(57)【要約】  人体に装着される装具であって、表面が１５μｍ〜３００μｍの粗さを有している。かかる粗さは算術平均粗さ（Ｒａ）である。装具において、人体に接触する部位の表面粗さの値は、人体に接触しない部位の表面粗さの値よりも小さい。装具は、樹脂を用いた短下肢装具であり、人体に接触する部位は、短下肢装具の内面である。
2020070952.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体に装着される装具であって、
表面が１５μｍ〜３００μｍの粗さを有している、
装具。
【請求項２】
前記粗さは、算術平均粗さ（Ｒａ）である、
請求項１に記載の装具。
【請求項３】
前記装具において、前記人体に接触する部位の表面粗さの値は、前記人体に接触しない部位の表面粗さの値よりも小さい、
請求項１または２に記載の装具。
【請求項４】
前記装具は、樹脂を用いた短下肢装具であり、
前記人体に接触する部位は、前記短下肢装具の内面である、
請求項３に記載の装具。
【請求項５】
人体に装着される装具を製造する装具製造装置であって、
表面が１５μｍ〜３００μｍの粗さとなるように前記装具を立体造形する立体造形部を備える、
装具製造装置。
【請求項６】
前記立体造形部は、入力された造形形状データに基づいて前記装具を立体造形し、
前記造形形状データには、表面粗さの値が含まれる、
請求項５に記載の装具製造装置。
【請求項７】
前記造形形状データに含まれている前記表面粗さの値が１５μｍ〜３００μｍの範囲を外れている場合に警告する警告部を備える、
請求項６に記載の装具製造装置。
【請求項８】
人体に装着される装具の表面を処理する装置であって、
表面が１５μｍ〜３００μｍの粗さとなるように前記装具を表面処理する、
装具表面処理装置。
【請求項９】
前記表面処理は、ブラスト処理である、
請求項８に記載の装具表面処理装置。
【請求項１０】
人体に装着される装具の形状に関する造形形状データを取得する造形形状データ取得部と、
前記造形形状データに基づいて、表面が１５μｍ〜３００μｍの粗さとなるように前記装具を立体造形する装具造形部と、
を備える、
装具製造システム。
【請求項１１】
立体造形された後に後加工が施された前記装具に光を照射して該装具の立体形状を測定し立体形状データを生成する装具形状測定部と、
前記造形形状データと前記立体形状データとを比較し両者の差分に関する加工量データを生成する加工量データ生成部と、
を更に備える
請求項１０に記載の装具製造システム。
【請求項１２】
前記装具形状測定部は、
測定対象となる前記装具の立体形状を測定する３Ｄスキャナーと、
前記３Ｄスキャナーの測定で欠損部が発生した場合、当該欠損部の形状を補間して立体形状データを生成するデータ補完部と、
を備える、
請求項１１に記載の装具製造システム。
【請求項１３】
前記欠損部が発生した場合に、該欠損部に対応する前記装具の部位を特定して表示する表示部を備える、
請求項１２に記載の装具製造システム。
【請求項１４】
前記データ補完部によって前記欠損部の形状を補間できない場合に、エラー表示するエラー表示部を備える、
請求項１２または１３に記載の装具製造システム。
【請求項１５】
前記１５μｍ〜３００μｍの表面粗さとなるように装具の表面を処理する装具表面処理部を備える、
請求項１０から１４のいずれかに記載の装具製造システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、装具、装具製造装置、装具表面処理装置、および装具製造システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
人体の一部に装着し、当該人体の部位を矯正、支持または固定を行う「装具」が知られている。装具は、主に、病気または怪我等により、人体の一部の機能が低下した際に、人体の関節の動きを制限することで、低下した機能を補ったり、患部の保護やサポートをするために装着される。【０００３】
この種の装具は、一般に、人体の装着対象の部位（例えば、足、肘、手首、脚及び膝）（以下、「装具装着部位」と称する。）の形状にあわせて製造される。他方、この種の装具は、石膏等で形成されるギプスとは異なり、人体の関節の動きを制限しながらも、装具装着部位がある程度自由に動けるようにすることが求められるため、形状や伸縮性等の点で、患者の装具装着部位に対する高い適合状態が要求される。また、この種の装具は、日常的に装着されるため、着用快適性や強度等も求められる。【０００４】
一方、患者の装具装着部位や患者の身体障害態様（例えば、骨折態様）等は、患者毎に異なっているため、各装具の完成形態は、個体差が大きい。【０００５】
従来、装具は、医師や専門技師（以下、「装具士等」と称する）の手作りにより、各々の患者に適合するように製造されてきた。従来行われている短下肢装具（ＡＦＯ：Ａｎｋｌｅ  Ｆｏｏｔ  Ｏｒｔｈｏｓｉｓ、「足底装具」とも呼ばれる）の具体的な製法の一例としては、以下の工程（１）〜（７）に記述するような、手作業のプロセスである。
（１）患者の足に保護膜を巻く。
（２）触診結果を保護膜上にマーキングする。
（３）ギブスを用いて足型の陰性モデルを作成する。
（４）足型の陰性モデルに石膏を流し込み、硬化することで足型の陽性モデルを作成する。
（５）石膏に転写されたマーキングを基に加工を行う。
（６）足型の陽性モデルに対して、熱可塑性樹脂のフィルム（またはシート）を押し当てて、当該フィルムを硬化させることによって足型に即した装具を造形する。
（７）上記で造形した装具に対して、装具士等が患者に合わせて後加工（例えば、図１に示すようなヒートガンを用いた形状調整）を行い、最終的な装具を作成する。【０００６】
他方、近年の測定装置や立体造形装置の高精度化に伴って、３Ｄプリンター等の立体造形装置を用いて装具を立体造形する手法も検討されている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２０１３−５３０７５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上記（１）〜（７）の工程による従来の手法では、装具士等の個々の経験に基づく知見や技術的な差異等に影響されやすく、品質のばらつきが生じやすい問題があった。また、従来の手法では、装具は、患者の具体的な症状等に応じて、その都度設計ないし再設計されており、かつ、詳細な設計図を用いて製作されることもなかった。このため、例えば、装具が破損してしまった場合、あるいは破損や紛失等に備えて装具のスペア品を追加的に所持したいような場合であっても、オリジナルの装具と同一のものを製造することが困難であった。【０００９】
このような問題に鑑みて、本発明者らは、装具に対して、３Ｄスキャナーを用いてその形状（３次元空間の位置情報）を３Ｄスキャニングし、取得した立体形状のデジタルデータを記憶媒体に格納することで、装具のオリジナルの形状を保存することを試みた。すなわち、装具のオリジナルの立体形状のデジタルデータを保存し、かかるデジタルデータを例えば３Ｄプリンター等の立体造形装置に入力して装具を立体造形することにより、オリジナルの装具と略同一のものを製造（再現）できるものと考えられる。また、装具のオリジナルの形状を迅速かつ高い精度で再現する観点からは、３Ｄスキャニングの際に、被測定物（すなわち装具）にレーザー光を照射して立体形状を測定する、非接触式の３Ｄスキャナーを用いて測定を行うことが好ましいと考えられる。【００１０】
しかしながら、非接触式の３Ｄスキャナーを用いて装具の立体形状を光学的に測定しようとすると、該スキャナーから照射されたレーザー光の反射状態が良好にならず、装具の立体形状データが上手く取得できないことが判明した。また、３Ｄスキャナーでの光学測定ができるように装具の表面を加工した場合、加工の程度によっては装具の被装着者（患者の皮膚等）に影響を及ぼすことも判明した。【００１１】
本発明者らは、従来の装具を改良すべく種々の実験を行った末に、被装着者の装着性を確保しつつ、立体形状の光学測定ひいては複製品すなわち同一形状の装具の製造を支援可能な装具の新規な構成を見出すに至り、本発明を案出した。【００１２】
本発明の目的は、被装着者の装着性と、スキャナーによる立体形状の測定と、の両方を確保可能な装具、装具製造装置、装具表面処理装置、および装具製造システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る装具は、
人体に装着される装具であって、
表面が１５μｍ〜３００μｍの粗さを有している。【００１４】
本発明に係る装具製造装置は、
人体に装着される装具を製造する装具製造装置であって、
表面が１５μｍ〜３００μｍの粗さとなるように前記装具を立体造形する立体造形部を備える。【００１５】
本発明に係る装具表面処理装置は、
人体に装着される装具の表面を処理する装置であって、
表面が１５μｍ〜３００μｍの粗さとなるように前記装具を表面処理する。【００１６】
本発明に係る装具製造システムは、
人体に装着される装具の形状に関する造形形状データを生成する装具造形用データ生成部と、
前記造形形状データに基づいて、表面が１５μｍ〜３００μｍの粗さとなるように前記装具を立体造形する装具造形部と、
を備える。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、被装着者の装着性と、スキャナーによる立体形状の測定と、の両方を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】従来の手作業による装具製造時において装具士等が行う後加工の態様の一例を示す図である。
【図２】一実施形態に係る装具製造システムの全体構成の一例を示す図である。
【図３】一実施形態に係る測定装置の一例を示す図である。
【図４】一実施形態に係る装具造形用データ生成部が参照するデータの一例を示す図である。
【図５】一実施形態に係る装具造形用データ生成部の動作の一例を示すフローチャートである。
【図６】一実施形態に係る立体造形装置の一例を示す図である。
【図７】一実施形態に係る装具造形部の動作の一例を示すフローチャートである。
【図８】一実施形態に係る装具形状測定部の動作の一例を示すフローチャートである。
【図９】管理ＤＢに記憶するデータ項目の一例を示す図である。
【図１０】装具の表面粗さに関する実験結果の一覧を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２０】
［装具製造システムの全体構成］
図２は、本実施形態に係る装具製造システムＡの全体構成の一例を示す図である。
【００２１】
本実施形態に係る装具製造システムＡは、人体形状測定部１、装具造形用データ生成部２、装具造形部３、装具形状測定部４、管理ＤＢ５、および装具表面処理部６を備えている。以下、これら各部の概略（機能等）について説明する。
【００２２】
人体形状測定部１は、測定装置を用いて、人体の装具装着部位の形状を測定し、人体の三次元形状データ（以下、「人体形状データ」ともいう）Ｄ１を生成する。
【００２３】
装具造形用データ生成部２は、人体形状データＤ１と、装具のモデル形状データＤ２と、過去に製造された他の装具に係る製造履歴データＤ３と、に基づいて、装具の造形形状データＤ４を生成する。
【００２４】
装具造形部３は、３Ｄプリンターなどの後述する立体造形装置を備え、造形形状データＤ４に基づいて、装具を立体造形する。
【００２５】
装具形状測定部４は、装具に光を照射して当該装具の三次元形状を測定（３Ｄスキャニング）し、該測定結果に基づく装具の三次元形状測定データ（以下、「装具形状測定データ」という）Ｄ５を生成し、生成された装具形状測定データＤ５を管理ＤＢ５に記憶させる。一具体例では、装具形状測定部４として、青色光や白色光を用いたプロジェクター方式の３Ｄスキャニング装置が用いられる。この３Ｄスキャニング装置では、各種光源を用いてレーザー光を生成し、生成したレーザー光を対象物（すなわち装具）に照射し、装具から反射するレーザー光をセンサーで識別して装具までの距離を計測することにより、装具形状測定データＤ５を生成する。
【００２６】
管理ＤＢ５は、装具のベース形状を規定するモデル形状データＤ２と、過去に製造された装具の形状等を登録する製造履歴データＤ３と、を蓄積する。管理ＤＢ５は、装具形状測定部４から装具形状測定データＤ５を取得し、対応する装具の人体形状データＤ１や造形形状データＤ４等と関連付けて、製造履歴データＤ３として記憶する（後述する図４参照）。
【００２７】
装具表面処理部６は、主に、従来の手作業（上述した工程（１）〜（７）参照）により製造された装具（以下、「従来品」という。）の表面を、後述のような数値範囲の粗さとなるように処理を施す。また、装具表面処理部６は、装具形状測定部４による装具の三次元形状の測定時に装具形状測定データＤ５を生成できなかった場合に、当該装具の表面を、後述のような数値範囲の粗さとなるように処理を施す。
【００２８】
なお、人体形状測定部１、装具造形用データ生成部２、装具造形部３、装具形状測定部４、管理ＤＢ５、および装具表面処理部６は、それぞれ、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、操作入力部（キーボードやマウスなど）、表示部（液晶ディスプレイなど）、入力ポート、及び出力ポート等を有して構成されるコンピューターを有する。人体形状測定部１、装具造形用データ生成部２、装具造形部３、装具形状測定部４、および装具表面処理部６の各機能は、例えば、ＣＰＵがＲＯＭ、ＲＡＭ等に記憶された制御プログラムや各種データを参照することによって実現される。
【００２９】
図２中において、矢印は、装具Ｍを製造する際の製造フローを示している。なお、装具製造システムＡの製造フローでは、装具表面処理部６が行う表面処理の工程と並行して、装具士等が手作業で装具の後加工を行う工程（図２中にＴで示す）を任意に加えてもよい。
【００３０】
装具Ｍを製造する際の製造フローは、（０１）新規の患者用に装具Ｍを製造する場合、（０２）本システムで過去に製造した装具Ｍの複製品を製造する場合、（０３）従来品の複製品を製造する場合、とで異なり得る。
【００３１】
上記（０１）の場合の製造フローは、人体形状測定部１により患者の装具装着部位の形状（人体形状データＤ１）を測定する工程、装具造形用データ生成部２により装具Ｍの造形形状データＤ４を生成する工程、装具造形部３により装具Ｍを造形する工程、装具形状測定部４により装具Ｍの装具形状測定データＤ５を取得する工程、が順に実行される。また、装具形状測定部４による装具Ｍの立体形状の測定に先立って、装具士等が手作業で装具の後加工を行う工程（図２中にＴで示す）を任意に実行することができる。
【００３２】
上記（０２）の場合の製造フローは、上記各工程のうち、人体形状測定部１による人体の装具装着部位の形状を測定する工程、および装具士等が手作業で装具の後加工を行う工程を省略することができる。
【００３３】
上記（０３）の場合の製造フローは、装具表面処理部６により装具Ｍの表面が粗くされる工程、装具形状測定部４により装具Ｍの装具形状測定データＤ５を取得する工程、が順に実行されることになる。
【００３４】
なお、装具表面処理部６による装具の表面処理は、上記（０１）〜（０３）の各場合において、装具形状測定部４による立体形状の測定処理の結果によっては、すなわち装具Ｍの装具形状測定データＤ５が取得できるまでは、繰り返し実行され得る。
【００３５】
かかる製造フローによって、被装着者（患者）の装着性および立体形状の光学測定性を確保した一個の装具Ｍが完成すると共に、当該装具Ｍに係る製造履歴データＤ３が蓄積される。
【００３６】
本実施形態では、装具Ｍは、一の素材（例えば、熱可塑性樹脂）で一体的に形成される態様を示すが、装具Ｍの構成は、種々に変形され得る。
【００３７】
例えば、装具Ｍは、複数のパーツをつなぎ合わせて製造されてもよい。また、装具Ｍは、均質な一素材のみで形成される必要はなく、当該装具Ｍの部位に応じて素材の成分等が変化する構成としてもよい。また、装具Ｍは、骨の隆起部分を柔軟にしたりするためのパッド等を有していてもよい。また、装具Ｍは、通気性や柔軟性を高める目的として、所定領域に穴を有していてもよい。他方、装具士等による人手による作業、装具表面処理部６による表面加工、および装具形状測定部４による３Ｄスキャニングを簡略化ないし容易化する観点からは、出来るだけシンプルな構成（単純な形状等）とした方がよい。また、装具形状測定部４による３Ｄスキャニングの際や、装具表面処理部６による表面加工の際には、適宜、装具Ｍの付属品（図２に示す例ではバンドＭｔ）を外しておくとよい。
【００３８】
装具Ｍを構成する素材としては、より好適には、熱可塑性樹脂を用いる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、塩化ビニール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリアミド樹脂（特に、ナイロン６、ナイロン１１、ナイロン１２）及びメタクリル樹脂等が特に有用である。熱可塑性樹脂は、軽量で且つ強度も高く、加えて、生体適合性もよい。また、熱可塑性樹脂を用いることによって、粉末焼結積層式の立体造形が可能である。
【００３９】
なお、装具Ｍを構成する素材としては、上記熱可塑性樹脂に代えて、ＵＶ硬化性樹脂また、は熱硬化性樹脂を用いてもよい。当該ＵＶ硬化性樹脂また、は熱硬化性樹脂としては、例えば、ポロウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂またはアクリル樹脂等が有用である。
【００４０】
ところで、上述したように、従来の手法では、装具Ｍは、患者の具体的な症状等に応じて、その都度設計ないし再設計されており、かつ、詳細な設計図を用いて製作されることもなかった。このため、例えば、装具Ｍが破損してしまった場合、あるいは破損や紛失等に備えて装具Ｍのスペア品を用意したいような場合であっても、オリジナルの装具Ｍと同一のものを製造することが困難であった。
【００４１】
また、一般に「プラスチック製装具」と呼ばれ上述のような種々の樹脂を用いた装具は、軽量で汚れにくく、使用時の雑音がない等の多くの利点を有することから広く普及しているが、反面、破損した場合は修理できないこと、金属支柱付きの装具よりも耐用年数が短い、等の弱点もある。このため、特に樹脂製の装具Ｍでは、予備の複製品を低コストで取得したいというユーザーの潜在的な需要が見込まれる。
【００４２】
総じて、装具Ｍを製造するための従来の装置やシステムでは、完成したオリジナルの装具Ｍと同一形状のものを再現する（すなわち複製品を製造する）という視点ないし発想がなかった。かかる「同一形状の再現」の発想が生まれなかった背景には、患者の体型が経時的に変わり得ること、および、最終的に装具Ｍを完成させるためには人手による後加工の作業（図２中にＴで示す工程）が不可避的に必要になること、等が少なからず影響しているとも考えられる。
【００４３】
このような従来の問題に鑑みて、本発明者らは、完成した装具Ｍに対して、非接触式の３Ｄスキャナーを用いてその形状（３次元空間の位置情報）を３Ｄスキャニングし、取得した形状データ（３Ｄのデジタルデータ）を記憶媒体に格納することで、かかる装具Ｍのオリジナルの立体形状を保存することを試みた。すなわち、装具Ｍのオリジナルの立体形状のデジタルデータを保存し、かかるデジタルデータを立体造形装置（装具造形部３）に入力して装具Ｍを立体造形することにより、オリジナルの装具Ｍと完全ないし略同一の形状の複製品を製造でき、この結果、人手による後加工の作業を省略ないし大幅に簡略化できるものと考えた。そして、かかる後加工作業の省略ないし簡略化が実現することで、装具士等の負担が大幅に軽減され、後加工作業における個々の装具士等の技量等の差が影響しにくくなるため、従来よりも品質のばらつきの発生が抑えられ、ひいては装具Ｍの複製品を低コストで製造できるものと考えられる。
【００４４】
しかしながら、非接触式の３Ｄスキャナーを用いて装具Ｍの立体形状を測定しようとすると、該スキャナーから照射されたレーザー光の反射状態が良好にならず、目的とする立体形状のデータが上手く取得できないことが判明した。
【００４５】
本発明者らは、かかる原因を調査するとともに種々の実験を行った結果、以下のような知見を得るに至った。
【００４６】
非接触式の３Ｄスキャナーを用いて装具Ｍの立体形状を測定しようとすると、該スキャナーから照射されたレーザー光の内、装具Ｍを透過する光量が多くなり、反射光の光量が十分に得られず、取得されたデータに欠損部が多数発生し、データ取込みが出来なくなることが分かった。そして、本発明者の鋭意検討の結果、このような反射状態の不良が生じる主な原因は、装具Ｍの表面の粗さと密接な関係があることが確認された。
【００４７】
具体的には、一般に、従来の装具Ｍの表面は、人体との摩擦を防止するために、できるだけ平坦（平滑な面）になるように形成される。本発明者らは、従来品としての装具（プラスチック製短下肢装具）の表面の粗さを測定したところ、算術平均粗さでＲａ１μの値が算出された。なお、算術平均粗さ（Ｒａ）はＪＩＳのＢ０６０１（２００１年）の定義に従ったものであり、この測定にあたっては、Ｖｅｅｃｏ社製の白色干渉計（ＷＹＫＯＨＤ３０００）を使用した。具体的には、測定対象物である装具Ｍの１ｃｍ×１ｃｍの面積を任意に１０カ所測定し、その平均値を算出した。
【００４８】
他方、このような平滑な面を有する従来の装具Ｍでは、上述のように、非接触式の３Ｄスキャナーを用いて装具Ｍの立体形状を測定する場合に、装具Ｍに照射されたレーザー光の反射状態が悪くなり、欠損部が多数発生してデータ取込みが出来なくなった。かかる現象に対し、本発明者らが従来の装具の表面に種々の加工を施して、非接触式の３Ｄスキャナーにより装具Ｍの立体形状を測定する実験を行った。その結果、装具Ｍの表面粗さを上述した通常の値（一般的な値）よりも粗くした場合に、装具Ｍに照射されたレーザー光の反射光の光量が多くなり、欠損部も発生しにくくなって、データ取込み出来るようになる、との知見を得るに至った。また、装具Ｍの表面粗さを上述した通常の値（一般的な値）よりも粗くするほど、欠損部が発生しにくくなり、かつデータ取込みに要する時間も短くなることが分かった。
【００４９】
他方、装具Ｍの表面粗さを上述した通常の値（一般的な値）よりも粗くするほど、かかる装具Ｍを装着する患者（人体）が皮膚の損傷などの怪我をしやすくなるデメリットがあることも判明した。
【００５０】
付言すると、装具を装着する患者は、当該装具の装着部位の痛覚などの感覚が麻痺している場合も少なくない。例えば、短下肢装具は、主に中枢神経系疾患患者，特に脳卒中片麻痺患者に多く用いられる。このような場合、粗い表面を有する短下肢装具（装具Ｍ）を装着した患者は、かかる粗い表面により擦り傷などの怪我をしても気付かないおそれがあり、その後に怪我が大きくなって流血するような事態に至って初めて視覚的に気付く、といった事も生じ得る。
【００５１】
総じて、装具Ｍの表面の粗さは、非接触式の３Ｄスキャナー（レーザースキャニング）による測定のしやすさと、被装着者の安全確保、という観点からは、トレードオフの関係にあり、この両方を満たすように、好適な値を設定する必要があることが分かった。
【００５２】
上記のような問題に鑑みて、本実施の形態では、装具Ｍの表面粗さを、１５μｍ〜３００μｍの範囲に設計ないし設定する。ここで、１５μｍ〜３００μｍの値は、算術平均粗さ（Ｒａ）である。
【００５３】
このような数値範囲の表面粗さを有する装具Ｍによれば、患者（装着される人体の皮膚等）を怪我等から保護すること、および非接触式のスキャナーによって照射された光の反射光を受光して立体形状の測定を行うこと、の両方を実現することが可能になる。言い換えると、表面の算術平均粗さがＲａ１５μｍ未満の装具Ｍでは、非接触式の３Ｄスキャナーによるスキャニング（データ取り込み）が出来ない。他方、表面の算術平均粗さがＲａ３００μｍを超えた装具Ｍでは、患者の人体に怪我などが発生するおそれがある。したがって、装具Ｍの表面粗さの下限値はＲａ１５μｍであり、上限値は３００μｍである。
【００５４】
なお、上記の下限値および上限値に関するより詳細な内容（臨界的な意義等）については、本発明者らが行った実験結果の詳細とともに後述する。
【００５５】
以下、本実施形態に係る装具製造システムＡの各構成について説明する。以下では、一例として、装具製造システムＡにより（或いは従来工法によって）プラスチック製短下肢装具（以下、単に装具Ｍという。）を製造し、その後、ユーザーの要求に応じて当該装具Ｍの複製品を製造する態様について説明する。なお、ここでは、装具Ｍを患者の足に固定するバンドＭｔ（図２の完成形態を参照）は、汎用品が用いられ、本システムＡでの製造の対象外となる。
【００５６】
［人体形状測定部］
人体形状測定部１は、測定装置を用いて、人体の装具装着部位の形状を測定し、人体の三次元形状データＤ１を生成する。
【００５７】
図３は、測定装置の一例を示す図である。
【００５８】
測定装置は、例えば、対象物体を互いに異なる方向から撮像できるように配置された複数台のカメラ装置１１ａ〜１１ｆを含んで構成される。
【００５９】
人体形状測定部１は、複数台のカメラ装置１１ａ〜１１ｆを用いて、人体の装具装着部位を撮像する。人体形状測定部１は、複数台のカメラ装置１１ａ〜１１ｆにより生成された複数のカメラ画像から、三角測量の原理（写真測量法とも称される）に従って、装具装着部位の三次元形状を推定する。なお、かかる三次元形状を推定する手法は、公知の手法と同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。
【００６０】
なお、人体の装具装着部位を撮像する際には、より好適には、図３中の１２ｍに示すようなマークを人体の表面に付した状態で撮像する。これによって、人体の表面輪郭を明確にでき、また、カメラ画像を繋ぎ合わせる際の位置合わせが可能となる。
【００６１】
但し、人体形状測定部１は、測定装置として複数台のカメラ装置１１ａ〜１１ｆに代えて、複数台の３Ｄスキャナー装置を用いてもよい。この場合、カメラ装置１１ａ〜１１ｆの位置に、測定用のレーザー光を照射および受光する３Ｄスキャナー装置を配置すればよく、あるいは更に多くの３Ｄスキャナー装置を配置してもよい。
【００６２】
［装具造形用データ生成部］
装具造形用データ生成部２は、人体の三次元形状データＤ１と、装具のモデル形状データＤ２と、過去に製造された他の装具に係る製造履歴データＤ３と、に基づいて、装具Ｍの造形形状データＤ４を生成する（図２参照）。
【００６３】
図４は、装具造形用データ生成部２が参照するデータの一例を示す図である。
【００６４】
「モデル形状データＤ２」は、装具Ｍのベース形状を規定するデータである。モデル形状データＤ２は、例えば、平均的な人体を基準として、当該人体の装具装着部位が有する領域（例えば、足の骨隆起領域、足の指の付け根領域等）毎に、装具を形成する材料の厚みや形状を規定する。モデル形状データＤ２は、例えば、管理ＤＢ５に格納されている。
【００６５】
「造形形状データＤ４」は、装具Ｍの各部の形状（厚みや表面粗さの値などを含む。）を規定する設計データ（例えば、ＣＡＤ（computer-aided design）データ）である。造形形状データＤ４は、装具造形用データ生成部２によって生成される。なお、造形形状データＤ４は、装具造形部３が装具Ｍを立体造形する際に、参照データまたは入力データとして使用される。
【００６６】
装具造形用データ生成部２は、モデル形状データＤ２に対して、装具装着対象（患者）の人体の三次元形状データＤ１を適用することによって、人体（個々の患者）の装具装着部位に適合する造形形状データＤ４を生成する。装具造形用データ生成部２は、例えば、公知のテンプレートマッチング等を用いて、三次元形状データＤ１から人体の装具装着部位の各領域の形状を認識し、当該人体の装具装着部位の各領域の形状をモデル形状データＤ２に対して適用することによって、装具Ｍの造形形状データＤ４を生成する。
【００６７】
本実施の形態では、造形形状データＤ４中に含まれる表面粗さの値は、上述のように、１５μｍ〜３００μｍの範囲の値が規定される。ここで、規定される表面粗さの値は、装具Ｍの全体にわたって一定である必要はなく、後述する３Ｄスキャニングでの立体形状測定および皮膚等の安全面の観点から、装具Ｍの部位に応じて適宜変えてもよい。一例では、装具Ｍにおける内面すなわち人体に接触される部位の表面粗さの値は、装具Ｍの外面すなわち人体に接触されない部位の表面粗さの値よりも小さい値とする。このような構成とすることにより、３Ｄスキャニングによる立体形状データの読み取り性を確保しつつ、擦り傷等の怪我発生のリスクをより一層低減することができる。
【００６８】
また、装具造形用データ生成部２は、過去に製造された装具Ｍ（以下、「製造済み装具Ｍａ」とも称する）に係る製造履歴データＤ３（例えば、製造対象の装具Ｍに類似する製造済み装具Ｍａの製造履歴データＤ３）を参考情報として用いることによって、装具士等により過去に行われた後加工の態様を造形形状データＤ４に反映させる。
【００６９】
さらに、本実施の形態において、装具造形用データ生成部２は、「製造済み装具Ｍａ」の複製品を製造する場合、当該製造済み装具Ｍａの製造履歴データＤ３（装具形状測定データＤ５）をそのまま造形形状データＤ４として用いることができる。この場合、当該オリジナル品の各部位の表面の粗さ、および装具士等により過去に（すなわちオリジナル品に対して）行われた後加工の態様が、複製品の造形形状データＤ４に反映されることになる。
【００７０】
「製造履歴データＤ３」は、管理ＤＢ５に蓄積された、製造済み装具Ｍａに係る製造履歴のデータである。製造履歴データＤ３は、例えば、過去に製造された装具Ｍａ毎に識別番号（図４中のＡ，Ｂ，Ｃ参照）を付して、当該製造済み装具Ｍａを装着する患者の人体形状データＤ１，装具造形部３に入力した造形形状データＤ４，装具形状測定部４で測定された当該製造済み装具Ｍａの最終的な完成形状を示す装具形状測定データＤ５などを関連付けて、記憶したデータである。
【００７１】
製造履歴データＤ３のうち、装具Ｍの完成形状を示す装具形状測定データＤ５は、例えば、製造済み装具Ｍａに対して行われた部位毎の加工量や、製造済み装具Ｍａの後加工が行われる前後の形状の差分のデータ等が含まれていてもよい。例えば、短下肢装具の場合、足部外側、腓骨頭、外果、第５中足骨頭、第５指骨頭、足部内側内果、舟状骨頭、及び第１指骨等に対応する複数の部位に区分けし、これら部位毎に、形状（曲げ具合など）、表面粗さ（Ｒａ）、厚みの変形の有無および変形量のデータを登録してもよい。
【００７２】
図５は、装具造形用データ生成部２の動作の一例を示すフローチャートである。なお、図５に示すフローチャートは、装具造形用データ生成部２のＣＰＵが、例えば、コンピュータプログラムに従って実行する処理である。
【００７３】
ステップＳ１において、装具造形用データ生成部２は、まず、人体形状測定部１から、装具装着対象の人体の三次元形状データＤ１を取得する。
【００７４】
ステップＳ２において、装具造形用データ生成部２は、管理ＤＢ５から、装具Ｍのモデル形状データＤ２を取得し、例えば、当該モデル形状データＤ２に対して、人体の三次元形状データＤ１を適用することで、装具Ｍの上述した造形形状データＤ４を生成する。
【００７５】
ステップＳ３において、装具造形用データ生成部２は、管理ＤＢ５に蓄積された製造履歴データＤ３の中から、製造対象の装具Ｍと類似する製造済み装具Ｍａの製造履歴データＤ３を抽出する。
【００７６】
なお、この類似度などを用いて抽出をする際に機械学習（ディープラーニング等）を用いて抽出作業を行っても良い。
【００７７】
このステップＳ３において、装具造形用データ生成部２は、例えば、テンプレートマッチング等の公知の手法によって、ステップＳ２で生成した造形形状データＤ４と、製造済み装具Ｍａの装具形状測定データＤ５とを比較して、形状の類似度が高い製造済み装具Ｍａの製造履歴データＤ３（装具形状測定データＤ５）を抽出する。より好適には、装具造形用データ生成部２は、類似度が最も高い製造済み装具Ｍａの装具形状測定データＤ５を抽出する。
【００７８】
ステップＳ４において、装具造形用データ生成部２は、ステップＳ３において抽出した製造履歴データＤ３の中の装具形状測定データＤ５に基づいて、製造対象の造形形状データＤ４を補正する。
【００７９】
このステップＳ４において、装具造形用データ生成部２は、例えば、製造対象の造形形状データＤ４の各部位（例えば、短下肢装具（足底装具）の場合、製造対象の造形形状データＤ４の足部外側、腓骨頭、外果、第５中足骨頭、第５指骨頭、足部内側内果、舟状骨頭、及び第１指骨等に対応する部位）の形状や厚みから、製造済み装具Ｍａに対して行われた後加工の加工量を加減算する。これらの箇所は、特に短下肢装具においては装具を装着する対象者において、違和感なく装着するためにより詳細な調整が必要な箇所であり装具士などが回数多く調整を行う箇所のため、加工を行うためにも重要な項目となる。またこれらを理由として機械学習（ディープラーニング等）を行う場合の重み付けとして利用されることもある。
【００８０】
かかる処理によって、立体造形する対象の造形形状データＤ４が生成される。装具造形用データ生成部２は、当該造形形状データＤ４を生成した後、管理ＤＢ５に対して、今回製造する装具Ｍの製造履歴データ（人体の三次元形状データＤ１、補正後の造形形状データＤ４）を送信し、装具Ｍの識別番号等を付してこれらのデータを管理ＤＢ５に記憶させる。なお、この時点では、今回製造する装具Ｍの形状測定データ（Ｄ５）は空欄状態である。
【００８１】
装具造形用データ生成部２が製造履歴データＤ３を抽出する手法は、種々に変更可能である。例えば、装具造形用データ生成部２は、モデル形状データＤ２を使用せず、人体の三次元形状データＤ１に基づいて、形状の類似度が高い装具に係る製造履歴データＤ３を抽出してもよい。他方、この際、装具造形用データ生成部２は、ユーザーが任意に選択した製造履歴データＤ３を参照してもよい。
【００８２】
さらに、過去に製造した装具Ｍａの複製品を製造する場合、装具造形用データ生成部２は、上述したステップＳ１〜ステップＳ４の処理を行わず、単に当該装具Ｍａの製造履歴データＤ３（例えば装具形状測定データＤ５）を抽出し、該抽出されたデータを、装具造形部３が使用する造形形状データＤ４として登録すればよい。
【００８３】
［装具造形部］
装具造形部３は、装具造形用データ生成部２が生成した造形形状データＤ４に基づいて、立体造形装置３０を用いて装具Ｍを立体造形する。
【００８４】
図６は、装具造形部３のコンピューターと接続された立体造形装置３０の一例を示す図である。
【００８５】
図６に示す立体造形装置３０は、粉末焼結積層式の立体造形装置である。粉末焼結積層式の立体造形装置３０は、熱可塑性樹脂の立体造形が比較的容易であり、加えて、複雑な形状も比較的容易に形成することが可能である点で、好適である。
【００８６】
立体造形装置３０は、開口内に配設された造形ステージ３１、造形ステージ３１上に粉末層を形成する粉末層形成部３２、及び、粉末層の造形領域にレーザー光を照射して、当該造形領域の粉末材料を焼結または溶融固化して造形層を形成するレーザー照射部３３等を備える。
【００８７】
図７は、本実施形態に係る装具造形部３の動作の一例を示すフローチャートである。なお、図７に示すフローチャートは、装具造形部３のＣＰＵが、例えば、コンピュータプログラムに従って実行する処理である。
【００８８】
ステップＳ１１において、装具造形部３は、装具造形用データ生成部２から入力された造形形状データＤ４から、各粉末層に形成する造形領域を設定するスライスデータを作成する。
【００８９】
なお、装具造形部３は、スライスデータの作成にあたり、入力された造形形状データＤ４に含まれている上述した表面粗さの値が１５μｍ〜３００μｍの範囲を外れている部位がある場合、スライスデータの作成を中止し、造形形状データＤ４を再入力すべき旨の警告を表示してもよい。この場合、装具造形部３のＣＰＵおよび表示部等は、造形形状データＤ４に含まれている上述した表面粗さの値が１５μｍ〜３００μｍの範囲を外れている場合に警告する警告部として機能する。
【００９０】
他方、装具造形部３は、造形形状データＤ４に規定された表面粗さの値が全ての部位で１５μｍ〜３００μｍの範囲にあれば、スライスデータを作成してステップＳ１２の処理を行う。
【００９１】
ステップＳ１２において、装具造形部３は、立体造形装置３０の粉末層形成部３２を駆動して、造形ステージ３１上に第ｎ層目（スライスデータが規定する第ｎ層（最下層）に対応する）の粉末層を形成する。このとき、装具造形部３は、後のレーザー光照射（ステップＳ１３）によるレーザー溶融後の粉末層の表面粗さ（算術平均粗さ）が、造形形状データＤ４に規定された値（Ｒａ１５μｍ〜３００μｍの範囲）になることを見越した表面粗さの粉末層になるように、粉末層形成部３２を駆動制御する。これは、粉末層にレーザー光が照射されることにより、粉末層に溶融が発生することを考慮したものである。
【００９２】
ステップＳ１３において、装具造形部３は、レーザー照射部３３を駆動して、ステップＳ１２で形成された粉末層にレーザー光を照射することによって、造形領域の粉末を焼結または溶融固化させて造形層を形成する。
【００９３】
ステップＳ１４において、装具造形部３は、形成した造形層が最終層か判定する。そして、形成した造形層が最終層でない場合（ステップＳ１４：ＮＯ）、装具造形部３は、造形ステージ３１を下降させて、再度、造形層の上に新たな粉末層を敷くステップＳ１２の処理、及び、レーザーを照射して更に造形層を形成するステップＳ１３の処理を実行する。装具造形部３は、かかる処理を繰り返して、三次元造形物を造形する。そして、形成した造形層が最終層の場合（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、装具造形部３は、フローチャートの一連の処理を終了する。
【００９４】
かかるフローによって、表面（外面および人体に接触する内面）が１５μｍ〜３００μｍの粗さを有する装具Ｍが立体造形される。
【００９５】
なお、装具造形部３は、粉末焼結積層式の立体造形装置に代えて、紫外線を液体樹脂に照射して硬化させて順次積層する光造形式の立体造形装置、液化した材料を噴射して順次積層するインクジェット式の立体造形装置、熱可塑性樹脂を高温で溶かし順次積層する熱溶解積層式の立体造形装置、シートを積層させ、形状を作るシート積層式の立体造形装置等を用いてもよい。また、立体造形装置としては、積層方式に代えて、切削加工等の切り出し方式を用いてもよい。いずれの方式の立体造形装置であっても、立体造形された装具Ｍの表面粗さ（算術平均粗さ）がＲａ１５μｍ〜３００μｍの範囲になるように、動作される。
【００９６】
［後加工］
装具造形部３によって立体造形された装具Ｍは、必要に応じて、装具士等によって後加工が行われる。従来の手法（工程（１）〜（７））による製法では、図１で上述したように、装具士等がヒートガンを用いて装具Ｍを塑性変形させて、装具Ｍの形状または厚みの後加工を行う場合が多かった。
【００９７】
これに対して、本実施の形態では、装具造形用データ生成部２により生成され立体造形装置３０に入力される形状データ（造形形状データＤ４）は、装具士等が手作業で行っていた後加工の変形量を予め含めることができる。したがって、本実施の形態によれば、必要な修正量を従来よりも小さくすることができる。このため、装具士等の負担および作業時間を減らすことができ、コストおよび品質のばらつきを抑えることができる。さらに、熟練した装具士等は、より微細ないし重要な部位の修正に注力することができる。
【００９８】
［装具表面処理部６］
また、上述した後加工の他の態様として、上述した従来の手法（工程（１）〜（７））で製作された装具（従来品）の複製品を作る場合、かかる従来品の表面を、装具表面処理部６によって上述した範囲の粗さとなるように加工する。
【００９９】
装具表面処理部６における表面加工の方式（すなわち粗面化方法）は、機械的、物理的、電気化学的、化学的処理のいずれの方法を用いてもよい。機械的方法としてはブラスト処理や研磨処理があり、物理的方法としてはプラズマやレーザー処理などがある。また、電気化学的な方法としてはアルマイト処理があり、化学的な方法としては湿式エッチング法などがある。
【０１００】
本実施の形態では、装具表面処理部６は、自動ブラスト機（図示せず）を用いる。自動ブラスト機には多種のものがあるが、一具体例では、ワーク（本実施の形態では「装具」）をバレルカゴに投入し、バレルカゴの回転でワークを混転させながら、固定したガンで研磨材をエアーと共に噴射してブラスト処理を行うバレルカゴ型のエアーブラスト装置を使用できる。従来品に対してこのような表面加工を施すことにより、一般的な装具の外形（立体形状）のデータを３Ｄスキャナーで取得できるようになり、ひいては従来品の複製品を低コストで製造することができる。
【０１０１】
なお、上記のような自動ブラスト機を用いる場合、処理時間や噴射の強度等の設定（ユーザー設定）を変えることで、装具Ｍの表面の粗さの程度や状態等を種々に変えることができる。また、かかる処理時間や噴射の強度の好適値ないし最適値は、装具Ｍによって異なることが考えられる。このため、装具表面処理部６は、例えば表面処理の完了時に、処理時間や噴射の強度等の設定情報を、装具Ｍの識別番号と共に送信し、管理ＤＢ５に製造履歴データＤ３として格納させてもよい（後述する図９の「表面処理情報」参照）。このような構成とすることにより、後述する三次元形状データの取得ができなかった等の場合に、参照情報として使用することができる。
【０１０２】
［装具形状測定部４］
装具形状測定部４は、測定装置（３Ｄスキャナー）を用いて、装具造形部３（立体造形装置３０）により造形された装具Ｍまたは粗面化の加工が行われた従来品としての装具Ｍの形状を測定する。本実施の形態では、この工程で装具Ｍの表面状態を検査し、複製品が製造できる程度に立体形状の測定ができない場合（装具形状測定データＤ５が取得できない場合）には、上述した表面処理（粗面化）の工程を実行する（再度やり直す）ようにする。
【０１０３】
また、本実施の形態では、装具形状測定部４による装具Ｍの立体形状の測定工程に基づいて、装具士等によって行われた後加工の加工量を測定することもできる。
【０１０４】
図８は、装具形状測定部４の動作の一例を示すフローチャートである。なお、図８に示すフローチャートは、装具形状測定部４のＣＰＵが、例えば、コンピュータプログラムに従って実行する処理である。また、図９は、装具形状測定部４の動作に伴って管理ＤＢ５に格納されるデータ項目の一例を説明する図である。
【０１０５】
ステップＳ２１において、装具形状測定部４は、測定装置を用いて、装具Ｍの三次元形状の測定を行う。本実施の形態では、装具形状測定部４が用いる測定装置は、図３を参照して上記した複数台の３Ｄスキャナーである。図示しないが、各々の３Ｄスキャナーは、レーザー光を生成して射出する光射出部、射出されたレーザー光の反射波を受信（受光）するセンサー部、センサー部で受信された光に基づいて、対象物までの距離を演算するＣＰＵなどの演算部、などを備えている。一例では、かかる構成を備えた３Ｄスキャナーは、装具Ｍを囲むように複数台配置される（図３等を参照）。そして、各々の３Ｄスキャナーは、光射出部からのレーザー光を装具Ｍに照射し、装具Ｍから反射されるレーザー光をセンサー部で識別して、三角測量の原理に従って、対象物（装具Ｍの表面）までの距離を計測し、該計測された距離（以下、「計測距離」という）を装具形状測定部４に出力する。
【０１０６】
ステップＳ２２において、装具形状測定部４は、欠損部が生じることなく装具Ｍの形状データの取得（取込み）ができたか否かを判定する。この判定は、一具体例では、全ての３Ｄスキャナーから計測距離（すなわち、各々の３Ｄスキャナーに割り当てられた装具Ｍの測定面を構成する点群の３次元上の位置データ）を受信したか否かを基準とする。
【０１０７】
ここで、装具形状測定部４は、装具Ｍの周りに配置された全ての３Ｄスキャナーから計測距離を受信した場合、欠損部が生じることなく装具Ｍの形状データ取込みができた（ステップＳ２２、ＹＥＳ）と判定し、後述するステップＳ２６の処理を実行する。
【０１０８】
他方、装具形状測定部４は、装具Ｍの周りに配置されたいずれか一つ以上の３Ｄスキャナーから計測距離が受信できない場合、欠損部が生じた（ステップＳ２２、ＮＯ）と判定し、ステップＳ２３の処理を実行する。
【０１０９】
ステップＳ２３において、装具形状測定部４は、欠損部が補間可能であるか否かを判定する。一具体例では、装具形状測定部４は、予め設定された補間プログラム（例えば、欠損部のあるポリゴンに対してサーフェスモデルおよびソリッドモデルを適用して当該欠損部分の３Ｄメッシュを作成するプログラム）を実行して、全ての欠損部が自動補間できたか否かを判定する。かかる補間プログラムの実行中、装具形状測定部４は、管理ＤＢ５における造形形状データＤ４、製造履歴データＤ３中の立体形状データ、あるいはモデル形状データＤ２を参照してもよい。
【０１１０】
ここで、装具形状測定部４は、全ての欠損部が自動補間できた場合（ステップＳ２３、ＹＥＳ）、当該欠損部の形状データを補間した装具Ｍ全体の立体形状データを生成して（ステップＳ２４）、ステップＳ２６に移行する。この場合、装具形状測定部４（ＣＰＵ）は、いずれかの３Ｄスキャナーの測定で欠損部が発生した場合、当該欠損部の形状を補間して装具Ｍ全体の立体形状データを生成するデータ補完部として機能する。
【０１１１】
他方、装具形状測定部４は、いずれかの欠損部が補間できなかった場合（ステップＳ２３、ＮＯ）、該当する３Ｄスキャナーおよび装具Ｍの該当部位を特定し、当該欠損部の部位で形状データが取得できなかった旨のエラーを表示して（ステップＳ２５）、一連の処理を終了する。この場合、装具形状測定部４（ＣＰＵおよび表示部）は、欠損部が発生した場合に該欠損部に対応する装具Ｍの部位を特定して表示する表示部、および、欠損部の形状を補間できない場合にエラー表示するエラー表示部、として機能する。さらに、装具形状測定部４は、補間できなかった３Ｄスキャナーおよび装具Ｍの該当部位の情報を、装具Ｍの識別番号と共に送信し、管理ＤＢ５に製造履歴データＤ３として格納させてもよい（図９の「欠損部位情報」参照）。
【０１１２】
上記のように欠損部が補間できなかった場合、装具Ｍは、上述した粗面化の工程に戻された後、再度、図８（ステップＳ２１）の三次元形状の測定フローの対象に供される。なお、本実施の形態によれば、欠損部が補間できなかった装具Ｍの部位（一部分）が特定（表示）されることから、ここでの粗面化の工程は、上述したブラスト処理に代えて、装具の当該部位を、例えば図示しないグラインダーや紙ヤスリ等を用いて手作業で表面加工してもよい。
【０１１３】
ステップＳ２６において、装具形状測定部４は、装具Ｍの全体の立体形状のデータ（装具形状測定データＤ５）を当該装具Ｍの識別番号と共に管理ＤＢ５に送信し、管理ＤＢ５に製造履歴データＤ３として格納させる（図４および図９参照）。
【０１１４】
この後、管理ＤＢ５に格納された製造履歴データＤ３（上記の「装具形状測定データＤ５」）を造形形状データ（Ｄ４）として装具造形部３に入力し、立体造形装置３０によって装具Ｍを立体造形することにより、オリジナルの装具Ｍの立体形状を可能な限り忠実に再現した複製品としての装具Ｍが製造される。ここで、装具造形部３（立体造形装置３０）により製造された複製品としての装具Ｍは、装具士等により行われる後加工の作業を、バンドＭｔ（図２参照）を取り付ける等の最小限に減らすことができ、迅速かつ低コストで製造することができる。
【０１１５】
また、本実施の形態では、管理ＤＢ５にはオリジナルの装具Ｍの立体形状の情報が格納されていることから、複製品としての装具Ｍに対しては、装具形状測定部４による形状測定等の工程を実行しないこととしてもよく、この場合、装具Ｍの製造のさらなる迅速化および低コスト化を図ることができる。他方、複製品の形状再現の精度を確認する（場合により装具造形部３に入力する造形形状データ（Ｄ４）を補正する）等の観点から、複製品としての装具Ｍに対しても装具形状測定部４による形状測定等の工程を実行してもよい。
【０１１６】
また、人手（装具士等）による後加工で装具Ｍの形状の微修正（図１の従来の工程Ｔ参照）を行う場合、予め装具形状測定部４による立体形状測定（場合により上述した表面処理）を行った後に、人手による形状微修正の作業を行い、再度、装具形状測定部４による立体形状測定を行うとよい。この場合、装具形状測定部４は、最初の立体形状測定で取得された装具Ｍの立体形状データ（Ｄ５）と、２度目（すなわち形状微修正後）の立体形状測定で取得された装具Ｍの立体形状データと、を各々製造履歴データＤ３として登録する(図９中の「装具形状測定データＤ５」および「装具形状再測定データ（後加工済）」参照)。
【０１１７】
さらに、装具形状測定部４は、後加工された後の装具Ｍの三次元形状のデータ(図９中の「装具形状再測定データ（後加工済）」)から、後加工される前の装具Ｍの三次元形状のデータ(同図中の「装具形状測定データＤ５」）を差し引くことにより、後加工における各部位に対する加工量を算出する。続いて、装具形状測定部４は、管理ＤＢ５に対して、当該加工量のデータを装具Ｍの識別番号と共に送信し、管理ＤＢ５に製造履歴データＤ３として格納させる（図９の「後加工データ」参照）。
【０１１８】
このような処理を行うことにより、装具製造システムＡでは、装具士等が装具Ｍを後加工した際の加工量の履歴を製造履歴データＤ３として逐次蓄積していくことができる。
【０１１９】
以上のように、表面粗さが所定数値内の装具Ｍを使用（製造、表面処理、形状測定等）する本実施形態の装具製造システムＡによれば、被装着者の安全性および立体形状の光学測定性を確保し、複製品の製造を支援することができる。
【０１２０】
上述した実施の形態では、装具Ｍの大部分を自動で立体造形して製造する場合の例を説明した。他方、本実施の形態の装具Ｍは、他にも種々の方法で製造され得る。他の例としては、従来例の工程（６）で説明したように、足型の陽性モデルに対して、熱可塑性樹脂のフィルムまたはシート（以下、単に「樹脂板」という。）を押し当てて、かかる樹脂板を硬化させることによって足型に即した装具Ｍを造形する方法が挙げられる。この場合、樹脂板の表面を上述のような数値範囲の粗さに表面加工する工程を加えればよい。この表面加工の工程は、樹脂板を硬化させる前または後のいずれであってもよい。
【０１２１】
本実施の形態の装具製造システムＡによれば、ある患者の装具Ｍを製造する際に、製造済み装具Ｍａの製造履歴データＤ３に基づいて、製造済み装具Ｍａにおいてなされた後加工の態様を予め反映させるように、造形形状データＤ４を生成することができる。また、本実施形態の装具製造システムＡによれば、当該患者の過去に製造された装具Ｍを再度製造（再現）する際に、装具士等が必要となる後加工の作業量を最小限化することができる。
【０１２２】
（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態に限らず、種々に変形態様が考えられる。
【０１２３】
上記実施形態では、製造対象の装具Ｍの一例として、短下肢装具（足底装具）を示した。他方、本実施形態の装具製造システムＡは、股装具、長下肢装具、膝装具、先天性股脱装具、肩装具、肘装具、長対立装具、短対立装具、把持装具、手背屈装具、ＭＰ伸展屈曲装具、指装具等、任意の種別の装具に適用し得るのは勿論である。
【０１２４】
（実験結果）
本発明者らは、上述した各種の製造方法により、表面の粗さを様々な値にした装具（短下肢装具）の試験品１〜１７を製作し、各試験品について、３Ｄスキャナー撮影時のデータ取得性および人体損傷が生じるか否かの実験を行った。この実験内容と結果を図１０の表に示し、以下に補足説明する。
【０１２５】
試験品１〜１５は、上述した従来工法で製作され、このうちの試験品１のみは、表面を粗くする後加工が行われなかった。かかる後加工「無し」の試験品１の表面粗さ（算出平均値、以下同じ。）は１Ｒａμｍであった。他方、試験品２〜１５は、上述したブラスト処理が行われ、表面粗さが１０〜３５０Ｒａμｍ（表参照）の値となるように後加工が施された。
【０１２６】
試験品１６は、上述した３Ｄ造形の製造方法が用いられ、３Ｄ造形時に表面粗さが２００Ｒａμｍ（表参照）の値となるように設定して製作された。
【０１２７】
試験品１７は、上述した樹脂板を硬化させ、硬化後の樹脂板を表面処理して足型に即した装具Ｍを製作した。製作された試験品１７の表面粗さは２００Ｒａμｍであった。
【０１２８】
（３Ｄスキャナー撮影の実験）
試験品１〜１７に対する３Ｄスキャナー撮影の実験では、３Ｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ社製の３Ｄスキャナー「ｉＳｅｎｓｅ」を用いて撮影（３Ｄスキャニング）を行い、データ取り込みの可否および撮影に要する時間について試験した。
【０１２９】
表中、「データ取り込み」欄における「◎」は、十分なデータの取り込みができた事例であり、具体的には、測定部位全体（１００％の面積）のうち、９５％以上の面積のデータの取り込みが出来た事例を示す。同欄における「○」は、若干の欠損部が生じているが実用的に支障が無かった事例であり、測定部位全体のうち、９０％以上、９５％未満の面積のデータの取り込みが出来た事例を示す。同欄における「△」は、欠損部が生じており、画像処理を施して当該欠損を補間することによって、取り込みデータが使用可能となった事例を示す。具体的には、「△」は、測定部位全体のうち、８０％以上、９０％未満の面積のデータの取り込みが出来た事例を示す。また、同欄における「×」は、欠損部が多数発生し、欠陥部を補間できる程度のデータ取込みが出来なかったため、取り込みデータが使用できなかった事例である。具体的には、「×」は、測定部位全体のうち、８０％未満の面積のデータ取り込みしかできなかった事例を示す。
【０１３０】
表中、「撮影時間」欄における「◎」は、撮影時間が３分未満であった事例を示す。同欄における「○」は、撮影時間が３分以上５分未満であった事例を示す。同欄における「△」は、撮影時間が５分以上であった事例を示す。同欄における「−」は、データ取り込みができなかった事例を示す。
【０１３１】
表中に示すように、表面粗さが１４Ｒａμｍ以下である試験品１〜５では、３Ｄスキャニング時に取得されたデータに欠損部が多数発生し、データ取込みが出来なかった。他方、表面粗さが１５Ｒａμｍの試験品６では、撮影時間が５分以上かかったが、撮影は可能であり、画像処理を施して当該欠損を補間することによって、取り込みデータが使用可能となった。また、表面粗さが５０Ｒａμｍの試験品７では、撮影時間が５分以上かかったが、良好な取り込みデータが取得できた。表面粗さが１００Ｒａμｍの試験品８では、ある程度の撮影時間で、良好な取り込みデータが取得できた。さらに、表面粗さが２００Ｒａμｍ以上の試験品９〜１７では、十分なデータの取り込みが短時間で取得できた。総じて、試験品の表面状態が良好である（この場合は「粗い」）ほど、撮影時間を短縮することができることが判明した。また、３Ｄスキャニングで試験品の形状データを取得するためには、試験品の表面粗さを１５Ｒａμｍ（下限値）以上にする必要があることが判明した。
【０１３２】
（人体損傷に関する試験）
各試験品（１〜１７）の人体損傷に関する試験は、以下のように行った。底背屈繰り返し試験機に試験品（足型モデル）を装着し、底屈と背屈でともに１５°の角度に屈曲させ、かかる屈曲を、底屈および背屈で各々１００００回ずつ行い、試験後の足型モデルへの損傷具合を評価した。表中、「人体損傷」欄における「◎」は、足型モデルに損傷がなく、人体への影響もないと考えられる事例を示す。同欄における「○」は、足型モデルに僅かな損傷が発生したが、人体への影響はないと考えられる事例を示す。同欄における「△」は、足型モデルに若干の損傷が発生したが、人体への影響はないと考えられる事例を示す。同欄における「×」は、人体への影響が発生すると考えられる程度に、足型モデルが大きく損傷した事例を示す。
【０１３３】
表中に示すように、表面粗さが３０１Ｒａμｍ以上である試験品１４および１５では、足型モデルの損傷の度合いが大きく、人体（患者）に装着した場合に怪我等の発生のおそれがあるレベルの損傷であった。他方、表面粗さが３００Ｒａμｍである試験品１３では、足型モデルに損傷が発生したが、人体に装着した場合に怪我等が発生するおそれは極めて少ないと考えられる程度の損傷であった。また、表面粗さが２９９Ｒａμｍである試験品１１では、足型モデルに僅かに損傷が発生したが、人体に装着した場合に怪我等が発生するおそれは無いと考えられる程度の損傷であった。その他、表面粗さが１〜２５０Ｒａμｍである試験品１〜１０では、足型モデルに損傷が認められず、良好な結果が得られた。
【０１３４】
上記のような実験結果から、装具の表面粗さの下限値は１５Ｒａμｍであり、上限値は３００Ｒａμｍであることが判明した。すなわち、表面粗さ１５Ｒａμｍ〜３００Ｒａμｍの値を有する装具であれば、装具または係る装具の構成部品（完成前の状態含む、以下「装具等」という。）に光を照射して装具等の輪郭を規定するための３軸上の位置を測定する光学測定時において、照射された光の反射光を測定でき、かつ、係る装具が装着される人体の皮膚等に損傷を与えるおそれを最小限とすることができる。
【０１３５】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
【０１３６】
２０１８年１０月３日出願の特願２０１８−１８８４４６号の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、全て本願に援用される。
【符号の説明】
【０１３７】
１  人体形状測定部
２  装具造形用データ生成部
３  装具造形部（警告部）
４  装具形状測定部（データ補完部、表示部、エラー表示部）
５  管理ＤＢ
６  装具表面処理部（装具表面処理装置）
３０  立体造形装置
Ａ  装具製造システム
Ｍ  装具（短下肢装具）
【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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【国際調査報告】
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