された識別情報、疾患名称または手術方法についての情報と一致していてもよいし、一致していなくてもよい。前記情報が一致している場合には、前記ユーザーの判断に確信を付与でき、前記情報が一致していない場合には、システムが提供する提案的情報として使用できるので、前記ユーザーの判断を補完する効果を有している。
【００４１】
サーバーコンピュータ１２１は、資料の保存のための永久保存装置または臨時保存装置、及びこれらの保存装置に記録される第１データベース１２３に、前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報と、選択的には、前記追加的情報を生成するための基礎映像情報とが保存される。前記基礎映像情報は、年令別、性別、身長別、体重別、または人種別の人体から収集された正常骨組織の映像データを含み、選択的には、前記正常骨組織の識別情報、関連疾患名称または手術方法についての情報をさらに含む。
【００４２】
サーバーコンピュータ１２１は、クライアントコンピュータ１１２から受信された手術対象骨組織の三次元映像情報によって、前記基礎映像情報から、前記手術対象骨組織の三次元映像情報に対応する正常骨組織の映像情報を検出する。なお、サーバーコンピュータ１２１は、前記検出された正常骨組織の映像情報と共に、前記正常骨組織の識別情報、関連疾患名称または手術方法についての追加的出力情報を検出することも可能である。このように検出された前記正常骨組織の三次元映像情報と、選択的には、追加的出力情報とを、前記正常骨組織の三次元映像情報に結合し、サーバーコンピュータ１２１は、治療用骨組織モデルの三次元映像情報を生成できる。
【００４３】
一部の実施形態において、クライアントコンピュータ１１２から受信された手術対象骨組織の手術方法についての追加的情報として、補綴、再建、癒合または創面環境調整の以前または以後の段階についての映像情報がある場合、サーバーコンピュータ１２１は、前記追加的情報を参照して、前記正常骨組織の映像情報に、前記追加的情報を反映し、前記追加的情報による正常骨組織の形状、大きさ、位置による修正を行う。このように修正された正常骨組織の映像情報に基づいて、治療用骨組織モデルの三次元映像情報を生成することも可能である。例えば、クライアントコンピュータ１１２から受信された手術対象骨組織の手術方法が補綴または癒合である場合、正常骨組織を人工骨組織に完全に代替して、手術が進められるものではないので、正常骨組織の映像情報の一部または全体の修正が求められ、前記修正された正常骨組織の映像情報に基づいて、治療用骨組織モデルの三次元映像情報が生成できる。
【００４４】
他の実施形態において、前記正常骨組織の三次元映像情報は、患者自身の過去の手術対象骨組織についての映像情報、または当該骨組織に対する左右対称の関係にある他方の正常骨組織についての映像情報をさらに含む。患者自身の前記正常骨組織の映像情報は、サーバーコンピュータ１２１が手術対象骨組織を識別し、治療用骨組織モデルの三次元映像情報を生成するのに活用できる。例えば、サーバーコンピュータ１２１が、手術対象骨組織の三次元映像情報と対応する正常骨組織の前記映像情報の検出が失敗している場合、または独立的な別の参照の目的として、患者自身の過去の正常骨組織の映像、または左右を反転させて、代案的な治療用骨組織モデルの三次元映像情報を生成し、これをクライアントコンピュータ１１２へ伝送する。これにより、クライアントコンピュータ１１２が、手術対象骨組織の映像と、治療用骨組織モデルの三次元映像情報とを容易に比較及び修正が可能にする。
【００４５】
前記正常骨組織についての映像情報、追加的出力情報、または修正された正常骨組織の映像情報に基づいた治療用骨組織モデルの三次元映像情報と共に、サーバーコンピュータ１２１は、治療用骨組織モデルが実質的に同じ形状の人工骨組織で具現される場合、人工骨組織の形状、材料、微細組織、強度、手術方法、及び手術成功率のうち少なくともいずれか一つの人工骨組織についての情報を生成することも可能である。人工骨組織の材料、微細組織、強度または手術成功率のような人工骨組織の基礎情報は、第２データベース１２４に保存管理され、生成された治療用骨組織モデルについての情報も、第２データベース１２４に保存管理される。第２データベース１２４に保存管理される人工骨組織の材料、微細組織、強度または手術成功率は、ユーザーにより修正されたり、選好度についての追加的情報がさらに反映される。
【００４６】
上述の実施形態においては、治療用骨組織モデルの導出のための正常骨組織についての情報が記録された第１データベース１２３と、生成された治療用骨組織モデル及び／または人工骨組織についての情報が記録された第２データベース１２４とが、図１に示したように、別のデータベースとしてそれぞれ具現されている。しかし、これは例示に過ぎず、一つのデータベースとして具現されてもよいし、分散またはクラウドシステムにより多重化されてもよい。しかし、本発明がこれらの具現方法に限定されるものではない。
【００４７】
サーバーコンピュータ１２１により生成された骨組織モデルの三次元映像情報と、選択的には、人工骨組織の形状、材料、微細組織、強度、手術方法、及び手術成功率のうち少なくともいずれか一つの情報は、有線通信網６２のようなネットワーク１３０を介して、クライアントコンピュータ１１２へ伝送される。クライアントコンピュータ１１２は、これを受信して、ユーザーインターフェース１１３、例えば、ディスプレイ装置のようなグラフィックインターフェースを介して、ユーザー（例えば、医者）に、サーバーコンピュータ１２１から受信された情報を提供及び推薦することができる。
【００４８】
前記ユーザーは、クライアントコンピュータ１１２のユーザーインターフェース１１３を介して、前記提供及び推薦された治療用骨組織モデルの三次元映像情報と、関連した追加的情報とを確認できる。クライアントコンピュータ１１２は、上述のように、撮像部１１１からの手術対象骨組織の三次元映像情報と、サーバーコンピュータ１２１から受信された治療用骨組織モデルとをもって、前記ユーザーが、ユーザーインターフェース１１３を介して、代替、補綴、再建または癒合のような手術方法によってシミュレーションすることが可能なグラフィック客体の三次元的移動、回転、対称、切り出し、部分生成、拡大／縮小のような編集道具、グラフィック客体間の比較道具、または寸法測定道具のような専用プログラム、あるいはソフトウェアモジュールを含む。前記専用プログラムまたはソフトウェアを介して、ユーザーは、手術対象骨組織の三次元映像情報、及び／またはサーバーコンピュータ１２１から受信された治療用骨組織モデルの三次元映像情報を修正して保存することができる。
【００４９】
ユーザーは、上述のシミュレーション結果によって、サーバーコンピュータ１２０から提供及び推薦された治療用骨組織モデルの三次元映像情報が、患者の治療に好適であると判断される場合、クライアントコンピュータ１１２のユーザーインターフェースを介して、これを収容できる。または、上述のように、シミュレーションによって、サーバーコンピュータ１２０から提供及び推薦された治療用骨組織モデルの三次元映像情報が、患者の治療のために修正される必要がある場合、前記シミュレーション過程の中で、ユーザーにより決定された修正情報を反映して、修正された治療用骨組織モデルの三次元映像情報を生成する。
【００５０】
上述のように、前記ユーザーが、サーバーコンピュータ１２０から提供及び推薦された治療用骨組織モデルの三次元映像情報をそのまま収容したり、これを修正して、修正された治療用骨組織モデルの三次元映像情報が生成された場合、前記ユーザーの生成された情報の収容によって、前記手術対象骨組織の治療のための治療用骨組織モデルの三次元映像情報が確定され、前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報は、製造される人工骨組織の三次元映像情報に変換される。選択的には、前記人工骨組織の前記映像情報と共に、前記人工骨組織の材料、微細組織、強度及び手術方法のような少なくとも一つ以上の追加的情報も確定される。
【００５１】
サーバーコンピュータ１２１は、第１データベース１２３に予め保存された正常骨組織の前記映像情報と関連して、ユーザーによりそのまま収容されたり、修正された情報を学習し、これに基づいて、サーバーコンピュータ１２０から提供及び推薦された治療用骨組織モデルの前記映像情報の正確度及び信頼度をさらに向上させることができる。このような学習のためのアルゴリズムは、非制限的な例として、神経回路網またはベクトル量子化器のコードブックに基づいている。前記学習のためのアルゴリズムは、ユーザー別に個人化されるか、共有可能である。これによって、次回の治療用骨組織モデルの三次元映像情報の検出の正確度を向上させ、所要時間を短縮させることができる。
【００５２】
確定された人工骨組織の三次元映像情報は、後述する加工部１２２でデコーディング可能な任意のデジタルフォーマットにより保存されるか、非制限的な例として、Ａｕｔｏｃａｄ?、Ｃａｔｉａ?、Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ?、ＭＩＭＩＣＳ?、または３ＤＭＡＸ−?のような常用ソフトウェアでサポート可能な三次元イメージ情報のデジタルフォーマットによりデータベース１２４に保存される。
【００５３】
加工部１２２は、サーバーコンピュータ１２１の第２データベース１２４に保存された人工骨組織の映像情報と、選択的には、人工骨組織の材料及び強度のような追加的情報とを受信し、これに基づいて、三次元形状の人工骨組織１２５を加工することができる。加工部１２２は、例えば、前記映像情報または追加的情報に基づいて、加工ツールとテーブルとを三次元的に相対運動させ、人工骨組織１２５を加工することができる。人工骨組織１２５の加工は、常用のミーリング機械を利用したミーリング方法により行われる。必要に応じて、人工骨組織１２５の様々な曲面を活用するために、多軸加工が可能な４軸あるいは５軸のミーリング機械または歯科補綴物加工機が活用できる。
【００５４】
一実施形態において、加工部１２２は、加工ツール及びセラミック素材を利用して、人工骨組織１２５を直接的に形成することも可能であり、選択的には、予備人工骨組織を形成し、これを加工した後、主焼結工程を行い、人工骨組織１２５を形成することも可能である。前記予備人工骨組織の強度は、人工骨組織１２５に比べて弱く、以後、主焼結工程により、実際の人体に使用可能である程度の強度を有する人工骨組織１２５が形成される。
【００５５】
前記予備人工骨組織を利用して、人工骨組織１２５を形成する場合、サーバーコンピュータ１２１の第２データベース１２４は、本焼結工程において、焼結体の収縮率についての情報をさらに含み、加工部１２２はこれを利用できる。前記収縮率についての情報は、素材の特性によって多様に考慮できる。例えば、前記予備人工骨組織がヒドロキシアパタイト（ＨＡ）である場合、前記収縮率は、前記予備人工骨組織の四方にわたって５ないし３０％である。
【００５６】
また、人工骨組織１２５の複雑な形状の具現のために、様々な三次元プリンターが使用できる。三次元プリンターを利用して、人工骨組織１２５を直接的にプリンティングすることも可能である。一実施形態において、人工骨組織１２５を形成するためのモールド部（図示せず）を三次元プリンティングし、プリンティングされたモールド部の内部に硬化可能な化合物を充填して、人工骨組織１２５を形成する。上述の方法によって、人工骨組織１２５が形成された後、前記モールド部は、人工骨組織１２５の外部の表面から除去できる。この場合、サーバーコンピュータ１２１の第２データベース１２４は、前記モールド部の三次元形状及び厚さ情報をさらに含む。
【００５７】
一実施形態において、前記硬化可能な化合物は、リン酸カルシウム系化合物である。前記リン酸カルシウム系化合物は、液相、並びにカルシウム及び／またはリン酸塩の一つ以上の固体化合物を含有する粉末状固体相を含む。前記液相及び固体相が適正の割合で混合している場合、一つ以上の他の固体化合物を沈殿させ、室温や体温で硬化するペーストを形成するためのものであり、この時、前記固体化合物のうち少なくとも一つはリン酸カルシウムである。
【００５８】
前記固体相のリン酸カルシウム系化合物は、ヒドロキシアパタイト（ＨＡ）、Ｃａ１０（ＰＯ４）６（ＯＨ）２；無定形リン酸カルシウム（ＡＣＰ）、Ｃａｘ（ＰＯ４）ｙ・Ｈ２Ｏ；モノカルシウムホスフェート１水和物（ＭＣＰＨ）、ＣａＨ４（ＰＯ４）２Ｈ２Ｏ；ジカルシウムホスフェート２水和物（ＤＣＰＤ）あるいはブルシャイト、ＣａＨＰＯ４・２Ｈ２Ｏ；ジカルシウムホスフェート無水物（ＤＣＰＡ）、ＣａＨＰＯ４；沈殿型あるいはカルシウム欠乏型アパタイト（ＣＤＡ）；αまたはβ−トリカルシウムホスフェート（α−ＴＣＰ、β−ＴＣＰ）、Ｃａ３（ＰＯ４）２；テトラカルシウムホスフェート（ＴＴＣＰ）、Ｃａ４Ｐ２Ｏ９；及び炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）などを含む。また、一実施形態において、粉末状固体相のリン酸カルシウム系化合物は、カルシウム及び／またはヒドロキシアパタイト（ＨＡ）、α−ＴＣＰ、β−ＴＣＰ、ＡＣＰ、ＭＣＰＨ、ＤＣＰＡ、ＣＤＡ、ＣａＣＯ３及びこれらの混合物からなる群から選択されるリン酸塩化合物のうち一つ以上を含む。
【００５９】
他の実施形態において、前記粉末状固体相は、少なくとも一つの合成高分子や、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）のような生体高分子をさらに含んでもよい。α−ＴＣＰを含む粉末状固体相がさらに好ましい。前記α−ＴＣＰは、水溶液でカルシウム欠乏型ヒドロキシアパタイト（ＣＤＡ）に容易に切り替えられ、このような性質を利用して、アパタイトＣＰＣｓを形成できる。
【００６０】
人工骨組織１２５は、非制限的な例として、ヒドロキシアパタイト、生体活性ガラス、β−トリカルシウムホスフェート、ジカルシウムホスフェート二水和物、チタンまたはその合金物質（Ｔｉ６Ａｌ４Ｖ  Ｅｘｔｒａ  Ｌｏｗ  Ｉｎｔｅｒｓｔｉｔｉａｌ）、 ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、あるいはＰＥＥＫ／リン酸カルシウム系セラミック複合体のような、生体適合性を有しているポリマー系、金属系、セラミック系材料、またはこれらのうち二つ以上の複合材料で製造され、当該材料は、ユーザーにより指定されたものである。例えば、人工骨組織１２５は、必要な人体特性によって異なる様々な材料及び微細組織を有することができる。
【００６１】
他の実施形態において、加工部１２２は、鋳型を利用して、人工骨組織１２５を製造することも可能である。必要に応じて、加工部１２２は、人工骨組織１２５に加圧または加熱のような追加的エネルギーの供給や、酸化または還元のような化学的処理工程をさらに行ってもよい。なお、加工部１２２により製造された人工骨組織１２５は、滅菌または抗菌処理が行われ、配送のために好適な方式により包装されることもある。
【００６２】
包装された人工骨組織１２５は、人工骨組織１２５の好適な保管状態を維持できる配送システム１４０により、該当の患者の手術のために病院システム１１０に運搬される。配送システム１４０は、例えば、ネットワークに接続可能な非制限的な例として、無線通信網６３を介して、病院システム１１０と人工骨組織の製造システム１２０に接続でき、通常の陸上、航空または海上運送装置と結合して、人工骨組織の製造システム１２０で製造された人工骨組織を迅速かつ正確に病院システム１１０に運搬することができる。
【００６３】
図２及び図３は、本発明の一実施形態による人工骨組織の製造方法を示すフローチャートである。
【００６４】
図２を参照すれば、Ｘ線装置、ＣＴ装置、ＭＲＩ装置、及びＰＥＴ装置のような三次元イメージング装置により、患者の手術対象骨組織を撮影して、前記手術対象骨組織の三次元映像情報が生成される（Ｓ１０）。前記手術対象骨組織の三次元映像情報は、三次元グラフィックデータであり、識別、編集または測定のような一連の資料化及び／または編集が容易な、好適なデジタルフォーマットのデータに変換可能である。
【００６５】
次いで、前記手術対象骨組織を識別し、前記手術対象骨組織に対応する治療用骨組織モデルの三次元映像情報が生成される（Ｓ２０）。前記手術対象骨組織の識別は、正常骨組織の三次元映像情報との対比による映像認識を通じて行われる。他の実施形態において、前記映像認識を代替するか、またはこれと共に、当該骨組織の解剖学的名称についての識別情報、身体情報、疾患名称、及び手術方法のうち少なくともいずれか一つの情報を参照して、前記手術対象骨組織を識別することも可能である。
【００６６】
前記手術対象骨組織が識別されると、前記手術対象骨組織に対応する少なくとも一つ以上の治療用骨組織モデルの三次元映像情報が生成される（Ｓ２０）。図１を参照して説明したように、前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報は、年令別、性別、身長別、体重別または人種別の人体から収集された正常骨組織の映像情報を含む基礎映像情報が保存されたデータベースから検出される。他の実施形態において、前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報は、患者の過去の手術対象骨組織についての映像情報、または前記手術対象骨組織の左右対称の関係にある人体の他方の正常骨組織についての映像情報を含むデータベースから検出されることも可能である。
【００６７】
次いで、生成された治療用骨組織モデルが、前記手術対象骨組織の代替、補綴、再建または癒合のような手術方法によって、前記手術対象骨組織の治療に適しているか否かを判断する検証が行われる（Ｓ３０）。前記検証のために、前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報と、前記手術対象骨組織の三次元映像情報とを互いに比較して、これら間の同一性または適合性の判断が行われる。
【００６８】
他の実施形態において、前記検証は、前記手術対象骨組織の三次元映像情報に、前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報を、前記手術方法によって適用するシミュレーションによって行われる。上述の検証のために、前記手術対象骨組織の三次元映像情報と、前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報とで具現されたグラフィック客体の三次元的移動、回転、対称、切り出し、部分生成、拡大／縮小のような編集道具、グラフィック客体間の比較道具、または寸法測定道具のような専用プログラム、あるいはソフトウェアモジュールが提供される。ユーザーは、これらのモジュールを利用して、好適なユーザーインターフェースを介してシミュレーションを行い、前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報についての好適な修正情報が生成される。
【００６９】
前記検証する段階（Ｓ３０）において、前記生成された治療用骨組織モデルに対して、修正事項がある場合、前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報に、修正情報を反映する（Ｓ４５）。これにより、前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報が確定される（Ｓ５０）。前記生成された治療用骨組織モデルに対して、修正事項がない場合、提案された治療用骨組織モデルの三次元映像情報がそのまま確定されるであろう（Ｓ５０）。一部の実施形態において、前記修正情報によって、前記データベースに保存された正常骨組織の三次元映像を修正し、前記代替骨組織の映像を通じて学習アルゴリズムが行われることもある。
【００７０】
上述のように、治療用骨組織モデルの三次元映像情報が確定されると、製造される人工骨組織の三次元映像情報が生成され、これに基づいて、人工骨組織が製造される（Ｓ６０）。前記人工骨組織は、非制限的な例として、ヒドロキシアパタイト、生体活性ガラス、β−トリカルシウムホスフェート、ジカルシウムホスフェート二水和物、チタンまたはその合金物質（Ｔｉ６Ａｌ４Ｖ  Ｅｘｔｒａ  Ｌｏｗ  Ｉｎｔｅｒｓｔｉｔｉａｌ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、あるいはＰＥＥＫ／リン酸カルシウム系セラミック複合体のような、生体適合性を有するポリマー系、金属系、セラミック系材料またはこれらのうち二つ以上の複合材料により製造される。例えば、人工ディスクの場合には、ポリウレタン核を含む中央部と、前記中央部の上部及び下部に、チタンのような生体適合性金属をコーティングして製造される。前記人工骨組織は、人体の骨組織の特徴によって、様々な材料で製造可能である。
【００７１】
前記人工骨組織は、製造後に滅菌処理が行われる。また、前記人工骨組織が遠隔地で製造された場合、好適な配送システムにより、患者の治療のために病院に配送される（Ｓ７０）。配送された前記人工骨組織（例えば、人工ディスク）は、ユーザー（医者）により患者の首や腰に位置する手術対象骨組織に移植されたり補綴したりすることができる。
【００７２】
本発明の実施形態によれば、骨折したり、遺伝的欠損または炎症のような疾患により、治療が必要な手術対象骨組織の一部または全部を、代替、補綴、再建、または骨組織と骨組織との癒合のような手術方法に対応して、その形状、大きさ及び／または位置に好適な人工骨組織が迅速かつ安価に製造できる。また、人工骨組織が迅速かつ安価に製造されることにより、手術時間が短縮でき、好適なシミュレーションを活用して、最小侵襲による治療結果が達成できる。また、上述の製造方法は、クライアントコンピュータが設けられる病院システムと、サーバーコンピュータが設けられる製造システムとを多大一で構成することにより、治療用骨組織モデルを生成するためのコンピュータリソースを共有し、その治療成果を累積させることにより、これによる成功率と、提案的機能の信頼性とをさらに向上させるという利点がある。
【００７３】
本発明の他の実施形態において、図１を参照して説明したように、人工骨組織を形成するために、まず、予備人工骨組織を形成し、これを加工して、人工骨組織を形成できる。
【００７４】
図３を参照すれば、治療用骨組織モデルの三次元映像情報が確定されると（Ｓ５０）、前記三次元映像情報を利用して、前記予備人工骨組織の形成のための三次元映像情報を確定する段階（Ｓ５１）をさらに含む。前記予備人工骨組織の形成のための三次元映像情報は、治療用骨組織モデルの三次元映像情報から、前記予備人工骨組織の材料及び追加工程での収縮率に鑑みて決定できる。前記収縮率は、前記予備人工骨組織の焼結条件及び材料に鑑みて決定されなければならない。
【００７５】
確定された治療用骨組織モデルの三次元映像情報と、前記予備人工骨組織の形成のための三次元映像情報とを利用して、予備人工骨組織が製造される（Ｓ６１）。予備人工骨組織は、比較的低い温度で一次熱処理を行って焼結させるので、治療用人工骨組織よりも弱い強度を有している。したがって、成形時に骨組織の損傷を減少させ、所望の形状への加工が容易である。
【００７６】
前記一次熱処理及び成形段階を経て形成された前記予備人工骨組織は、主焼結工程により治療用人工骨組織として製造される（Ｓ６２）。一次加工が行われた予備人工骨組織は、主焼結工程による収縮率に鑑みた三次元映像情報によってモデリングされているので、主焼結工程により形成された治療用人工骨組織は、前記三次元映像情報を確定する段階（Ｓ５０）で確定された三次元映像情報に対応するように成形される。前記主焼結工程は、前記一次熱処理温度よりも高い温度を有する二次熱処理段階と、前記二次熱処理が行われた人工骨組織の温度を徐々に低くしながら焼結させる徐冷段階とを含む。
【００７７】
一実施形態において、前記一次熱処理段階は、摂氏４００度ないし８００度で行われ、前記二次熱処理段階は、摂氏７００度ないし１，３００度で行われる。摂氏７００度で一次熱処理を行い、摂氏１，０００度で二次熱処理を行った後、予備人工骨組織の各辺の収縮率を調査した結果は次の通りである。
【００７８】
【表１】
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【００７９】
表１によれば、予備人工骨組織は、二次熱処理を行う際に全方向で均一に収縮され、約１８％の収縮率を表していることを確認できる。前記収縮率は、予備人工骨組織を形成するための三次元映像情報に含まれ、前記予備人工骨組織の形成時に考慮されなければならない。
【００８０】
図４は、本発明の一実施形態による人工骨組織を利用したコンピュータ基盤の外科的手術のガイドシステム２００を示すブロック図である。
【００８１】
図４を参照すれば、ガイドシステム２００は、治療用骨組織モデルの生成部２２１と、シミュレーション遂行部２１２と、加工部２２２とを含む。これらの構成部２２１、２１２、２２２は、単一のコンピュータまたは複数のコンピュータから構成される。四角形の点線は、治療用骨組織モデルの生成部２２１と、シミュレーション遂行部２１２とが単一のコンピュータで具現されたものを例示している。
【００８２】
これらの構成部が前記複数のコンピュータから構成された場合、前記複数のコンピュータの間は、図１を参照して説明したように、クライアントとサーバーの関係が成立されることもある。前記コンピュータと共に、少なくとも一つ以上のデータベース２２３、２２４がさらに提供される。これらの構成部は、一つの病院内に存在してもよいし、病院と人工骨組織の製造企業に分散設置されてもよい。本発明がこれに限定されるものではない。
【００８３】
治療用骨組織モデルの生成部２２１は、撮像部２１１から、手術対象骨組織の三次元映像情報を獲得し、前記手術対象骨組織の三次元映像情報に基づいて、前記手術対象骨組織を識別し、前記手術対象骨組織に対応する治療用骨組織モデルの三次元映像情報を生成できる。治療用骨組織モデルの生成部２２１は、サーバーコンピュータとしての役割を行う。この場合、前記撮像部と、治療用骨組織モデルの生成部２２１との間の撮像部２１１に接続して獲得された手術対象骨組織の三次元映像情報を、治療用骨組織モデルの生成部２２１へ伝送するクライアントコンピュータが配置されることもある。
【００８４】
治療用骨組織モデルの生成部２２１は、年令別、性別、身長別、体重別または人種別の人体から収集された正常骨組織の映像情報を含む基礎映像情報が保存された第１データベース２２３に接続して、前記基礎映像情報から、前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報を検出し、検出された前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報を、シミュレーション遂行部２１２に伝達できる。
【００８５】
前記治療用骨組織モデルが、実質的に同じ形状の人工骨組織で具現される場合、人工骨組織の形状、材料、微細組織、強度、手術方法、及び手術成功率のうち少なくともいずれか一つの人工骨組織についての情報を生成することも可能である。人工骨組織の材料、微細組織、強度または手術成功率のような人工骨組織の基礎情報は、第２データベース２２４に保存管理され、生成された治療用骨組織モデルについての情報も、第２データベース２２４に保存管理される。第２データベース２２４に保存管理される人工骨組織の材料、微細組織、強度または手術成功率は、ユーザーにより修正されたり、選好度についての追加的情報がさらに反映される。
【００８６】
シミュレーション遂行部２１２は、治療用骨組織モデルの生成部２２１に接続して、前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報を受信し、前記治療用骨組織モデルの検証を行う。前記検証は、前記手術対象骨組織の三次元映像情報に、前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報を適用するシミュレーションによって行われる。このために、前記検証は、ユーザーの入力または情報の出力のためのユーザーインターフェースを介してのユーザーの入力や、治療用骨組織モデルの生成部２２１の提案に基づいて行われる。前記検証が完了すると、前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報が確定される。一部の実施形態において、前記検証する段階で、前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報に、修正事項がある場合、その結果はデータベースに保存記録され、学習アルゴリズムにより追後の提案に反映できる。
【００８７】
前記ユーザーの入力は、手術方法によって、前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報を修正できるように、グラフィック客体の編集道具、比較道具または寸法測定道具のうち少なくともいずれか一つを利用して、ユーザーから受信される命令語を含む。前記治療用骨組織モデルの提案は、補綴、再建、癒合及び創面環境調整の以前または以後の段階についての映像情報のうち少なくともいずれか一つの手術方法についての情報を反映して行われる。
【００８８】
加工部２２２は、前記確定された治療用骨組織モデルの三次元映像情報から、人工骨組織２２５を製造する。製造された人工骨組織２２５は、滅菌及び包装の過程を経て、患者の治療のために病院に配送される。
【００８９】
図５は、本発明の一実施形態による製造方法によって製造された脊椎形状の予備人工骨組織（左）及び最終の人工骨組織（右）のイメージである。図２及び図３を参照して説明したように、一次熱処理温度で予備焼結段階を経た後、加工して製造された予備人工骨組織と、二次熱処理温度で主焼結段階を経て焼結された人工骨組織とを比較すると、全方向に均一に収縮されることを確認できる。したがって、本発明の一実施形態による人工骨組織の製造システム及び製造方法を利用して、人工骨組織のあつらえ型大量生産が可能であることが分かる。
【００９０】
以上で説明した本発明は、前述した実施形態及び添付された図面に限定されず、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で、色々な置換、変形及び変更が可能であるということは、本発明が属する技術分野で通常の知識を持った者にとって明らかである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年8月15日(2019.8.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者の手術対象骨組織を撮影して、三次元映像情報を生成する撮像部から、前記手術対象骨組織の前記三次元映像情報を獲得し、前記三次元映像情報の送信のためにネットワークに結合され、ユーザーの入力または情報の出力のためのユーザーインターフェースを含むクライアントコンピュータと、
前記クライアントコンピュータから受信された前記手術対象骨組織の前記三次元映像情報に基づいて、前記手術対象骨組織を識別し、前記手術対象骨組織に対応する少なくとも一つ以上の治療用骨組織モデルの三次元映像情報を生成し、前記クライアントコンピュータにより、前記少なくとも一つ以上の治療用骨組織モデルの前記三次元映像情報が検証及び確定されるように、前記少なくとも一つ以上の治療用骨組織モデルの前記三次元映像情報を、前記クライアントコンピュータへ伝送するサーバーコンピュータと、
確定された治療用骨組織モデルの前記三次元映像情報及び確定された治療用骨組織モデルの三次元映像情報から決定された予備人工骨組織の三次元映像情報に基づいて、人工骨組織を製造する加工部と、を含む人工骨組織の製造システム。
【請求項２】
前記加工部により製造された前記人工骨組織を、病院に配送するための処理を行う配送システムをさらに含む、請求項１に記載の人工骨組織の製造システム。
【請求項３】
前記撮像部は、Ｘ線装置、コンピュータ断層撮影（ｃｏｍｐｕｔｅｄ  ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ、または、ｃｏｍｐｕｔｅｒｉｚｅｄ  ａｘｉａｌ  ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置、ＭＲＩ（ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  ｉｍａｇｉｎｇ）装置、光干渉断層撮影（ｏｐｔｉｃａｌ  ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ  ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置、超音波映像装置、及びＰＥＴ（ｐｏｓｉｔｒｏｎ  ｅｍｉｓｓｉｏｎ  ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置のうち少なくともいずれか一つを含む、請求項１に記載の人工骨組織の製造システム。
【請求項４】
前記クライアントコンピュータは、前記手術対象骨組織の前記三次元映像情報と共に、前記手術対象骨組織の識別情報、疾患名称及び手術方法のうち少なくとも一つ以上の追加的情報を、前記サーバーコンピュータに提供し、
前記手術対象骨組織の前記三次元映像情報と共に、前記追加的情報を参照して、前記サーバーコンピュータが、前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報を生成する、請求項１に記載の人工骨組織の製造システム。
【請求項５】
前記サーバーコンピュータは、年令別、性別、身長別、体重別、または人種別の人体から収集された正常骨組織の映像情報を含む基礎映像情報が保存された第１データベースを含み、
前記サーバーコンピュータは、前記基礎映像情報から、前記治療用骨組織モデルの前記三次元映像情報を生成する、請求項１に記載の人工骨組織の製造システム。
【請求項６】
前記第１データベースには、前記正常骨組織の識別情報、関連疾患名称、または手術方法についての情報がさらに保存された、請求項５に記載の人工骨組織の製造システム。
【請求項７】
前記第１データベースには、前記患者の過去の手術対象骨組織についての三次元映像情報、または前記手術対象骨組織の左右対称の関係にある他方の正常骨組織についての三次元映像情報がさらに保存された、請求項５に記載の人工骨組織の製造システム。
【請求項８】
前記クライアントコンピュータは、前記手術対象骨組織の前記三次元映像情報と共に、前記手術対象骨組織の手術方法を、前記サーバーコンピュータへ伝送し、
前記サーバーコンピュータは、前記手術方法を参照して、前記正常骨組織の三次元映像情報を修正し、前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報を生成する、請求項５に記載の人工骨組織の製造システム。
【請求項９】
前記サーバーコンピュータは、前記人工骨組織の形状、材料、微細組織、強度、手術方法、及び手術成功率のうち少なくともいずれか一つの情報が保存される第２データベースを含む、請求項１に記載の人工骨組織の製造システム。
【請求項１０】
前記クライアントコンピュータは、前記ユーザーインターフェースを介して、ユーザーが、前記サーバーコンピュータから提供された前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報を、手術方法によってシミュレーションすることが可能なグラフィック客体の編集、比較または寸法測定を行う、請求項１に記載の人工骨組織の製造システム。
【請求項１１】
前記ユーザーが、前記シミュレーション結果によって、前記サーバーコンピュータから伝送された前記治療用骨組織モデルをそのまま用いるか、これを修正することにより、前記治療用骨組織モデルが確定される、請求項１０に記載の人工骨組織の製造システム。
【請求項１２】
前記クライアントコンピュータは、前記シミュレーションを行うためのグラフィック客体の編集道具、比較道具及び寸法測定道具のうち少なくともいずれか一つを含む、請求項１０に記載の人工骨組織の製造システム。
【請求項１３】
前記加工部は、
前記予備人工骨組織の三次元映像情報を利用して、予備人工骨組織を製造し、
前記予備人工骨組織及び前記治療用骨組織の三次元映像情報を利用して、人工骨組織を製造する、請求項１に記載の人工骨組織の製造システム。
【請求項１４】
前記加工部は、前記予備人工骨組織を製造する際に、一次熱処理温度で予備焼結工程を行い、前記予備人工骨組織の三次元映像情報を利用して加工する、請求項１３に記載の人工骨組織の製造システム。
【請求項１５】
前記加工部は、前記人工骨組織を製造する際に、二次熱処理温度で主焼結工程を行い、
前記二次熱処理温度は、前記一次熱処理温度よりも高い、請求項１４に記載の人工骨組織の製造システム。
【請求項１６】
患者の手術対象骨組織を撮影して、三次元映像情報を生成する撮像部に結合され、ユーザーの入力または情報の出力のためのユーザーインターフェースを含むコンピュータ基盤の外科的手術用ガイドシステムであって、
前記撮像部から、前記手術対象骨組織の三次元映像情報を獲得し、前記手術対象骨組織の三次元映像情報に基づいて、前記手術対象骨組織を識別し、前記手術対象骨組織に対応する治療用骨組織モデルの三次元映像情報を生成する治療用骨組織モデルの生成部と、
前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報の検証を行い、前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報を確定するシミュレーション遂行部と、
前記確定された治療用骨組織モデルの三次元映像情報及び前記確定された治療用骨組織モデルの三次元映像情報から決定された予備人工骨組織の三次元映像情報に基づいて、人工骨組織を製造する加工部と、を含むガイドシステム。
【請求項１７】
前記治療用骨組織モデルの検証は、前記手術対象骨組織の三次元映像情報に、前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報を適用するシミュレーションによって行われる、請求項１６に記載のガイドシステム。
【請求項１８】
前記ユーザーの入力は、手術方法によって、前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報を修正できるように、グラフィック客体の編集道具、比較道具または寸法測定道具のうち少なくともいずれか一つを利用して、ユーザーから受信される命令語を含む、請求項１６に記載のガイドシステム。
【請求項１９】
前記治療用骨組織モデルの提案は、補綴、再建、癒合及び創面環境調整の以前の段階についての三次元映像情報のうち少なくともいずれか一つの手術方法についての情報を反映して行われる、請求項１６に記載のガイドシステム。
【請求項２０】
前記治療用骨組織モデルの生成部は、年令別、性別、身長別、体重別、または人種別の人体から収集された正常骨組織の映像情報を含む基礎映像情報が保存された第１データベースに接続して、前記基礎映像情報から、前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報を選択し、選択された前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報を、前記シミュレーション遂行部に伝達し、
前記シミュレーション遂行部は、前記治療用骨組織モデルの三次元映像情報を、前記ユーザーインターフェースに出力して、前記検証を準備する、請求項１６に記載のガイドシステム。
【請求項２１】
前記加工部は、
前記予備人工骨組織の三次元映像情報を利用して、予備人工骨組織を製造し、
前記予備人工骨組織及び前記治療用骨組織の三次元映像情報を利用して、人工骨組織を製造する、請求項１６に記載のガイドシステム。
【請求項２２】
前記加工部は、前記予備人工骨組織を製造する際に、一次熱処理温度で予備焼結工程を行い、前記予備人工骨組織の三次元映像情報を利用して加工する、請求項２１に記載のガイドシステム。
【請求項２３】
前記加工部は、前記人工骨組織を製造する際に、二次熱処理温度で主焼結工程を行い、
前記二次熱処理温度は、前記一次熱処理温度よりも高い、請求項２２に記載のガイドシステム。