(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
骨または骨補填材よりなる整形対象物の整形に用いられる板状の治具であって、
治具の板厚方向に貫通する複数の孔が形成されており、
当該治具に骨の欠損部形状に対応するように描かれた輪郭線の近傍の前記孔を利用して、前記整形対象物にマークを付し、該マークに基づいて前記整形対象物を整形し得るよう構成したことを特徴とする治具。
【請求項２】
前記整形対象物にマークを付すのに利用する前記輪郭線の近傍の前記孔は、前記輪郭線の外側に形成されている請求項１に記載の治具。
【請求項３】
前記孔が形成された部分では、前記孔の配設密度が、３×３cm２の正方領域内に１〜８０個である請求項１または２に記載の治具。
【請求項４】
前記孔は、規則的に配列されている請求項１ないし３のいずれかに記載の治具。
【請求項５】
前記孔は、格子状に配設されている請求項４に記載の治具。
【請求項６】
前記治具は、骨の欠損部に当てがわれ、前記欠損部の骨の外形に対応した湾曲形状を有する部分を備える請求項１ないし５のいずれかに記載の治具。
【請求項７】
前記治具は、透明または半透明な材料で構成されている請求項１ないし６のいずれかに記載の治具。
【請求項８】
前記治具は、滅菌処理が可能な材料で構成されている請求項１ないし７のいずれかに記載の治具。
【請求項９】
前記治具は、頭蓋骨、頬骨または顎骨の骨の欠損部を補填するために使用される請求項１ないし８のいずれかに記載の治具。
【請求項１０】
前記孔を用いて、整形の指標となるマークを前記整形対象物に付す請求項１ないし９のいずれかに記載の治具。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれかに記載の治具を用いて、骨補填材よりなる整形対象物を整形する整形対象物の整形方法であって、
前記治具に、骨の欠損部形状に対応する輪郭線を描いた後、該輪郭線の近傍の孔を利用して、前記骨補填材よりなる整形対象物を整形する指標となるマークを付し、該マークに基づいて前記骨補填材よりなる整形対象物を整形することを特徴とする整形対象物の整形方法。
【請求項１２】
前記骨補填材よりなる整形対象物にマークを付すのに利用する前記輪郭線の近傍の前記孔は、前記輪郭線の外側に形成されているものが用いられる請求項１１に記載の整形対象物の整形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、治具および整形対象物の整形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
交通事故、工事現場などの事故により、頭蓋骨、頬骨等を損傷、欠損した場合、医療現場では、骨補填材を用いて骨欠損部を補填する治療（手術）が行なわれる。
【０００３】
前記治療を行う際、骨補填材の形状は、骨欠損部の形状に一致していなければならない。このような骨補填材は、母材を骨欠損部の形状に切削することにより製作される。このとき、骨補填材を骨欠損部の形状とするために、特開平９−１５４８６５号公報に示されるような治具が用いられていた。
【０００４】
しかしながら、前記治具を用いて骨補填材を製作する場合、母材を少し削っては骨欠損部の輪郭形状が描かれた治具を母材に当てがい、次いで、かかる治具に描かれた輪郭線と母材の形状とを見比べ、再度、母材を少し削るという作業を繰り返して、骨補填材を製作しなければならなかった。このため、骨補填材の製作には長時間を要し、また、骨補填材の形状を骨欠損部の形状に一致させることは困難であった。特に、短時間で、骨補填材の形状を骨欠損部の形状に一致させることは極めて困難であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、整形対象物を正確かつ効率良く整形することができる治具および整形対象物の整形方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記（１）〜（１２）の本発明により達成される。
【０００７】
（１）  骨または骨補填材よりなる整形対象物の整形に用いられる板状の治具であって、
治具の板厚方向に貫通する複数の孔が形成されており、
当該治具に骨の欠損部形状に対応するように描かれた輪郭線の近傍の前記孔を利用して、前記整形対象物にマークを付し、該マークに基づいて前記整形対象物を整形し得るよう構成したことを特徴とする治具。
【０００８】
かかる孔を利用して整形対象物の表面にマークを付すことにより、整形対象物を短時間で、かつ正確に整形することができる。
（２）  前記整形対象物にマークを付すのに利用する前記輪郭線の近傍の前記孔は、前記輪郭線の外側に形成されている上記（１）に記載の治具。
【０００９】
（３）  前記孔が形成された部分では、前記孔の配設密度が、３×３cm２の正方領域内に１〜８０個である上記（１）または（２）に記載の治具。
【００１０】
これにより、整形対象物の表面に、整形する際の指標となるマークをより好適に付すことができる。
【００１１】
（４）  前記孔は、規則的に配列されている上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の治具。
【００１２】
これにより、整形対象物の表面に、整形する際の指標となるマークをより好適に付すことができる。
【００１３】
（５）  前記孔は、格子状に配設されている上記（４）に記載の治具。
【００１４】
これにより、整形対象物の表面に、整形する際の指標となるマークをさらに好適に付すことができる。
【００１５】
（６）  前記治具は、骨の骨欠損部に当てがわれ、前記骨欠損部の骨の外形に対応した湾曲形状を有する部分を備える上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の治具。
【００１６】
これにより、骨の骨欠損部に治具を密着して当てがうことができ、骨欠損部の輪郭に対応する輪郭線を治具の表面に正確に描く（トレースする）ことができる。
【００１７】
（７）  前記治具は、透明または半透明な材料で構成されている上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の治具。
これにより、治具の表面に好適に輪郭線を描くことができるようになる。
【００１８】
（８）  前記治具は、滅菌処理が可能な材料で構成されている上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の治具。
【００１９】
これにより、治具に対して滅菌処理を施した場合に、治具の構成材料が変質、劣化することが防止される。
【００２０】
（９）  前記治具は、頭蓋骨、頬骨または顎骨の骨の骨欠損部を補填するために使用される上記（１）ないし（８）のいずれかに記載の治具。
【００２１】
このように、本発明の治具は、様々な部位に用いることが可能である。その中でも、本発明の治具の使用部位としては、頭蓋骨、頬骨、顎骨が最適である。
【００２２】
（１０）  前記孔を用いて、整形の指標となるマークを前記整形対象物に付す上記（１）ないし（９）のいずれかに記載の治具。
【００２３】
かかるマークを利用すると、整形対象物の整形を短時間で、かつ正確に行うことが可能である。
【００２４】
（１１）  上記（１）ないし（１０）のいずれかに記載の治具を用いて、骨補填材よりなる整形対象物を整形する整形対象物の整形方法であって、
前記治具に、骨の欠損部形状に対応する輪郭線を描いた後、該輪郭線の近傍の孔を利用して、前記骨補填材よりなる整形対象物を整形する指標となるマークを付し、該マークに基づいて前記骨補填材よりなる整形対象物を整形することを特徴とする整形対象物の整形方法。
これにより、整形対象物を効率的、かつ正確に整形することができる。
【００２６】
（１２）  前記骨補填材よりなる整形対象物にマークを付すのに利用する前記輪郭線の近傍の前記孔は、前記輪郭線の外側に形成されているものが用いられる上記（１１）に記載の整形対象物の整形方法。
【００２７】
前記輪郭線の外側近傍にマークを付すことにより、整形作業をさらに効率的、かつ正確に行うことができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の治具および整形対象物の整形方法を添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００２９】
図１は、本発明の治具の実施形態を示す正面図、図２は、本発明の治具の実施形態を示す上面図である。
【００３０】
同図に示すように、治具１は、板状の治具本体１１に、複数の貫通孔１２が格子状に配設された構成となっている。
【００３１】
治具１は、例えば後述するように、頭蓋骨（骨）の骨欠損部に当てがわれて使用される。このため、治具本体１１は、頭蓋骨等の骨の外形に対応した湾曲形状を有している。以下の説明では、便宜上、治具１の頭蓋骨（骨）に当接する面を当付面１３という。また、治具１の当付面１３と反対側の面を表面１７という。
【００３２】
このような治具本体１１の板厚は、特に限定されないが、０．５〜５mm程度が好ましく、１〜３mm程度がより好ましい。これにより、十分に強度を保持しつつ、治具１を骨の骨欠損部に当てがう操作を容易に行うことができる。
【００３３】
この治具本体１１には、例えば、横断面形状が円形で、板厚方向、すなわち表面１７から当付面１３に貫通する貫通孔１２が形成されている。この貫通孔１２により、後述するように整形対象物を整形する際の指標となるマークを整形対象物に付すことができる。
【００３４】
このような貫通孔１２の直径は、例えば、ペン等のマーキング器具（筆記具）の先端が十分に挿入可能な程度とされ、具体的には、０．３〜２mm程度とすることができる。
【００３５】
また、貫通孔１２が形成されている部分における３×３cm２正方領域内の貫通孔１２の配設密度は、１〜８０個程度であることが好ましく、２０〜３０個程度であることがより好ましい。これにより、後述するような効果が得られる。
【００３６】
このような治具１は、例えば、透明または半透明な材料で構成されていることが好ましい。また、治具１は、ＥＯＧ（エチレンオキサイドガス）滅菌、オートクレーブ滅菌（湿熱滅菌）、γ線滅菌等の滅菌処理が可能な材料で構成されていることが好ましい。これにより、治具１に対して滅菌処理を施した場合に、治具１（治具１の構成材料）が変質、劣化することが防止される。このような材料としては、例えば、ポリカーボネイト（ＰＣ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などのメタクリル樹脂などが挙げられる。
【００３７】
以下、治具１の第１の使用方法を図３〜図１０に基づいて説明する。以下に示す第１の使用方法では、図３に示すような頭蓋骨３８の骨欠損部３１を補填する骨補填部材４３を製作する場合を例に説明する。
【００３８】
骨補填部材４３の製作を行うに先立って、形状、大きさの異なる複数の治具１をあらかじめ用意しておく。なお、これらの治具１には、予め滅菌処理が施されている。
【００３９】
まず、これらの治具１を頭蓋骨３８の骨欠損部３１に当てがい、これらの治具１の中から、骨欠損部３１および骨欠損部３１の近傍の頭蓋骨３８の形状に最も近い形状の治具１を選択する。
【００４０】
次に、図４に示すように、選択した治具１を、頭蓋骨３８に対して最も密着度の高い配置（向き）となるように骨欠損部３１に当てがい、マーカ等により治具１上で骨欠損部３１の輪郭３９をなぞり、治具１の表面１７に輪郭３９に対応した輪郭線１４を描く（図５参照）。このとき、治具１が透明または半透明な材料で構成されていると、骨欠損部３１の視認性が得られるので好適に輪郭線１４を描くことができる。
【００４１】
次に、この治具１を用いて、母材４（整形対象物）から骨補填部材４３を製作する。
【００４２】
まず、この治具１を別途用意した母材４に当てがう。この母材４は、例えば、ハイドロキシアパタイト多孔体等の骨補填材（人工骨材料）で構成されている。
【００４３】
次に、前記輪郭線１４に最も近く、かつ輪郭線１４の外側に形成された貫通孔１２を利用して、図６に示すように、母材４の表面にマーク４２を付す。このとき、マーク４２を付す方法としては、ペン等のマーキング器具の先端を貫通孔１２に差込んで母材４に当て、マーク４２を付す方法が挙げられる。
【００４４】
次に、治具１を母材４から離し、マーク４２を指標として母材４を切削、整形する。具体的には、図７に示すように、母材４の外形が一点鎖線４５で示すような外形となるように母材４を切削、整形する。これにより、図８に示すような粗整形された母材４１が得られる。なお、この切削は、例えば、ならい機等により行なわれる。
【００４５】
最後に、図９に示すように、この母材４１を、治具１の輪郭線１４に一致するようにさらに切削、整形を行う。これにより、頭蓋骨３８の輪郭３９に対応した外形を有する骨補填部材４３が得られる。
【００４６】
その後、この骨補填部材４３に滅菌処理を施した後、図１０に示すように、骨補填部材４３を骨欠損部３１に嵌め込む。これにより、頭蓋骨３８の骨欠損部３１は、骨補填部材４３で補填される。
【００４７】
以上述べたように、治具１に貫通孔１２を設けたことにより、母材４の表面に母材４を整形する際の指標となるマーク４２を付すことができる。そして、そのマーク４２を指標とすることにより、母材４を、骨欠損部３１の輪郭３９に近い形状まで素早く切削することができる。したがって、治具１を用いれば、骨補填部材４３を迅速、かつ正確に製作することができる。
【００４８】
特に、貫通孔１２を格子状に配設すると、各マーク４２を、骨欠損部３１の輪郭３９に近い形状の配置となるように付すことができる。このため、母材４を輪郭３９の外形に近い外形に整形（粗整形）することが容易となる。
【００４９】
また、貫通孔１２の数および配設密度を前述した範囲内にすると、上述したような効果をより顕著に得られる。しかも、貫通孔１２の数および配設密度を前述した範囲内にすると、骨欠損部３１の輪郭３９により近い形状の配置となるように、各マーク４２を母材４に付すことができる。加えて、治具１は、高い強度を得ることができる。
【００５０】
次に、治具１の第２の使用方法を図１１〜図１５に基づいて説明する。この場合、第１の使用方法との共通点については説明を省略し、主な相違点を説明する。
【００５１】
治具１の第２の使用方法では、マーク４２を付す対象が前記第１の使用方法と異なる。本方法では、治具１の貫通孔１２を利用して頭蓋骨（骨）３８にマーク４２を付し、頭蓋骨３８の骨欠損部３３を整形する。
【００５２】
本方法を行うに先立って、形状、大きさの異なる複数の治具１と、それぞれの治具１に対応する形状、大きさの骨補填部材４３をあらかじめ用意しておく。なお、治具１および骨補填部材４３は、予め滅菌処理を施しておく。
【００５３】
まず、頭皮上から頭蓋骨３８の骨欠損部３３に治具１を当てがう。これらの治具１の中から、骨欠損部３３およびその近傍の頭蓋骨３８の形状に最も近い形状の治具１を選択する。
【００５４】
次に、かかる治具１に対応する骨補填部材４３を選択した後、図１１に示すように、この骨補填部材４３を前記治具１に当てがう。そして、マーカ等により、この骨補填部材４３の輪郭２９に対応した輪郭線２４を、治具１の表面１７に描く（図１２参照）。
【００５５】
次に、頭皮を切開し、骨欠損部３３およびその近傍の頭蓋骨３８（術部）を露出させる。その後、輪郭線２４が描かれた治具１を、頭蓋骨３８に対して最も密着度の高くなるような配置（向き）で、骨欠損部３３に直接当てがう。
【００５６】
次に、前記輪郭線２４に最も近く、かつ輪郭線２４の内側に形成された貫通孔１２を利用して、頭蓋骨３８の表面にマーク４２を付す。
【００５７】
次に、治具１を頭蓋骨３８から離し、マーク４２を指標として頭蓋骨（整形対象物）３８を切削、整形する。具体的には、図１３に示すように、骨欠損部３３の外形が一点鎖線４７で示すような外形となるように、頭蓋骨３８の骨欠損部３３を切削、整形する。なお、この切削は、例えば、エアートーム等により行なわれる。
【００５８】
最後に、骨欠損部３３の外形が治具１の輪郭線２４に一致するように、さらに頭蓋骨３８の骨欠損部３３の切削、整形を行う。これにより、図１４に示すように、骨欠損部３３の外形が骨補填部材４３の輪郭２９に対応した形状となる。
【００５９】
その後、図１５に示すように、骨補填部材４３を骨欠損部３３に嵌め込む。これにより、頭蓋骨３８の骨欠損部３３は、骨補填部材４３で補填される。
【００６０】
以上述べたように、治具１に貫通孔１２を設けたことにより、頭蓋骨３８の表面に、骨欠損部３３を整形する際の指標となるマーク４２を付すことができる。そして、それらのマーク４２に基づいて、骨欠損部３３を、骨補填部材４３の輪郭２９に近い形状まで素早く整形することができる。したがって、治具１を用いれば、骨欠損部３３を迅速、かつ正確に整形することができる。
【００６１】
以上の使用方法の説明では、骨の代表として頭蓋骨を例に説明したが、本発明は、上記頭蓋骨に限らず、頬骨、顎骨等の他の骨にも適用することができる。
【００６２】
以上のように、本発明の治具および整形対象物の整形方法を添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、上記の実施形態では、貫通孔１２の規則的な配設の代表として、格子状を挙げたが、貫通孔１２は、等角度に配設されていてもよい。また、貫通孔１２は、規則的に配設されていなくてもよく、ランダムに配設されていてもよい。また、貫通孔１２の配設には、粗密があってもよい。
【００６３】
また、治具１は、透明または半透明な材料で構成されていない部分を有していてもよい。
【００６４】
また、治具１は、骨欠損部の外形に対応した湾曲形状をなしていない部分を有していてもよい。
【００６５】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、骨または骨補填材よりなる整形対象物を迅速、かつ正確に整形することができる。従って、骨を損傷、欠損した患者に対して骨欠損部を補填する手術を効率的に行うことができ、手術時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の治具の実施形態を示す正面図である。
【図２】本発明の治具の実施形態を示す上面図である。
【図３】損傷を受けた頭蓋骨の一例を示す斜視図である。
【図４】頭蓋骨の骨欠損部を覆うよう当てがわれた治具の状態を示す斜視図である。
【図５】頭蓋骨の骨欠損部の輪郭に対応する輪郭線を描いた治具の一例を示す上面図である。
【図６】治具を用いて、母材の表面に付されたマークの一例を示す上面図である。
【図７】マークを付した母材の一例を示す上面図である。
【図８】マークに基づいて粗整形した母材の一例を示す上面図である。
【図９】図８中の粗整形した母材から整形した骨補填部材の一例を示す上面図である。
【図１０】骨欠損部に補填された骨補填部材の一例を示す斜視図である。
【図１１】治具に当てがわれた骨補填部材の一例を示す上面図である。
【図１２】骨補填部材の外形に対応する輪郭線を描いた治具の一例を示す上面図である。
【図１３】マークに付した頭蓋骨の一例を示す斜視図である。
【図１４】骨補填部材の外形に一致するよう整形した頭蓋骨の骨欠損部の一例を示す斜視図である
【図１５】頭蓋骨の骨欠損部に補填された骨補填部材の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１            治具
１１          治具本体
１２          貫通孔
１３          当付面
１４          輪郭線
１７          表面
２４          輪郭線
２９          輪郭
３１          骨欠損部
３３          骨欠損部
３８          頭蓋骨
３９          輪郭
４            母材
４１          母材
４２          マーク
４３          骨補填部材
４５          一点鎖線
４７          一点鎖線
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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