(57)【要約】【課題】本発明は、組織又は器官の欠損部補填物の構築方法及び構築システムを開示する。【解決手段】前記方法は、患者の組織欠損位置を取得するステップ、患者の組織欠損位置の元の画像データを収集し、組織欠損位置の元の３次元画像及び欠損位置と対応する欠損部分の３次元画像に変換し、欠損補填部分の３次元モデルを生成して記憶するステップ、欠損補填部分の３次元モデル及び組織が欠損した後のモデルに基づいて吻合シミュレーションを行うステップ、及び欠損補填部分の３次元モデルを取得し、欠損補填部分の３次元モデルを印刷し、補填物の実物モデルを生成するステップを含む。本発明は、欠損組織の構造の特徴に基づいて、欠損補填部分を企画して設計して生成し、元の物理構造と一致させ、その後、欠損補填部分を３Ｄ印刷し、欠損部分の充填および修復に用い、組織構造全体を完全に再現させ、欠損前の完全な効果を達し、大体積、大面積のいかに複雑であっても欠損部分を個別に修復する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
医用画像工学によって取得された患者の人体組織又は器官の医用画像データ、及び、組織又は器官の生理学的構造と解剖学的構造データを事前記憶するステップＡ、
検出された患者の組織の実際の画像データを取得し、事前記憶された医用画像データと対比し、患者の組織欠損位置を取得するステップＢ、
事前記憶された元の医用画像データを３次元画像に変換し、患者の組織欠損位置の元の画像データを収集し、組織欠損位置の元の３次元画像及び欠損位置と対応する欠損部分の３次元画像に変換し、前記欠損部分の３次元画像に基づいて欠損補填部分の３次元モデルを生成して記憶するステップＣ、
３次元構造の特徴が欠損前の組織構造全体と完全にマッチングして完全に補填するまで、欠損補填部分の３次元モデル及び組織が欠損した後のモデルに基づいて吻合シミュレーションを行うステップＤ、及び
欠損部分を除去した後、欠損補填部分の３次元モデルを取得して記憶し、多次元プリンタにより欠損補填部分の３次元モデルを印刷し、補填物の実物モデルを生成するステップＥ、を含むことを特徴とする組織又は器官の欠損部補填物の構築方法。
【請求項２】
前記ステップＥの後、
補填物の実物モデルに対して欠損組織部位と補填する要件に基づいて表面処理を行うステップＦ、を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の組織又は器官の欠損部補填物の構築方法。
【請求項３】
前記ステップＦの後、
補填物の実物モデルを３次元走査して得た３次元画像を、事前記憶された欠損原型とともに測定して照合し、又は補填物の実物モデルと３次元印刷された欠損モデルをマッチングし、３次元印刷された補填物が予め設定された設計要件に達したかどうかを判断するステップＦ１、
設計要件を満たすと、合格品であると判断するステップＦ２、
設計要件を満たさないと、新たに補填物の実物モデルを印刷するステップＦ３、を更に含むことを特徴とする請求項２に記載の組織又は器官の欠損部補填物の構築方法。
【請求項４】
前記ステップＤは、
欠損補填部分の３次元モデルと組織欠損部に基づいて吻合シミュレーションを行って吻合シミュレーションされた後の３次元構造を得るステップＤ１、及び
吻合シミュレーションされた後の３次元構造の特徴が欠損前の組織構造全体と完全にマッチングして完全に補填するまで、シミュレーションマッチング過程では、複数回繰り返し重畳するステップＤ２、を含むことを特徴とする請求項３に記載の組織又は器官の欠損部補填物の構築方法。
【請求項５】
前記医用画像工学は、Ｘ線撮影、超音波撮像、コンピュータ断層撮影、磁気共鳴画像法、及び陽電子放出コンピュータ断層撮影を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の組織又は器官の欠損部補填物の構築方法。
【請求項６】
医用画像工学によって取得された患者の人体組織又は器官の医用画像データ、及び、組織又は器官の生理学的構造と解剖学的構造データを事前記憶するための事前記憶モジュール、
検出された患者の組織の実際の画像データを取得し、事前記憶された医用画像データと対比し、患者の組織欠損位置を取得するための組織欠損位置取得モジュール、
事前記憶された元の医用画像データを３次元画像に変換し、患者の組織欠損位置の元の画像データを収集し、組織欠損位置の元の３次元画像及び欠損位置と対応する欠損部分の３次元画像に変換し、前記欠損部分の３次元画像に基づいて欠損補填部分の３次元モデルを生成して記憶する画像処理・記憶モジュール、
３次元構造の特徴が欠損前の組織構造全体と完全にマッチングして完全に補填するまで、欠損補填部分の３次元モデル及び組織が欠損した後のモデルに基づいて吻合シミュレーションを行う吻合シミュレーションモジュール、及び
欠損部分を除去した後、欠損補填部分の３次元モデルを取得して記憶し、多次元プリンタにより欠損補填部分の３次元モデルを印刷し、補填物の実物モデルを生成する補填物モデル印刷モジュール、を備えることを特徴とする組織又は器官の欠損部補填物構築システム。
【請求項７】
補填物の実物モデルに対して欠損組織部位と補填する要件に基づいて表面処理を行うための表面処理モジュールを更に備える。ことを特徴とする請求項６に記載の組織又は器官の欠損部補填物構築システム。
【請求項８】
前記システムは、
補填物の実物モデルを３次元走査して得た３次元画像を、事前記憶された欠損原型とともに測定して照合し、又は補填物の実物モデルと３次元印刷された欠損モデルをマッチングし、３次元印刷された補填物が予め設定された設計要件に達したかどうかを判断するための対比モジュール、
設計要件を満たすと、合格品であると判断するための判定モジュール、及び
設計要件を満たさないと、新たに補填物の実物モデルを印刷するための制御モジュール、を更に備えることを特徴とする請求項７に記載の組織又は器官の欠損部補填物構築システム。
【請求項９】
前記吻合シミュレーションモジュールは、
欠損補填部分の３次元モデルと組織欠損部に基づいて吻合シミュレーションを行って吻合シミュレーションされた後の３次元構造を得るための吻合ユニット、及び
吻合シミュレーションされた後の３次元構造の特徴が欠損前の組織構造全体と完全にマッチングして完全に補填するまで、シミュレーションマッチング過程では、複数回繰り返し重畳するためのマッチング・重畳ユニット、を備えることを特徴とする請求項８に記載の組織又は器官の欠損部補填物構築システム。
【請求項１０】
前記医用画像工学は、Ｘ線撮影、超音波撮像、コンピュータ断層撮影、磁気共鳴画像法、及び陽電子放出コンピュータ断層撮影を含むことを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項に記載の組織又は器官の欠損部補填物構築システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、組織工学修復技術分野に関し、特に組織又は器官の欠損部補填物の構築方法及び構築システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
再生型生物学的パッチは先進的な架橋固定及び全方位抗原除去等の一連の技術により自然の生物から抽出されたものであり、「細胞ステント」と見なされてもよく、それは再生医療の原理、分子生物学の原理及び免疫学の原理に基づいて人体に移植された後、ステントの役割を確実に果たし、損傷した部位の欠損組織を埋め、且つ該材料によって誘発されることにより、自分の体の修復機能は徐々に元の位置に新たな組織を成長させて、生体材料を代替し、器官組織再生の過程を完成することができる。初期には、主に脳神経外科、内脳膜の修復、食道癌切除後の修復、結合双生児の分離後の皮膚、胸膜の修復、頭蓋骨修復、婦人科、男性学、肺癌、がん等に応用され、更に広範囲の火傷患者の救助に応用され、現在は形成外科手術の分野での使用を探求し始めた。
【０００３】
組織欠損の修復は世界の医学的難題であり、現在、パッチのみが欠損の表面を覆うことができるが、欠損部分の複雑な生理学的構造を満たすことができず、更に不規則な部分を埋めることもできず、さらに、欠損部分を大きい体積、広い面積で且つ個別にマッチングすることもできない。しかも、パッチ製品が単一で、いかなる組織欠損のニーズも満たすことができず、個別化を実現することもできない。従って、従来技術を改善して向上させる必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術の欠点に鑑み、本発明は、従来技術では医療用パッチが欠損した組織の表面を覆うことしかできず、不規則な欠損部分を充填することができず、欠損部分に対する大体積、大面積のマッチングを実現することができないという欠陥を解決するために、組織又は器官の欠損部補填物の構築方法及び構築システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の技術的解決手段は、
組織又は器官の欠損部補填物の構築方法であって、
医用画像工学によって取得された患者の人体組織又は器官の医用画像データ、及び、組織又は器官の生理学的構造と解剖学的構造データを事前記憶するステップＡ、
検出された患者の組織の実際の画像データを取得し、事前記憶された医用画像データと対比し、患者の組織欠損位置を取得するステップＢ、
事前記憶された元の医用画像データを３次元画像に変換し、患者の組織欠損位置の元の画像データを収集し、組織欠損位置の元の３次元画像及び欠損位置と対応する欠損部分の３次元画像に変換し、前記欠損部分の３次元画像に基づいて欠損補填部分の３次元モデルを生成して記憶するステップＣ、
３次元構造の特徴が欠損前の組織構造全体と完全にマッチングして完全に補填するまで、欠損補填部分の３次元モデル及び組織が欠損した後のモデルに基づいて吻合シミュレーションを行うステップＤ、及び
欠損部分を除去した後、欠損補填部分の３次元モデルを取得して記憶し、多次元プリンタにより欠損補填部分の３次元モデルを印刷し、補填物の実物モデルを生成するステップＥ、を含む。
【０００６】
前記組織又は器官の欠損部補填物の構築方法では、前記ステップＥの後、
補填物の実物モデルに対して欠損組織部位と補填する要件に基づいて表面処理を行うステップＦ、を更に含む。
【０００７】
前記組織又は器官の欠損部補填物の構築方法では、前記ステップＦの後、
補填物の実物モデルを３次元走査して得た３次元画像を、事前記憶された欠損原型とともに測定して照合し、又は補填物の実物モデルと３次元印刷された欠損モデルをマッチングし、３次元印刷された補填物が予め設定された設計要件に達したかどうかを判断するステップＦ１、
設計要件を満たすと、合格品であると判断するステップＦ２、及び
設計要件を満たさないと、新たに補填物の実物モデルを印刷するステップＦ３、を更に含む。
【０００８】
前記組織又は器官の欠損部補填物の構築方法では、前記ステップＤは、具体的に、
欠損補填部分の３次元モデルと組織欠損部に基づいて吻合シミュレーションを行って吻合シミュレーションされた後の３次元構造を得るステップＤ１、及び
吻合シミュレーションされた後の３次元構造の特徴が欠損前の組織構造全体と完全にマッチングして完全に補填するまで、シミュレーションマッチング過程では、複数回繰り返し重畳するステップＤ２、を含む。
【０００９】
上記のいずれかに記載の組織又は器官の欠損部補填物の構築方法では、前記医用画像工学は、Ｘ線撮影、超音波撮像、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）、磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）、及び陽電子放出コンピュータ断層撮影（ＰＥＴ−ＣＴ）を含む。
【００１０】
組織又は器官の欠損部補填物構築システムであって、
医用画像工学によって取得された患者の人体組織又は器官の医用画像データ、及び、組織又は器官の生理学的構造と解剖学的構造データを事前記憶するための事前記憶モジュール、
検出された患者の組織の実際の画像データを取得し、事前記憶された医用画像データと対比し、患者の組織欠損位置を取得するための組織欠損位置取得モジュール、
事前記憶された元の医用画像データを３次元画像に変換し、患者の組織欠損位置の元の画像データを収集し、組織欠損位置の元の３次元画像及び欠損位置と対応する欠損部分の３次元画像に変換し、前記欠損部分の３次元画像に基づいて欠損補填部分の３次元モデルを生成して記憶するための画像処理・記憶モジュール、
３次元構造の特徴が欠損前の組織構造全体と完全にマッチングして完全に補填するまで、欠損補填部分の３次元モデル及び組織が欠損した後のモデルに基づいて吻合シミュレーションを行う吻合シミュレーションモジュール、及び
欠損部分を除去した後、欠損補填部分の３次元モデルを取得して記憶し、多次元プリンタにより欠損補填部分の３次元モデルを印刷し、補填物の実物モデルを生成する補填物モデル印刷モジュールを備える。
【００１１】
前記組織又は器官の欠損部補填物構築システムでは、
補填物の実物モデルに対して欠損組織部位と補填する要件に基づいて表面処理を行うための表面処理モジュールを更に備える。
【００１２】
前記組織又は器官の欠損部補填物構築システムでは、
補填物の実物モデルを３次元走査して得た３次元画像を、事前記憶された欠損原型とともに測定して照合し、又は補填物の実物モデルと３次元印刷された欠損モデルをマッチングし、３次元印刷された補填物が予め設定された設計要件に達したかどうかを判断するための対比モジュール、
設計要件を満たすと、合格品であると判断するための判定モジュール、及び
設計要件を満たさないと、新たに補填物の実物モデルを印刷するための制御モジュール、を更に備える。
【００１３】
前記組織又は器官の欠損部補填物構築システムでは、前記吻合シミュレーションモジュールは、具体的に
欠損補填部分の３次元モデルと組織欠損部に基づいて吻合シミュレーションを行って吻合シミュレーションされた後の３次元構造を得るための吻合ユニット、及び
吻合シミュレーションされた後の３次元構造の特徴が欠損前の組織構造全体と完全にマッチングして完全に補填するまで、シミュレーションマッチング過程では、複数回繰り返し重畳するためのマッチング・重畳ユニットを備える。
【００１４】
上記のいずれかに記載の組織又は器官の欠損部補填物構築システムでは、前記医用画像工学は、Ｘ線撮影、超音波撮像、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）、磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）、及び陽電子放出コンピュータ断層撮影（ＰＥＴ−ＣＴ）を含む。
【００１５】
本発明は、組織又は器官の欠損部補填物の構築方法及び構築システムを提供し、前記方法は、患者の組織欠損位置を取得するステップ、患者の組織欠損位置の元の画像データを収集し、組織欠損位置の元の３次元画像及び欠損位置と対応する欠損部分の３次元画像に変換し、欠損補填部分の３次元モデルを生成して記憶するステップ、欠損補填部分の３次元モデル及び組織が欠損した後のモデルに基づいて吻合シミュレーションを行うステップ、及び欠損補填部分の３次元モデルを取得し、欠損補填部分の３次元モデルを印刷し、補填物の実物モデルを生成するステップを含む。本発明は、欠損組織の構造の特徴に基づいて、欠損補填部分を企画して設計して生成し、元の物理構造と一致させ、その後、欠損補填部分を３Ｄ印刷し、欠損部分の充填および修復に用い、組織構造全体を完全に再現させ、欠損前の完全な効果を達し、大体積、大面積のいかに複雑な欠損部分をも個別に修復する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る組織又は器官の欠損部補填物の構築方法の好適な実施形態のフローチャートである。
【図２】本発明に係る組織又は器官の欠損部補填物の構築方法の具体的な応用例の組織欠損特徴の算出・表示模式図である。
【図３】本発明に係る組織又は器官の欠損部補填物の構築方法の具体的な応用例の組織欠損位置の認識・対比模式図である。
【図４】本発明に係る組織又は器官の欠損部補填物の構築方法の具体的な応用例の欠損部分の還元・マッチング模式図である。
【図５】本発明に係る組織又は器官の欠損部補填物の構築方法の具体的な応用例の補填物生成模式図である。
【図６】本発明に係る組織又は器官の欠損部補填物構築システムの好適な実施形態の機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の目的、技術的解決手段及効果をより明確かつ明らかにするために、以下、本発明を更に詳しく説明する。ここで記述する具体的な実施例は、本発明を解釈するためのものに過ぎず、本発明を限定するものではないことが理解可能であろう。
【００１８】
本発明は、組織又は器官の欠損部補填物の構築方法の好適な実施形態を提供しており、図１に示すように、前記方法は、ステップＳ１００〜ステップＳ６００を含む。
【００１９】
ステップＳ１００：医用画像工学によって取得された患者の人体組織又は器官の医用画像データ及び組織又は器官の生理学的構造と解剖学的構造データを事前記憶する。
【００２０】
具体的に実施するとき、医用画像工学により、患者が正常である時の各人体組織又は器官の医用画像データ及び組織又は器官の生理学的構造と解剖学的構造データを予め取得する。医用画像工学は、Ｘ線撮影、超音波撮像、コンピュータ断層撮影（ＣＴ：Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）、磁気共鳴画像法（ＭＲＩ：Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｉｍａｇｉｎｇ）、及び陽電子放出コンピュータ断層撮影（ＰＥＴ−ＣＴ：Ｐｏｓｉｔｒｏｎ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）を含む。具体的には、Ｘ線写真、超音波、ＣＴ、ＭＲＩ、ＰＥＴ−ＣＴ等の医用画像及び生データを取得することにより、その生理学的組織構造及び解剖学的構造を分析する。
【００２１】
ステップＳ２００：検出された患者の組織の実際の画像データを取得し、事前記憶された医用画像データと対比し、患者の組織欠損位置を取得する。
【００２２】
具体的に実施するとき、図２に示すように、欠損部分を確認し、且つその特徴を計算し、画像を３次元図形に変換して２次元表示して患者の病巣の元の画像ＣＴデータを収集してコンピュータに導入し、正確に還元して組織の３次元画像及び欠損の具体的な部位の画像を得る。
【００２３】
ステップＳ３００：事前記憶された元の医用画像データを３次元画像に変換し、患者の組織欠損位置の元の画像データを収集し、組織欠損位置の元の３次元画像及び欠損位置と対応する欠損部分の３次元画像に変換し、前記欠損部分の３次元画像に基づいて欠損補填部分の３次元モデルを生成して記憶する。
【００２４】
具体的に実施するとき、図３に示すように、取得した生データを機械認識し、且つ複数回特徴を照合し、３次元モデルを新たに構築して生成する。上記３次元図形を分析解剖し、欠損部分と残りの部位とが正確に吻合するリバースデータ（逆向データ）を得て、更に欠損部分、残りの部位の３次元モデルを設計する。３次元モデルをｓｔｌ、ｓｔｐ、ｏｂｊ、ｍａｘ、３ｄｓ、ｍａ、ｖｔｋ、ｉｇｓ等のファイル形式のファイルとして記憶し又はそれらのファイル形式のファイルに変換する。
【００２５】
ステップＳ４００：吻合シミュレーションされた後の３次元構造の特徴が欠損前の組織構造全体と完全にマッチングして完全に補填するまで、欠損補填部分の３次元モデル及び組織が欠損した後のモデルに基づいて吻合シミュレーションを行う。
【００２６】
具体的に実施するとき、前記ステップＳ４００は、具体的に、
欠損補填部分の３次元モデルと組織欠損部に基づいて吻合シミュレーションを行って吻合シミュレーションされた後の３次元構造を得るステップＳ４０１、及び
吻合シミュレーションされた後の３次元構造の特徴が欠損前の組織構造全体と完全にマッチングして完全に補填するまで、シミュレーションマッチング過程では、複数回繰り返し重畳するステップＳ４０２、を含む。
【００２７】
具体的に実施するとき、図４に示すように、３Ｄ印刷モデルの欠損部及び残りの部位モデルに基づいて吻合シミュレーションを行い、欠損部分の特徴に基づいて、欠損前の元の様子のシミュレーションを行い、欠損前の組織構造全体及び３次元構造の原始特徴を得て、補足、修復された構造と欠損した部分が完全にマッチングして、且つ完全に補填される。個別化組織構造データ、器官の生理学的構造データ又は構造、組織の３次元構造部分の欠損組織或いは器官の輪郭、対称性が完全な構造部分に基づいて、組織の欠損前の元の様子をシミュレーションする。シミュレーションマッチング過程では、複数回繰り返し重畳し、欠損部分と修復充填部分を要件に達しさせ、それにより欠損補填３次元構造を得る。
【００２８】
ステップＳ５００：欠損部を除去した後、欠損補填部分の３次元モデルを取得して記憶し、多次元プリンタにより欠損補填部分の３次元モデルを印刷し、補填物の実物モデルを生成する。
【００２９】
具体的に実施するとき、図５に示すように、欠損部分を除去し、欠損補填部分を残し、それをｓｔｌ、ｓｔｐ、ｏｂｊ、ｍａｘ、３ｄｓ、ｍａ、ｖｔｋ、ｉｇｓ等ファイル形式のファイルとして記憶し、伝送、記憶、ブラウズ、検査、補正及び加工生産に用いる。欠損補填部分を３Ｄ印刷し、迅速に実物モデルを実現する。３Ｄプリンタ又は他の多次元プリンタ、例えば４Ｄプリンタ、５Ｄプリンタ等は欠損補填部分を１：１の実物モデルに印刷して生産する。
【００３０】
更に、前記ステップＳ５００の後、ステップＳ６００を含む。
【００３１】
ステップＳ６００：補填物の実物モデルに対して欠損組織部位と補填する要件に基づいて表面処理を行う。具体的には、３Ｄ印刷の効果に基づいて、実物モデルに対して適当な表面処理を行い、使用する要件に達しさせ、それにより実物モデルがより確実に欠損した組織とマッチングして統合することができる。
【００３２】
具体的に実施するとき、前記ステップＳ６００の後、更に、
補填物の実物モデルを３次元走査して得た３次元画像を、事前記憶された欠損原型とともに測定して照合し、又は補填物の実物モデルと３次元印刷された欠損モデルをマッチングし、３次元印刷された補填物が予め設定された設計要件に達したかどうかを判断するステップＳ７０１、
設計要件を満たすと、合格品であると判断するステップＳ７０２、及び
設計要件を満たさないと、新たに補填物の実物モデルを印刷するステップＳ７０３、を含む。
【００３３】
具体的に実施するとき、１．３Ｄ印刷された欠損補填モデルを３Ｄ走査し、得られた３次元図形をコンピュータにおいて設計された原型と測定して照合し、設計前の要件を満たすかどうかを検査する。２．３Ｄ印刷された欠損補填モデルと３Ｄ印刷された欠損モデルをマッチング試験し、設計前の要件に達したかどうかを検査する。設計要件を満たすと、合格品であると判断し、設計要件を満たさないと、新たに補填物の実物モデルを印刷し、それにより、生産された補填物の実物モデルが実際のニーズを満たすようにし、また、人体への悪影響を防止する。
【００３４】
上記方法実施例によれば、本発明は、組織又は器官の欠損部補填物の構築方法を提供しており、欠損組織の構造の特徴に基づいて、欠損補填部分を設計して生成し、元の物理構造と一致させ、その後、欠損補填部分を３Ｄ印刷し、欠損部分の充填および修復に用い、組織構造全体を完全に再現させ、欠損前の完全な効果を達し、大体積、大面積のいかなる複雑な欠損部分をも個別に修復する。
【００３５】
上記方法実施例に加えて、本発明は組織又は器官の欠損部補填物構築システムの好適な実施形態の機能ブロック図を提供しており、図６に示すように、前記システムは、
上記に詳述した、医用画像工学によって取得された患者の人体組織又は器官の医用画像データ及び組織又は器官の生理学的構造と解剖学的構造データを事前記憶するための事前記憶モジュール１００、
上記に詳述した、検出された患者の組織の実際の画像データを取得し、事前記憶された医用画像データと対比し、患者の組織欠損位置を取得するための組織欠損位置取得モジュール２００、
上記に詳述した、事前記憶された元の医用画像データを３次元画像に変換し、患者の組織欠損位置の元の画像データを収集し、組織欠損位置の元の３次元画像及び欠損位置と対応する欠損部分の３次元画像に変換し、前記欠損部分の３次元画像に基づいて欠損補填部分の３次元モデルを生成して記憶するための画像処理・記憶モジュール３００、
上記に詳述した、吻合シミュレーションされた後の３次元構造の特徴が欠損前の組織構造全体と完全にマッチングして完全に補填するまで、欠損補填部分の３次元モデル及び組織が欠損した後のモデルに基づいて吻合シミュレーションを行うための吻合シミュレーションモジュール４００、及び
上記に詳述した、欠損部分を除去した後、欠損補填部分の３次元モデルを取得して記憶し、多次元プリンタにより欠損補填部分の３次元モデルを印刷し、補填物の実物モデルを生成するための補填物モデル印刷モジュール５００、を備える。
【００３６】
前記組織又は器官の欠損部補填物構築システムでは、前記システムは、
上記に詳述した、補填物の実物モデルに対して欠損組織部位と補填する要件に基づいて表面処理を行うための表面処理モジュールを更に備える。
【００３７】
前記組織又は器官の欠損部補填物構築システムでは、前記システムは、
上記に詳述した、補填物の実物モデルを３次元走査して得た３次元画像を、事前記憶された欠損原型とともに測定して照合し、又は補填物の実物モデルと３次元印刷された欠損モデルをマッチングし、３次元印刷された補填物が予め設定された設計要件に達したかどうかを判断するための対比モジュール、
上記に詳述した、設計要件を満たすと、合格品であると判断するための判定モジュール、及び
上記に詳述した、設計要件を満たさないと、新たに補填物の実物モデルを印刷するための制御モジュール、を更に備える。
【００３８】
前記組織又は器官の欠損部補填物構築システムでは、前記吻合シミュレーションモジュールは、具体的に、
上記に詳述した、欠損補填部分の３次元モデルと組織欠損部に基づいて吻合シミュレーションを行って吻合シミュレーションされた後の３次元構造を得るための吻合ユニット、及び
上記に詳述した、吻合シミュレーションされた後の３次元構造の特徴が欠損前の組織構造全体と完全にマッチングして完全に補填するまで、シミュレーションマッチング過程では、複数回繰り返し重畳するためのマッチング・重畳ユニット、を備える。
【００３９】
上記のいずれかに記載の組織又は器官の欠損部補填物構築システムでは、前記医用画像工学は、上記に詳述した、Ｘ線撮影、超音波撮像、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）、磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）、及び陽電子放出コンピュータ断層撮影（ＰＥＴ−ＣＴ）を含む。
【００４０】
以上のように、本発明は組織又は器官の欠損部補填物の構築方法及び構築システムを提供しており、前記方法は、患者の組織欠損位置を取得するステップ、患者の組織欠損位置の元の画像データを収集し、組織欠損位置の元の３次元画像及び欠損位置と対応する欠損部分の３次元画像に変換し、欠損補填部分の３次元モデルを生成して記憶するステップ、欠損補填部分の３次元モデル及び組織が欠損した後のモデルに基づいて吻合シミュレーションを行うステップ、及び欠損補填部分の３次元モデルを取得し、欠損補填部分の３次元モデルを印刷し、補填物の実物モデルを生成するステップを含む。
【００４１】
本発明は、欠損組織の構造の特徴に基づいて、欠損補填部分を設計して生成し、元の物理構造と一致させ、その後、欠損補填部分を３Ｄ印刷し、欠損部分の充填および修復に用い、組織構造全体を完全に再現させ、欠損前の完全な効果を達し、大体積、大面積のいかなる複雑な欠損部分をも個別に修復する。
【００４２】
本発明の応用は上記の例に限定されるものではなく、通常の当業者は、上記説明に基づいて改善又は変換を行い得るが、これらの改善又は変換がいずれも本発明の添付の特許請求の範囲の保護範囲に属することが理解可能であろう。
【図１】
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【図６】
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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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