专利名称：用于制造人体或动物体的按解剖学额定形状预成形的面状植入物的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于制造人体或动物体的按解剖学额定形状预成 形的面状植入物的方法和装置。
背景技术：
尽管原则上可应用到用于人体或动物体的任意预成形的面状植入 物上，但是它们在本发明中以及作为本发明的基础的技术问题借助于 眼眶的预成形的骨合成物进行解释。
另外为了手术治疗在眼眶内的骨折，采用由钛或者其它材料构成 的格栅或者板。它们出现在不同的模式和强度中，并且按销售形状通 常平面地构成。
所以在手术进行时操作者必须用手切割、折叠和弯曲格栅，以便 仿制解剖学的额定形状。在此不总能够实现、清楚确定和重建眼眶校 正器的较深的解剖学结构。另外结果明显与手术的经验有关。
如果在眼眶较深的部分中没有实现缺陷的消除，那么结果是重影 (重视)、眼睛下沉(眼球内陷)和能动性千扰。在手术期间在眼睛或 者视觉神经上过大的操作在最坏的情况中可能导致失明(黑内障)，使 得不应执行在眼眶内的格栅的过于频繁的装入。
发明内容
本发明的技术问题总体上在于，实现一种方法和一种装置用于制 造人体或动物体的按解剖学额定形状预成形的面状植入物，它们形成 改善的结构仿制和对于操作者的简化。
具有权利要求1的特征的、用于制造人体或动物体的按解剖学额定形状预成形的面状植入物的按本发明的方法，或者按权利要求12 的相应的装置，或者按权利要求20或24的相应的方法，相对于已知 的解决方案具有如下优点，即它们允许解剖学预成形的面状植入物， 该植入物理想地取代或者重建解剖学结构。
通过本发明实现，人体或动物体组织的手术重建按解剖学更特定 地、更精确地、对于病人更没有危险地、时间上更有效地、更标准化 地并且与外科医生的经验更无关地进行。
作为本发明基础的构思在于，提供预成形装置，该预成形装置具 有多个分开的可调节的支持装置，用于根据解剖学额定形状调节多个 配属的支点，并且在所述支持装置上通过坯料弯曲到已调节的支持装 置上实现预成形的植入物的形成。
例如借助于CT数据组重建特定的或者成族的解剖学结构，它们 用于通过预成形装置的相应调节的支点面制造预形成的植入物。
在从属权利要求中得到本发明的相应主题的有利的进一步发展和 改进方案。
按一种优选的进一步结构，坯料具有二维格栅结构，该二维格栅 结构通过弯曲转变成三维格栅结构。
按另一优选的进一步方案，对于支持装置的调节值的确定通过下 面的步骤实现人体或动物体的按解剖学额定形状的区域成像成支点 格栅；在支点格栅的预定的定向时在基准面内确定在与预成形装置的 支点的预定的基准调节相应的基准面与支点格栅之间在支点上的间 距；并且在支持装置上调节已确定的间距。
按另一优选的进一步方案，人体或动物体的按解剖学额定形状的 区域向支点格栅的成像通过下面的步骤实现人体或动物体的按根据 数学图像的解剖学额定形状的区域成像成图像支点格栅；并且图像支 点格栅根据数学图像转换成支点格栅。
按另一优选的改进方案，借助于计算机X线断层摄影装置执行成像。
按另一优选的进一步方案，预成形的植入物是用于眼眶的预成形的骨合成物。
按另一优选的进一步方案，支持装置具有圆柱形的销钉装置，所 述销钉装置可调节高度地安置在一个平面式的板装置上。
按另一优选的进一步方案，支持装置的调节值通过一个自动的调 节装置实现。
按另一优选的进一步方案，在弯曲之前将一个薄的可变形的薄膜 装置或者一个成型的包套装置施加到预成形装置的已调节的支持装置 上。
按另一优选的进一步方案，解剖学额定形状的预定和用于支持装
置的相应的调节值的确定通过如下步骤实现预定在数据库内的标准 额定形状和相应的调节数据组；借助于一个或者多个如下参数性别、 年龄、物种、大小、躯体側面从数据库中选出标准额定形状；并且通 过配属于支持装置的选出的标准额定形状的调节数据组确定用于所述 支持装置的相应的调节值。
按另一优选的进一步方案，植入物由钛构成。其它的材料或者钛 与不同的覆盖层、涂层的结合是可能的。格栅的用其它的材料合成物 例如塑料或者其它的可生物兼容的材料的外包也是可考虑的。
在附图中描述并且在下面的说明中详细解释本发明的实施例。其
中
图la至ld显示用于解释按本发明的方法的一个实施例的眼眶的
计算机X线断层摄影拍下的层；
图2a至2c显示用于植入物的解剖学额定形状的在按本发明方法
的实施形式中确定的支点格栅的不同的视图3显示在按本发明的方法的实施形式中调节的预成形装置；
图4显示在按本发明的方法的实施形式中预成形的植入物；
图5显示在按本发明的方法的另一实施形式中调节的预成形装置。
具体实施例方式
在各附图中相同的附图标记表示相同的或功能相同的元件。
图la-ld显示眼眶的计算机X线断层摄影拍下的层，用于解释 按本发明的方法的一种实施形式。
在本实施形式的一个第一步骤中涉及，确定一种以用于眼眶的以 骨合成物的形式的、需要预成形的面状植入物的解剖学额定形状。
因此如在图la至Id中描述的那样以不同的视图拍下眼眶不同平 面的计算机X线断层摄影照片，由此如后来解释的那样，构成支点格 栅，借助于支点格栅可以确定对于用于预成形植入物的预成形装置的 调节。
在此在当前的实施形式中利用DICOM数据，所述数据借助于一 个相应的软件三维地显示。例如在此软件允许下面的视图整个颅骨 的三维视图；冠状线方向的视图(从前面的剖视图)；矢形面的视图(从 侧面的剖视图)；轴向视图(在轴线上的剖视图)。
在本实施例中为了确定眼眶底部结构，计算机X线断层摄影地测 量健康的颅骨侧面并且紧接着在颅骨中间上镜像形成。为了后来形成 支点格栅需要精确确定的点，所述点具有带有测量点的精确确定的间 距的网目。因此利用冠状线方向的和矢形面的视图，以便在确定的间 距中标记各层。标记可以借助于描述计算机x线断层照片的不同灰度 值的豪斯菲尔德单元自动地通过灰度值确定或者用手借助于画图工具 实现。
在标记在冠状线方向的视图中的各层时，前面的眼眶边缘的区域 提供为开始层。例如每个层具有0.5mm的厚度。因此通过选出或跳过 确定的层，可以设定分辨率。在本实施例的情况中最高的分辨率是 0.5mm的层间距，并且最小的分辨率可以通过0.5mm的层间距的多倍 单独地确定。
在标记在矢形面的视图中的各层时侧面的眼眶边缘的区域提供为 开始层，其中优选采用与在冠状线方向的视图中相同的层间距。
在图la或lc中的标记M1、 M2显示在选出的层中在眼眶底部的走向中该眼眶底部的冠状线方向的和矢形面的标记。在图lb和Id中
在精确旋转90。的#见角中描述相应用附图标记Ml'或M2'标记的层。图 la和lb的标记的组合得到三维的支点格栅，例如下面结合图2a至2c 解释。
图2a至2c显示用于植入物的解剖学额定形状的在按本发明的方 法的实施形式中确定的支点格栅的不同视图。
如在图2a中描述的那样，在提及的映射之后通过冠状线方向的和 矢形面的层的视图在三维模式中得到一个支点格栅SG，该支点格栅 描述植入物的解剖学额定形状的三维格栅轮廓，在此是眼眶底部的高 度轮廓。
然后参考图2b，确定的支点格栅SG在空间上处于关于基准面R 的预定的定向中，该基准面相应于预成形装置的支点的预定的基准调 节。在当前的情况中基准面R是一个矩形的平面的表面。
然后继续参考图2c，在支点格栅的预定的定向时，在基准面中确 定在基准面R与支点格栅之间在支点上的间距。
在此做出从基准面R至支点格栅的相应的点的垂线，即下面解释 的预成形装置的支持装置以后应该位于那里。
然后确定的间距值AS (或其相对比例)与预成形装置V的支持 装置STE的调节相同，该预成形装置在图3中描述。
在当前的例子中预成形装置V由一个矩形的板装置P构成，该板 装置具有螺紋孔GB的矩形的阵列，可调节高度的圆柱头螺钉STE通 过所述螺紋孔导向。板装置P在此固定在支脚STF上，所述支脚保证 用于拧入的圆柱头螺钉STE的底部自由空间。
如果所有按图2c确定的间距值AS转换成圆柱头螺钉STE的螺 紋高度，那么结束预成形装置V的调节，并且产生植入物的解剖学额 定结构的支点模型。
在调节预成形装置V之后进行植入物I的弯曲，其中为了改善造 型，在弯曲之前一个薄的可变的薄膜装置或者一个成型的包套装置例 如铝箔或者橡胶薄膜或者塑料包套可以安置到以预成型装置V的圆柱头螺钉STE的形式的已调节的支持装置上。这导致，良好地适配在各 支点之间的过渡并且不具有通过压紧力引起的不期望的鼓凸。
在植入物I弯曲之后或者在植入物I弯曲之前，也可以进行植入 物I的边缘的裁剪，以便保证对于待操作的解剖学结构的精确适配。
在手术期间植入物I的定向借助于解剖学的边缘边界尤其是在本 实施例中前面的和侧面的眼眶边缘实现，其在手术进行时也容易再被 找到。
图5显示预成形装置V'的另一实施例，该预成形装置允许支持装 置Sl至S10 (在此是薄的圆柱形的没有螺紋的销钉)的自动调节。
Pl或P2在本实施例中表示一个上面的板装置或一个下面的板装 置。在上面的板装置Pl与下面的板装置P2之间设置高度调节装置 Hl至HIO，它们响应电子的调节信号ES地调节支持装置Sl至S10 与上面的板装置Pl的间距。高度调节装置Hl至H10在当前的情况 中是电磁的螺线管，但是也可能是气动的或者其它机械的高度调节装 置。
尽管本发明借助于优选的实施例如上描述，但是它不受限于此， 而是可按多种方式修改。
本发明不受限于预成形装置的特别的构造。特别地支持装置不必 一定全部由平面式的基准面出发，而是也可由三维基准面出发，如果 例如采用用于强烈弯曲的解剖学额定形状的预成形装置的话。
也不一定必要的是，在每次手术时解剖学额定形状精确地借助于 计算机X线断层摄影的或者类似的方法重新确定，而是在提高到用于 调节的数据组在统计上重要的数量之后，所述数据组可以存储在数据 库内并且编制解剖学额定结构的标准化模板。在此例如性别、年龄、 物种、大小、躯体侧面等可以设置为选出参数。
也提及的是，植入物可以由不同的材料例如由钛或者由具有覆盖 层的钛构成，该覆盖层由可吸收的软的材料例如PDS薄膜制成。原则 上本发明同样不受限于植入物的特定材料，只要材料在弯曲过程中可 变形。最后提及的是，用于预成形装置的支持装置的调节不必是机械可 逆的或者可改变的，而是在大批量的大规模制造时相同的标准植入物 也可以是不可逆的。在这种情况中支持装置的调节例如通过塑料等的 塑造实现。如果在弯曲之前持久成型的包套装置施加到预成形装置的 已调节的支持装置上尤其如此。
用于构造预成形装置的提供的数据组可以用于连续的造型，例如 通过铣削或铸造进行造型，该预成形装置用于通过各步骤制造用于人 体或动物体的按解剖学额定形状预成型的面状植入物。
权利要求
1. 用于制造人体或动物体的按解剖学额定形状预成形的面状植入物的方法，具有如下步骤提供面状植入物的坯料；提供预成形装置，该预成形装置具有多个分开的可调节的支持装置，所述支持装置根据解剖学额定形状调节多个配属的支点；预定解剖学额定形状并且确定用于支持装置的相应调节值；根据对于解剖学额定形状确定的调节值调节支持装置；并且通过坯料弯曲到已调节的支持装置上，形成预成形的植入物。
2. 按权利要求l所述的方法，其特征在于坯料具有二维格栅结 构，该二维格栅结构通过弯曲转变成三维格栅结构。
3. 按权利要求1或2所述的方法，其特征在于通过如下步骤确 定用于支持装置的调节值将人体或动物体的按解剖学额定形状的区域成像成支点格栅； 在支点格栅的预定的定向时，在基准面内确定在基准面与支点格栅之间的在支点上的间距，所述基准面相应于预成形装置的支点的预定的基准调节；并且在支持装置上调节已确定的间距。
4. 按权利要求l、 2或3所述的方法，其特征在于将人体或动 物体的按解剖学额定形状的区域成像成支点格栅通过如下步骤实现将人体或动物体的按根据数学图像的解剖学额定形状的区域成像 成图像支点格栅；并且将图像支点格栅与数学图像相应地转换成支点格栅。
5. 按权利要求3或4所述的方法，其特征在于借助于计算机X 线断层摄影装置执行成像。
6. 按上述权利要求任一项所述的方法，其特征在于预成形的植 入物是用于眼眶的预成形的骨合成物。
7. 按上述权利要求任一项所述的方法，其特征在于支持装置具有圆柱形的销钉装置，所述销钉装置可调节高度地安置在一个平面的 板装置上。
8. 按上述权利要求任一项所述的方法，其特征在于支持装置的 调节通过自动的调节装置实现。
9. 按上述权利要求任一项所述的方法，其特征在于在弯曲之前 将一个薄的可变形的薄膜装置或者一个成型的包套装置施加到预成形 装置的已调节的支持装置上。
10. 按上述权利要求任一项所述的方法，其特征在于解剖学额 定形状的预定和用于支持装置的相应的调节值的确定通过如下步骤实 现预定在数据库内的标准额定形状和相应的调节数据组； 借助于一个或者多个如下参数性别、年龄、物种、大小、躯体侧面从数据库中选出标准额定形状；并且通过配属于选出的标准额定形状的调节数据组确定用于支持装置的相应的调节值。
11. 按上述权利要求任一项所述的方法，其特征在于植入物由 钬制成。
12. 用于制造人体或动物体的按解剖学额定形状预成形的面状植 入物的装置，包括预成形装置，该预成形装置具有多个分开的可调节 的支持装置，所述支持装置根据解剖学额定形状调节多个配属的支点， 已调节的支持装置允许通过坯料弯曲到已调节的支持装置上构成预成 形的植入物。
13. 按权利要求12所述的装置，其特征在于支持装置具有圆柱 形的销钉装置，所述销钉装置可调节地安置在一个平面的板装置上。
14. 按权利要求13所述的装置，其特征在于销钉装置是圆柱头 螺钉，所述圆柱头螺钉可调节高度地通过板装置的配属的螺紋孔导向。
15. 按权利要求12至14任一项所述的装置，其特征在于设有 一个借助于输入的调节值自动地调节支持装置的调节装置。
16. 按权利要求12至15任一项所述的装置，其特征在于设有一个调节确定装置，该调节确定装置用于将人体或动物体的按解剖学 额定形状的区域成像成支点格栅，并且用于在支点格栅的预定的定向 时，在基准面内确定在基准面与支点格栅之间的在支点上的间距作为 调节值，所述基准面相应于预成形装置的支点的预定的基准调节。
17. 按权利要求16所述的装置，其特征在于用于将人体或动物 体的按解剖学额定形状的区域成像成支点格栅的调节确定装置执行如 下步骤将人体或动物体的按根据数学图像的解剖学额定形状的区域成像 成图像支点格栅；并且将成像支点格栅与数学图像相应地转换成支点格栅。
18. 按权利要求16或17所述的装置，其特征在于调节确定装 置借助于计算机X线断层摄影装置执行成像。
19. 按上述权利要求任一项所述的装置，其特征在于用于人体 或动物体的按解剖学额定形状的区域成像成支点格栅的调节确定装置 执行下面的步骤预定在数据库内的标准额定形状和相应的调节数据组； 借助于一个或者多个如下通过输入装置获得的参数性别、年龄、物种、大小、躯体侧面从数据库中选出标准额定形状；并且通过配属于选出的标准额定形状的调节数据组确定用于支持装置的相应的调节值。
20. 用于提供用于构成预成形装置的数据组的方法，该预成形装 置用于制造人体或动物体的按解剖学额定形状预成形的面状植入物， 包括如下步骤将人体或动物体的按解剖学额定形状的区域成像成支点格栅； 在支点格栅的预定的定向时，在基准面内确定在预成形装置的预 定的基准面与支点格栅之间的在支点上的间距。
21. 按权利要求20所述的方法，其特征在于将人体或动物体的 按解剖学额定形状成像成支点格栅通过如下步骤实现将人体或动物体的按根据数学图像的解剖学额定形状的区域成像成图像支点格栅；并且将图像支点格栅与数学图像相应地转化成支点格栅。
22. 按权利要求20或21所述的方法，其特征在于借助于计算 机X线断层摄影装置执行成像。
23. 按权利要求20所述的方法，其特征在于将人体或动物体的 按解剖学额定形状的区域成像成支点格栅通过如下步骤实现预定在数据库内的标准额定形状和相应的调节数据组； 借助于一个或者多个如下参数性别、年龄、物种、大小、躯体 侧面从数据库中选出标准额定形状；并且通过配属于选出的标准额定形状的调节数据组确定支点格栅。
24. 利用按权利要求20至23任一项所述的数据组构成预成形装 置的方法，该预成形装置用于制造人体或动物体的按解剖学额定形状 预成形的面状植入物，其中由数据组形成用于预成形装置的表面拓朴 并且与此对应地优选通过铣削或者铸造制成预成形装置。
25. 按权利要求24所述的方法，其特征在于预成形装置具有多 个分开的可调节的支持装置，所述支持装置根据解剖学额定形状调节 配属的多个支点，其中执行下面的步骤由数据组确定用于支持装置的相应的调节值；并且 根据对于解剖学额定形状确定的调节值调节支持装置。
26. 按权利要求25所述的方法，其特征在于将薄的可变形的薄 膜装置或者成型的包套装置施加到预成形装置的已调节的支持装置 上。
全文摘要
本发明涉及一种用于制造人体或动物体的按解剖学额定形状预成形的面状植入物(I)的方法和装置。该方法包括下面的步骤提供面状植入物的坯料；提供预成形装置(V)，该预成形装置具有多个分开的可调节的支持装置(STE)，所述支持装置根据解剖学额定形状调节多个配属的支点；设置解剖学额定形状并且确定用于支持装置的相应的调节值；根据对于解剖学额定形状已确定的调节值调节支持装置；并且通过坯料弯曲到已调节的支持装置上构成预成形的植入物。
文档编号A61B17/80GK101442949SQ200680054610
公开日2009年5月27日 申请日期2006年4月5日 优先权日2006年4月5日
发明者M·C·梅茨格 申请人:斯恩蒂斯有限公司