特許 6392470 取付位置確認部材、骨切断補助キット、及び位置検出プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6392470

(24)【登録日】2018年8月31日

(45)【発行日】2018年9月19日

(54)【発明の名称】取付位置確認部材、骨切断補助キット、及び位置検出プログラム

(51)【国際特許分類】

   A61B 17/15 20060101AFI20180910BHJP

   A61B 17/56 20060101ALI20180910BHJP

【ＦＩ】

   A61B17/15

   A61B17/56

【請求項の数】4

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2017-552520(P2017-552520)

(86)(22)【出願日】2017年3月3日

(86)【国際出願番号】JP2017008630

【審査請求日】2017年10月5日

(73)【特許権者】

【識別番号】509200831

【氏名又は名称】五島 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100129997

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 米藏

(72)【発明者】

【氏名】五島 誠

【審査官】 槻木澤 昌司

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１６−１４０４８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第５７４９７８８（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 国際公開第２０１５／０７２１８７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１４−０３０５３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０６７１１４３２（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００６／０２１７７３３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００６／０１９５１１１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００５／０２７３１１２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／０２４４４８８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／０２３２９５９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１４／２０００１７（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ １７／１５

Ａ６１Ｂ １７／５６−１７／９２

Ａ６１Ｂ ３４／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

取付位置確認部材と、骨処置補助部材とを有する骨切断補助キットであって、
前記取付位置確認部材は、
骨の切断又は穿孔といった処置の補助に用いる骨処置補助部材に取り付けられ、前記骨に対する前記骨処置補助部材の取付位置を確認するために用いる取付位置確認部材であって、
前記骨の予め定められた特定部分である特徴点に先端部があてがわれる特徴点指示ロッドと、
前記特徴点指示ロッドをその先端部が前記骨の前記特徴点を指し示すことが可能な姿勢で支持するロッド支持部材と、前記ロッド支持部材から長尺状に延びる形状とされ、当該延びる方向において異なる位置に複数の目盛りを有する長尺部材とを有するロッド支持部と、
前記骨に取り付けられた前記骨処置補助部材に装着された状態で、前記ロッド支持部を前記延びる方向に移動自在に支持し、前記複数の目盛りのいずれかを指し示す第２支持部材と、を備え、
前記骨処置補助部材は、
前記骨処置補助部材が前記骨の表面に取り付けられている状態において、切断分割が行われる切断面に対応する位置に形成され、切断治具を当該切断面に向けて案内する切断用スリットと、
前記骨処置補助部材が前記骨の表面に取り付けられている状態において、当該骨に挿入する第１ロッドを、当該骨が前記切断面で切断されてなる各骨片を正常な態様での位置関係に矯正した後に、当該各骨片に突き刺された前記第１ロッド同士が予め定められた位置関係となる姿勢で案内するガイド孔と、
前記取付位置確認部材の前記第２支持部材が取り付けられる取付部と、を備え、
前記骨処置補助部材の前記ガイド孔はそれぞれ、前記第１ロッドを前記姿勢で案内可能な方向に前記骨処置補助部材の表面から突出する凸部を有し、
前記取付位置確認部材の前記第２支持部材には、前記ガイド孔の前記凸部が嵌入される凹部が形成されており、
前記第２支持部材に形成されている前記凹部に、前記ガイド孔の前記凸部のいずれかが嵌入されることで、前記凸部を前記取付部として、前記取付位置確認部材が前記骨処置補助部材に装着される骨切断補助キット。

【請求項2】

前記骨処置補助部材は、前記骨に対向する部分に形成され、当該骨の表面に嵌合する嵌合面を更に備える請求項１に記載の骨切断補助キット。

【請求項3】

処置対象とする骨の三次元データを取得し、当該取得した三次元データに基づいて、当該処置対象とする骨を表す三次元の骨モデルを作成する骨モデル作成部と、
前記骨モデルに対して矯正用の切断面を設定し、当該切断面で前記骨モデルを切断した各骨片モデルであって、前記処置対象とする骨の矯正目的とする骨を示す目的骨モデルに近似する目標矯正位置まで移動又は回転可能となる各骨片モデルを作成する骨片モデル作成部と、
前記目標矯正位置にあるとした前記各骨片モデルのそれぞれに第１ロッドモデルを取り付けた状態にある当該各第１ロッドモデルの位置から、当該各骨片モデルが前記骨モデルの位置にあるとした場合における当該各第１ロッドモデルの位置を算出する第１ロッドモデル位置算出部と、
前記切断面に対応する位置に形成されて切断治具を当該切断面に向けて案内する切断用スリットと、前記算出された第１ロッドモデルの位置に形成された当該第１ロッドモデルを挿入可能なガイド孔とを有する骨処置補助部材を示す骨処置補助部材モデルが前記骨モデルに取り付けられた状態となる位置を算出する骨処置補助部材モデル位置算出部と、
前記骨モデルにおける予め定められた特定部分である特徴点に先端部を宛がった状態の特徴点指示ロッドモデルを支持した状態のロッド支持部モデルが、前記骨モデルに取り付けられた状態の前記骨処置補助部材モデルに装着された第２支持部材モデルに取り付けられたときにおける、前記骨モデルにおける特徴点を示す箇所から、前記骨処置補助部材モデルにおける前記骨モデルに対向する部分に形成されて前記骨モデルの表面形状に合致する形状とされた嵌合面を示す部分が矯正前の骨モデルの表面形状に合致する位置に取り付けられた骨処置補助部材モデルまでの距離を検出する位置検出部と、してコンピューターを機能させる位置検出プログラム。

【請求項4】

前記位置検出部が、前記骨モデルにおける予め定められた特定部分である特徴点に先端部を宛がった状態の特徴点指示ロッドモデルを支持した状態のロッド支持部モデルが、前記骨モデルに取り付けられた状態の前記骨処置補助部材モデルに装着された第２支持部材モデルに取り付けられたときに、前記ロッド支持部モデルから長尺状に延びる形状とされた長尺部材モデルにおいて当該延びる方向に異なる位置に設けられた複数の目盛りのうち、前記第２支持部材モデルにより指し示される目盛りを、前記距離として検出するように、前記コンピューターを更に機能させる請求項３に記載の位置検出プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、骨折等により変形した骨を切断又は穿孔等して矯正する際に用いられる、取付位置確認部材、骨切断補助キット、及び位置検出プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

人体における骨折変形等の治療では、矯正のために必要な骨切り行程と、骨切り後の各骨片を目標矯正位置に移動又は回転させる行程とがあるが、当該各行程を精度よく行うため、下記特許文献１に示される骨処置補助部材を用いた骨切断が提案されている。当該骨処置補助部材は、異常態様に変形した骨を目標位置で正確に切断して各骨片に分割可能とし、当該切断により得た各骨片を、正常態様の骨を構成する位置に確実に移動可能にするものである。当該骨処置補助部材は、処置対象とする骨の表面に嵌合する嵌合面を有し、当該嵌合面が骨表面の形状に適合する位置に骨処置補助部材を取り付けることで、骨処置補助部材が切断面に対応する位置に取り付けられる。そして、骨処置補助部材のガイド孔にロッドが挿入されたときに、当該ロッドが、処置対象とする骨における特徴点に突き刺さることをもって、骨処置補助部材が当該骨の目標位置に取り付けられていることが確認できるようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開２０１５−０７２１８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記特許文献１に示される骨処置補助部材の場合、術時に、処置対象とする骨における目標位置に取り付けられているか否かを確認するには、上記ロッドを上記ガイド孔に挿入して、上記ロッドを実際に上記特徴点に突き刺さす必要がある。このため、当該骨に負荷を与えることになり、また、骨処置補助部材が目標位置に取り付けられているかを確認するために、ロッドを特徴点に突き刺すという面倒な作業が必要である。さらには、ロッドを特徴点に突き刺した場合、ロッドの先端が上記特徴点に対して正確に突き刺さっているのか、どの程度ずれているのかを、術者が客観的に把握することが困難である。すなわち、処置対象とする骨における目標位置に対して、骨処置補助部材が正確に取り付けられているか、或いは、どの程度ずれているのかを、術者が客観的に把握することが困難である。

【0005】

本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、処置対象とする骨において骨処置補助部材が目標位置にどの程度正確に取り付けられているかを、当該骨に与える影響を低減しつつ、小さな作業負荷で把握可能にすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一局面に係る骨切断補助キットは、取付位置確認部材と、骨処置補助部材とを有する骨切断補助キットであって、前記取付位置確認部材は、骨の切断又は穿孔といった処置の補助に用いる骨処置補助部材に取り付けられ、前記骨に対する前記骨処置補助部材の取付位置を確認するために用いる取付位置確認部材であって、前記骨の予め定められた特定部分である特徴点に先端部があてがわれる特徴点指示ロッドと、前記特徴点指示ロッドをその先端部が前記骨の前記特徴点を指し示すことが可能な姿勢で支持するロッド支持部材と、前記ロッド支持部材から長尺状に延びる形状とされ、当該延びる方向において異なる位置に複数の目盛りを有する長尺部材とを有するロッド支持部と、前記骨に取り付けられた前記骨処置補助部材に装着された状態で、前記ロッド支持部を前記延びる方向に移動自在に支持し、前記複数の目盛りのいずれかを指し示す第２支持部材と、を備え、前記骨処置補助部材は、前記骨処置補助部材が前記骨の表面に取り付けられている状態において、切断分割が行われる切断面に対応する位置に形成され、切断治具を当該切断面に向けて案内する切断用スリットと、前記骨処置補助部材が前記骨の表面に取り付けられている状態において、当該骨に挿入する第１ロッドを、当該骨が前記切断面で切断されてなる各骨片を正常な態様での位置関係に矯正した後に、当該各骨片に突き刺された前記第１ロッド同士が予め定められた位置関係となる姿勢で案内するガイド孔と、前記取付位置確認部材の前記第２支持部材が取り付けられる取付部と、を備え、前記骨処置補助部材の前記ガイド孔はそれぞれ、前記第１ロッドを前記姿勢で案内可能な方向に前記骨処置補助部材の表面から突出する凸部を有し、前記取付位置確認部材の前記第２支持部材には、前記ガイド孔の前記凸部が嵌入される凹部が形成されており、前記第２支持部材に形成されている前記凹部に、前記ガイド孔の前記凸部のいずれかが嵌入されることで、前記凸部を前記取付部として、前記取付位置確認部材が前記骨処置補助部材に装着されるものである。

【0007】

また、本発明の一局面に係る位置検出プログラムは、処置対象とする骨の三次元データを取得し、当該取得した三次元データに基づいて、当該処置対象とする骨を表す三次元の骨モデルを作成する骨モデル作成部と、前記骨モデルに対して矯正用の切断面を設定し、当該切断面で前記骨モデルを切断した各骨片モデルであって、前記処置対象とする骨の矯正目的とする骨を示す目的骨モデルに近似する目標矯正位置まで移動又は回転可能となる各骨片モデルを作成する骨片モデル作成部と、前記目標矯正位置にあるとした前記各骨片モデルのそれぞれに第１ロッドモデルを取り付けた状態にある当該各第１ロッドモデルの位置から、当該各骨片モデルが前記骨モデルの位置にあるとした場合における当該各第１ロッドモデルの位置を算出する第１ロッドモデル位置算出部と、前記切断面に対応する位置に形成されて切断治具を当該切断面に向けて案内する切断用スリットと、前記算出された第１ロッドモデルの位置に形成された当該第１ロッドモデルを挿入可能なガイド孔とを有する骨処置補助部材を示す骨処置補助部材モデルが前記骨モデルに取り付けられた状態となる位置を算出する骨処置補助部材モデル位置算出部と、前記骨モデルにおける予め定められた特定部分である特徴点に先端部を宛がった状態の特徴点指示ロッドモデルを支持した状態のロッド支持部モデルが、前記骨モデルに取り付けられた状態の前記骨処置補助部材モデルに装着された第２支持部材モデルに取り付けられたときにおける、前記骨モデルにおける特徴点を示す箇所から、前記骨処置補助部材モデルにおける前記骨モデルに対向する部分に形成されて前記骨モデルの表面形状に合致する形状とされた嵌合面を示す部分が矯正前の骨モデルの表面形状に合致する位置に取り付けられた骨処置補助部材モデルまでの距離を検出する位置検出部と、してコンピューターを機能させるものである。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、処置対象とする骨において骨処置補助部材が目標位置にどの程度正確に取り付けられているかを、当該骨に与える影響を低減しつつ、小さな作業負荷で把握することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1A】本発明の一実施形態に係る骨切断補助キットに備えられる骨処置補助部材を示す斜視図である。

【図1B】骨処置補助部材の裏面の嵌合面側を示す斜視図である。

【図2】処置対象とされる骨を示す斜視図である。

【図3】処置対象とされる骨を切断して各骨片に分割した状態を示す斜視図である。

【図4】取付位置確認部材の各部を示す図である。

【図5】処置対象の骨に取り付けられた骨処置補助部材に取付位置確認部材を装着した状態を示す図である。

【図6】骨処置補助部材作成用プログラムがインストールされた情報処理装置の構成を示すブロック図である。

【図7】情報処理装置による骨処置補助部材作成用データの作成処理を示すフローチャートである。

【図8】作成した骨モデルを表示する表示画面の例を示す図である。

【図9】骨モデル及び切断面を示す画像を表示する表示画面の例を示す図である。

【図10】各骨片モデルを骨モデルに代えて表示した状態を表示する表示画面の例を示す図である。

【図11】各骨片モデルが目標矯正位置まで移動した状態を表示する表示画面の例を示す図である。

【図12】複数の第１ロッドモデルが各骨片モデルのそれぞれに突き刺された状態を表示する表示画面の例を示す図である。

【図13】骨処置補助部材モデルが骨モデルに取り付けられた状態を表示する表示画面の例を示す図である。

【図14】骨処置補助部材モデルに取付位置確認部材モデルを装着した状態を表示する表示画面の例を示す図である。

【図15】処置対象骨の施術手順を示す図であり、骨処置補助部材をその嵌合面が、処置対象とする骨の表面において嵌合可能となる部分に嵌め合わせて密着させた状態を示す図である。

【図16】処置対象骨の施術手順を示す図であり、骨処置補助部材モデルに第２支持部材を装着した状態を表示する表示画面の例を示す図である。

【図17】処置対象骨の施術手順を示す図であり、骨処置補助部材モデルに取付位置確認部材モデルを装着した状態を表示する表示画面の例を示す図である。

【図18】処置対象骨の施術手順を示す図であり、骨処置補助部材の第１ガイド孔に第１ロッドを挿入し、処置対象骨に突き刺した状態を示す図である。

【図19】処置対象骨の施術手順を示す図であり、各骨片に第１ロッドが突き刺さっている状態を示す図である。

【図20】処置対象骨の施術手順を示す図であり、目標矯正位置まで各骨片を移動させた状態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の一実施形態に係る取付位置確認部材、骨切断補助キット、及び位置検出プログラムについて図面を参照して説明する。

【0011】

図１Ａは本発明の一実施形態に係る骨切断補助キットに備えられる骨処置補助部材を示す斜視図である。図１Ｂは骨処置補助部材の裏面の嵌合面側を示す斜視図である。図２は、処置対象とされる骨を示す斜視図である。図３は、処置対象とされる骨を切断して各骨片に分割した状態を示す斜視図である。

【0012】

骨切断補助キットは、骨処置補助部材１及び取付位置確認部材３（図４）を備える。本実施形態では、骨処置補助部材１は、異常態様に変形した骨Ｂを予め定められた切断面で切断して分割するために用いられる骨処置補助部材である。但し、本発明に係る骨処置補助部材を骨処置補助部材に限定する趣旨ではなく、本発明に係る骨処置補助部材には、骨に対するドリリング又はＫワイヤー刺入等を行う際に用いられる補助部材も含まれる。また、骨処置補助部材１により骨Ｂが切断分割されて各骨片ＢＰ１，ＢＰ２とされる。各骨片ＢＰ１，ＢＰ２は、術者により、いずれか又は両方が、正常な態様を示す目標矯正位置に移動又は／及び回転（以下、単に移動という）される。骨処置補助部材１は、後述する骨処置補助部材作成用プログラムにより作成されて出力される立体三次元モデルデータに基づいて、光造形などのラピッドプロトタイピング、又は３Ｄプリンター等により作成される。骨処置補助部材１は、例えば樹脂により形成される。

【0013】

骨処置補助部材１は、本体１１と、嵌合面１２と、切断用スリット１３１，１３２と、第１ガイド孔１５とを有する。

【0014】

本体１１は、処置対象となる骨の表面の形状に沿った形状に形成されている。本体１１の側面部であって、処置対象となる骨Ｂに対向する面（図１に示す本体１１の裏側となる面）に嵌合面１２が形成されている。嵌合面１２は、骨Ｂの表面形状に合致する形状とされている。嵌合面１２は、当該骨ＢをＣＴ等により撮影して得た骨Ｂの立体三次元データに基づいて形成される。

【0015】

当該骨Ｂの立体三次元データを取得するデバイスとしては、対象物の三次元モデルを得ることができる限りどのようなデバイスを用いても可能である。例えば、ＣＣＤカメラ、光学カメラ、レントゲン撮影、ＣＴ、ＭＲＩ（磁気共鳴像）などの手段を用いることができる。但し、これらに限定されない。

【0016】

切断用スリット１３１，１３２は、上記嵌合面が上記骨の表面に嵌合した状態とされて骨処置補助部材１が骨Ｂに取り付けられているときに、切断治具を予め定められた切断面に向けて案内するスリットである。切断用スリット１３１，１３２は、本体１１の側面部（表面部）に形成される。なお、切断治具は、電気ノコギリ等である。上記切断面は、例えば平面とされ、骨Ｂの表面上における位置と、当該骨Ｂの表面に対する角度により特定される。この切断面は、処置対象となる骨Ｂの術前に、術者により予め設定される。切断用スリット１３１，１３２は、切断治具を電気ノコギリとした場合、その歯部分を挿入可能な形状とされる。切断用スリット１３１，１３２はそれぞれ、上記骨Ｂに対して上記位置及び角度で特定された切断面に、切断治具である電気ノコギリの歯を案内する。

【0017】

第１ガイド孔１５は、上記嵌合面が上記骨の表面に嵌合した状態とされて骨処置補助部材１が骨Ｂに取り付けられているときに、骨Ｂに挿入するための第１ロッド（図示は後述）を、予め定められた突き刺し位置に案内する形状とされている。第１ロッドは、例えば、先端部を尖らせて骨に突き刺して挿入することが可能とされた金属製とされる。第１ロッドは、第１ガイド孔１５と同径又は僅かに小さい径を有している。第１ガイド孔１５は、第１ロッドを骨Ｂに突き刺す場合に、第１ロッドの通る道筋において延びる凸部１５１〜１５６を有している。

【0018】

この第１ロッドの突き刺し位置は、処置対象とされる骨Ｂを上記切断面で切断した各骨片ＢＰ１，ＢＰ２を、正常な態様での骨を構成する目標矯正位置まで移動させたときに、当該各骨片ＢＰ１，ＢＰ２に突き刺された第１ロッド同士が予め定められた位置関係（一例を後述の図２０に示す）となる位置に設定されている。すなわち、第１ガイド孔１５は、嵌合面が上記骨の表面に嵌合した状態とされて骨処置補助部材１が骨Ｂに取り付けられているときに、当該骨に挿入する第１ロッドを、当該骨が上記切断面で切断されてなる各骨片を正常な態様での位置関係に矯正した後に、当該各骨片に突き刺された第１ロッド同士が上記予め定められた位置関係となる姿勢で案内する。第１ガイド孔１５の凸部１５１〜１５６は、第１ロッドを当該姿勢で案内可能な方向に側面部１１から突出して形成されている。

【0019】

本実施形態では、骨片ＢＰ１に３本の第１ロッドを突き刺し、骨片ＢＰ２に３本の第１ロッドを挿入するために、骨片ＢＰ１用に３つの第１ガイド孔１５が本体１１に形成されている。また、骨片ＢＰ２用に３つの第１ガイド孔１５が本体１１に形成されている。但し、各骨片ＢＰ１，ＢＰ２用に形成される第１ガイド孔１５の数は特に限定されない。

【0020】

次に、図４及び図５を用いて、取付位置確認部材３を説明する。取付位置確認部材３は、第１ロッド３１と、ロッド支持部３２と、第２支持部材３３とを備える。

【0021】

第１ロッド３１は、骨Ｂの予め定められた特定部分である特徴点Ｖに先端部が宛がわれるロッドである。

【0022】

当該特徴点Ｖは、予め術者によって定められる骨Ｂの一部分である。術者は、術前に、骨Ｂにおいて第１ロッド３１の先端を宛がう対象とする部分を、特徴点Ｖとして決定する。特徴点Ｖとしては、骨Ｂにおいて操作者にとって認識しやすい形状部分が選択される。特徴点Ｖとする箇所は、例えば上肢領域では茎状突起先端・上腕骨内上顆などが好適である。また、特徴点Ｖは、解剖学的名称として、尺骨・橈骨の場合は茎状突起（styloid process）、上腕骨の場合は内側上顆（medial epicondyle）といった人間誰もが有する骨の特徴的な形状のポイントのことである。当該特徴点Ｖは、患者個別に有する形状を示さない。骨において、形状的に特徴的で、かつ位置情報としてランドマークにし易い場所が当該特徴点Ｖとされる。

【0023】

当該特徴点Ｖは、第１ロッド３１の先端が特徴点Ｖに到達して指し示していることをもって、骨処置補助部材１が、処置対象とされる骨Ｂに対して、計画通りの位置に配置されていることを術者が確認するために用いられる。

【0024】

ロッド支持部３２は、ロッド支持部材３２１と、長尺部材３２２とを備えている。ロッド支持部材３２１には、内部を貫通する円筒状の中空３２５が形成されている。この中空３２５は、第１ロッド３１と同径又は僅かに大きい径を有している。

【0025】

第１ロッド３１は、中空３２５と同径又は僅かに小さい径を有している。中空３２５は、第１ロッド３１が挿入された場合に、第１ロッド３１が挿通可能となる形状に形成されている。ロッド支持部３２は、第１ロッド３１が中空３２５に挿入されて貫通された状態で、第１ロッド３１の先端部を、ロッド支持部材３２１から露出させた状態で第１ロッド３１を保持する。この状態で、第１ロッド３１の当該露出した先端部を骨Ｂの上記特徴点Ｖに宛がうことが可能とされている。すなわち、ロッド支持部材３２１は、第１ロッド３１をその先端部が骨Ｂの特徴点Ｖに向く姿勢で抜き差し可能に支持する。

【0026】

また、ロッド支持部材３２１の端部３２１１は、第１ロッド３１の先端部を露出させ、骨Ｂの特徴点Ｖに対向して配置され、図４に示すように先細りの形状とされている。端部３２１１についての当該先細りの形状により、ロッド支持部材３２１から露出した第１ロッド３１の先端部を術者が識別し易くなっている。

【0027】

長尺部材３２２は、ロッド支持部材３２１から長尺状に延びる形状を有する。長尺部材３２２は、ロッド支持部材３２１に結合されており、例えば、ロッド支持部材３２１の長手方向に対して直交する方向に延びる。長尺部材３２２は、当該延びる方向に複数の目盛りＭが設けられている。目盛りＭとして、当該延びる方向においては、複数の各目盛りＭ１〜Ｍ５が一定間隔で設けられている。当該目盛りＭ１〜Ｍ５は、長尺部材３２２に、切り込み等により形成されている。なお、当該目盛りの数は特に限定されない。

【0028】

第２支持部材３３は、ロッド支持部３２の長尺部材３２２を、上記延びる方向に移動自在に支持する。第２支持部材３３は、例えば直方体状の本体３３１と、ロッド支持部３２の長尺部材３２２を受け入れて支持する支持部３３２とを備えている。直方体状の本体３３１は、支持部３３２と一体的に設けられている。本体３３１の幅寸法Ｗは、骨処置補助部材１の凸部１５１の外縁部と凸部１５３の外縁部との間の距離とされている。

【0029】

また、本体３３１の側面部３３１１には、凹部３３１２の開口が形成されている。凹部３３１２は、第１ガイド孔１５の凸部１５２の直径と同寸法であって、凸部１５２の嵌入が可能な大きさの孔とされている。これにより、図５に示すように、凹部３３１２に凸部１５２を嵌入させた状態で、凸部１５１及び凸部１５３の間に本体３３１を嵌め入れることが可能とされている。この状態では、凹部３３１２と凸部１５２との嵌入と、凸部１５１及び１５３に対する本体３３１の嵌入とにより、骨処置補助部材１の本体１１に対して第２支持部材３３が固定される。

【0030】

また、支持部３３２は、突出部３３２１と貫通孔３３２２を有する。支持部３３２は、本体３３１の外側面３３１３側に設けられている。突出部３３２１と貫通孔３３２２は上記幅Ｗの方向に延びる。本体３３１の内部には、貫通孔３３２２が上記幅Ｗの方向に延びて形成されている。この貫通孔３３２２の内部形状は、ロッド支持部３２の長尺部材３２２の外形と同寸法であって、長尺部材３２２を上記幅Ｗの方向への移動が自在な状態で嵌入可能な大きさとされている。

【0031】

長尺部材３２２に設けられている目盛りＭ１〜Ｍ５は、上記延びる方向に直交する方向に延びて形成され、突出部３３２１の上縁部３３２１Ａに並行に設けられている。長尺部材３２２が上記貫通孔３３２２に嵌入されて上記延びる方向に移動したとき、上縁部３３２１Ａの位置が、目盛りＭ１〜Ｍ５のいずれかに一致させることが可能とされている。すなわち、支持部３３２の突出部３３２１における上縁部３３２１Ａは、目盛りＭ１〜Ｍ５のいずれかを指し示す。

【0032】

術者は、術前に、骨Ｂにおける、ロッド支持部材３２１に支持された状態の第１ロッド３１の先端部を宛がう部分として、上述した特徴点Ｖを決定する。骨処置補助部材１は、上記嵌合面１２が骨Ｂの表面に合致した状態で骨Ｂに取り付けられる。取付位置確認部材３は、第２支持部材３３が凹部３３１２と凸部１５２との嵌入と、凸部１５１及び１５３に対する本体３３１の嵌入とにより、このように骨Ｂに取り付けられた骨処置補助部材１の本体１１に対して固定される。

【0033】

ロッド支持部３２の長尺部材３２２は、上記のようにして骨処置補助部材１に固定された第２支持部材３３の貫通孔３３２２に挿入されて第２支持部材３３に支持された状態となる。そして、術者は、術時に、第１ロッド３１の先端部が、ロッド支持部３２に支持された状態で上記特徴点Ｖを指し示すように、支持部３３２に対する長尺部材３２２の位置を移動させ、長尺部材３２２が第２支持部材３３に入り込む量を調整する。このように調整したときに、突出部３３２１の上縁部３３２１Ａが、目盛りＭ１〜Ｍ５のいずれかを指し示すことが可能になる。

【0034】

本実施形態では、第１ロッドをそれぞれ突き刺した各骨片ＢＰ１，ＢＰ２を移動させ、一方の骨片に突き刺された第１ロッドと、他方の骨片に突き刺された第１ロッドとが予め定められた位置関係（詳細は後述）になったことを術者が目視で確認できたときに、これをもって、各骨片ＢＰ１，ＢＰ２同士が目標矯正位置にあると判断できるように構成されている。

【0035】

次に、骨処置補助部材１の製造に用いる骨処置補助部材作成用プログラムを説明する。骨処置補助部材１は、骨処置補助部材作成用プログラムにより作成されて出力される立体三次元モデルデータを用いて、光造形などのラピッドプロトタイピングで作成される。骨処置補助部材作成用プログラムは、情報処理装置にインストールされて用いられる。

【0036】

図６は、骨処置補助部材作成用プログラムがインストールされた情報処理装置の構成を示すブロック図である。

【0037】

情報処理装置１０は、制御ユニット１００と、ＲＯＭ１１０と、ＲＡＭ１１１と、メモリ１１３と、表示部１１４と、通信インターフェイス１１５と、入力部１１６とＨＤＤ１１７とを備える。これら各部は、互いにＣＰＵバスによりデータ又は信号の送受信が可能とされている。

【0038】

制御ユニット１００は、ＣＰＵ等からなる。ＲＯＭ１１０は、情報処理装置１０の基本動作についての動作プログラムを記憶する。ＲＡＭ１１１は、制御ユニット１００の動作領域等として使用される。

【0039】

メモリ１１３は、上記撮影装置から骨処置補助部材１の作成用に送られてくる立体三次元モデルデータ等のデータを記憶するための記憶媒体である。

【0040】

ＨＤＤ１１７は、上記骨処置補助部材作成用プログラムがインストールされる記憶領域である。

【0041】

制御ユニット１００は、制御部１０１と、骨モデル作成部１０２と、第1ロッドモデル位置算出部１０３と、骨片モデル作成部１０４と、位置検出部１０６と、骨処置補助部材モデル作成部１０７と、作成用データ出力部１０８とを備える。

【0042】

なお、制御ユニット１００は、上記ＨＤＤ１１７にインストールされている骨処置補助部材作成用プログラムに従って動作することにより、制御部１０１と、骨モデル作成部１０２と、第１ロッドモデル位置算出部１０３と、骨片モデル作成部１０４と、位置検出部１０６と、骨処置補助部材モデル作成部１０７と、作成用データ出力部１０８として機能し、これら各部を備える。

【0043】

但し、制御部１０１と、骨モデル作成部１０２と、第１ロッドモデル位置算出部１０３と、骨片モデル作成部１０４と、位置検出部１０６と、骨処置補助部材モデル作成部１０７と、作成用データ出力部１０８とは、当該骨処置補助部材作成用プログラムに基づく動作によらず、それぞれハード回路により構成されるものとしてもよい。以下、特に触れない限り、各実施形態について同様である。

【0044】

制御部１０１は、情報処理装置１０の全体的な動作制御を司る。例えば、制御部１０１は、表示部１１４の表示制御を行う。

【0045】

骨モデル作成部１０２は、処置対象とされる上記の骨Ｂを撮影するＣＴ等の画像撮影装置から、通信インターフェイス１１５を介して、当該骨の立体三次元データを取得する。骨モデル作成部１０２は、当該取得した三次元データに基づいて、当該骨Ｂを表す三次元の骨モデルを作成する。当該骨モデルは、コンピューターグラフィックにより示される立体画像である。

【0046】

骨片モデル作成部１０４は、上記骨モデルに対して設定された矯正用の切断面で当該骨モデルを切断した各骨片モデルを作成する。例えば、制御部１０１が表示部１１４に、上記骨モデルを示すグラフィック画像と、当該骨モデルの長さ方向における軸に対して一定の角度を有し、骨モデルの長さ方向に並ぶ複数の切断面を示すグラフィック画像を表示させる。なお、当該一定の角度は、入力部１１６に入力される操作者からの指示に従って設定される。操作者は、当該表示されている複数の切断面を示すグラフィック画像の内、骨モデルに対して所望の位置にある切断面を示すグラフィック画像を、入力部１１６の操作により指定する。この指定が入力されると、骨片モデル作成部１０４は、当該指定されたグラフィック画像の示す切断面が表示されている座標位置の座標位置情報を取得する。操作者は、上記操作により、切断により作成される各骨片モデルが、矯正目的とする骨を示す目的骨モデルに近似する目標矯正位置まで移動可能となるように、骨モデルに対する切断面を設定する。各骨片モデルは、どのような角度又は位置での切断面により切断されるかに応じて形状が異なることになる。

【0047】

制御部１０１は、表示部１１４に、上記切断によって作成された各骨片モデル等の各モデルを表示させ、この状態で、入力部１１６に入力される操作者からの指示に従って、グラフィック上において、各骨片モデルの位置を変更して表示させる。これにより、操作者は、作成された骨片モデルを上記目標矯正位置まで移動可能となるかをシミュレートでき、上記切断面を最も好適な位置に設定することが可能とされている。

【0048】

第１ロッドモデル位置算出部１０３は、上記目標矯正位置にある各骨片モデルのそれぞれに、第１ロッドモデルを取り付けた状態にある各第１ロッドモデルの位置を取得し、この位置に基づいて、当該各骨片モデルが上述した骨モデル（矯正前）を構成する位置まで移動した場合における、対応する骨片モデルに対する各第１ロッドモデルの位置を算出する。例えば、第１ロッドモデルは、上記目標矯正位置にある各骨片モデルのそれぞれに複数の第１ロッドモデルが取り付けられる。但し、各骨片モデルのそれぞれに取り付けられる第１ロッドモデルは、単数であってもよい。また、各骨片モデルのそれぞれに複数の第１ロッドモデルが取り付けられる場合には、各骨片モデルに取り付けられる複数の第１ロッドモデルは平行に取り付けられてもよい。第１ロッドモデルとは、上記第１ロッドの形状を示すコンピューターグラフィックによる立体画像である。第１ロッドモデルを示す三次元データは、位置検出部１０６が保有している。

【0049】

骨処置補助部材モデル作成部１０７は、骨処置補助部材を示す基本の画像データと、上記作成された骨モデルと、上記設定された切断面の位置と、上記算出された第１ロッドモデルの位置とを用いて、骨処置補助部材モデルを生成する。この骨処置補助部材モデルは、上記骨処置補助部材１をグラフィック画像により示した三次元画像である。骨処置補助部材モデルは、上記骨処置補助部材１の本体１１を示す本体モデルと、嵌合面を示す嵌合面モデルと、切断用スリット１３を示す切断用スリットモデルと、上記第１ロッドモデルの位置に配置されて当該第１ロッドモデルを挿入するための第１ガイド孔を示す第１ガイド孔モデルと、上記算出された第１ロッドモデルの位置に配置されて当該第１ロッドモデルを挿入するためのガイド孔を示すガイド孔モデルとを有する。

【0050】

作成用データ出力部１０８は、骨処置補助部材モデル作成部１０７で生成された骨処置補助部材モデルを示す三次元データを、骨処置補助部材１の作成用三次元データとして、通信インターフェイス１１５を介して、USBメモリ、他の情報処理装置、又はNC工作機械等に出力する。当該作成用三次元データを用いて、骨処置補助部材や当該骨処置補助部材作成用の金型等の作成が可能になる。

【0051】

位置検出部１０６は、骨モデルにおける上記特徴点Ｖに先端部を宛がった状態の特徴点指示ロッドモデルを支持した状態のロッド支持部モデルが、骨モデルに取り付けられた状態の骨処置補助部材モデルに装着された第２支持部材モデルに取り付けられたときにおける、前記骨モデルにおける特徴点を示す箇所から、前記嵌合面を示す部分が矯正前の骨モデルの表面形状に合致する位置に取り付けられた骨処置補助部材モデルまでの距離を検出する。

【0052】

なお、本実施形態では、位置検出部１０６は、ロッド支持部モデルから長尺状に延びる形状とされた長尺部材モデルにおいて当該延びる方向に異なる位置に設けられた複数の目盛りのうち、第２支持部材モデルにおける上記突出部の上縁部に相当する部分により指し示される目盛りを、上記距離として検出するものとして説明する。

【0053】

表示部１１４は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等からなり、制御部１０１による表示制御により、上述した画像の表示や、各種データの内容、情報処理装置１０を操作するユーザに対する操作案内等が表示される。

【0054】

通信インターフェイス１１５は、例えばUSBインターフェイス等を有し、情報処理装置１０に接続される外部メモリ、他の情報処理装置、NC工作機械等に、上記骨処置補助部材作成用データ及びブロック体作成用データを出力する。また、通信インターフェイス１１５は、ＣＴ等の撮影装置又はUSBメモリ等から、上記三次元データを取得するインターフェイスとして機能する。

【0055】

入力部１１６は、情報処理装置１０に設けられたキーボードやマウスポインタ、表示部１１４の表示画面部分に設けられたタッチパネル機構等から構成され、操作者から各種の操作指示が入力される。

【0056】

次に、上記骨処置補助部材作成用プログラムがインストールされた情報処理装置１０による、骨処置補助部材作成用データの作成方法を説明する。図７は情報処理装置１０による骨処置補助部材作成用データの作成処理を示すフローチャートである。

【0057】

最初に、矯正手術を受ける患者における処置対象とする骨Ｂ部分をＣＴ、ＭＲＩ等の撮影装置により撮影する。例えば、ＣＴによる断層撮影の場合、撮影装置は、当該撮影により得られる断層画像上の位置情報（Ｘ方向及びＹ方向の位置情報とする）と、患者の背丈方向（Ｚ方向とする）における各撮影位置の組からなる三次元データが得られる。また、当該患者の正常な骨部分（例えば、健側の骨部分、すなわち、上記処置対象とする骨を矯正する目的とする形状を有する骨部分）も当該撮影装置により撮影して、その三次元データを取得する。

【0058】

情報処理装置１０においては、上記の骨処置補助部材作成用プログラムを起動し、制御ユニット１００を上述した骨モデル作成部１０２から作成用データ出力部１０８までの各部として機能させる。操作者は、上記撮影装置で取得した上記処置対象とする骨Ｂ部分を撮影した三次元データと、正常な骨部分を撮影した三次元データとを、ＵＳＢメモリを介して、又はＵＳＢ接続により、通信インターフェイス１１５から情報処理装置１０に入力する。骨モデル作成部１０２は、通信インターフェイス１１５を介して、上記撮影装置から上記三次元データを取得する（Ｓ１）。

【0059】

骨モデル作成部１０２は、当該取得した処置対象とする骨Ｂの三次元データを用いて、当該骨Ｂを示す骨モデルＢＭを作成する（Ｓ２）。

【0060】

情報処理装置１０の制御部１０１は、上記作成した骨モデルＢＭを表示部１１４に表示させる（Ｓ３）。このときの表示部１１４における表示画面の例を図８に示す。制御部１０１は、入力部１１６に入力される操作者からの指示に従って、骨モデルＢＭの表示角度及び表示位置を異ならせて表示させる。

【0061】

そして、入力部１１６に入力される操作者からの指示に従って、制御部１０１は、表示部１１４に、上記第１ロッドモデルＬＭ１、骨モデルＢＭ、及び目的骨モデルＴＢＭに加えて、図９に示すように、更に切断面を示す上記複数の切断面画像ＣＭ１，ＣＭ２を表示させる（Ｓ４）。操作者による入力部１１６の操作により、制御部１０１が、骨モデルＢＭに対する所望の位置に、切断面画像ＣＭ１，ＣＭ２を表示させる。このように操作者により指定された位置に切断面画像ＣＭ１，ＣＭ２が表示されているときに、操作者による入力部１１６の操作で、操作者から位置情報取得指示が入力されると、骨モデル作成部１０２は、当該指定された切断面画像ＣＭ１，ＣＭ２が表示されている骨モデルＢＭに対する位置（図９参照）を、切断面画像ＣＭ１，ＣＭ２のそれぞれの位置としてその座標位置情報を取得する（Ｓ５）。

【0062】

続いて、骨片モデル作成部１０４は、骨モデルＢＭを複数の切断面画像ＣＭの示す位置で切断して分割した画像を作成し、当該作成した各々の画像をそれぞれ骨片モデルＢＰＭ１，ＢＰＭ２として作成する（Ｓ６）。

【0063】

制御部１０１は、上記作成した各骨片モデルＢＰＭ１，ＢＰＭ２を、図１０に例を示すように、骨モデルＢＭに代えて、表示部１１４に更に表示させる（Ｓ７）。なお、図１０では、上記切断面画像ＣＭ１，ＣＭ２で切断され、当該切断面画像ＣＭ１，ＣＭ２で挟まれている骨部分は切除された状態を制御部１０１が表示させる例を示している。

【0064】

続いて、制御部１０１は、入力部１１６に入力される操作者からの指示に従って、骨片モデルＢＰＭ１，ＢＰＭ２の表示角度及び表示位置を異ならせて表示させる。操作者による入力部１１６の操作に応じて、制御部１０１は、図１１に例を示すように、各骨片モデルＢＰＭ１，ＢＰＭ２が組み合わされてなる形状を、矯正の目標とする形状を示す目的骨モデルＴＢＭを示す位置まで各骨片モデルＢＰＭ１，ＢＰＭ２を移動させ（Ｓ８）、その状態を表示部１１４に表示させる。

【0065】

この時点で、操作者が位置情報取得指示を入力部１１６に入力すると、骨処置補助部材モデル作成部１０７は、この時点での各骨片モデルＢＰＭ１，ＢＰＭ２が表示されているグラフィック上の座標位置を、各骨片モデルＢＰＭ１，ＢＰＭ２を移動させる目標矯正位置として、各骨片モデルＢＰＭ１，ＢＰＭ２についてその座標位置情報を取得する（Ｓ９）。但し、ここに示した目標矯正位置の取得方法は単なる一例であり、目標矯正位置の取得に他の方法を用いることも可能である。

【0066】

ここで、例えば、制御部１０１は、入力部１１６に入力される操作者からの指示に基づいて、表示部１１４に、第１ロッドモデルＬＭ１を表示させる（ここでは、骨片モデルＢＰＭ１につき３本，ＢＰＭ２につき３本を表示する例を示す）。制御部１０１は、操作者からの指示に従って、グラフィック上で、各第１ロッドモデルＬＭ１の位置を変更して表示させる。操作者による入力部１１６の操作に基づいて、制御部１０１は、第１ロッドモデルＬＭ１が各骨片モデルＢＰＭ１，ＢＰＭ２に対して操作者所望の位置、例えば、各第１ロッドモデルＬＭ１が、各骨片モデルＢＰＭ１，ＢＰＭ２のそれぞれに突き刺された（挿入された）状態で表示する（Ｓ１０）。なお、制御部１０１は、当該各骨片モデルに第１ロッドモデルが突き刺された状態を示す画像を、このまま表示させておく。例えば、図１２に示すように、複数の第１ロッドモデルＬＭ１が各骨片モデルＢＰＭ１，ＢＰＭ２のそれぞれに突き刺された状態で表示される。例えば、操作者は、入力部１１６を操作して、複数の第１ロッドモデルＬＭ１が各骨片モデルＢＰＭ１，ＢＰＭ２に対して、図１２に示すように、平行な状態で整列して突き刺された状態となるように第１ロッドモデルＬＭ１を配置し、この状態を制御部１０１に表示させる。

【0067】

このように各第１ロッドモデルＬＭ１が各骨片モデルＢＰＭ１，ＢＰＭ２のそれぞれに突き刺された状態で表示されている時に、操作者が位置情報取得指示を入力すると、位置検出部１０６は、この時点での各第１ロッドモデルＬＭ１が表示されているグラフィック上の座標位置を、目標矯正位置にある各骨片モデルＢＰＭ１，ＢＰＭ２に対する各第１ロッドモデルＬＭ１の位置として、各第１ロッドモデルＬＭ１についてその座標位置情報を取得する（Ｓ１１）。

【0068】

続いて、位置検出部１０６は、上記目標矯正位置にある各骨片モデルＢＰＭ１，ＢＰＭ２に対する各第１ロッドモデルＬＭ１の位置から、当該各骨片モデルＢＰＭ１，ＢＰＭ２が上述した骨モデルＢＭを構成する位置まで移動した場合における、各骨片モデルＢＰＭ１，ＢＰＭ２に対する各第１ロッドモデルＬＭ１の位置を示す座標位置情報を算出する（Ｓ１２）。

【0069】

そして、骨処置補助部材モデル作成部１０７は、骨処置補助部材モデルを作成する（Ｓ１３）。Ｓ１３においては、まず、骨処置補助部材モデル作成部１０７は、矯正前の骨モデルＢＭの三次元データを用いて、骨モデルＢＭの表面形状に沿う形状を有する嵌合面を示す嵌合面モデルを作成する（Ｓ１３１）。

【0070】

更に、骨処置補助部材モデル作成部１０７は、操作者からの指示に従って、上記嵌合面モデルを有する、骨処置補助部材１の本体１１に対応する部分を示す本体部モデルを作成する（Ｓ１３２）。

【0071】

そして、骨処置補助部材モデル作成部１０７は、上記本体部モデルにおいて、上記Ｓ５で取得した切断面の位置情報が示す位置及び角度で、予め定められた厚み、幅及び長さを有する切断用スリットを示す切断用スリットモデルを生成する（Ｓ１３３）。この場合、骨処置補助部材モデル作成部１０７は、当該スリットモデルの外側に予め定められた厚さからなる支持部を作成する。

【0072】

さらに、骨処置補助部材モデル作成部１０７は、Ｓ１２で取得された第１ロッドモデルの位置情報を用いて、この位置にある第１ロッドモデルを挿入するためのガイド孔を示すガイド孔モデルを、上記本体モデル上に作成する（Ｓ１３４）。例えば、骨処置補助部材モデル作成部１０７は、上記Ｓ１２で取得した第１ロッドモデルの位置情報が示す本体モデルにおける位置に、第１ロッドモデルと同一の径又は若干大きい径と、予め定められた長さを示すガイド孔モデルを生成する。骨処置補助部材モデル作成部１０７は、ガイド孔モデルとして、上記径を有する孔部と、当該孔部の周囲に予め定められた厚みを有する支持部とを有するモデルを作成する。

【0073】

これにより、骨処置補助部材モデル作成部１０７は、図１及び図２に示したような、本体１１に、嵌合面と、切断用スリット１３と、第１ガイド孔１５とを備える骨処置補助部材１を示す骨処置補助部材モデルＭを作成する。

【0074】

ここで、制御部１０１は、入力部１１６に入力される操作者からの指示に従って、骨処置補助部材モデルＭを、その嵌合面１２を示す部分が矯正前の骨モデルＢＭの表面形状に合致する位置に配置して、骨処置補助部材モデルＭが骨モデルＢＭに取り付けられた状態を表示させる（Ｓ１４）。このときの表示部１１４における表示画面の例を図１３に示す。

【0075】

更に、入力部１１６に操作者から取付位置確認部材３の表示指示が入力されると、制御部１０１は、表示部１１４に、特徴点指示ロッド３１、ロッド支持部３２、及び第２支持部材３３を示す特徴点指示ロッドモデル３１Ｍ、ロッド支持部モデル３２Ｍ、及び第２支持部材モデル３３Ｍをそれぞれに表示させる（Ｓ１５）。

【0076】

そして、入力部１１６に入力される操作者からの指示に従って、図１４に示すように、制御部１０１は、第２支持部材モデル３３Ｍを、骨処置補助部材モデルＭの本体１１であって、凸部１５２を示す画像を表示する位置に、第２支持部材モデル３３Ｍにおける凹部３３１２に相当する部分を示す画像の位置を合わせた位置に表示させる（Ｓ１６）。

【0077】

更に、入力部１１６に入力される操作者からの指示に従って、制御部１０１は、特徴点指示ロッドモデル３１Ｍ及びロッド支持部モデル３２Ｍの位置を変更して表示させる。ここでは、入力部１１６に入力される操作者からの指示に従って、制御部１０１は、上記図１４に示すように、特徴点指示ロッドモデル３１Ｍがロッド支持部モデル３２Ｍ内に挿通され、特徴点指示ロッドモデル３１Ｍの先端部がロッド支持部モデル３２Ｍから露出した状態で表示部１１４に表示させる（Ｓ１７）。

【0078】

この状態で更に、操作者から入力部１１６に入力される指示に従って、制御部１０１は、上記ロッド支持部モデル３２Ｍに挿通された状態の特徴点指示ロッドモデル３１Ｍの先端部が、骨モデルＢＭの上記特徴点Ｖに相当する部分を示す画像を指し示す位置に、ロッド支持部モデル３２Ｍ及び特徴点指示ロッドモデル３１Ｍを、長尺部材に相当する部分の画像の延びる方向に移動させて、表示部１１４に表示させる。

【0079】

この状態で操作者から位置情報取得指示が入力部１１６に入力されると、位置検出部１０６が、ロッド支持部モデル３２Ｍに指示された状態で表示される特徴点指示ロッドモデル３１Ｍの長尺部材に相当する部分の画像に設けられている複数の目盛りのうち、第２支持部材モデル３３Ｍの上縁部３３２１Ａに相当する部分の画像により指し示される目盛り（目盛りＭ１〜Ｍ５のいずれが指し示されているかの情報）を検出し、これを、骨モデルＭにおける特徴点Ｖから、嵌合面１２を示す部分が矯正前の骨モデルＢＭの表面形状に合致する位置に取り付けられた骨処置補助部材モデルＭまでの距離として取得する（Ｓ１８）。なお、位置検出部１０６は、上記指し示されている目盛りを検出するのではなく、上記距離を示す情報を、そのまま検出するようにしてもよい（Ｓ１８）。

【0080】

更には、操作者は、上記のように、制御部１０１により、上記ロッド支持部モデル３２Ｍに挿通された状態の特徴点指示ロッドモデル３１Ｍの先端部が特徴点Ｖに相当する部分を示す画像を指し示す位置に移動した状態が表示部１１４に表示されているときにおける、第２支持部材モデル３３Ｍの上縁部３３２１Ａに相当する部分の画像により指し示されている目盛りを、当該表示に基づいて目視で確認し、操作者が当該目盛りを記憶しておくようにしてもよい。

【0081】

続いて、操作者からの指示に基づいて、作成用データ出力部１０８は、Ｓ１３１〜Ｓ１３４により骨処置補助部材モデル作成部１０７で生成された骨処置補助部材モデルを示す作成用三次元データを、通信インターフェイス１１５を介して、USBメモリ、他の情報処理装置、又はNC工作機械等に出力する（Ｓ１９）。

【0082】

この後、操作者は、上記出力された骨処置補助部材モデル及びブロック体モデルを示す各作成用三次元データを用いて、NC工作機械に、図１に例を示したような骨処置補助部材１を形成させ、又は、骨処置補助部材１を光造形などのラピッドプロトタイピングで形成する。或いは、上記各三次元データに従って生成した金型を用いた樹脂成形等により骨処置補助部材１を形成してもよい。

【0083】

例えば、操作者は、各作成用三次元データに基づいて、光造形などの任意の成型方法により素材（例えば、金属、プラスチック、セラミックなど）を成型することによって骨処置補助部材１を作製することができる。光造形とは、液状の紫外線硬化樹脂（紫外線に反応し、硬化する液体）を光造形装置の紫外線レーザーを使用して硬化させ、積層することで３Ｄのデータとほぼ同一の精密な立体物を、短時間で作成する技術である。

【0084】

上記に示した骨処置補助部材の作成により、患者及びその骨に応じたカスタムメイドの骨処置補助部材１を簡単に作成することができ、各患者に応じた最適な骨矯正を行うことが可能になる。

【0085】

次に、上記のようにして形成した骨処置補助部材１を含む骨切断補助キット１Ａを用いた処置対象骨の施術を説明する。

【0086】

(1)まず、患者の患部を切開し、処置対象とする骨の切断対象部分を露出させる。

【0087】

(2)続いて、図１５に示すように、骨処置補助部材１を、その嵌合面が、処置対象とする骨Ｂの表面において嵌合可能となる部分に嵌め合わせて密着させる。これにより、処置対象とする骨Ｂの表面において、骨処置補助部材１を上記切断面に合わせた狙いの位置に取り付けられることになる。

【0088】

そして、術者は、図１６に示すように、取付位置確認部材３の第２支持部材３３を、凹部３３１２に骨処置補助部材１の本体１１に設けられている凸部１５２を嵌め入れると共に、凸部１５１及び１５３の間に本体３３１を嵌め入れることにより、骨処置補助部材１に第２支持部材３３を装着する。

【0089】

そして、術者は、特徴点指示ロッド３１を、ロッド支持部３２のロッド支持部材３２１に挿入して、特徴点指示ロッド３１の先端部がロッド支持部３２から露出した状態として、特徴点指示ロッド３１をロッド支持部材３２１に支持させる。

【0090】

更に、術者は、図１７に示すように、特徴点指示ロッド３１を支持した状態のロッド支持部材３２１であって、その長尺部材３２２をその先端部から、骨処置補助部材１に装着した第２支持部材３３の貫通孔３３２２に挿入する。これにより、第２支持部材３３に、特徴点指示ロッド３１を支持した状態のロッド支持部３２が保持される。

【0091】

このように、第２支持部材３３に、特徴点指示ロッド３１を保持した状態のロッド支持部３２が保持された状態で、術者が、第２支持部材３３に対するロッド支持部３２の位置を長尺部材３２２の長さ方向に移動させることで、ロッド支持部３２から露出した特徴点指示ロッド３１の先端部が、骨Ｂの上記特徴点Ｖを指し示す位置まで、特徴点指示ロッド３１及びロッド支持部３２を移動させる。

【0092】

このように移動させた後、術者は、この時点で、第２支持部材３３の上縁部３３２１Ａにより指し示されている長尺部材３２２上の目盛りＭ１〜Ｍ５のいずれかが、上記Ｓ１８において上記距離として取得された情報、すなわち、目盛りＭ１〜Ｍ５のいずれが指し示されているかの情報により示される目盛りと同一であるかを確認する。なお、上述したように、上記表示部１１４の表示に基づいて、上記操作者が目視で、第２支持部材モデル３３Ｍの上縁部３３２１Ａに相当する部分の画像により指し示されている目盛りを確認して記憶している場合は、術者は、当該記憶されている目盛りと、術時に指し示されている上記目盛りとが同一であるかを確認する。

【0093】

この時点で上縁部３３２１Ａにより指し示されている長尺部材３２２上の目盛りと、上記Ｓ１８で取得された位置情報が示す目盛りとが同一であることが術者により確認できれば、特徴点指示ロッド３１の先端部が、骨Ｂの上記特徴点Ｖを、想定した正確な位置を指し示す状態を確保していることになる。

【0094】

一方、この時点で上縁部３３２１Ａにより指し示されている長尺部材３２２上の目盛りと、上記Ｓ１８で取得された情報が示す目盛りとが異なる場合は、術者は、この時点で上縁部３３２１Ａにより指し示されている長尺部材３２２上の目盛りが、上記Ｓ１９で取得された情報が示す目盛りと同一になる位置まで、骨Ｂに対する骨処置補助部材１の位置を移動させる。これにより、骨Ｂに対して骨処置補助部材１を目標の位置に正確に取り付けることが可能になる。この後、術者は、取付位置確認部材３を骨処置補助部材１から取り外す。

【0095】

(3)そして、術者は、図１８に示すように、上記のようにして骨Ｂに取り付けた骨処置補助部材１の第１ガイド孔１５（凸部１５１〜１５６）に第１ロッド３１を挿入し、処置対象骨Ｂに突き刺す。術者は、骨Ｂにおいて第１ロッド３１が固定される程度の深さで骨処置補助部材１に第１ロッド３１を挿し入れる。このとき、術者は、例えば、前もって、電気ドリルの先端部等を第１ガイド孔１５（凸部１５１〜１５６）に挿し入れて、第１ガイド孔１５（凸部１５１〜１５６）によって案内される角度及び位置で骨Ｂに、第１ロッド３１突き刺し用の孔を形成しておく。本実施形態では、第１ロッド３１は、処置対象骨Ｂを切断して得られる各骨片の一方に相当する位置に３本、他方の骨片に相当する位置に３本が挿し入れられる。

【0096】

(4)次に、術者は、切断用スリット１３１，１３２にそれぞれ電動のこぎり等の切断治具を挿し入れて動作させ、骨Ｂを切断分離する。このとき、第１ロッド３１が切断に支障を生じる位置に存在するようであれば、この切断前に、第１ロッド３１を骨Ｂ及び骨処置補助部材１から取り外し、(3)での突き刺しにより骨Ｂにできた孔に、当該切断後に再度第１ロッド３１を骨Ｂに挿し差し込んでもよい。

【0097】

(5)上記切断後、図１９に示すように、第１ロッド３１を残したままで骨Ｂから骨処置補助部材１を取り外す。本実施形態では、この時点で、処置対象骨Ｂは、各骨片ＢＰ１，ＢＰ２に分割され、各骨片ＢＰ１，ＢＰ２にはそれぞれ第１ロッド３１が突き刺さっている状態となる。

【0098】

(6)次に、術者は目測で、予め定めておいた上記目標矯正位置まで上記各骨片ＢＰ１，ＢＰ２を移動させる（図２０）。この移動後、術者は、当該図２０に示すように、各骨片ＢＰ１，ＢＰ２に突き刺されている第１ロッド３１が、Ｓ１１で設定した位置関係（ここでは、各第１ロッド３１が平行な状態で整列している）となっていることを目視で確認することにより、上記目標矯正位置まで上記各骨片ＢＰ１，ＢＰ２が移動したことを確認できる。

【0099】

そして、術者は、各第１ロッド３１を各骨片ＢＰ１，ＢＰ２から取り外し、図略のブロック体を用い、この目標矯正位置にある各骨片ＢＰ１，ＢＰ２を互いに連結及び固定する。これにより、各骨片ＢＰ１，ＢＰ２同士の相対的な関係位置が、目標矯正位置の示す位置関係に補正される。

【0100】

各骨片ＢＰ１，ＢＰ２を接合する工程は、当該分野において周知の任意の手段を用いて実施することができる。骨片の接合は、プレート、スクリュー、ワイヤー、髄内釘などの内固定材料により行われ、骨欠損部である上記隙間には、リン酸カルシウムを補填したり、骨移植を行うことができる。例えば、補填は、リン酸カルシウム（例えば、ハイドロキシアパタイト）、βＴＣＰ、リン酸カルシウムペーストのような生体適合性の材料を用いて行うことができる。あるいは、骨欠損部は、骨移植により補填され得る。

【0101】

各骨片ＢＰ１，ＢＰ２を接合した後は、その状態を長期間保持することが好ましい。矯正した状態が保持され、矯正効果が確実なものとなるからである。

【0102】

本実施形態によれば、骨処置補助部材１を用いることにより、この種の矯正骨切手術において、予めコンピュータシミュレートにより算出された適切な切断面に沿って骨を切断でき、さらに切断後の骨片をコンピュータシミュレートにより設定した適切な目的矯正位置に移動させることが容易にできる。従って、従来のように医師の経験、熟練性や技術に頼ることなく、確実かつ容易な矯正骨切手術が可能となる。

【0103】

また、本実施形態によれば、術時に、骨処置補助部材１が、処置対象とする骨Ｂにおける目標位置に取り付けられているか否かを確認するためだけの目的でロッドを骨Ｂの特徴点Ｖに突き刺さす必要がないので、当該骨に余計な負荷を与えることがなく、また、骨処置補助部材１が骨Ｂの目標位置に取り付けられているかを確認するために、ロッドを特徴点に突き刺すという面倒な作業が必要とされることもない。さらには、上記実施形態によれば、第２支持部材３３の上縁部３３２１Ａにより指し示す長尺部材３２２上の目盛りに基づいて、処置対象とする骨Ｂにおける目標位置に対して、骨処置補助部材１が正確に取り付けられているか、或いは、どの程度ずれているのかを、術者が客観的に把握することが可能である。

【0104】

従って本実施形態によれば、処置対象とする骨において骨処置補助部材が目標位置にどの程度正確に取り付けられているかを、当該骨に与える影響を低減しつつ、小さな作業負荷で把握可能である。

【0105】

また、本発明は上記実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。

【0106】

なお、図１乃至図２０を用いて上記各実施形態に示した構成及び処理は、本発明の一実施形態に過ぎず、本発明の構成及び処理はこれに限定されるものではない。

【0107】

本実施形態において処置の対象とする骨は、四肢のものであることが通常であるが、それに限定されず、本発明では、任意の骨を対象とすることができる。人体であれば、人体内に存在する２００個程度の骨すべてが対象であり、例えば、長骨（ｌｏｎｇ ｂｏｎｅ；例えば、四肢）、短骨（ｓｈｏｒｔ ｂｏｎｅ）、扁平骨（ｆｌａｔ ｂｏｎｅ；胸骨、肋骨、肩甲骨、腸骨など）、種子骨（ｓｅｓａｍｏｉｄ ｂｏｎｅ；膝蓋骨）、不規則骨（ｉｒｒｅｇｕｌａｒ ｂｏｎｅ；顔面頭蓋、椎骨）などが挙げられるがそれらに限定されない。長骨（例えば、四肢）の矯正が本発明の矯正において適切である。本発明の治療対象は、代表的に変形治癒した骨である。

【0108】

なお、骨処置補助部材作成用プログラムは、任意の形態でユーザに提供され得る。例えば、そのプログラムを記録した記録媒体を配布する形態でそのプログラムをユーザに提供してもよいし、ネットワークを介してサーバから端末装置にそのプログラムをダウンロードする形態でそのプログラムをユーザに提供してもよい。骨処置補助部材作成用プログラムの提供は、有償であるか無償であるかを問わない。そのプログラムを記録する記録媒体としては、フレキシブルディスク、ＭＯディスク、ＤＶＤなどの任意の記録媒体が使用され得る。ネットワークとしては、インターネットなどの任意のネットワークが使用され得る。

【0109】

本明細書において「骨」とは、脊椎動物の支持器官であって、内骨格の個々の構成要素をいう。脊椎動物の骨は、円口類及び軟骨魚類を除いて主に骨組織からなる。本明細書では、「骨」には、軟骨が含まれる。本明細書において、脊椎動物の骨格の大部分を形づくる硬い結合組織を特に区別するときは、「硬骨」と呼ぶ。なお、本明細書では、骨が例示されているが、骨以外の他の身体の一部であっても同様に処置を設計し、実施することができることが理解される。

【0110】

本明細書において骨の「処置」とは、骨に対して物理的に作用を与えることをいい、例えば、回転、切除、切断、移植片の挿入、延長、固定などをいうがそれらに限定されない。

【0111】

本明細書において「患者」とは、被験体であり、本実施形態で示した処置が適用される生物をいう。患者または被験体は、好ましくは、ヒトであり得る。

【0112】

本明細書において、骨の「切断」とは、骨を２以上の部分に分けるような処置を行うことをいう。代表的には、骨の切断は、骨切デバイス（例えば、ボーンソーなど）を用いて行われる。本明細書において、骨の切断が行われる部分は、「骨切り部」とも称される。

【0113】

本明細書において、骨（骨片）の「固定」とは、ある骨の処置を行った後に、その処置の状態を実質的に保持させる行為をいう。骨の固定は、一般的に対象となる骨のみで行われ得る。

【符号の説明】

【0114】

１ 骨処置補助部材
３ 取付位置確認部材
１５ 第１ガイド孔
１５１〜１５６ 凸部
３１ 特徴点指示ロッド
３１Ｍ 特徴点指示ロッドモデル
３２ ロッド支持部
３２１ ロッド支持部材
３２２ 長尺部材
３２５ 中空
３２Ｍ ロッド支持部モデル
３３ 支持部材
３３１ 本体
３３１１ 側面部
３３１２ 凹部
３３１３ 外側面
３３２ 支持部
３３２１ 突出部
３３２１Ａ 上縁部
３３２２ 貫通孔
３３Ｍ 支持部材モデル
１００ 制御ユニット
１０１ 制御部
１０２ 骨モデル作成部
１０３ 第１ロッドモデル位置算出部
１０４ 骨片モデル作成部
１０６ 位置検出部
１０７ 骨処置補助部材モデル作成部
１０８ 作成用データ出力部
１３１，１３２ 切断用スリット
ＣＭ１，ＣＭ２ 切断面画像
ＬＭ１ ロッドモデル
Ｍ 骨処置補助部材モデル
ＴＢＭ 目的骨モデル
Ｖ 特徴点

【要約】

処置対象とする骨において骨処置補助部材が目標位置にどの程度正確に取り付けられているかを、当該骨に与える影響を低減しつつ、小さな作業負荷で把握可能にする。骨切断補助キット１Ａは骨処置補助部材１及び取付位置確認部材３を有する。取付位置確認部材３は、骨の特徴点に先端部が宛がわれる特徴点指示ロッド３１と、特徴点指示ロッド３１をその先端部が骨の特徴点を指し示す姿勢で抜き差し可能に支持するロッド支持部３２と、ロッド支持部３２を移動自在に支持し、ロッド支持部３２の目盛りのいずれかを指し示す第２支持部材３３とを備える。骨処置補助部材１は、切断用スリット１３１，１３２と、第１ロッドを予め定められた位置関係となる姿勢で案内する第１ガイド孔１５（凸部１５１〜１５６）とを備える。取付位置確認部材３の第２支持部材３３は、骨処置補助部材１の凸部１５２に取り付けられる。

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】