骨模型、骨填充材以及骨填充材的製造方法

2024-02-19 00:49:15 1

專利名稱：骨模型、骨填充材以及骨填充材的製造方法
技術領域：
本發明涉及一種骨模型、定製的骨填充材以及定製的骨填充材的 製造方法。具體而言，本發明涉及一種可通過其上的等高線、網格 圖形(位置圖)等使模型的高低起伏或非對稱性等一目了然的骨模 型。本發明還涉及一種骨填充材的製造方法，該方法是指，先通過
CT或MRI等將患者的骨的形狀數位化，並根據該數位化信息製造 骨模型，接下來外科醫生將造型材料填充在該模型內，從而形成骨 填充材造型，然後，再次將形成的骨填充材造型也數位化，並根據 該數字信息來製造骨填充材。採用該方法，可製造高精度的骨填充 材。
背景技術：
為了治療因交通事故等造成骨缺損的患者(骨缺損患者)，需要 在整形外科等領域進行手術，將人工骨填充在該缺損部分上。在外 科治療中，有時會將患骨腫瘤等的病變部分切除。為了修復該切除 的病變部分，需要將骨填充材填補在骨缺損部分上而進行治療。在 進行該治療時也希望獲得與骨缺損部分的形狀一致的骨填充材。
例如，日本發明專利公開公報特開平7-284501號(下述專利文 獻1 )中公開了一種技術利用X射線CT或MRI的斷層影像(斷 層圖像)，獲得人工顱骨等的內固定部件的插入部位(例如缺損部 分)的三維數據，再通過該三維數據來表示該插入部位的三維圖像， 同時將內固定部件的圖像移動到該三維圖像上，從而可在術前模擬 內固定部件與插入部位的一致性。
日本發明專利公報特公平6-2137號(下述專利文獻2)中公開 了一種裝置利用X射線CT或MRI的斷層影像，獲得人工顱骨等的內固定部件的插入部位的三維數據，並將該三維數據輸入切削裝 置，這樣來製造插入部位的複製品(模型)。
日本發明專利7>開公報特開2003-126124號(下述專利文獻3 ) 中公開了如下技術內容"一種骨填補材料加工系統，連接三維測量 裝置和三維加工機，其特徵在於，根據所述三維測量裝置獲得的骨 缺損部分的三維形狀數據，通過所述三維加工機加工骨填補材料，， (權利要求1)。
日本發明專利公開公報特開2001-92950號(下述專利文獻4) 中公開了如下技術內容"一種填補用人工骨設計系統，其根據人體 斷層圖像設計用於填補骨缺損部分的填補用人工骨，其特徵在於， 該填補用人工骨設計系統包括骨部候補區域抽出機構，該機構在 互不相同的多個斷層位置拍攝的各斷層圖像中將預設密度級的像素 區域抽出，並以此作為骨部候補區域；區域選擇機構，其在該骨部 候補區域中選擇最終用作骨部區域的區域(下面，稱為確定骨部區 域)；骨部外輪廓線信息生成機構，其根據該確定骨部區域生成骨 部外輪廓線信息，該信息是最終應被確定為骨部區域的外輪廓線信 息；三維形狀數據生成機構，其根據各斷層位置的骨部外輪廓線信 息生成所述骨部的缺損部分的三維形狀數據"(權利要求1)。
日本發明專利公報特許2930420號(下述專利文獻5)中公開了 如下技術內容"一種醫用設備製造方法，包括用固體自由成型技術 來形成聚合物材料連續層的聚合物基質形成工序"(權利要求1)。
此外，國際公開2005-011536號小冊子(專下述利文獻6)中， 公開了 一種通過粉末層壓法來製造人工骨的方法，該粉末層壓法採 用了 RP裝置。
如上所述，下面這種確定骨填充材形狀的方法已為人們所知即， 先以某種形式來獲得骨缺損部位的形狀信息，並通過計算機模擬來 假定骨缺損部位的形狀，然後根據該假定的骨缺損部位的形狀確定 骨填充材的形狀。但這種方法只是 一 種根據計算機的推測來確定骨 填充材形狀的方法。因此，雖然按這種方法製造的骨填充材的形狀大多數與實際的骨缺損部位的形狀相 一致，但卻難以反映醫生等手 術實施人員的專業技術。此外，手術實施人員也是在沒有親身體會 的情況下就確定骨填充材的形狀，所以難以想像到實際的手術實施 情形等。
另一方面，日本發明專利公開公報特開平9-154865號(專利文 獻7)中公開了如下技術內容。"一種骨缺損部分填補材料的形狀確 定用夾具，該夾具是用於確定骨缺損部分填補材料的形狀並模仿骨 體形狀的夾具，其特徵在於，該夾具由透明材料或半透明材料製成， 並形成為沿該骨體部的表面的形狀"(權利要求1 );"一種骨缺損部 分填補材料的形狀確定方法，其特徵在於，將形狀確定用夾具放在 骨體部的缺損部分上，通過該透明的形狀確定用夾具來觀察與該缺 損部分或具有該缺損部分的周邊形狀適合的狀態，並選擇最適合的 形狀確定用夾具，確定對應的骨缺損部分填補材料的形狀"(權利要 求7);或者"一種骨缺損部分填補材料的形狀確定方法，其特徵在 於，將按照所述骨缺損部分填補材料的形狀確定方法選擇出的形狀 確定用夾具，設置在覆蓋所述缺損部分的適當位置上，然後沿著所 述缺損部分的輪廓在該形狀確定用夾具的表面上畫線，並根據該形 狀確定用夾具上的畫線來切割對應的骨缺損部分填補材料，形成填 補所述缺損部分的骨缺損部分填補材料"(權利要求8)。
上述專利文獻7所公開的發明的要點是，將透明或半透明的骨缺 損部分填補材料的形狀確定用夾具放置在缺損部分上，並從多個樣
式的夾具中選擇最適合的夾具，然後根據最適合的透明夾具推定缺 損部分的形狀，並在該夾具的表面上畫線(0013自然段)，然 後切割夾具，由此獲得與缺損部分的形狀適合的骨填充材板0014段。
通過採用該方法，能將外科醫生的技術能力反映在骨填充材上的 可能性較高。但該方法只是一種將透明夾具放置在缺損部分上來推 測缺損部分形狀的方法。因此，骨填充材的形狀是否適合缺損部分， 大多數情況下是根據外科醫生的經驗來決定的，從而，並非總是能獲得形狀適合的骨填充材。
此外，上述現有技術還存在骨變形患者等其特定部位的骨形狀變 形，骨對稱性較差的問題。因此，為了修復其對稱性，需要在凹陷 部位設置骨填充材。因此，難以製造形狀適合的骨填充材。
在現有技術的形成外科或美容整形領域，是通過削骨獲得想要的 骨結構，並將矽、脂肪團(七/k， 4卜)等插入特定部位來實施對 面部整形等。但是，當植入矽等非自身物質時，不僅需要很多免疫 抑制劑，並且，因為植入的物質對身體來說總是非自身物質，所以 還需要定期檢查。此外，還可能因身體不適應植入的矽等物質而引 發炎症。
通常情況下，骨填充材的強度較弱，所以當來自外部的撞擊或較 強的力作用到其上時，該骨填充材則會損壞。此外，因骨填充材並 不是患者的骨，所以即使將骨填充材植入骨缺損部分，在外力作用 到其上時，該骨填充材也可能會脫落。
雖然骨變形症等患者通過目視就能確定骨變形情況，但卻難以獲 知骨出現了何種程度變形的客觀信息。尤其是在骨變形症的治療、 整形外科或整容外科等方面，不能客觀地了解手術前後外觀(例如， 面部表面的起伏等)出現了何種程度變化。
專利文獻l:特開平7-284501號^^報 專利文獻2:特公平6-2137號公報 專利文獻3:特開2003-126124號公報 專利文獻4:特開2001-92950號7>報 專利文獻5:特許第2930420號公報 專利文獻6:國際公開2005-011536號小冊子 專利文獻7:特開平9-154865號公報

發明內容
因此，本發明的目的在於提供一種可確定患者等的骨變形情況的 骨模型。本發明的另 一 目的在於提供一種骨填充材的製造方法，採用該方 法可製造用於填充骨缺損部分的高精度骨填充材。
本發明的另 一 目的在於提供一種骨填充材的製造方法，採用該方 法可有效地修正骨變形(骨對稱性較差等)。
本發明的另一目的在於提供一種既能防止骨填充材受外部撞擊 又能體現骨填充材形狀的形狀適當的石膏製造方法。
本發明的另 一 目的在於提供一種外觀模型，該外觀模型能客觀地 表示患骨變形疾病等患者其特定部位的外觀出現了何種程度的變 形。本發明還提供一種外觀模型及其製造方法，其能在外科等手術 中表現出外觀在手術前後出現了何種程度的變化。
現有技術中，贗復體是根據生產者的經驗來製造的，所以製得的 贗復體會根據生產者的熟練程度的不同而出現較大差異。也有可能 製得的贗復體左右不對稱而出現外觀不合適的問題。例如在製造面 部上某部位的贗復體時，會將印模材料設置在患者的該部位上來獲 取該部位的模型，因此對患者來說是比較痛苦的。有鑑於此，本發 明的目的在於提供一種對稱性好且對患者來說痛苦較少的贗復體制 造方法，或贗復體製造用鑄模的製造方法。
若完全根據模擬信息來製造骨填充材，則與根據外科醫生的經驗 來製造骨填充材的方法沒有什麼不同，製得的骨填充材的精度會根 據外科醫生的熟練程度的不同而出現較大變化。此外，若完全只根 據數字信息來製造骨填充材，則難以將基於外科醫生經驗的專業技
術反映在獲得的骨填充材中。因此，本發明基於如下觀點而作出 在優選採用數字信息來進行處理的工序中，釆用數字信息來進行處 理，並且，將環境設計成易於反映外科醫生專業技術的環境，從而 模擬地反應出外科醫生的專業技術，這樣，可製造出精度極高的骨 填充材。
本發明尤其是基於如下觀點而作出在患者的骨模型上描繪等高 線或網格圖案，這樣可確定患者的骨變形情況或非對稱性。本發明 還基於如下觀點而作出設置用於填補該被確定的變形的造型材料，並根據該造型材料獲得適當形狀的骨填充材，由此可獲得具有適當 形狀的骨填充材。
本發明涉及一種能製造高精確度骨填充材的骨填充材製造方法，
該方法大致為先製造患者定製的骨模型，外科醫生採用該模型將 造型材料填充在缺損部分上，以形成骨填充材造型，然後利用該形
成的骨填充材造型來製造骨填充材。
本發明還基於下述觀點而作出通過C T等將患者的骨形狀數字 化，根據該數位化信息製造例如描繪有等高線或網格圖案的骨模型， 外科醫生根據該模型上描繪的線來確定患者的骨的變形，並填充用 於修補變形的造型材料，從而形成骨填充材造型，然後將該形成的 骨填充材造型也數位化，並根據該數字信息來製造骨填充材，這樣 可獲得具有適當形狀的骨填充材。
本發明技術方案1涉及一種骨填充材的製造方法，包括如下工 序骨數字信息獲得工序對患者的特定部位拍照，獲得所述患者 特定部位的骨的數字信息，該信息中包括多個骨的剖視圖；骨模型 製造工序根據在所述骨數字信息獲得工序中獲得的包括多個骨的 剖視圖的數字信息，製造所述患者特定部位的骨模型；造型材料設 置工序對骨模型製造工序中所製造的骨模型設置造型材料；造型 材料數字信息獲得工序對在造型材料設置工序中設置有造型材料 的骨模型拍照，獲得造型材料的數字信息；骨填充材製造工序根 據在所述造型材料數字信息獲得工序中獲得的造型材料的數字信 息，製造骨填充材。即，優選以數字式進行的模型形成工序、像成
形後製造骨填充材的工序等工序是根據數字信息而進行的。另 一方 面，本發明是在設計了 一種易於反映出外科醫生專業技術的環境後， 如在骨模型上描繪等高線，通過外科醫生在骨模型上設置造型材料，
來模擬性地反映外科醫生的專業技術，這樣，可製造出精確度較高 的骨填充材。
對於上述骨填充材的製造方法，其優選實施方式為，對所述患者 的特定部位進行拍照的工序是通過CT掃描或MRI來獲得骨數字信息的工序，該信息中包括所述患者特定部位的多個骨的剖視圖；所 述造型材料數字信息獲得工序是通過CT掃描或MRI來獲得造型材 料的數字信息的工序。即，通過採用CT掃描或MRI，能比庫交容易 地獲得多個包括骨或造型材料的造型的剖視圖。通過採用該CT拍攝 到的圖像或MRI圖像，能通過計算機等容易地獲得骨或造型材料的 三維數字信息。對於上述任意一種骨填充材的製造方法，其優選實 施方式為，所述患者特定部位是指患者的顱骨、下顎部分、上顎部 分、四肢或骨盆中之一的部位。這些部位均為左右對稱的結構，所 以能夠比較容易地確定出變形情況。
對於上述任意一種骨填充材的製造方法，其優選實施方式為，在 所述骨模型製造工序中製造的骨模型是描繪有等高線或網格圖案的 骨模型。通過在骨模型上描繪等高線或網格圖案，外科醫生可根據 獲得的骨模型，在設置造型材料時，極其容易地確定出骨的變形、 凹陷等情況，因此，可獲得精確度較高的骨填充材。
對於上述任意一種骨填充材的製造方法，其優選實施方式為，在 所述骨模型製造工序中製造的骨模型是含有石膏的骨模型。對於上 述任意一種骨填充材的製造方法，其優選實施方式為，所述骨模型 製造工序是通過快速原型法、注塑成型法、由切割產生的層壓成型 法或採用具有加工中心(帶有刀具庫和自動換刀裝置的數控工具機) 的加工裝置的成型法來製造骨模型的工序。如果骨模型是以石膏作 為主要成分，就能通過下述任意一種成型法比較容易地製造出骨模 型快速原型法；注塑成型法，根據CT掃描或MRI等拍攝的骨數 字信息設計模具，並利用該模具來製造骨模型；根據獲得的骨的數 字信息，採用具有加工中心的加工裝置的成型法；根據獲得的骨的 數字信息，利用具有多軸鑽床並可進行N C控制的成型法。
對於上述任意一種骨填充材的製造方法，其優選實施方式為，在 所述骨模型製造工序中製造的骨模型是如下一種骨模型含有鈣類 物質和聚乙烯醇樹脂，當所述鈣類物質和所述聚乙烯醇樹脂的總重 量為100重量份時，所述聚乙烯醇樹脂的重量份為2重量份 8重量份。通過所述各種成型法尤其是注塑成型法，能夠非常快地獲得高 精確度的骨模型，所以，採用這種骨模型能製造出高精確度的骨填 充材。對於上述任意一種骨填充材的製造方法，其優選實施方式為，
在所述骨模型製造工序中製造的骨模型是如下一種骨模型以含有a 型半水石膏和聚乙烯醇樹脂的組合物為原料，當所述鈣類物質和所 述聚乙烯醇樹脂的總重量為100重量份時，所述聚乙烯醇樹脂的重 量份為2重量份 8重量份。
對於上述任意一種骨填充材的製造方法，其優選實施方式為，所 述骨模型以石膏為主要成分，所述造型材料含有總重量的90重量％ 以上的蠟或塑料。對於上述任意一種骨填充材的製造方法，其優選 實施方式為，所述骨模型以石膏為主要成分，所述造型材料含有總 重量的90重量％以上的蠟。對於上述任意一種骨填充材的製造方法， 其優選實施方式為，所述骨模型以石膏為主要成分，所述造型材料 含有總重量的90重量％以上的蠟，還含有總重量的2重量％以上且 5重量％以下的金紅石型氧化鈦。即，通過CT掃描或MRI等拍攝具 有這種成分的骨模型和造型材料，可精確地分析出骨模型部分和造 型材料部分，所以能製造高精度的骨填充材。
對於上述任意一種骨填充材的製造方法，其優選實施方式為，所 述骨填充材製造工序是通過快速原型法製造骨填充材的工序。通過 採用快速原型法，可快速、精確地製造定製的骨填充材。
對於上述任意一種骨填充材的製造方法，其優選實施方式為，在 所述骨填充材製造工序中獲得的骨填充材是釆用羥基磷灰石、碳酸 磷灰石、氟磷灰石、氯磷灰石、卩-TCP、 a-TCP、偏磷酸鈣、磷酸四 釣、磷酸八《丐、磷酸氫4丐、磷酸二氫鈣、焦磷酸鈣、它們的鹽或溶 劑化物中任意一種或任意兩種以上製成。當通過如注塑成型法利用 上述原製造骨填充材時，會在成型時出現相變，變成具有更好特長 的骨填充材。
本發明還涉及一種描繪有等高線或網格圖案的骨模型。由於骨模 型上描繪有等高線或網格圖形(格狀線)，所以能夠比較容易地確定骨模型的變形情況。
對於上述骨模型，其優選實施方式為，所述骨模型是再現有患者 特定部位的骨形狀的模型。對於上述骨模型，其優選實施方式為， 所述骨模型是再現有患者顱骨的骨形狀的模型。即，當骨模型是患 者定製的骨模型時，可正確地確定該患者的骨變形情況。因此，這 種骨模型在恰當地確定骨填充材的形狀方面也是非常有效的，採用 該骨模型能獲得形狀更適宜的骨填充材。
本發明還涉及一種骨填充材的製造方法，其大致包括如下工序。
骨模型製造工序製造骨模型；造型材料填充工序將造型材料填 充在所述骨模型製造工序中獲得的骨模型的骨缺損部分上；骨填充 材製造工序根據所述造型材料填充工序中填充在骨模型的骨缺損 部分上的造型材料，製造用於填充骨缺損部分的骨填充材。
對於上述任意一種骨填充材的製造方法，其優選實施方式為，所 述骨模型製造工序是通過快速原型法製造骨模型的工序。通過採用 快速原型法，可快速、精確地製造例如部分骨缺損的患者的骨模型。 對於上述任意一種骨填充材的製造方法，其優選實施方式為，骨模 型製造工序中製造的所述骨模型是描繪有等高線或網格圖案的骨模 型。即，採用這種骨模型，可準確確定患者的骨變形，所以可製造 適於患者的骨填充材。
對於上述任意一種骨填充材的製造方法，其優選實施方式為，所 述造型材料填充工序中所採用的造型材料是X射線透過率、紅外線 透過率或紫外線透過率與所述骨模型不同的造型材料。由於造型材 料的X射線透過率、紅外線透過率或紫外線透過率與所述骨模型不
狀。由此，能防止骨缺損部分的形狀因如下原因而不能準確地確定 即，在從骨模型取出造型材料時，造型材料的形狀改變或造型材料 的一部分殘留在骨模型上。
對於上述任意一種骨填充材的製造方法，其優選實施方式為，所 述造型材料填充工序中所採用的造型材料含有總重量的2重量％以上且5重量％以下的金紅石型氧化鈦。通過含有金紅石型氧化鈦，可 利用X射線CT等區分出造型材料和骨模型。
對於上述任意一種骨填充材的製造方法，其優選實施方式為，所 述骨模型製造工序中製造的骨模型以石膏為主要成分，所述造型材 料填充工序中所採用的造型材料含有總重量的90重量％以上的蠟， 還含有總重量的2重量％以上且5重量％以下的金紅石型氧化鈦。通 過含有金紅石型氧化鈦，可利用X射線CT等區分出造型材料和骨 模型。
對於上述任意一種骨填充材的製造方法，其優選實施方式為，所 述骨填充材製造工序是通過快速原型法製造骨填充材的工序。即， 通過X射線CT等獲得骨缺損部分的形狀信息，所以可通過快速原 型法填充材迅速、精確地製造骨填充材。
對於上述任意一種骨填充材的製造方法，其優選實施方式為，所
述骨填充材製造工序具有如下工序。混煉工序對具有鈣類物質的 原材料和具有粘結劑的材料進行混煉的工序；成型工序採用具有
模具的注塑成型機，通過注塑成型法將在所述混煉工序中獲得的混 煉物形成具有規定形狀的成型體；粘結劑去除(脫脂)工序用於 去除所述成型工序中獲得的成型體中所含的粘結劑，獲得脫脂體； 燒結工序對所述粘結劑去除工序中獲得的脫脂體加熱並燒結，以 獲得燒結體。通過採用X射線CT等獲得骨缺損部分的形狀信息， 可利用該形狀信息製得模具，並製造具有準確形狀的骨填充材。
對於上述任意一種骨填充材的製造方法，其優選實施方式為，具 有將如下藥劑浸漬在所述骨填充材製造工序中獲得的骨填充材中或 塗敷在其上的工序，即，骨或軟骨形成促進劑、關節疾病治療劑、 骨或軟骨疾病預防劑、骨或軟骨疾病治療劑、骨再生劑、骨吸收抑 製劑、血管新生促進劑、抗菌劑、抗生素或抗癌劑。由於將規定藥 劑浸漬在骨填充材中或塗敷在其上，所以可提供具有多種藥效的骨 填充材。
本發明還涉及另 一種骨填充材的製造方法，該方法包括如下工序。製造骨模型的骨模型製造工序；造型材料設置工序對所述骨 模型製造工序中獲得的骨模型設置造型材料；骨填充材製造工序 根據所述造型材料設置工序中設置在骨模型上的造型材料，製造骨 填充材。造型材料設置工序優選對所述骨模型製造工序中獲得的骨 模型設置造型材料，以修正骨模型的非對稱性。這樣，可獲得能修 正骨變形的骨填充材。
對於該骨填充材的製造方法，其優選實施方式為，所述骨模型制 造工序中獲得的骨模型是描繪有等高線或網格圖案的骨模型。
對於上述任意一種骨填充材的製造方法，其優選實施方式為，所 述造型材料填充工序中所採用的造型材料是X射線透過率、紅外線 透過率或紫外線透過率與所述骨模型不同的造型材料。對於上述任 意一種骨填充材的製造方法，其優選實施方式為，骨模型是骨缺損 患者、骨變形患者或美容整形患者的骨模型。
本發明還涉及一種骨填充材和石膏託的製造方法，該方法包括如 下工序。即，骨數字信息獲得工序對患者的特定部位拍照，獲得 所述患者特定部位的骨的數字信息，該信息中包括多個骨的剖視圖； 骨模型製造工序根據在所述骨數字信息獲得工序中獲得的具有多 個骨的剖視圖的數字信息，製造所述患者特定部位的骨模型；造型 材料設置工序對所述骨模型製造工序中製造的骨模型設置骨填充 用的造型材料和石膏託形成用的造型材料，該石膏託形成用的造型
信息獲得1序對在所述造型材料設置工序中設i有造型材料的; 模型拍照，獲得造型材料的數字信息；骨填充材和石膏託製造工序 根據在所述造型材料數字信息獲得工序中獲得的造型材料的數字信 息，製造骨填充材和石膏託。
通過採用上述骨填充材和石膏託的製造方法，可獲得適於患者的 骨填充材，還可設計能適當支承該骨填充材的石膏託。由於石膏託
材料，所以在通過CT掃描或MRI等拍照時，可區分出二者的形狀。本發明還涉及一種石膏託的製造方法，該方法包括如下工序。即，
骨和軟組織的數字信息獲得工序對患者的特定部位拍照，獲得所 述患者特定部位的骨的數字信息，該信息中具有多個骨的剖視圖， 還獲得所述骨周圍的軟組織的相關數字信息；石膏託製造工序根 據在所述骨和軟組織的數字信息獲得工序中獲得的具有多個骨和軟 組織的剖視圖的數字信息，製造所述患者特定部位的石膏託。由於 是根據所述軟組織的數字信息來製造石膏託，所以可製造形狀適於 患者的定製石膏託。就本發明的骨填充材和石膏託的製造方法和石 膏託的製造方法而言，可採用前述的骨填充材製造方法的優選實施 方式和組成。
本發明還涉及一種描繪有等高線或網格圖案的身體某特定部位 的外觀模型。由於外觀模型上描繪有等高線或網格圖案，所以可客 觀地確定特定部位的變形。尤其是在比較手術前後的外觀模型後， 可客觀地確定手術進行了何種程度的變化。
上述外觀模型的優選實施方式為，所述外觀模型是再現了患者特 定部位表面的外觀模型。患者特定部位可包括前述的部位等，具體 而言，如面部、頭、四肢、胸、下腹部或腰等。
對於上述述任意一種外觀模型，其優選包括如下工序。即，剖面 數字信息獲得工序對患者的特定部位拍照，獲得所述特定部位的 剖視圖的數字信息，該信息中具有所述患者特定部位的多個骨及軟 組織的剖視圖；描繪信息獲得工序根據所述剖視圖信息獲得工序 中獲得的具有多個骨及軟組織的剖視圖的數字信息，計算所述特定 部位的表面各部位距基準面的高度，或所述特定部位的表面各部位 和基準點在平面上的錯位量；外觀模型製造工序通過快速原型法 製造所述患者特定部位的外觀模型，並根據所述描繪信息獲得工序 中獲得的高度或平面上的錯位量，描繪等高線或網格圖案。通過這 種製造方法，可恰當地製造外觀模型。此外，由於既可獲得手術前 的外觀模型，又可獲得手術後的外觀模型，所以可顯示出外科手術 等手術前後外觀發生了何種程度的變化。本發明還涉及一種贗復體的製造方法，該方法包括如下工序。即，
剖視圖數字信息獲得工序對患者的特定部位拍照，獲得所述特定 部位的剖視圖的數字信息，該信息中包括所述患者特定部位的多個 骨和軟組織的剖視圖；三維數字圖像獲得工序根據在所述剖視圖 數字信息獲得工序中獲得的具有多個骨和軟組織的剖視圖的數字信 息，獲得所述特定部位的三維數字圖像；贗復體圖像數據獲得工序 根據在所述三維數字圖像獲得工序中獲得的所述特定部位的三維數 字圖像，獲得贗復體圖像數據；贗復體製造工序根據所述贗復體 圖像數據獲得工序中獲得贗復體圖像數據，通過快速原型法來製造 贗復體。
本發明還涉及一種贗復體製造用鑄模的製造方法，該方法包括如 下工序。即，剖視圖數字信息獲得工序對患者的特定部位拍照， 獲得所述特定部位的剖視圖的數字信息，該信息中包括所述患者特 定部位的多個骨和軟組織的剖視圖；三維數字圖像獲得工序根據 在所述剖視圖數字信息獲得工序中獲得的具有多個骨和軟組織的剖 視圖的數字信息，獲得所述特定部位的三維數字圖像；外觀模型制 造工序根據在所述三維數字圖像獲得工序中獲得的所述特定部位 的三維數字圖像，製造所述特定部位的外觀模型；造型材料設置工 序對所述外觀模型製造工序中獲得的外觀模型設置造型材料；造 型材料數字信息獲得工序對在所述造型材料設置工序中設置有造 型材料的外觀模型拍照，獲得造型材料的數字信息；鑄模信息獲得 工序根據在所述造型材料數字信息獲得工序中獲得的造型材料的 數字信息，獲得用於製造贗復體的鑄模的數字數據；鑄模製造工序 根據所述鑄模信息獲得工序中獲得的信息製造鑄模。本發明中，例 如，在左右對稱部位的一部分缺損等情況下，根據剩下的部位來推 定缺損部位的形狀，由此可知，本發明可提供一種對稱性好的贗復 體製造方法或贗復體用鑄模的製造方法。此外，本發明是通過CT掃 描等獲得特定部位的形狀信息，再根據該形狀信息用計算機來設計 贗復體，從而患者不需要直接與印模材料等接觸，由此可知，本發明可提供一種微創的贗復體製造方法或贗復體製造用鑄模的製造方法。發明效果
本發明是在骨模型上描繪等高線或網格圖案，所以可提供一種能 確定患者等的骨變形的骨模型。
本發明是利用患者的骨模型設計骨填充材，所以可提供一種能制 造高精確度骨填充材的骨填充材製造方法，所述骨填充材用於填充 骨缺損部分。尤其是在患者的骨模型上描繪有等高線或網格圖案的 情況下，可準確地確定患者的骨缺損部分或變形，從而可製造用於 填充骨缺損部分的高精確度骨填充材。
本發明是利用患者的骨模型設計骨填充材，所以可提供一種能有效 地修復骨變形(對稱性較差等)的骨填充材製造方法。尤其是在患者的 骨模型上描繪有等高線或網格圖案的情況下，可準確地確定患者的骨變 形，從而可製造用於填充骨缺損部分的高精確度骨填充材。
本發明可提供一種既能防止骨填充材受外部撞擊又能體現骨填 充材形狀的形狀適當的石膏託製造方法。
本發明可提供一種外觀模型，該外觀模型能客觀地表示骨變形症 等患者其特定部位的外觀出現了何種程度的變形。本發明還提供一 種外觀模型及其製造方法，其能在外科等手術中表現出外觀在手術 前後出現了何種程度的變化。
本發明中，例如在左右對稱部位的一部分缺損等情況下，可根據 剩下的部位來推定缺損部位的形狀，因此本發明可提供 一 種對稱性 好的贗復體製造方法或贗復體用鑄模的製造方法。此外，本發明是
通過CT掃描等獲得特定部位的形狀信息，再根據該形狀信息用計算 機來設計贗復體，從而患者不需要直接與印模材料等接觸，因此本 發明可提供一種微創的贗復體製造方法或贗復體製造用鑄模的製造 方法。


圖1是例示本發明骨填充材製造方法的基本工序的流程圖。圖2是本實施例中各步驟的示意圖。
圖3是通過CT拍攝到的CT圖像，以此替代附圖。圖3(a)是臉頰部分的CT圖像，圖3 (b)是下顎部分的CT圖像。
圖4是實施例中獲得的骨模型的照片和立體圖，以此替代附圖。圖4 (a)表示獲得的石膏模型(骨模型)，圖4 (b)表示骨模型的側視圖，圖4 (c)表示描繪有等高線的骨模型的設計圖。
圖5是設置有造型材料的骨模型的照片，以此替代附圖。圖5(a)是主視圖，圖5(b)是側視圖，圖5(c)是仰視圖。
圖6是設置有造型材料的骨模型的CT圖像，以此替代附圖。圖6(a)是臉頰部分的CT圖像，圖6 (b)是下顎部分的CT圖像。
圖7是本實施例中獲得的骨填充材的照片，以此替代附圖。圖7(a)是植入臉頰部分的骨填充材的圖，圖7 (b)是表示圖7 (a)中所述骨填充材的內表面的圖。圖7 (c)是表示植入下顎部分的骨填充材的圖，圖7 (d)是表示圖7(c)中所述骨填充材的內表面的圖。
圖8是描繪有等高線的石膏像(外觀模型)的照片，以此替代附圖，該等高線表示患者面部的高低起伏，該患者是用實施例中獲得的骨填充材來實施手術的患者。圖8(a)是手術前的圖，圖8(b)是手術後的圖。
〔附圖標記說明〕
1:骨模型、2:骨缺損部分、3:造型材料、4:骨填充材。
具體實施例方式
1.骨填充材的製造方法
技術領域：
本發明涉及一種骨填充材的製造方法，該方法包括如下工序。骨數字信息獲得工序對患者的特定部位拍照，獲得所述患者特定部位的骨的數字信息，該信息中包括多個骨的剖視圖；骨模型製造工序根據在所述骨數字信息獲得工序中獲得的包括多個骨的剖視圖的數字信息，製造所述患者特定部位的骨模型；造型材料設置(填充)工序對在所述骨模型製造工序中製造的骨模型設置造型材料；造型材料數字信息獲得工序對在所述造型材料設置工序中設置有造型材料的骨模型拍照，獲得造型材料的數字信息；骨填充材製造工序根據在所述造型材料數字信息獲得工序中獲得的造型材料的數字信息，製造骨填充材。即，對於模型形成工序以及像成形後製造骨填充材的工序等優選以數字式進行的工序，是根據數字信息而進行的。此外，如後所述，本發明是在設計一種易於反映外科醫生專業技術的環境後，如在骨模型上描繪等高線，由外科醫生在骨模型上設置造型材料，模擬性地反映出外科醫生的專業技術，這樣，可製造出精確度較高的骨填充材。
對於上述骨填充材的製造方法，其優選實施方式為，對所述患者的特定部位進行拍照的工序是通過CT掃描或MRI獲得所述患者特定部位的骨的數字信息的工序，該信息中包括多個骨的剖視圖；所述造型材料數字信息獲得工序是通過CT掃描或MRI獲得造型材料的數字信息的工序。即，通過CT掃描或MRI,能比較容易地獲得多個包括骨或造型材料的造型的剖視圖。通過該CT圖像或MRI圖像，能用計算機等容易地獲得骨或造型材料的三維數字信息。對於上述任意一種骨填充材的製造方法，其優選實施方式為，所述患者特定部位是指患者的顱骨、下顎部分、上顎部分、四肢、骨盆中之一的部位。這些部位均為左右對稱的結構，所以能夠容易地確定出骨變形情況。用於CT掃描或MRI的CT攝影裝置可採用公知的影像裝置。CT攝影裝置優選與計算機相連接。計算機優選具有用於與CT裝置或監視器相連的輸入輸出裝置；用於存儲CT或MRI圖像數據的存儲部；進行各種運算的控制部(運算部)；內部存儲有如下程序的主存儲器，即，根據多個CT圖像數據或MRI圖像數據獲得所拍部位(對象部位)的三維數字數據的程序；以及連接各裝置的總線。
對於上述任意一種骨填充材的製造方法，其優選實施方式為，在所述骨模型製造工序中製造的骨模型是描繪有等高線或網格圖案的骨模型。通過在骨模型上描繪等高線或網格圖案，在設置造型材料時，外科醫生可根據獲得的骨模型極其容易地確定骨的變形或凹陷等情況，因此，可獲得高精確度的骨填充材。
對於上述任意一種骨填充材的製造方法，其優選實施方式為，在所述骨模型製造工序所製造的骨模型是含有石膏的骨模型。對於上述任意一種骨填充材的製造方法，其優選實施方式為，所述骨模型製造工序是通過快速原型法、注塑成型法、由切割產生的層壓成型法或採用具有加工中心的加工裝置的成型法來製造骨模型的工序。若骨模型以石膏作為主要成分，就能通過下述任意一種成型法容易
地製造骨模型快速原型法；注塑成型法，根據以CT掃描或MRI等方式拍攝的骨數字信息設計模具，並利用該模具來製造骨模型；根據獲得的骨的數字信息，採用具有加工中心的加工裝置的成型法；根據獲得的骨的數字信息，利用具有多軸鑽床並可進行NC控制的切削裝置的成型法。對於由切割產生的層壓成型法，例如可按照曰本發明專利公開公報特開平8-290347號所公開的技術內容來實施。該方法是"一種層壓成型法，是將三維形狀分成多層並順次層壓形成的各層來製造三維形狀物體的方法，其特徵在於，按照由三維數值數據形成各層的三維加工程序，用切削工具或磨削工具等工具將^!材加工成三維曲面狀，然後，將未經加工的^1材層壓在加工後的板材上，並反覆執行如下工序，即，通過所述工具將未經加工的板材加工成三維形狀的工序，由此形成三維形狀物體"。所述層壓成型法也可以是日本發明專利公開公報特開平3-244510號和特開平5-313584號公報所公開的層壓成型法。即，根據成型對象各層的二維形狀數據將該成型對象切割片狀材料，再順次層壓各片狀材料，由此將三維形狀物體層壓成二維半形狀。所述層壓成型法還可以是日本發明專利公開爿isR特開昭62-35966號和特開平4-103339號所公開的層壓成型法。即，先用光束照射液態光固化樹脂，形成規定形狀的固化層(工序1);然後，供給未固化的液態光固化樹脂到該固化層上，並用光束照射使之形成新的固化層(工序2);接下來反覆執行工序2，層壓新的固化層到原來的固化層上，由此將三維形狀物體層壓成二維半形狀。所述加工中心可採用公知技術，如日本發明專利公開/>才艮特開2004-074376號、特開2003-94264號或特開2001-150262號所公開的技術。所述多軸鑽床(如五軸鑽床)可採用日本發明專利公開公報特開2006-5257號、特開2001-230223號或特開2000-176715號所公開的技術。
對於上述任意一種骨填充材的製造方法，其優選實施方式為，在所述骨模型製造工序中製造的骨模型是如下一種骨模型含有鈣類物質和聚乙烯醇樹脂，當所述鈣類物質和所述聚乙烯醇樹脂的總重量為100重量份時，所述聚乙烯醇樹脂的重量份為2重量份 8重量份。採用這種骨模型，可按照所述各種成型法尤其是注塑成型法，極其迅速地獲得高精確度的骨模型，所以能製造出高精確度的骨填充材。對於上述任意一種骨填充材的製造方法，其優選實施方式為，在所述骨模型製造工序中製造的骨模型是如下一種骨模型以含有a型半水石膏和聚乙烯醇樹脂的組合物為原料，當所述鈣類物質和所述聚乙烯醇樹脂的總重量為100重量份時，所述聚乙烯醇樹脂的重量份為2重量份 8重量份。
對於上述任意一種骨填充材的製造方法，其優選實施方式為，所述骨模型以石膏為主要成分，所述造型材料含有總重量的90重量％以上的蠟或塑料。對於上述任意一種骨填充材的製造方法，其優選實施方式為，所述骨模型以石膏為主要成分，所述造型材料含有總重量的90重量％以上的蠟。對於上述任意一種骨填充材的製造方法，其優選實施方式為，所述骨模型以石膏為主要成分，所述造型材料含有總重量的90重量％以上的蠟，還含有總重量的2重量％以上且5重量％以下的金紅石型氧化鈦。即，通過採用這種組成的骨模型和造型材料，在以CT掃描或MRI等方式拍攝時，可精確地分析出骨模型部分和造型材料部分，所以能製造高精確度的骨填充材。
對於上述任意一種骨填充材的製造方法，其優選實施方式為，所述骨填充材製造工序是通過快速原型法製造骨填充材的工序。通過採用快速原型法，可快速、精確地製造定製的骨填充材。
對於上述任意一種骨填充材的製造方法，其優選實施方式為，在所述骨填充材製造工序中獲得的骨填充材是由如下物質中任意一種或任意兩種以上製成，即，羥基磷灰石、碳酸磷灰石、氟磷灰石、
氯磷灰石、P-TCP、 a-TCP、偏磷酸釣、磷酸四鉤、磷酸八釣、磷酸氬4丐、磷酸二氬釣、焦磷酸鈞、它們的鹽或溶劑化物。若按照如注塑成型法用上述原料製造骨填充材，則會在成型時出現相變，變成特性更好的骨填充材。2.骨模型
本發明還涉及一種描繪有等高線或網格圖案的骨模型。由於骨模型上描繪有等高線或網格圖形(格狀線)，所以能容易地確定骨模型的變形情況。等高線可以以骨模型上的某 一 點為高度計算基準點(高度最低的點)，例如以0.1mm lcm的高度間隔來設置，優選以0.5mm 5mm的高度間隔來設置，更優選以0.5mm 2mm的高度間隔來設置。例如，當骨模型是顱骨的模型時，可以以後頭部作為基準點來描繪等高線。等高線可以描繪在整個骨模型上，也可以只描繪在骨模型的一部分上。顱骨的模型可以是整個顱骨的模型，也可以是顱骨上所需部分的模型。該所需部分可以是顱骨的前半部分(面部)。為了製造用於口腔內部的骨填充材，該所需部分可以是僅僅下顎部分、僅僅上顎部分或下顎部分和上顎部分等。描繪在骨模型上的網格圖形不限于格子狀，可在骨模型上只描繪網格點。網格圖形可以按0.1mm 3cm的間隔來設置，優選按0.5mm lcm的間隔來設置，更優選按lmm 5mm的間隔來設置。網格圖形可描繪在整個骨模型上，也可只描繪在骨模型的一部分上。這種骨模型可採用公知方法等來製造，如後述的快速原型法。具體而言，例如按照快速原型法製造骨模型時，是根據多張數字圖像獲得骨模型的三維信息，然後根據該三維信息獲得與骨模型的表面部位相關的高度信息，再
根據所獲得的高度信息，獲得關於等高線描繪位置的描繪信息，接下來，將墨等噴在計算機所設定的位置，在按照如上述的快速原型法來製造骨模型時，可根據所述獲得的描繪信息來描繪等高線。此外，在描繪網格圖形時，例如，在按照快速原型法製造骨模型時，是根據多張數字圖像來獲得骨模型的三維信息，然後根據該三維信息獲得與骨模型的表面部位相關的二維位置信息，再根據所獲得的二維位置信息，獲得關於網格圖形描繪位置的描繪信息，接下來，將墨等噴在計算機所設定的位置，在按照如上述的快速原型法來製造骨模型時，可根據所述獲得的描繪信息來描繪網格圖形。
對於上述骨模型，其優選實施方式為，所述骨模型是再現有患者特定部位的骨形狀的模型。對於上述骨模型，其另一優選實施方式為，所述骨模型是再現有患者顱骨的骨形狀的模型。即，當骨模型是患者定製的骨模型時，可準確地確定該患者的骨凹陷情況。因此，這種骨模型對於恰當地確定骨填充材的形狀也是非常有效的，從而能獲得形狀更合適的骨填充材。骨模型的材質可以是後述的石膏、熱固化樹脂、熱可塑性樹脂、光固化樹脂。
3.骨填充材的製造方法
下面，根據

骨填充材的製造方法。圖l例示了本發明骨填充材製造方法的基本工序的流程圖。該圖中的"S"表示"步驟"。如圖1所示，本發明的骨填充材的製造方法大致包括如下工序。骨模型製造工序(步驟1 ):製造骨模型(1 );造型材料填充工序(步驟2):將造型材料(3)填充在所述骨模型製造工序中獲得的骨模型(1 )的骨缺損部分(2)上；骨填充材製造工序(步驟3):根據所述造型材料填充工序中填充在骨模型的骨缺損部分上的造型材料，製造用於填充骨缺損部分的骨填充材(4)。通過填充該骨填充材在骨缺損部分而進行治療等，可修復缺損部分，治療骨缺損問題。圖1中，附圖標記"5"表示修復後的骨。此外，為了說明各工序中骨缺陷模型等的狀態，還在圖1中各工序的右邊增加了示意圖。
3-1.骨模型製造工序(步驟1 )
骨模型製造工序是用於製造骨模型的工序。總體而言，對骨模型的製造方法並無特別限定，只要可製造患者的骨模型即可，可選擇採用公知方法來製造骨模型。骨模型的製造方法包括如下兩種方法，
即，先通過骨的x射線等圖像製造模具，再將模型原料灌注在該模具中，由此製造骨模型的方法；以及採用快速原型法製造骨模型的方法。其中，優選採用快速原型法製造骨模型，因為骨模型是根據數字數據來製造。
近年來，用於簡易製造三維結構的快速原型裝置(如，特表2001-524897號公報、特表2003-531220號公報、特表2004-538191號7>4艮、特表2005-503939號公報、美國專利5204055號說明書、美國專利5340656號說明書、美國專利5387380號說明書、美國專利6007318號說明書、美國專利6375874號說明書、美國專利5902441號說明書以及6416850號說明書，以此引入本說明書作為參考)和快速原型法迅速得到普及。裝置的原型零件(試製品)等立體造型的三維物體用於檢查它們的性能。已公知的快速原型法有，根據剖面形狀數據形成薄層，然後層壓該薄層來形成三維形狀的方法，包括光造型法、粉末燒結法、粉末粘合法和固態基礎熟化法等。光造型法是指，按照計算機中存儲的照射圖案，將雷射照射在若照射規定的光則會固化的液態樹脂材料(光固化樹脂)上，這樣，逐步再現造型對象的形狀。即，本說明書中的骨模型等可通過光固化樹脂等樹脂形成。對於光固化樹脂和使光固化樹脂固化的光源，可採用日本發明專利公開公報特開2004-49877號所記載的光固化樹脂和光源等。粉末燒結法是指，將粉末材料鋪成較薄的層狀，按照計算機中所存儲的描繪圖案，噴出粘結劑，使所述粉末材料粘結在一起，並反覆執行形成粉末材料層和噴出粘結劑的動作，這樣，形成粉末材料結合體這樣的三維造型物體。即，本說明書中的骨模型等可通過熱塑性樹脂或熱固性樹脂等高分子(聚合物)形成。可通過用高溫燒結形成的粉末粘合物來獲得骨模型等。此時，優選熱固性樹脂作為原料。粉末可採用金屬粉末，從而本說明書中的骨模型等可以是鈦、鐵、鋁、銅、銀、金、鎳、鉛、錫等中任何一種或任意兩種以上的組合。此外，因白金或鈀等的合金受雷射等照射時會硬化，所以可按照計算機中存儲的照射圖案，將雷射照射它們的金屬粉末薄層上來逐步再現造型對象的形狀。
本發明中，為了製造骨模型，優選採用對RP法作了適當修改的方法。具體而言，在所述骨填充材的製造方法中，所述骨模型製造工序包括如下工序。剖面形狀獲得工序根據患者的骨的三維形狀信息，獲得所述三維形狀在分成多層後得到的各層的剖面形狀信息；第一剖面(斷層)造型形成工序根據在所述剖面形狀獲得工序中獲得的所述剖面形狀信息，讀取第一層的剖面形狀信息，再根據讀取的信息，利用造型用組合物形成其上再現有所述剖面形狀的第一剖面造型；第二剖面(斷層)造型形成工序根據在所述剖面形狀獲得工序中獲得的所述剖面形狀信息，讀取位於第 一剖面造型上層
的第二層的剖面形狀信息，再根據讀取的信息，利用造型用組合物形成第二剖面造型，該第二剖面造型上再現有所述剖面形狀，並重疊在所述第一剖面造型上；立體造型獲得工序其用於獲得再現有物體形狀的立體造型，該工序與所述第二剖面造型形成工序相同，反覆執行如下工序，即，根據在所述剖面形狀獲得工序中獲得的所述剖面形狀信息，讀取所述欲形成層的剖面形狀信息，再根據讀取的信息，利用造型用組合物形成所述層的剖面造型，該造型上再現有所述剖面形狀，並重疊在前一工序中所獲得的剖面造型上。其中，所述剖面造型形成工序中至少 一個以上的工序包括如下兩工序。造型用組合物層獲得工序使造型用組合物的粉末為層狀，形成造型用組合物層；水分添加工序根據該層的剖面形狀信息，將水分添加在所述造型用組合物層獲得工序中所形成的造型用組合物層上，這樣，使所述造型用組合物層的規定位置潤溼。
造型用組合物可採用公知的物質，但優選含有鈣類物質和聚乙烯醇樹脂的造型用組合物。例如，在所述鈣類物質和所述聚乙烯醇樹脂的總重量為100重量份時，所述聚乙烯醇樹脂的重量份為2重量份~8重量份的造型用組合物。
造型用組合物優選含有4丐類物質、聚乙烯醇樹脂和固化促進劑的造型用組合物。所述固化促進劑為從二水石膏、鹼金屬硫酸鹽、鹼 土類金屬硫酸鹽、鹼金屬氯化物鹽、鹼土類金屬氯化物鹽、無機酸 的銨鹽以及明礬類所構成的群組中選擇出的一種或兩種以上的固化
促進劑。在所述鈣類物質和所述聚乙烯醇樹脂的總重量為100重量 份時，所述聚乙烯醇樹脂為2重量份~8重量份，所述固化促進劑為 0.1重量份 5重量份。此外，該實施方式中的造型用組合物優選只由 鈣類物質、聚乙烯醇樹脂以及固化促進劑組成。
除結晶水之外，這些造型用組合物優選基本上不含水分，還優選 為粉末狀。在造型用組合物用於建築材料時，由於會讓石膏粉末與 水等混合併充分攪拌，使其迅速溶解，所以不會因原料即石膏粉末 的粒度帶來什麼大問題。本發明的造型用組合物也並非必須成為泥 漿狀，所以優選釣類物質粉末的粒度大致相同。從這一點來看，本 發明的鈣類物質可以是在根據JISR1619 (用液體沉積攝影法對細 陶瓷顆粒的粒度分布進行測試的方法)進行粒度分布測試的情況下， 在基於最大值分布士10%的粒度分布範圍內，含有50重量％以上的鈣 類物質分子；優選含有70重量％以上的鈣類物質分子；更優選85 重量％以上的4丐類物質分子；還優選95重量％以上的鈣類物質分子。 可通過反覆進行篩選原料粉末的作業來獲得這種分布。
本發明中，造型用組合物中的鈣類物質優選為石膏。石膏可以是 a型半水石膏、(3型半水石膏或者該二者的混合物，優選a型半水石 膏。因為a型半水石膏比(3型半水石膏的水分少，可與更少的水形 成混煉狀態，從而能促進固化。此外，優選採用安息角較小的半水 石膏，從而可在成型時使粉末均勻擴散，所述安息角是指粉末能形 成斜面的最大傾角。從這一點來看，半水石膏(或造型用組合物) 的安息角可以為30°~45°，優選35°~40°。
此外，對於本發明的聚乙烯醇樹脂沒有特別限制，也可以按需要 採用公知的聚乙烯醇樹脂(聚乙烯醇(-[C (OH) HCH2) ]n-)或適 當具有官能團的聚乙烯醇樹脂)。聚乙烯醇樹脂可以採用皂化物或 其衍生物，通常情況下，該皂化物是通過鹼或酸等皂化催化劑皂化聚醋酸乙烯脂的低級醇溶液而形成的。聚乙烯醇樹脂也可以採用具 有能與醋酸乙烯酯共聚的單體和與醋酸乙烯酯形成共聚物的急化物 等。作為這種能與醋酸乙烯酯共聚的單體，可以是乙烯、丙烯、異
丁烯、a-辛烯、a-十二烯、a-十八烯等烯烴類；丙烯酸、曱基丙烯酸、 丁烯酸、馬來酸、馬來酸酐、衣康酸等不飽和酸類或他們的鹽或單 烷基酯或二烷基酯等；丙烯腈、甲基丙烯腈等腈類；丙烯醯胺、曱 基丙烯醯胺等醯胺類；乙烯基磺酸、烯丙基磺酸、曱基烯丙基磺酸 等烯烴磺酸類或它們的鹽；烷基乙烯醚類；N-丙烯醯胺曱基三曱基 氯化銨；三曱基烯丙基氯化銨；二曱基二烯丙基氯化銨；二曱基烯 丙基乙烯基酮；N-乙烯基吡咯烷酮；氯乙烯；偏二氯乙烯；聚氧乙 烯(曱基)烯丙醚；聚氧丙烯(曱基)烯丙醚等的聚氧化烯(曱基) 烯丙醚；聚氧乙烯(曱基)丙烯酸酯；聚氧丙烯(甲基)丙烯酸酯 等的聚氧化烯(曱基)丙烯酸酯；聚氧乙烯(曱基)丙烯醯胺；聚 氧丙烯(曱基)丙烯醯胺等的聚氧亞烷基(甲基)丙烯醯胺；聚氧 乙烯(1-(曱基)丙烯醯胺-1， l-二曱基丙基)酯；聚氧乙烯乙烯醚； 聚氧丙烯乙歸醚；聚氧乙烯烯丙基胺；聚氧丙烯烯丙基胺；聚氧乙 烯乙烯基胺；聚氧丙烯乙烯基胺等。其中，優選採用醋酸乙烯的均 聚物的皂化物；醋酸乙烯和乙烯、不飽和酸或它們的鹽、烷基酯、 烯烴磺酸或它們的鹽的共聚物皂化物。
與建築材料等不同的是，在本發明中，不需要將造型用組合物放 到模具中，此外也不需要混煉，所以未對聚乙烯醇樹脂的皂化度和 平均聚合度作特別限定。另一方面，因為皂化度不足70摩爾％時就 不能提高立體造型的機械硬度，所以皂化度優選為70摩爾％以上， 更優選為80摩爾％ 99.5摩爾％。對於聚乙烯醇樹脂的平均聚合度， 由於不足2x 102時泥狀物的粘度較低，而超過3x 103時泥狀物的粘度 又過高，難以溶於水，所以聚合度例如為2xl02 3><103,也可以為 5xl02 2.5xl03。如上所述，本發明中不需將造型用組合物放到模具 中，也不需要混煉，所以聚乙烯醇樹脂的聚合度還可以為 3xl03 lxl04。若聚合度太小，則會在向造型用組合物加水使之成泥漿狀時產生石膏沉澱，但因本發明的造型用組合物不需要形成泥漿 狀，所以優選粘度較低且易溶於少量水的聚乙烯醇樹脂，其聚合度
可以為5xl0 1.9x102，也可以為Ixl02~1.5xl02。可按照公知方法通 過調整反應時間或反應條件來控制聚合度或分子量。
聚乙烯醇樹脂完全皂化時的皂化度可以為90摩爾％以上且99.5 摩爾％以下，更優選為98.5摩爾％以上且99.5摩爾％以下。聚乙烯 醇樹脂的粘度優選為lxl0 2xl0mPa.s。可以按照JIS等規格(如 JISK7367 )來測試粘度。
聚乙烯醇樹脂可以是聚乙烯醇樹脂自身，也可以是引入了官能團 的聚乙烯醇衍生物樹脂。此外，也可以是部分引入了官能團的聚乙 烯醇衍生物樹脂、還可以是多種聚乙烯醇樹脂的混合物。所述官能 團可以是乙醯乙醯基、曱矽烷基、季銨鹽基、羧酸基、羧酸的無機 鹽基、磺酸基、磺酸的無機鹽基、酮基、巰基、氨基；也可以是它 們中的一種或兩種以上。其中，優選乙醯乙醯基或曱矽烷基，最優 選的是具有乙醯乙醯基官能團。官能團的比例為可以用官能團置 換所有的羥基(-OH),也可以用官能團置換5% 95%的羥基，還可 以用官能團置換10%~20%、 70%~90%或30% 70%的羥基。尤其是 分子內具有乙醯乙醯基的聚乙烯醇樹脂，其可通過分子內具有的乙 醯乙醯基，與固化促進劑等含有的金屬離子形成螯合物，從而用少 量的水分就能迅速使造型用組合物達到規定的硬度。根據具體情況， 可按照有機合成中的常規方法將上面所述的官能團引入聚乙烯醇樹 脂，也可按照有機合成中的常規方法控制引入的官能團的種類和比 例。
當所述釣類物質和所述聚乙烯醇樹脂的總重量為100重量份時， 所述聚乙烯醇樹脂的重量份為2重量份 8重量份。如後面的實施例 所述，聚乙烯醇樹脂優選為3重量份 7重量份，也可以是3重量份 ~6重量份或4重量份 7重量份，還可以是4重量份 6重量份、4.5 重量份 5.5重量份。若聚乙烯醇樹脂太少，則不能獲得適當的硬度。類物質的組合物，也可以是4丐類物質和聚乙烯醇樹脂的混合物。不
管採用何種造型用組合物，都優選為粉末狀，粉末的大小優選與上 述範圍相同。
本發明的固化促進劑是從二水石膏、鹼金屬硫酸鹽、鹼土類金屬 疏酸鹽、鹼金屬氯化物鹽、鹼土類金屬氯化物鹽、無機酸的銨鹽、 明礬類構成的群組中選擇出的一種或兩種以上的固化促進劑。鹼金
屬碌u酸鹽可以是錄u酸鈉、石克酸鉀。石威土類金屬碌b酸鹽可以是硫酸鎂、
硫酸4丐和硫酸鋇。石威金屬氯化物鹽可以是氯化鋰、氯化鈉和氯化鉀。
鹼土類金屬氯化物鹽可以是氯化鎂和氯化4丐。無機酸的銨鹽可以是
鹽酸4妄(ammonium hydrochloride),明石凡類可以是十二水石克酸鋁鉀 (十二水硫酸鉀鋁)A1K( S04 )2.12H20等鉀明礬；AlNa( S04 )212H20 等鈉明礬；NH4A1 ( S04) 2.12H20等銨明礬。其中，優選是從硫酸 鎂、氯化鈉、硫酸鈉、硫酸鈣構成的群組中選擇出的一種或兩種以 上。此外，優選採用二水石膏和除二水石膏以外的其他成分，即，
或兩種以上。固化促進劑優選含有金屬鹽，因為這種固化促進劑在 具有規定的官能團的聚乙烯醇之間形成螯合結構，可提高立體造型 或骨模型的硬度。
在添加固化促進劑的情況下，若4丐類物質和聚乙烯醇樹脂的總重 量為100重量份，固化促進劑可以為0.1重量份 5重量份。當以二 水石膏作為固化促進劑時，二水石膏的含量可以為0.5重量份 5重 量份。當固化促進劑中不含二水石膏時，若石膏和聚乙烯醇樹脂的 總重量為100重量份，固化促進劑的含量可以為0.1重量份 5重量 份，優選為0.1重量份 3重量份，更優選為0.3重量份 2重量份， 還優選為0.4重量份 1.5重量份。
可採用造型成形用組合物中的公知方法，將固化促進劑加在造型 成形用組合物中。在可保持本發明造型成形用組合物的功能的範圍 內，本發明的造型成形用組合物也可採用上述之外的公知成分。
當按照快速原型法(RP法)製造立體造型時，在用於形成骨模型的立體造型的製造方法中，通常是採用上述任意一種粉末狀造型 用組合物。由於採用了這種造型用組合物，所以即使重疊多個添加 有少量水分(水、交聯劑水溶液、RP裝置中所採用的公知的粘結劑 水溶液等)的層，也可迅速形成具有足夠硬度而保持該中間產品形 狀不變的立體造型。此外，優選用少量的水粘結上下相鄰並具有一 定硬度的各層來形成一體式立體造型。如果只是採用現有技術的造 型用組合物，則不能獲得具有上述特性的立體造型，但採用本發明 的造型用組合物，則可實現本發明的立體造型製造方法。
具體而言，用於形成骨模型的立體造型的製造方法是一種再現物 體形狀的立體造型製造方法，該方法包括如下工序。剖面形狀獲得
工序(步驟A1):根據物體的三維形狀信息，獲得所述三維形狀在 分成多層後得到的各層的剖面形狀信息；第一剖面(斷層)塑像工 序(步驟A2-1):根據在所述剖面形狀獲得工序中獲得的所述剖面 形狀信息，讀取第一層的剖面形狀信息，再根據讀取的信息，利用 造型用組合物形成其上再現有所述剖面形狀的第 一剖面造型；第二 剖面(斷層)塑像工序(步驟A2-2):根據在所述剖面形狀獲得工 序中獲得的所述剖面形狀信息，讀取位於所述第 一剖面造型上層的 第二層的剖面形狀信息，再根據讀取的信息，利用造型用組合物形 成第二剖面造型，該第二剖面造型上再現有所述剖面形狀並重疊在 所述第一剖面造型上；立體造型獲得工序(步驟A2-n):其用於獲 得再現有物體形狀的立體造型，該工序與所述第二剖麵塑像工序相 同，反覆執行如下工序，即，根據在所述剖面形狀獲得工序中獲得 的所述剖面形狀信息，讀取所述欲形成層的剖面形狀信息，再根據 讀取的信息，利用造型用組合物形成所述層的剖面造型，該造型上 再現有所述剖面形狀，並重疊在前一工序中所獲得的剖面造型上。 其中，所述剖面造型形成工序中至少一個以上的工序包括如下兩工 序。造型用組合物層獲得工序使上述任何一個工序中所述的造型 用組合物的粉末為層狀，形成造型用組合物層；水分添加工序根 據該層的剖面形狀信息，將水分添加在所述造型用組合物層獲得工序中所形成的造型用組合物層上，這樣，使所述造型用組合物層的 規定位置潤溼。下面，具體說明各工序。
剖面形狀獲得工序(步驟Al)是指，用於根據物體的三維形狀 信息，獲得所述三維形狀在分成多層後得到的各層的剖面形狀信息 的工序。對於上述立體造型的製造方法，用於形成骨模型的立體造 型的製造方法的優選實施方式為，所述各層的剖面形狀信息中包括 各層的顏色識別信息，在所述水分添加工序中按照所述顏色識另'J信 息添加含有著色成分的水分。
可通過所謂的快速原型法中採用的公知裝置使工序等程序化，容 易地實施所述用於形成骨模型的立體造型的製造方法。具體而言， 可通過安裝有快速原型法用程序的計算機等容易地實施該方法。該 計算機具有輸入輸出部、CPU等控制部、運算部以及存儲器，通過
接口等輸入輸出部與用於製造立體造型的立體造型製造部相連接。 立體造型製造部包括活動式工作檯，其可根據所述計算機輸出的 指令而上下移動，以形成立體造型；造型用組合物層形成部，為了 在所述活動式工作檯上形成造型用組合物層，其根據所述計算機輸
形成造型用組合物層；印刷部，其根據計算機輸出的指令，將水或 規定水溶液添加到所述造型用組合物層上。
在剖面形狀獲得工序中，可先根據多張X射線照片等獲得對象 物的三維形狀信息，再獲得該三維形狀的在分成由多層構成的剖面 形狀後的圖像。植入物或人工骨的三維形狀例如可按如下方式來獲 得。首先，為了獲得用於填充缺損部分的植入物或人工骨，可通過 計算機模擬與對象部位對稱的骨的形狀，從而獲得對象物的三維形 狀信息，這是因為，通常情況下缺損部分具有原本大致呈左右對稱 形狀的部分(如，右腳的骨骼與左腳的骨骼)。然後，例如在製造 牙齒用植入物等情況下，患處自身形狀可能不適宜再現，此時，可 以以周圍的牙齒或骨骼的形狀作為參考，用3DCG(三維計算機圖形 技術)等描繪對象物的形狀，並將其輸入計算機，由此獲得三維形狀信息，此時，計算機也可根據該三維形狀獲得各剖面形狀信息。
具體而言，當來自指針設備的輸入信號輸入CPU時，CPU則根據輸 入的信號讀取CD-ROM或硬碟等存儲部中存儲的控制程序。然後， CPU根據控制程序的指令，掃描存儲部中存儲的X射線照片圖像等， 集中多個掃描的二維圖像，由此獲得三維形狀的圖像。此時，因X 射線照片等中骨骼等部位和軟組織等部位的顏色深淺不同，所以在 掃描X射線照片而獲得圖像時，除了可通過顏色深淺大為不同的部 位獲得輪廓之外，還可通過判斷該輪廓所包圍部位的顏色深淺是否 為規定值範圍，或通過比較輪廓所包圍部位之間的顏色深淺，來獲 得骨骼等部位和軟組織等部位的圖案信息，並將該信息存儲起來。 在獲得三維形狀的圖像後，例如，按照z軸(從地面到空中的方向) 等某一方向將該三維形狀切成薄片，從而獲得多層中各層的剖面形 狀。
當在骨模型上描繪等高線時，可根據獲得的物體形狀(製造的骨 模型的形狀)按照公知方法來分析高度，然後按照各高度間隔描繪 等高線。具體而言，快速原型法是通過重疊多層來製造立體造型的 方法，因此，在形成各層時，可用顏色來劃分各層的最下部或最上 部。例如，可在每隔2層 100層時就對一層著色。這樣，則可獲得 描繪有各適當高度的等高線的骨模型。具體而言，各層的規定部分 上均用著色劑或墨著色，或者，按照程序在規定的各層上形成添加
有著色劑等的層，並按照該程序來製造模型。
當在骨模型上描繪等高線時，例如可執行如下程序設置獲得的
骨模型的方向(正面方向)，使得其三維數據可顯示在二維監視器 中，並將網格應用在該二維數據上，然後在模型上描繪該網格。
可根據來自指針設備等的輸入信息適當調整各層的厚度，也可按 照預先設定的值來控制各層的厚度。若各層的厚度太厚，則不能獲 得精緻的固化體，也不能通過印刷機構等將水滴添加到各層上來獲 得能保持形狀的硬度。若各層的厚度太薄，則需要獲得很多剖面造 型，從而只會增加計算機硬體資源的負擔，在形成造型時也需要花費較多的時間。從這一點來看，各層的厚度可以是lxl0^im 5mm, 也可以是lxl0Vm lmm。各層的厚度優選均勻，也可以不均勻。
第一剖麵塑像工序(步驟A2-l)是指，根據在所述剖面形狀獲 得工序中獲得的所述剖面形狀信息，讀取第 一 層的剖面形狀信息， 再根據讀取的信息，利用造型用組合物形成其上再現有所述剖面形 狀的第一剖面造型。
第二剖麵塑像工序(步驟A2-2)是指，根據在所述剖面形狀獲 得工序中獲得的所述剖面形狀信息，讀取位於所述第 一剖麵塑像上 層的第二層的剖面形狀信息，再根據讀取的信息，利用造型用組合 物形成第二剖面造型，該第二剖面造型上再現有所述剖面形狀，並 重疊在所述第一剖面造型上。
接下來，與所述第二剖面造型形成工序相同，反覆執行如下工序 根據在所述剖面形狀獲得工序中獲得的所述剖面形狀信息，讀取所 述欲形成層的剖面形狀信息，再根據讀取的信息，利用造型用組合 物形成所述層的剖面造型，該造型上再現有所述剖面形狀，並重疊 在前一工序中所獲得的剖面造型上。
在再現物體形狀的立體造型的製造方法中，所述剖麵塑像工序中 至少一個以上的工序包括如下兩工序。造型用組合物層獲得工序 使上述任何一項所述造型用組合物的粉末為層狀，形成造型用組合 物層；水分添加工序根據該層的剖面形狀信息，將水分添加在所 述造型用組合物層獲得工序中所形成的造型用組合物層上，這樣， 使所述造型用組合物層的規定位置潤溼。
下面，說明剖面造型形成工序的實施例。各剖面造型形成工序中， CPU接收控制程序的指令，讀取造型用組合物層的厚度信息，並從 輸入輸出裝置輸出該信息。接收到該厚度信息的立體造型製造部根 據所述計算機的指令，使活動式工作檯向下移動。此時，向下移動 的距離與造型用組合物層的厚度相對應。該上下移動的距離信息也 從計算機中輸出，工作檯根據該移動距離信息進行移動。當各層的 厚度相同時，立體造型製造部的存儲部則存儲該信息，並可在形成各層時使用相同的信息。
接下來，CPU接收控制程序的指令，例如，讀取造型用組合物
層的厚度信息，並運算適於形成造型用組合物層所需的造型用組合 物的量，然後從輸入輸出部輸出。該量可以是固定的，當其被傳輸 到立體造型製造部後，立體造型製造部的存儲部則將該信息存儲起 來，從而在形成各層時可使用相同的信息。立體造型製造部在接收 到該造型用組合物層的信息後，根據所述計算機輸出的指令，通過
儲存部中取出，並將該粉末放在工作檯上。立體造型製造部可通過 使塗刷器或抹刀適當移動來控制造型用組合物層，使其均勻。這樣， 可在活動式工作檯上(已經形成有層時，則是在先形成的造型用組 合物層上)形成造型用組合物層。
接下來，CPU接收控制程序的指令，讀取各層的剖面形狀或圖
案信息，然後從輸入輸出部輸出。立體造型製造部根據計算機輸出 的指令使印刷部工作，將水或規定水溶液(水、交聯劑水溶液、快 速原型法所採用的粘結劑水溶液等)添加到所述造型用組合物層上。
採用^^知的印刷^/L控制^L構就可容易地實現這種結構。此外，此時
所添加的水或水溶液的組成、濃度、量等各條件都可適當調整。例 如，從指針設備等輸入上述各條件的信息，並將輸入的信息存儲在
計算機的存儲部中，根據所述各條件的信息，CPU讀取需要的信息
並通過運算部進行運算，控制印刷部的運轉。此外，也可採用普通 的印刷技術，在印刷部中添加水滴等來替代墨。所述造型用組合物 層中所添加的液體粘結材料既可以是有機物又可以是無機物。代表 性的有機粘結材料是聚合樹脂或聚碳矽氮烷這樣的陶瓷前體。無機 粘結劑用在粘結劑與最終物配合使用的情況下，通常釆用矽石。
通常情況下，會在形成各層的階段反覆執行如下動作加入與促 進水合反應所需水分量相同或更多的水分，並使其乾燥。但本發明 的立體造型製造方法(本發明的固化物製造方法)中，不需要在上 述階段充分進行石膏的水合反應。因此，在各剖麵塑像工序中，例如，當造型用組合物充分水合所需要的水分量為100重量份時，所 添加的水分量例如可以是1重量份~50重量份，也可以是1重量份~20 重量份、2重量份~10重量份或3重量份~5重量份。這樣少量的水分 不會讓石膏的水合反應充分進行。但可以通過它迅速獲得其硬度足 夠維持最低限度硬度的層。此外，因水分量較少，所以可防止水向 不希望的部分擴散，從而可獲得具有所需剖面結構的層。尤其是在 獲得具有兩種以上圖案的剖面結構等情況下，不讓兩種以上的水或 水溶液混合是非常重要的，通過添加少量的水分，則可有效地防止 兩種以上的水或水〉容液混合。
在反覆執行剖麵塑像工序之後，優選進行乾燥，直到獲得的層壓 體具有一定程度的硬度。乾燥可在低溫高溼的環境(例如，溼度 0% 10%,溫度50°C 2xl02°C )下進行，也可在常溫常壓的環境下進 行。常溫常壓下的乾燥時間可根據獲得的立體造型的大小、水分含 量、各層的厚度等適當調整，如1分鐘 1小時、5分鐘 3xl0分鐘 或5分鐘 2xl0分鐘。即，本發明在採用快速原型法時，採用了含有 較多聚乙烯醇樹脂的造型用組合物，所以可迅速獲得硬度較高的立 體造型。在這一階段，造型用組合物不需要含有足夠的水分，因而 可大大縮短乾燥時間。乾燥後則可獲得再現有物體形狀的立體造型。 乾燥優選在排氣工序中進行，例如，通過減壓來排氣等，由此能極 其迅速地進行乾燥。
按照上述方式獲得的立體造型很有可能未進行石膏的水合反應。 因此，與充分進行了水合反應而獲得的立體造型相比，前者的硬度 可能較低。但是，通過在水分較少的狀態下來形成圖案，可防止水 分擴散到不希望的部分上而導致該部分固化。因此，可以說該立體 造型的製造方法對於迅速製造具有精緻外形的立體造型是非常有用 的。此外，因為水化反應未充分進行，所以儘管按照上述方式所獲 得的立體造型具有精巧的外形，但可以預見立體造型的硬度較低。 因此，若想獲得足夠的硬度，可按照後述的固化物製造方法進行水 合反應。如上所述，骨模型製造方法總體上是按照如下方式來獲得固化
物即，將上述各工序中獲得的立體造型浸漬在水或水溶液中，從 而通過水分來促進石膏的水合反應，然後對造型進行乾燥，由此獲 得具有足夠硬度的固化物。
即，骨模型製造方法大致包括如下工序。石膏粉末除去工序(步 驟B1):用於從按照上述任意一種立體造型製造方法獲得的立體造 型上，除去未固化的造型用組合物的粉末；水分添加工序(步驟B2): 用於將水分添加到所述石膏粉末除去工序中已除去粉末的立體造型 上；乾燥工序(步驟B3):用於乾燥在所述水分添加工序中添加有 水分的立體造型。下面說明各工序。
石膏粉末除去工序(步驟B1)是指，從立體造型上除去未固化 的造型用組合物的粉末。該工序中，例如可通過噴槍朝立體造型噴 氣，吹掉未固化的石膏粉末。風量或噴槍的形狀等可通過公知技術 適當調整。石膏粉末除去工序所需的時間也可適當調整，例如5分 鍾 1小時，優選10分鐘 30分鐘。
水分添加工序(步驟B2)是指將水分添加到所述石膏粉末除 去工序中已除去粉末的立體造型上。該水分添加工序中，優選加入 足夠石膏進行水合反應的水分到立體造型上。該水分添加工序中， 可以將立體造型浸漬在水或規定水溶液中。此時，由於粉末已經在 前面的石膏粉末除去工序中除去，所以可防止與立體造型的外形無 關的造型用組合物的粉末附著到立體造型上。
對於本發明的骨模型製造方法，其優選實施方式為，所述水分添 加工序(步驟B2)包括噴霧工序(步驟B2-1),通過朝所述石膏 粉末除去工序中已除去粉末的立體造型上噴射霧狀水分，或者，使 立體造型暴露在高溼環境下，使水分附著在立體造型的表面上；浸 漬工序(步驟B2-2),在所述噴霧工序之後將立體造型浸漬在水中。
當將獲得的立體造型立即浸漬在水中時，立體圖可能會出現變形 (潰形)。因此，鑑於該情況，本實施方式的骨模型製造方法經過 了如下工序首先，將水分添加在獲得的立體造型表面(優選整個表面)上，從而通過石膏的水合反應加速至少表面上的固化反應(優 選乾燥)，從而可防止立體造型變形，然後，將立體造型浸漬到水 中，由此可充分加速固化反應。噴霧工序中，例如採用公知的噴霧 將水或規定水溶液(優選水、交聯劑水溶液或粘結劑水溶液)噴射 到立體造型的表面上。或者使立體造型暴露在高溼環境下，這樣將 水等附著到立體造型的表面上。本發明中，也可在噴射水分之後對 立體造型進行乾燥，然後將其浸漬到水中。乾燥可在低溫高溼的環
境(例如，溼度0%~10%,溫度50°C~2xl02°C )下進行,也可在常溫 常壓的環境下進行。常溫常壓下的乾燥時間可根據獲得的立體造型 的大小、水分含量、各層的厚度等適當調整，如lxl0分鐘 2小時、 15分鐘 1小時或2x10分鐘 4xl0分鐘。浸漬工序中，將立體造型 浸漬在充足的水或水溶液中。浸漬時間也可根據立體造型的大小適 當調整，如1x10分鐘 2小時、15分鐘 1小時或2x10分鐘 4xl0 分鐘。
對於上述骨模型的製造方法，其優選實施方式為，所述水分添加 工序(步驟B2)包括(1 ) (3)中任意一種工序。(1)噴霧工序 和浸漬工序。所述噴霧工序是指，在所述石膏粉末除去工序中已除 去粉末的立體造型上噴射霧狀水分，或者使立體造型暴露在高溼環 境下，由此將水分附著到立體造型的表面上；所述浸漬工序是指， 在所述噴霧工序之後，將立體造型浸漬在交聯劑水溶液中；(2)噴 霧工序和浸漬工序。所述噴霧工序是指，在所述石膏粉末除去工序 中已除去粉末的立體造型上噴射霧狀交聯劑水溶液，或者使立體造 型暴露在交聯劑水溶液的高溼環境下，由此將交聯劑水溶液附著到 立體造型的表面上；所述浸漬工序是指，在所述噴霧工序之後，將 立體造型浸漬在交聯劑水溶液中；(3 )噴霧工序和浸漬工序。所述 噴霧工序是指，在所述石膏粉末除去工序中已除去粉末的立體造型 上噴射霧狀水分，或者使立體造型暴露在高溼環境下，由此將水分 附著到立體造型的表面上；所述浸漬工序是指，在所述噴霧工序之 後，將立體造型浸漬在水中，再將立體造型浸漬在交聯劑水溶液中。其中，當採用具有乙醯乙醯基的變性聚乙烯醇樹脂時，優選工序(1 ) 或工序(3)。其原因在於，從立體造型的硬度或骨模型的均一性來 看，優選在利用水促進形成螯合結構之後用交聯劑促進交聯反應。
由此，通過添加交聯劑水溶液等交聯劑，可促進立體造型中的交 聯反應，並可獲得具有足夠硬度的骨模型。此外，也可按上述方式 來實施噴霧工序和浸漬工序。交聯劑水溶液的濃度可根據所採用的 聚乙烯醇樹脂的種類或想獲得的固化物的硬度等而適當調整。具體
而言，交聯劑水溶液的濃度可以為lxlO々容積Q/。 2x10容積％，優選 為lxlO"容積o/o 1.5x10容積％。作為交聯劑，可代替乙二胺或二乙 醇胺等胺類交聯劑，或者與它們一起適當使用如下物質甲醛或乙 二醛等的醛類化合物；三聚氰胺-曱醛縮合物或尿素-曱醛縮合物等羥 曱基類化合物；硼酸或硼砂等含硼化合物；2, 4曱苯二異氰酸酯、2， 6曱苯二異氰酸酯、間-亞苯基二異氰酸酯、對-亞苯基二異氰酸酯或 4，4，-二苯基曱烷二異氰酸酯等異氰酸酯類化合物；或矽烷偶聯劑等。 其中，交聯劑優選釆用乙二胺或二乙醇胺等的胺類交聯劑，具體原 因可通過後述實施例予以證明，交聯劑更優選採用乙二胺、二乙醇 胺或該二者。
乾燥工序是使在所述水分添加工序中添加有水分的立體造型幹 燥的工序(步驟B3 )。乾燥可在低溫高溼的環境(例如，溼度0%~10%, 溫度50°C 2xl02°C )下進行，也可在常溫常壓的環境下進行。常溫常 壓下的乾燥時間可根據立體造型的大小、水分含量、各層的厚度等 適當調整，4。l小時 4天、4小時 3天或6小時 兩天。
本發明優選比較迅速地製造骨模型，所以乾燥時間優選為1小時 4小時。
3-2.造型材料填充工序(步驟2)
造型材料填充工序是對在所述骨模型製造工序中獲得的骨模型 的骨缺損部分填充造型材料的工序。通過填充造型材料，可獲得骨 填充材造型。
對於造型材料並沒有特別限定，只要能獲得骨填充材造型即可，例如可採用公知的造型材料。但造型材料優選是為能與骨模型相區 別的材料。具體而言，優選X射線透過率、紅外線透過率或紫外線
透過率與所述骨模型不同的造型材料；例如，當造型材料固化成填 充材造型時，其X射線透過率、紅外線透過率或紫外線透過率可分 別為骨模型的X射線透過率、紅外線透過率或紫外線透過率的90% 以下或110%以上。若造型材料具有這樣的X射線透過率、紅外線透 過率或紫外線透過率，則能容易地將填充有造型材料的骨填充材造 型與骨模型區分開。這種造型材料可以是與骨模型的原料相同，並
具有著色劑、金屬粉末或金屬氧化物粉末等的材料。
造型材料例如可以以蠟成分(例如，牙科用蠟)作為主要成分。 蠟不僅可以是固體石臘，還可以是蜂蠟、微晶蠟、達馬樹脂、松香、 小燭樹蠟、巴西棕櫚蠟、褐煤蠟之一或它們的混合物，其中，優選 以固體石臘作為主要成分。以固體石臘作為主要成分的造型材料可 以是通過蜂蠟或微晶蠟來增加柔軟性和粘合性的造型材料；添加 有達馬樹脂或松香來改善硬度和強度同時增加粘合性的造型材料； 添加有高熔點的巴西棕櫚蠟來增強蠟的表面光澤度的造型材料。作 為烴類樹脂和乙烯-醋酸乙烯共聚物樹脂混合後的合成樹脂，優選在 固體石蠟中加入i 5重量％的乙烯-醋酸乙烯共聚物樹脂。牙科用蠟
可以是固體石臘、條形滾蠟(口一卩7夕'》7 、7夕只)、鑄造用條形 蠟(，口 ， O >7 夕只)、牙床邊緣形成用條形蠟(- AO 7 7夕X )、萬能齒科蠟(7° 口工一f 4卩r 一 7 '乂夕久)、蠟堤 (^ 4卜卩厶義f >f 、;/夕)或雕刻蠟(力一匕乂夕、、7 7夕義)等。 通過凝膠滲透色語(GPC)測定的蠟的數量平均分子量(Mn)可以 為400 5000, ^f尤選為800 5000,更優選為1000 3000，還優選為 1500~2500。通過GPC測定的蠟的重量平均分子量與數量平均分子 量之比(Mw/Mn)可以為4.0以下，優選為3.5以下，更優選為3.0 以下。重量平均分子量(Mw)和數量平均分子量(Mn)是通過凝 膠滲透色錯(GPC)測得的聚苯乙烯換算值。本實施方式中的GPC 測定是在溫度為140°C、溶劑為鄰二氯苯的條件下進行的。蠟的顏色可以是牙科常用的紅色，除此之外，也可以是白色、黃 色或黑色等。白色蠟是通過將白色顏料氧化鈦混合在固體石蠟等蠟 中製成。黃色蠟例如是通過將黃色顏料鈦黃混合在固體石蠟等蠟中 製成，鈦黃是氧化鈦的一種。黑色蠟例如是通過將黑色顏料苯胺黑 混合在固體石蠟等蠟中製成。
造型材料優選含有無機粉末、有機粉末、高級脂肪酸的金屬鹽粉 末、顏料、著色劑、金屬粉末、金屬氧化物粉末等，從而可使固定
有造型材料的骨填充材造型能在x射線透過率、紅外線透過率或紫
外線透過率方面與骨模型區分開。
無機粉末可以是氧化鈦、氧化鋯、氧化鋅、氧化鈰、氧化鎂、硫
酸鋇、硫酸4丐、硫酸鎂、碳酸4丐、碳酸鎂、滑石、雲母、高嶺土、 絹雲母、白雲母、合成雲母、金雲母、紅雲母、黑雲母、鋰雲母、 石圭酸、無水-圭酸、》圭酸鋁、^圭酸4美、；圭酸4美鋁、-圭酸釣、》圭酸鋇、 矽酸鍶、鴒酸金屬鹽、羥磷灰石、蛭石、氫氧化鋁製品(商品名 乂、 4 ^ ， 4卜)、斑脫土、蒙脫土、鋰蒙脫石、沸石、陶瓷粉末、 二代磷酸鈣、氧化鋁、氫氧化鋁、氮化硼、矽石等。
有機粉末可以是聚醯胺粉末、聚酯粉末、聚乙烯粉末、聚丙烯粉 末、聚苯乙烯粉末、聚氨酯、苯代三聚氰胺粉末、聚甲基苯代三聚 氰胺粉末、四氟乙烯粉末、聚曱基丙烯酸甲酯粉末、纖維素、絲粉、 尼龍粉、尼龍12、尼龍6、具有二曱基矽酮交聯結構的交聯矽細粉、 聚曱基倍半矽氧烷的細粉、苯乙烯-丙烯酸共聚物、二乙烯基苯-苯乙 烯共聚物、乙烯樹脂、脲醛樹脂、酚樹脂、氟樹脂、矽酮樹脂、丙 烯酸樹脂、三聚氰胺曱醛樹脂、環氧樹脂、聚碳樹脂、微晶纖維素 粉末、澱粉粉末、月桂醯賴氨酸等。此外，也可採用大部分由-[Si-O-]n-結構構成的有機粉末。此時，分子的一部分可具有-Si( CH2CH2)m-Si-結構。
高級脂肪酸的金屬鹽粉末(金屬皂)可以是硬脂酸鋅、硬脂酸鋁、 硬脂酸鈣、硬脂酸鎂、豆蔻酸鋅、豆蔻酸鎂、鯨蠟醇磷酸酯鋅、鯨 蠟醇磷酸酯鈣、鯨蠟醇磷酸鋅鈉。有色顏料可以是氧化鐵、氫氧化鐵、鈦酸鐵的無機紅色顏料；？ 氧化鐵等無機褐色顏料；黃氧化鐵、黃土等無機黃色顏料；黑氧化 鐵、炭黑等的無機黑色顏料；錳紫、鈷紫等無機紫色顏料；氫氧化 鉻、氧化鉻、氧化鈷、鈦酸鈷等無機綠色顏料；鐵藍、群青等無機 藍色顏料；瀝青類色澱顏料；天然色澱顏料以及其複合在一起的合 成樹脂粉末等。
珠光顏料可以是具有氧化鈦塗層的雲母、氯氧化鉍、具有氧化鈦 塗層的氯氧化鉍、具有氧化鈦塗層的滑石、魚鱗箔(fish scale guanine)、具有氧化鈦塗層的彩色雲母等。
金屬粉末顏料可以是鋁粉末、銅粉末、不鏽鋼粉末等。 天然色素可以是選自胭脂紅酸、紫膠色酸、紅花素、巴西木素、 藏紅花素等的粉末。在不影響本發明效果的範圍內，這些粉末可以 是粉末的組合，也可以是用普通的油、矽油、氟化合物或表面活性 劑等處理過的粉末，例如，可以是具有反應性的含氫聚矽氧烷；具 有水解烷氧基矽烷基團的有機聚矽氧烷；具有水解曱矽烷基的丙烯 矽類共聚物；根據需要，也可採用其中一種或二種以上的組合物。
具體情況下，色素可以是所述的氧化鈦等。金屬粉末或金屬氧化物
粉末也沒有特別限定，可根據情況採用公知的物質。金屬粉末或金
屬氧化物粉末優選氧化鈦，更優選銳鈦型或金紅石型氧化鈦。金屬
粉末或金屬氧化物粉末的粒度(根據JISR1619分析的粒度)可以是
lxl02nm以上且5xl03nm以下，優選為5xl02nm以上且3><103nm以
下。如後面實施例所述，造型材料可以是含有總重量的90%以上(優
選為95%以上)的蠟，並含有總重量的2%以上5%以下的金屬粉末
或金屬氧化物粉末，優選含有總重量的3%以上4%以下的金屬粉末
或金屬氧化物粉末。
由於骨模型是根據RP法等製成的反映患者骨狀態的模型，所以 醫生等可將造型材料填充在該骨模型的骨缺損部分上。這樣，由於
是外科醫生自己直接在精確的骨模型上形成填充材造型，所以可獲 得外科醫生用起來比較趁手的骨填充材。由於造型材料的主要成分是如固體石蠟等，所以可通過熱水等來增強造型材料的柔軟性，因 此優選在該狀態下裝入可填充骨缺損部分的造型材料。此外，在對 骨模型的骨缺陷部分填充造型材料時，造型材料可被自動填充在骨 模型的骨缺陷部分上。
由於填充在骨模型的骨缺陷部分上的造型材料是以例如固體石 蠟作為主要成分，所以可通過靜置使其固化，變成骨填充材造型。 該骨填充材造型是用於對患者進行治療等的骨填充材，並與骨缺損 部分在形狀上的高精確度一致。
3-3.骨填充材製造工序(步驟3)
骨填充材製造工序是指，根據造型材料填充工序中填充在骨模型 的骨缺損部分上的造型材料(或骨填充材造型)，製造用於填充骨 缺損部分的骨填充材。造型材料填充工序中，造型材料是填充在骨 模型的骨缺損部分上。造型材料固化成的骨填充材造型在某些方面 能與骨模型相區別。因此，優選採用這種骨填充材造型等來製造骨
填充材。此外，可根據獲得的骨填充材造型的形狀製造模具，再通 過粉末注射成型法或對其修改後的方法來製造骨填充材。
具體而言，可按照如下方式來製造骨填充材即，由於骨填充材 造型與骨模型具有不同的X射線透過率或反射率，所以可通過X射 線CT對各包含有骨填充材造型的骨模型進行攝影，然後將獲得的X 射線透過率或反射率發送到PC等控制裝置，控制裝置根據X射線 透過率或反射率的差異來確定骨填充材造型的形狀，並將骨填充材 的形狀信息發送給骨填充材製造裝置，骨填充材製造裝置根據所述 形狀信息輸出用於製造骨填充材的指令。該製造裝置例如是基於RP 法的骨填充材的製造裝置，骨填充材可以按照RP法或前述方法來制 造。在按照RP法來製造骨填充材的情況下，原料粉末可釆用以下說 明的磷酸鈣類物質等化合物粉末。
下面，按照粉末注塑成型法來說明骨填充材的製造方法。骨填充
材的製造方法大致具有如下工序。混煉工序對具有鈣類物質的原 材料和具有粘結劑的材料進行混煉的工序；成型工序採用具有模具的注塑成型機，通過注塑成型法將在所述混煉工序中獲得的混煉
物形成具有規定形狀的成型體；粘結劑去除(脫脂)工序用於去 除所述成型工序中獲得的成型體所含的粘結劑，獲得脫脂體；燒結 工序對所述粘結劑去除工序中獲得的脫脂體加熱並燒結，獲得燒 結體。此外，該方法也可包括對成型體進行後處理的後處理工序等 公知工序。
由於按照骨填充材的製造方法獲得的各骨填充材大小均勻，所以 即使骨填充材中含有藥劑時，也可加入適量的藥劑。此外，由於骨 填充材的密度均勻且大小可控，所以在加入多個骨填充材的情況下， 可在維持各骨填充材的強度的情況下獲得適當的空隙率。下面，對 骨填充材的製造方法的各工序進行說明。
混煉工序對含有4丐類物質的原材料和具有粘結劑的材料進行混 煉的工序。該工序中，優選採用粉末狀原料。混煉工序中，混合原 料粉末和粘結劑等輔助材料，使他們形成適於注塑成型的形狀。
粉末狀原料可以是鈣類物質。所述鈣類物質可以是磷酸鈣類物 質、碳酸4丐類物質、乳酸鈣以及葡萄糖酸鈣，其中，優選磷酸鈣類 物質或碳酸鉤類物質。具體而言，原料粉末即磷酸4丐類物質可以是 如下物質中任意一種或任意兩種以上，即，羥基磷灰石、碳酸磚灰 石、氟磷灰石、氯磷灰石、(3-TCP、 a-TCP、偏磷酸鈣、磷酸四鈣、 磷酸氬釣、磷酸二氫鈣、焦磷酸鈣、磷酸八鈣、它們的鹽或溶劑和 二水合物。其中，優選(3-TCP或羥基磷灰石。碳酸鈣類物質可以是 碳酸4丐和^_酸氫釣，其中，優選碳酸鈣。本實施方式中，原料粉末 不限於上述物質，可根據情況採用作為骨填充材原料使用的公知物 質。
若原料粉末太小，則需要很多粘結劑，從而會破壞獲得的骨填充 材的物理特性。若原料粉末太大，則有可能進入成型機的螺杆和料 筒之間的間隙內而卡住，或者可能不能順利進行燒結。本發明中， 基本上是採用粉末注塑成型，但粉末注塑成型中所使用的原料粉末 並非總是是金屬粉末。根據實驗結果，原料粉末的大小例如可以為0.01|im 100iam (即，0.01pm以上，100pm以下。下面對範圍的限定 方式也與此相同)。優選為0.1pm 20(am。在粉末冶金學中，例如採 用大小約為100pm的粉末。如日本發明專利公開公報特開 2004-97259號(所述專利文獻l)中所記載，釆用粒度為150jim以 下的羥基磷灰石(該公報的0025段)。但本發明優選採用粒度 較小的粉末，以提高由原料粉末和粘結劑混煉而成的混煉物的流動 性，並提高燒結後的密度。此外，雖然本發明所製造的骨填充材要 求一定程度的強度，但當其填充在生物體內時，是假定被破骨細胞 等侵蝕。從這一點上來，粉末的大小可以是0.1^im 50(im,優選 0.5(im~10|im。
混煉工序中，將粘結劑等除原材料以外的材料(一種或多種化合 物)混合在原材料中。該粘結劑可以是(曱基)丙烯酸類樹脂、蠟 潤滑劑、(優選除(曱基)丙烯酸類樹脂以外的熱塑性樹脂)、以 及具有潤滑劑的物質。曱基丙烯酸類樹脂或丙烯酸類樹脂可以是曱 基丙烯酸樹脂或丙烯酸樹脂。具體而言，可以是甲基丙烯酸正丁酯 聚合物、曱基丙烯酸曱酯聚合物或曱基丙烯酸正丁酯和曱基丙烯酸 曱酯的共聚物。甲基丙烯酸類樹脂或丙烯酸類樹脂的分子量沒有特 別限定，但優選對其適當調整，以便不破壞獲得的骨填充材的物理 特性，例如，其重量平均分子量可以是Ixl03 lxl05。粘結劑中的甲 基丙烯酸類樹脂或丙烯酸類樹脂的含量沒有特別限定，但優選對其 適當調整，以便不破壞獲得的骨填充材的物理特性，如1重量％ 50 重量％。
蠟潤滑劑的熔點可以是40。C 10(TC,優選為40°C~70°C。這種熔 點的蠟例如可以是公知的固體石蠟。通過採用這種熔點的蠟，在注 塑成型時成型體能容易地從模具脫開。本發明中，更優選採用熔點 為6(TC 65。C的蠟潤滑劑，此時，即使不長時間地冷卻模具，也可將 成型體從模具中取出。
蠟潤滑劑可以是如下物質中的一種或兩種以上。即，液態石蠟、 鯊烯、角鯊烷等烴油；油酸、妥爾油、異硬脂酸等高脂肪酸；月桂醇、油醇、異硬脂醇、辛基月桂醇等高級醇；曱基聚矽氧烷、苯曱 基聚矽氧烷、曱基氫聚矽氧烷、十曱基聚矽氧烷等矽油；肉豆蔻酸 異丙酯、棕櫚酸異丙酯、月桂酸己酯、油酸油酯、油酸癸酯、辛基 十二醇肉豆蔻酸酯、二曱基辛酸十六烷基酯、鄰苯二曱酸二乙酯、 鄰苯二曱酸二丁酯等酯；鱘梨油、山茶油，海龜油，澳大利亞堅果 油，玉米油，香油、衝兆仁油，麥胚油、油茶油，蓖麻油，亞麻子油， 紅花油，棉籽油，紫蘇子油，大豆油、花生油、茶籽油、榧子油、 米糠油、西蒙得木油、杏仁油、橄欖油、胡蘿蔔油、葡萄籽油、菜 籽油、山茶油、卵黃油、羊毛脂油、貂油等動植物油類；甘油、雙 甘油、三甘油、三辛酸甘油、三異棕櫚酸甘油等甘油。蠟潤滑劑的 熔點可根據這些原料的分子量或組分比而適當調整。
蠟潤滑劑的分子量沒有特別限定，但優選對其適當調整，以便不 破壞獲得的骨填充材的物理特性，例如，其重量平均分子量可以是 Ixl02~lxl06。粘結劑中的蠟潤滑劑的含量沒有特別限定，但優選對 其適當調整，以便不破壞獲得的骨填充材的物理特性，如1重量％ 50 重量％。
熱塑性樹脂可以是縮醛樹脂、(甲基)丙烯酸樹脂、聚烯烴樹脂、 乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚乙烯醇縮丁醛中的一種或兩種以上。本 發明中的熱塑性樹脂優選採用除(曱基)丙烯酸樹脂和(曱基)丙 烯酸類樹脂以外的樹脂。其中，優選採用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。
熱塑性樹脂的分子量沒有特別限定，但優選對其適當調整，以便 不破壞獲得的骨填充材的物理特性，例如，其重量平均分子量可以 是Ixl03 llxl05。粘結劑中的蠟潤滑劑的含量沒有特別限定，但優 選對其適當調整，以便不破壞獲得的骨填充材的物理特性，如1重 量％ 50重量％。
潤滑劑(除蠟潤滑劑以外的潤滑劑)可以是硬脂酸、硬脂酸鹽、 硬脂酸水合物、硬脂酸鹽水合物、d-C5烷基硬脂酸(CrC5烷基表 示具有i 5個碳原子的烷基。下面與此相同。)中的一種或二種以 上；或者它們之一與聚乙二醇；或者它們之一與聚甘油。潤滑劑的含量沒有特別限定，但優選對其適當調整，以便不破壞獲得的骨填
充材的物理特性，如0.5重量％~15重量％。通過採用這些潤滑劑， 可容易地將成型體從模具中取出。此外，潤滑劑也可起到分散劑的 作用。
鄰苯二曱酸酯類是另一種構成粘結劑的化合物。據報導，鄰苯二 曱酸酯類對生物體有害，因此，優選實施方式中讓粘結劑大致完全 熱分解，從而也可讓粘結劑中含有鄰苯二曱酸酯類這種生物親和性 較差的化合物。這種鄰苯二曱酸酯類可以是鄰苯二甲酸二丁酯等的 CrC5烷基鄰苯二甲酸鹽。通過採用這種鄰苯二曱酸酯類，可獲得物 理特性更好的骨填充材。
鄰苯二曱酸酯類的分子量沒有特別限定，但優選對其適當調整，
以便不破壞獲得的骨填充材的物理特性，例如，其重量平均分子量 可以是Ixl04 lxl07。鄰苯二曱酸酯類優選是不易揮發的物質。鄰笨 二曱酸酯類的含量沒有特別限定，但優選對其適當調整，以便不破 壞獲得的骨填充材的物理特性，例如，0重量％ 20重量％,優選為 0.5重量％~15重量％。
粘結劑可在後面的粘結劑去除工序等中通過熱分解等去除。即， 具有粘結劑的部分基本上變成空隙。因此，通過控制加在原材料中 的粘結劑的量，可調整獲得的骨填充材的空隙率和強度。但通常情 況下，需要在原材料的粒子之間填充足夠量粘結劑。其原因在於， 如果粘結劑的添加量太少，則不能獲得適當的流動性，從而會引起 缺料或空縫等成型缺陷以及獲得的成型體的形狀或密度不均勻的缺 陷。因此，在原材料的重量為100重量份的情況下，粘結劑的添加 量可以是10重量份~100重量份，也可以是20重量份 50重量份。 原材料與粘結劑的配比可以是25容積％ 70容積％，優選為30容積 % 55容積％，更優選為35容積％~45容積％。
對於骨填充材的製造方法，其優選實施例為，在"具有鈣類物質
的原材料和具有粘結劑的材料，，中含有玻璃成分。玻璃成分可以是 以二氧化矽為主要成分的石英玻璃；含有5重量％~20重量％的B203的硼矽酸鹽玻璃；含有5重量％~40重量％的鉛的鉛玻璃；含有5重 量％~30重量％的鉀的鉀玻璃；具有氟化鈉、氟化鋁、氟化鍶的氟鋁 矽酸鹽玻璃；或這些玻璃中之一與硼酸、氧化鑭、氧化釓、氧化鈮、 氧化鋯或鋇中一種或兩種以上的混合物。通過加入玻璃成分，可降 低燒結體的燒結性，在燒結體上形成微小的裂縫和孔，從而可獲得 適於培養細胞的優選骨填充材。此外，因玻璃成分可提高骨填充材
的強度，所以即使產生裂縫和孔，也可獲得具有希望強度的骨填充 材。玻璃成分可以釆用鈦、鈦合金、鈷鉻合金、不鏽鋼、氧化鋁、 氧化鋯或適量這些物質的混合物。也可採用磷灰石(Ca1 ( P04) 60 ) 等的磷酸鈣類結晶或CaO-Si02-MgO-P205類結晶玻璃等的磷酸鈣類 結晶玻璃。
優選根據所需的骨填充材物理特性來適當調整玻璃成分的添加 量，例如，在原材料的重量為100重量份的情況下，玻璃成分的添 加量可以是1重量份 20重量份，也可以是2重量份~10重量份。混 煉材料中玻璃成分的配比可以是1容積％~20容積％,優選為2容積 % 10容積％,更優選為3容積％ 10容積％。
對於骨填充材的製造方法，其優選實施例為，在"具有鈣類物質 的原材料和具有粘結劑的材料"中含有鹽分或糖分(優選為鹽分)。 若含有鹽分或糖分，則可降低燒結體的燒結性，在燒結體上形成微
骨填充材後，通過將其浸漬到水等中可除去鹽分或糖分，獲得多孔 質的骨填充材，從而可獲得適於培養細胞的優選骨填充材。作為鹽 分或糖分，可根據情況採用公知的鹽分或糖分。鹽分是可在水等中 溶解但不在粘結劑的熱分解溫度下熱分解的鹽分，尤其優選無機鹽， 具體而言，可以是氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣或碳酸鈣。作為糖分， 可根據情況釆用蔗糖、葡萄糖、果糖等公知的糖分。本發明的優選 實施例是，在含有鹽分或糖分或者不含有鹽分或糖分這兩種情況下 加入熱分解成分。熱分解成分是指，在混合工序中不熱分解但在成 型工序和燒結工序中熱分解或在比成型工序和燒結工序中的加熱溫度高的溫度下熱分解的成分。由於這種熱分解成分在成型中、燒結 中、燒結後的任何一個階段都可熱分解，所以可獲得具有適當空隙 的骨填充材。
優選根據所需的骨填充材物理特性來適當調整鹽分或糖分的添
加量。例如，在原材料的重量為100重量份的情況下，鹽分或糖分 的添加量可以是1重量份~20重量份，也可以是2重量份~10重量份。 混煉材料中鹽分或糖分的配比可以是1容積％~30容積％，優選為2 容積％~20容積％,更優選為3容積％~10容積％。此外，在添加有熱 分解成分的情況下，優選添加等量的鹽分或糖分。
混煉工序中，對所述原料粉末和粘結劑等進行混合，由此獲得用 於注塑成型的化合物。若原料粉末未均勻混合，則會出現成型體的 外形尺寸不佳等問題。尤其是，從藥物加入量為定量的角度來看， 由於優選所述骨填充材的形狀是固定的，所以儘量讓原料均勻混合。
優選根據粘結劑的種類等適當調整混煉工序中的溫度。若該溫度 太低，則粉末狀原料和粘結劑不易混合，若該溫度太高，則粘結劑 容易熱分解，所以該溫度可以是110。C 240。C,優選為130。C 19(TC, 更優選為140°C 160°C。
為了讓原料均勻混煉，混煉工序中需要很長的時間。但是，如果 該時間太長，粘結劑則會在混煉過程中熱分解。因此，優選根據粘 結劑的種類等適當調整混煉工序的時間，該時間可以為30分鐘 5 小時，也可以是45分鐘 1.5小時。
混煉工序中採用的混煉機例如可以是加壓式混煉機、單軸或雙軸 擠出式混煉機。由於本發明所獲得的骨填充材是準備用於移植的醫 療器械，所以最好避免因混煉機的葉片磨損而使得骨填充材中混入 雜質的情況。從這一點來看，混煉機的葉片最好由硬度高的材料制 成，優選採用進行了表面處理而具有錫塗層等表面保護層的葉片。
混煉工序例如可按如下方式進行。先將混煉機加熱到預先設定的 溫度，然後將熔點高的粘結劑投入混煉機。在粘結劑的熔融進行到 一定程度之後，投入原料粉末。然後，將熔點低的粘結劑與原料粉末一起投入混煉機，在投入1/2容積量~4/5容積量的原料後，投入 DBP (鄰苯二曱酸二丁酯)等低揮發性成分，然後投入剩餘的原材 料。這樣，通過在混煉工序開始時就混煉高熔點的粘結劑(高粘性) 和原料粉末，可使粉末的集合體分散。
具體而言，向混煉機投入(曱基)丙烯酸類樹脂和所述乙烯-醋 酸乙烯酯共聚物，在混煉二者的同時，向混煉機中投入所述原材料、 所述固體石蠟和所述硬脂酸，在混煉這些物質的同時，再向混煉機 中投入所述鄰苯二曱酸二丁酯。通過按這種方式來進行混煉，可獲 得注塑成型所用的混合物。
但因本發明中所獲得的骨填充材今後可取代骨，所以可通過在成 型品上設置較小的裂縫來促進對骨的取代。從這一點來看，混煉時 間例如可以是15分鐘~30分鐘，也可以是8(TC 100。C。
成型工序是用於通過注塑成型獲得規定形狀成型體的工序。骨填 充材優選具有從正四面體的中心向各頂點延伸的4個突起部的形狀， 下面對用於製造這種骨填充材的模具的例子進行說明。所述模具可 包括固定側模具和活動側模具，其中，固定側模具上設置有用於注 入材料的注入口 (門)；活動側模具在注入材料時與所述固定側模 具接觸但在成型後與所述固定側分開。
成型工序中優選採用注塑成型機來進行注塑成型。注塑成型機沒 有特別限定，根據情況可採用公知的注塑成型機。注塑成型機可以 是立式或臥式；高壓式、中壓式或低壓式；柱塞式或螺杆式等。其 中，優選採用臥式螺杆式(優選採用高壓式)注塑成型機，以便用 所述磷酸4丐類物質來製造微小的骨填充材。但是，當螺杆或料筒的 磨損等產生的雜質混入成型體時，雖然對於普通的成型體不會有什 麼大問題，但若想將骨填充材放在生物體內就有問題。因此，優選 在螺杆的表面上設置氮化鈦塗層等磨損保護層。
粘結劑去除工序是指，用於去除所述成型工序中獲得的成型體所 含的粘結劑以獲得脫脂體的工序。粘結劑去除工序也可稱為脫脂工 序。若該粘結劑去除工序中沒有徹底去除粘結劑，則會在後序的燒結工序中出現成型體皸裂或膨脹的情況。人們希望的是，脫脂工序 中在不出現變形或裂開等缺陷的情況下完成對粘結劑的去除。去除 粘結劑的方法有升華法、自然乾燥法、溶劑抽出法以及加熱脫脂法 等多種方法，其中，優選加熱脫脂法。加熱脫脂法又包括在大氣環 境下、減壓環境下、加壓環境下以及保護氣體環境下進行等多種方 法，其中，優選在大氣環境下進行加熱脫脂。在將成型體投入脫脂 爐時，優選將該成型體放置在陶瓷定位機上(多孔緻密質)。當成 型體比較大時(壁較厚)，優選採用氧化鋁等的多孔質定位機。此 外，最好注意定位才几上的汙垢和定位機加熱後其上掉下的部分，以 避免它們成為雜質混在成型體內。
粘結劑去除工序中，例如相應於粘結劑所含樹脂的熱分解溫度， 具有多級升溫時間和維持時間。尤其可通過使熱分解溫度較低的樹 脂有效地熱分解來提高燒結性。本發明中，由於使溫度上升，所以 可使熱分解溫度較低的樹脂有效地熱分解。在優選實施方式中，不 管骨填充材是否填充在生物體內，粘結劑中都可含有生物體親和性 不佳的化合物。多數情況下，這種化合物是熔點特別低的粘結劑。 因此，為了在升溫工序中使熔點較低的粘結劑完全蒸發，優選使溫
度較緩慢地上升。具體而言，在溫度達到110。C 300。C的第一維持期 間之前(優選在達到230。C 250。C的期間內),按照1°。/小時 3><102。。/ 小時的方式來升溫，優照選按lxl(TC/小時 2xl2。C/小時的方式來升 溫，更優選按照2xlO。C/小時 5xlO。C/小時的方式來升溫，或按照 3xlO。C/小時 4xlO。C/小時的方式來升溫。維持工序例如可以為2x10 分鐘 5小時，優選為3x10分鐘 2小時。
燒結工序是用於對粘結劑去除工序中獲得的成型體進行加熱的 工序。如日本發明專利公開公報特開2004-97259號(所述專利文獻 1)所記載，在125。C下燒結1小時(該公報的0025段)。但本 發明的優選實施方式是，將成型體從大氣環境加熱到最高溫度為 9xlO^C l.lxlhC的狀態。這是為了在例如採用a-TCP等原材料的 情況下，有效地將其轉換成卩-TCP。高溫維持時間例如可以為5xl(T1小時 3小時。燒結工序中，在升溫工序(及維持工序)之後通常是 冷卻工序。冷卻工序可採用7>知的冷卻方法。包括冷卻時間在內的 燒結時間例如可以為6小時 5xl0小時，優選為lxlO小時 3xlO小 時。成型溫度可以為 1x102°C~1.5x102°C 。才莫具溫度可以為 lxlO°C~3xlO°C。
具體而言，如消除推桿痕跡和清洗成型體。
除了原料粉末以外，優選添加其他公知的藥劑。這樣，由於本發 明所製造的骨填充材的體積大致相同，所以骨填充材可起到藥劑載 體的作用。該添加的藥劑優選為高溫下也不會破壞其活性的藥劑。
骨填充材也可稱作為骨填補劑，其被填充在骨缺損部位。骨填充 材可以以其自身的狀態保持在生物體內，但優選替代生物體內的骨 組織。骨填充材的組分可採用公知的組分，如具有鈣類物質的組分。 鈣類物質可以是磷酸鈣類物質、碳酸鈣類物質或二者，具體而言， 可以是羥基磷灰石、碳酸磷灰石、氟磷灰石、氯磷灰石、(3-TCP、a-TCP、 偏磷酸釣、磷酸四鈣、磷酸八鈣、磷酸氫鈣、磷酸二氫鈣、焦磷酸 4丐、它們的鹽或溶劑化物中任意一種或任意兩種以上。
本發明中，優選骨填充材內含有適當藥劑。具體而言，在製造骨 填充材的工序中，優選在磷酸鈣類物質等骨填充材的主要成分中添 加適當藥劑。
本發明中，還優選在製造的骨填充材上浸漬或塗敷適當藥劑。藥 劑的塗敷方法包括浸漬塗敷法、噴射塗敷法和旋轉塗敷法。即，先 讓藥劑溶解在公知的藥劑學所允許的稀釋劑(溶劑)中，獲得醫藥 組合物，再利用該醫藥組合物來進行所述浸漬塗敷、噴射塗敷或旋 轉塗敷。其中，優選浸漬塗敷。當將藥劑浸漬塗敷在骨填充材上時， 藥劑則浸漬在骨填充材的表面或內部。即，本發明可提供一種浸漬 或塗敷有規定藥劑的骨填充材。下述藥劑可混合在通過RP法等製造 骨填充材時所用的原料內。
本發明骨填充材的優選實施方式是，所述藥劑包括骨或軟骨形成促進劑(具有軟骨形成促進因子)、關節疾病治療劑、骨或軟骨疾 病預防劑、骨或軟骨疾病治療劑、骨再生劑、骨吸收抑制劑、血管 新生促進劑、抗菌劑、抗生素或抗癌劑。本發明骨填充材的優選實 施方式是，所述藥劑包括下述分子結構(1)所表示的噻吩並吲唑衍
生物(thienoindazole derivative )。該分子結構(1 )所表示的蓬吩並 吲唑衍生物(4， 5-二氫-l-曱基-lH-p塞吩[3, 4-g]巧l唑衍生物)例如 可按照日本發明專利公開公報特開2002-356419號所記載的方法來 製造。優選本發明的骨填充材中含有有效量的藥劑，以獲得規定的 效果。即，因本發明中可採用公知的藥劑，所以可根據情況調整該 藥劑的含量，以便在骨填充材中加入所需量(有效量)的藥劑，從 而可在其特定用途上有效地發揮作用。
(分子結構(1 )中，R'可以是羧醯胺基(-CH(NH2) (C02H)), -CH ( NH2) ( S03H ) , -CH ( NH2) ( S02NHR" ) , -CH ( NH2) (PO (NH2) OH以及-CH (NH2) ( PO ( OR" ) OH )(其中，分 子結構中的Rn表示碳原子為1 5的直鏈烷基)。R '優選是羧醯胺 基。)
骨或軟骨形成促進劑是可促進骨或軟骨形成的藥劑，其可採用公 知的藥劑，具體而言，軟骨形成促進劑可以是國際公開2002-087620 號小冊子所公開的如下物質，即，2-[l-(2,2-二乙氧基-乙基)-3-(3-對曱苯基-脲基)-2,3-二氫-111-吲哚-3-基]-^對曱苯基-乙醯胺(2-[1-(2，2一Diethoxy-Gthyl)隱3隱(3-p—tolyl—urddo )-2,3-dihydro-lH-indol-3-yl]-N-p-tolyl-acetamide)。軟骨形成促進劑可 以是骨形成促進因子。骨形成促進因子通常被稱作為BMP (Bonemorphogenetic protein;骨形成蛋白)，該BMP是一種骨誘導 物質或軟骨誘導物質，其從細胞外作用在未分化的間充質細胞上， 使其遺傳性狀分化為軟骨細胞和造骨細胞。骨形成促進因子可以是 BMP1 13。本發明中，若採用BMP藥劑時，該BMP既可以是基因 重組的BMP,又可以是從Dunn骨肉瘤中分離並純化得到的BMP (Takaoka， k., Biomedical Research, 2(5)466-471(1981))，其可通 過公知的製造方法獲得。
關節疾病治療劑包括p38MAP激酶抑制劑(WO00/64894等中 公開的蓬唑類化合物等)；基質金屬蛋白酶抑制劑(MMPI);脫氫 皮質醇、氫化可的松、甲基強的松龍、糖皮質激素類倍他米松以及 倍他米松等抗炎症甾體製劑；吲哚美辛、雙氯芬酸、氯索洛芬、布 洛芬、吡羅昔康、舒林酸等非甾體類消炎止痛劑。
骨或軟骨疾病預防劑或者骨或軟骨疾病治療劑例如包括如下非 肽類骨形成促進物質和難溶性肽類骨形成促進物質中任意一種或兩 種以上的混合物，該非肽類骨形成促進物質例如是前列腺素Al衍生 物、維生素D衍生物、維生素K2衍生物、二十碳五晞酸衍生物、苄 基磷酸、雙膦酸衍生物、性激素衍生物、酚磺酞衍生物、苯並噻喃 或苯並慮平(benzothiepine )的衍生物、噻吩並吲唑書亍生物、四烯甲 萘醌衍生物、賽菊芋黃素衍生物。這些物質中任何一種都可通過公 知的方法獲得。骨或軟骨疾病預防劑中既可含有預防骨或軟骨疾病 發生病變的藥劑，又可含有防止預防骨或軟骨疾病發展的藥劑，還 可同時具有這兩種藥劑。
骨再生劑包括如下物質中任意一種或兩種以上的混合物，即，鈣 調蛋白、放射菌素D、環孢菌素A、硫酸葡萄糖胺、鹽酸葡萄糖胺、 骨髓提取物、磷酸鈣、乳酸/羥乙酸/s-己內酯共聚物、富含血小板血 漿、人骨髓間充質細胞。這些物質均可通過公知的方法獲得。
骨吸收抑制物質包括雌激素劑、降血4丐素以及二碳磷酸鹽化合物中的任意 一 種或兩種以上的混合物。這些物質均可通過公知的方法 獲得。
血管新生促進劑包括如下物質中任意 一 種或兩種以上的混合物，
即，靛藍胭脂紅；4-[1^-曱基-:^- (2-苯基乙基)氨基]-l- (3, 5-二曱 基-4-丙氨基苯曱醯基)哌啶；4-(5H-7， 8， 9, 10-四氫-5, 7, 7， 10, 10-五曱基苯並[e]萘並[2， 3-b][1, 4]二氮雜草-13-基)苯曱酸； 激活蛋白C;尾加壓素II樣多肽化合物；成纖維細胞生長因子(FGF) (包括鹼性FGF和酸性FGF);血管內皮細胞生長因子(VEGF ) (優選血小板衍生因子)；肝細胞生長因子(HGF);血管生成素 (包括血管生成素-1和血管生成素-2。)；血小板衍生生長因子 (PDGF);胰島素樣生長因子(IGF)或平滑肌胚胎型肌球蛋白重 鏈(SMemb)。其中，優選成纖維細胞生長因子(Hockel, M.etal.， Arch.Surg., No.128, p.423, 1993 )。成纖維細胞生長因子優選為磁^ 性成纖維細胞生長因子(bFGF),具體而言，如曲弗明(重組基因)。 即，本發明骨填充材的一優選實施方式為，在所述骨填充材中，所 述藥劑具有曲弗明、其鹽、其溶劑化物或其藥物前體。"其鹽"是指 曲弗明的鹽，具體的鹽與前面所述的鹽相同。"其溶劑化物"是指曲 弗明的溶劑化物，具體的溶劑化物與前面所述的溶劑化物相同。"其 藥物前體"是指曲弗明的藥物前體，在其藥物前體進入生物體內等 後，會轉變成曲弗明、其電離物(離子)或其鹽等。具體而言，其 藥物前體具有氨基等保護基，該保護基在生物體內時會脫落，從而 可與曲弗明起到相同的作用。
抗菌劑或抗生素可釆用公知的抗菌劑或抗生素。具體而言，抗菌 劑或抗生素可以是如下物質中任意 一種或兩種以上的混合物。即， 磺胺醋醯(sulfacetamide)、磺胺曱二唑(sulfamethizol)、磺胺二 曱嘧啶(sulfadimidine)、磺胺曱基嘧啶等磺胺劑(sulfadiazine); 氯黴素(chloramphenicol: CP)、曱碸黴素(tiamphenicol )等氯黴 素類抗菌劑；氧氟沙星(Ofloxacin: OFLX )、環丙沙星(ciprofloxacin: CPFX )、恩氟沙星(e訓floxacin )、洛米沙星(lomefloxacin: LFLX )、，氟沙星(rufloxacin)、左氧氟沙星(levofloxacin: LVFX)、氟羅 沙星(fleroxacin: FLRX)、那氟沙星(nadifloxacin: NDFX)、諾 氟沙星(norfloxacin: NFLX)、施怕沙星(sparfloxacin: SPFX)等 查啉酮類抗菌劑；梭鏈孢酸(fusidicacid: FA);鐮孢真菌素 (fusafungine );石壽黴素(fosfomycin: FOM);莫匹羅星(mupirocin: MUP);溴莫普林(brodimoprim );地紅黴素(dirithromycin ); 千青黴素(benzylpenicillin: PCG)、普魯卡因青黴素G (普魯卡因 青黴素G的鹽，penicillin G procaine )、千星青黴素(卡星青黴素的 鹽，benzathine penicillin )、苯氧曱基青黴素(phenoxymethylpenicillin|; Penicillin V )、甲氧苯青黴素(methicillin )、氨節青黴素(ampicillin: ABPC)、氯唑西林(cloxacillin: MCIPC )、羧苄青黴素(carbenicillin )、 匹氨青黴素(pivampicillin: PVPC )、羥氨苄青黴素(AMPC )、酞 氨西林(talampicillin: TAPC )、巴氨西林(bacampicillin: BAPC )、 替卡西林(ticarcillin: TIPC )、阿洛西林(azlocillin )、美洛西林 (mezlocillin)、匹美西林(pivmecillinam: PMPC)、。底拉西沖木 (piperacillin: PIPC )、阿莫西林-克拉維酸(amoxicillin: AMPC/clavulanic-acid: CVA; co-amoxiclav ))、阿巾白西林(apalcillin )、 替莫西林(temocillin )、替卡西林-克拉維酸(ticarcillin/clavulanic acid: CVA)、氨卞西沖木-舒巴坦(ampicillin: ABPC/sulbactam: SBT)、 舒他西林(sultamicillin: SBTPC )、旅拉西林-他佐巴坦(piperacillin: PIPC/tazobactam: TAZ)等青黴素類抗生素；鏈黴素(streptomycin: SM)等鏈黴素類抗生素；氯四環素(chlortetracycline)、金黴素 (aureomycin)、 氯黴素(chloramphenicol: CP) 、 土黴素 (oxytetracycline: OTC )、去曱氯四環素(demethylchlortetracycline )、 去曱基金黴素、去曱基金黴素註冊商標、賴曱環素(lymecycline)、 強力黴素(doxycycline: DOXY) 、 二曱胺四環素(minocycline: MINO)等四環素類抗生素；新黴素(neomycin)、奇》文線菌素 (spectinomycin: SPCM )、慶大黴素(gentamycin: GM )、託普黴 素(tobramycin: TOB)、阿米卡星(amikacin: AMK)、小諾米星(mic腿omicin: MCR)、異帕米星(isepamicin: ISP)、阿貝卡星
(arbekacin: ABK)等氨基糖苷類抗生素；紅黴素(erythromycin: EM)、螺J走黴素(spiramycin: SPM)、 羅紅黴素(roxithromycin: RXM )、阿齊紅黴素(azithromycin: AZM )、麥迪黴素(midecamycin: MDM)、克拉仙黴素(clarithromycin: CAM)等大環內酯類抗生素； 萬古黴素(vancomycin: VCM)、替考拉寧(teicoplanin: TEIC)等 糖肽類抗生素；黏菌素(colistin: CL)等多肽類抗生素；維及黴素
(virginiamycin )、普那黴素(pristinamycin )等鏈陽性菌素類抗生 素；氯林可黴素(clindamycin: CLDM)等林可黴素類抗生素；頭孢 氨千(cephalexin: CEX)、頭孢唑啉(cefazolin: CEZ)、頭孢拉定
(cefradine: CED)、頭孢羥氨千(cefadroxil: CDX)、頭孢孟多
(cefamandole: CMD)、頭孢呋辛(cefuroxime: CXM)、頭孢克 洛(cefaclor: CCL)、頭孢瘞肟(cefotaxime: CTX)、頭孢磺啶
(cefsulodin: CFS )、頭孢派酮(cefperazone )、頭孢替安(cefotiam: CTM)、頭孑包曲+》(ceftriaxone: CTRX )、頭孑包曱月虧(cefmenoxime: CMX)、頭孢他定，(ceftazidime: CAZ )、頭孢唑肟(ceftiroxime )、 頭孢羥千磺峻(cefonicid)、頭孢匹胺(cefpiramide: CPM)、頭孢 哌酉同-舒巴坦(cefoperazone: CPZ/sulbactam: SBT)、頭孢泊月虧
(cefpodoxime: CPDX )、頭孑包J也口秦(cefodizime )、頭孑包;也尼(cefdinir: CFDN)、頭孑包J也美(cefetamet: CEMT)、頭孢匹羅(cefpirome: CPR)、頭孢丙烯(cefprozil)、頭孢丁烯(七7工T 4 7、、 7工7 )
(ceftibufen)、頭孢吡肟(cefepime: CFPM )等先鋒黴素類抗生素； 頭孢西丁 (cefoxitin: CFX)、頭孢美唑(cefmetazole: CMZ)、頭 孢替坦(cefotetan: CTT )等頭黴素類抗生素；拉氧頭孢(latamoxef: LMOX)、氟氧頭孢(flomoxef: FMOX)等氧頭孢烯類抗生素；亞 胺培南一西司他丁 ( imipenem: IPM/cilastatin: CS;泰能註冊商 標)等碳青黴烯類抗生素；氨曲南(aztreonam: AZT)等單環內醯 胺類抗生素；氯拉卡比(loracarbef: LCBF )等碳頭孢烯類抗生素； 帕尼培南-倍他米隆(panipenem: PAPM/betamipron: BP)等碳青黴烯類抗生素；泰利黴素(telithromycin: TEL)等酮內酯類抗生素。
抗癌劑是用於治療或預防癌症的藥品。其可採用公知的抗癌劑。 具體而言，包括OK-432 (商品名為溶鏈菌)等抗癌溶鏈菌製劑；雲 芝多糖K、蘑菇多糖、裂殖菌多糖、西索菲蘭等抗癌多糖體；絲裂 黴素C (商品名為絲裂黴素等)、放射菌素D (商品名為可美淨)、 鹽酸博萊黴素(商品名為博萊黴素)、硫酸博萊黴素(商品名為博 萊黴素-S)、鹽酸道諾黴素(商品名為道諾黴素)、鹽酸亞德裡亞 黴素(商品名為阿黴素)、新制癌菌素(商品名為新制癌菌素)、 鹽酸阿柔比星(商品名為阿克拉黴素)、鹽酸表柔比星(商品名為 表柔比星)等抗癌抗生素；長春鹼這樣的有絲分裂抑制劑；順二氯 二氨鉑、碳鉑、環磷醯胺這樣的烷化劑；如5-氟尿嘧啶、阿糖胞苷 和羥基脲(hydroxyurea) 、 N-{5-[N- (3, 4-二氬-2-曱基-4-氧代壹唑 啉-6-基曱基)-N-曱氨基]-2-噻吩曱醯}-L-穀氨酸這樣的抗代謝劑；亞 德裡亞黴素和博來黴素這樣的抗癌抗生素；如天門冬醯胺酶這樣的 酶；依託泊苷這樣的拓樸異構酶抑制劑；幹擾素這樣的生物反應修 飾劑；"NOLVADEX"(三苯氧胺)這樣的抗雌激素；"CASODEX" 這樣的抗雌激素物質；氟尿嘧啶、喃氟啶、替加氟-尿嘧啶和甲氨蝶 呤這樣的抗代謝劑；長春新鹼這樣的植物鹼基；絲裂黴素C、放射 菌素D、鹽酸博萊黴素、硫酸博萊黴素、鹽酸道諾黴素、鹽酸亞德 裡亞黴素、新制癌菌素、鹽酸阿柔比星、阿克拉黴素、鹽酸表柔比 星這樣的抗癌抗生素；環三磷。秦-鉑絡合物複合體(cyclotri phosphazene-platinum complex )、順柏-鉑絡合物複合體等鉑絡合物。 由於人們希望本發明的骨填充材能促進其在生物體內對骨的替 代，所以可將具有特定的多肽或基因的藥劑浸漬在骨填充材中或塗 敷在其表面上。這種多肽或基因包括鹼性成纖維細胞生長因子 (bFGF);血小板衍生生長因子(PDGF);胰島素、胰島素樣生長 因子(IGF);肝細胞生長因子(HGF);膠質細胞源性神經營養因 子(GDNF);神經營養因子(NF);激素；細胞因子；骨形成因 子(BMP);轉化生長因子(TGF);血管內皮細胞生長因子(VGEF )。其中，優選促進血管新生和/或骨形成的生長因子。這種生長因子例
如包括骨形成因子(BMP)、骨生長因子(BGF)、血管內皮細胞生長因子(VGEF)和轉化生長因子(TGF)。具體而言，如日本發明專利公報特許3713290號所公開的鈣結合蛋白基因。骨填充材中可含有有效量的用於基因治療的基因。基因可在其自身的狀態下(棵
露狀態)以膠束狀包含在骨填充材中，或者以轉換成病毒載體等公知載體的基因重組載體形式包含在骨填充材中。藥劑也可以是公知的基因抗體。
可按照常規方法根據公知的鹼基順序來調整基因。例如，按照如下方法來調整靶向基因的cDNA:即，先從造骨細胞中提取RNA，並根據公知的鹼基順序合成引物(引子)，然後用PCR法進行克隆，這樣，則可調整靶向基因的cDNA。此外，也可採用市售的基因。
對於本發明的骨填充材，其優選實施方式為，所述骨填充材中含有穩定劑。作為穩定劑，可採用聚合物等中所用的公知穩定劑，也可此藥學中所允許的穩定劑。本發明的骨填充材大部分能在生物體內長時間保持其強度。但由於生物體存在蛋白酶等酶，所以假定骨填充材會在早期被分解。因此，本發明的優選實施方式是，穩定劑中含有蛋白酶抑制劑等抑制劑。這種抑制劑可採用公知的酶抑制劑。具體而言，蛋白酶抑制劑可以是如下物質中的任意一種或兩種以上。即，4-(2-氨乙基)苯磺醯氟;抑肽酶(Aprotinin);貝他茵(Bestain );鈣蛋白酶抑制劑I ;鈣蛋白酶抑制劑II;胰凝乳蛋白酶抑制劑(Chymostain ) ; 3, 4-二氯異香豆素(3,4畫Dichloroisocoumarin );E-64; EDTA; EGTA;乳胞素(Lactacystin );亮肽素(Leupeptin );MG-115, MG-132;胃蛋白酶抑制劑(PepstainA);苯基曱磺醯氟；蛋白酶體抑制劑I;對曱苯磺醯-L-賴氨酸氯曱基酮；對曱苯磺醯-L-苯丙氨酸氯曱基酮；或酪氨酸酶抑制劑。這些蛋白酵抑制劑是市售抑制劑，其抑制濃度也是公知的。對於由本發明的骨填充材所形成的化合物，其優選實施方式為，該化合物在生物體內長時間保持其強度，且使藥劑具緩釋性。因此，本發明的骨填充材，優選為所述蛋白酶抑制劑的含量為其1次給藥量的2倍 100倍，更優選為1次給藥量的2倍~50倍。蛋白酶抑制劑的具體含量可根據所用蛋白酶抑制劑的種類的不同而不同，但優選含有能有效發揮作用的量(有效量)，通常情況下，每lg骨填充材中含有0.1昭 0.5mg的蛋白酶抑制劑；也可含有1(ig 0.1mg的蛋白酶抑制劑；還可含有10|ig~0.1mg的蛋白酶抑制劑；蛋白酶抑制劑具體的加入量大致與所加骨填充材的位置的容積成t匕例地變化。
本發明中，還優選將粘合性給予劑浸漬在骨填充材(或燒結工序中獲得的燒結體)內，或將其塗敷在製造的骨填充材(或燒結工序
況下，也可讓粘合性給予劑與原料粉末混合，從而獲得原料粉末中混合有粘合性給予劑的骨填充材(此時，不僅骨填充材的表面上具有粘合性給予劑，而且表面被骨置換而新出現的表面上也具有粘合性給予劑，所以可保持粘結性)。此外，粘合性給予劑也可以粉末狀態散布在成型體或燒結體的表面上。通過混合很多骨填充材和粉末狀粘合性給予劑並適當攪拌來混合粉末，可讓粘合性給予劑附著在骨填充材的表面上。可讓粘合性給予劑與所述藥劑 一起浸漬在骨填充材(或燒結工序中獲得的燒結體)內，或塗敷在骨填充材(或燒結工序中獲得的燒結體)上。也可只讓粘合性給予劑浸漬在骨填充材(或燒結工序中獲得的燒結體)內，或塗敷在骨填充材(或燒結工序中獲得的燒結體)上。粘合性給予劑是用於提高骨填充材之間粘合凝聚性的作用劑，其優選是這樣一種物質，即，其在粘合性給予劑獨立存在時不具有較強的粘合性，但當在生物體內與體內細胞等接觸時粘合凝聚性則會變強。具體而言，粘合性給予劑可以是凝血酶。凝血酶是容易使血液凝固的酶中的一種。凝血酶在生物體內的作用是生成纖維蛋白，纖維蛋白是使血液凝固的血液凝固物質。通過凝血酶所生成的纖維蛋白，容易使血液凝固。從而，若以凝血酶作為粘合性給予劑時，則可增強骨填充材表面的粘合凝聚性。這樣，可將骨填充材彼此固定，提高骨填充材整體的強度。可以按照與上述藥劑相同的方式將與上述藥劑等量的凝血酶浸漬在在骨填充材(或燒結工序中獲得的燒結體)內，或將其塗敷在骨填充材(或燒結工序中獲得的燒結體)上。
"其鹽"是指上述化合物的鹽，尤其是指藥學中所允許的所述化合物的鹽。本說明書中的"藥學中所允許的"的意思是指不會對接受者有害。本發明中的多磷酸可通過常規的方法製成多磷酸鹽。該鹽例
如可以是鈉鹽、鉀鹽、鋰鹽等鹼金屬鹽；鈣鹽、鎂鹽等鹼土類金屬鹽；鋁鹽、鐵鹽、鋅鹽、銅鹽、鎳鹽、鈷鹽等金屬鹽；銨鹽等無機鹽；叔辛基胺鹽(t-octylamine salt) 、 二千基胺鹽、嗎啉鹽、葡萄糖胺鹽、苯基甘氨酸烷基酯鹽、乙二胺鹽、N-曱基葡萄糖胺鹽、胍鹽、二乙胺鹽、三乙胺鹽、二環己基胺鹽、N, N，-二千乙二胺鹽、氯普魯卡因鹽、普魯卡因鹽、二乙醇胺鹽、N-苄基-N-苯乙胺鹽、哌。秦鹽、四曱基銨鹽、三(羥曱基)氨基曱烷鹽等有機鹽等的胺鹽。其中，多磷酸鹽優選鹼金屬鹽，更優選鈉鹽。本說明書中，"其鹽"不僅包括無水鹽，還包括含水鹽。所述鹽通過在如生物體等內電離而與上述化合物起到相同的作用。
"其溶劑化物"是指所述化合物的溶劑化物。溶劑化物包括水合物。當將本發明中的藥劑放置在大氣中或使其再結晶時，該藥劑則會吸收水分而帶上附著水或變成水合物。以這種方式形成的溶劑化物也包括在"其溶劑化物"中。這些溶劑化物通過在生物體等內電離而與上述化合物起到相同的作用。
3-4.骨填充材的使用方法
按照如上方式所製得的骨填充材例如用於外科或整形外科在治療時填充骨缺損部分。如圖l所示，對於骨缺損部分上填充有本發明的骨填充材的患者，由於本發明的骨填充材與骨缺損部分的形狀一致，所以當填充骨填充材填充在骨缺損部分上時，可保持填充部分的強度。此外，因骨填充材可迅速替代骨組織，所以骨組織能儘快再生。即，本發明還可提供一種採用如上製得的骨填充材來治療骨缺損患者的治療方法。4. 骨填充材的製造方法
技術領域：
本發明還涉及一種骨填充材的製造方法，該方法包括如下工序。即，製造骨模型的骨模型製造工序；造型材料設置工序對所述骨模型製造工序中獲得的骨模型設置造型材料；骨填充材製造工序
根據所述造型材料設置工序中設置在骨模型上的造型材料，製造骨填充材。造型材料設置工序優選對所述骨模型製造工序中獲得的骨模型設置造型材料，以修正骨模型的非對稱性。這樣，可獲得能修正骨變形的骨填充材。對於該骨填充材的製造方法，其優選實施方式為，所述骨模型製造工序中獲得的骨模型是描繪有等高線或網格圖案的骨模型。對於上述任意一種骨填充材的製造方法，其優選實
施方式為，所述造型材料填充工序中所採用的造型材料是X射線透
過率、紅外線透過率或紫外線透過率與所述骨模型不同的造型材料。對於上述任意一種骨填充材的製造方法，其優選實施方式為，骨模型是骨缺損患者、骨變形患者或美容整形患者的骨模型。按照本發明的骨填充材的製造方法所獲得骨填充材可修正骨變形或美化骨骼，所以可有效地應用在對骨變形的治療或美容整形等方面。
5. 石膏託的製造方法
技術領域：
本發明還涉及一種骨填充材和石膏託的製造方法，該方法包括如下工序。即，骨數字信息獲得工序對患者的特定部位拍照，獲得所述患者特定部位的骨的數字信息，該信息中包括多個骨的剖視圖；骨模型製造工序根據在所述骨數字信息獲得工序中獲得的具有多個骨的剖視圖的數字信息，製造所述患者特定部位的骨模型；造型材料設置工序對所述骨模型製造工序中製造的骨模型設置骨填充用的造型材料和石膏託形成用的造型材料，該石膏形成用的造型材
息獲得:序對在所述造型材料設置工序中設i有造型材料的;模
型拍照，獲得造型材料的數字信息；骨填充材和石膏託製造工序根據在所述造型材料數字信息獲得工序中獲得的造型材料的數字信息，製造骨填充材和石膏託。通過採用上述骨填充材和石膏託的製造方法，可獲得適於患者的 骨填充材，還可設計能適當支承該骨填充材的石膏託。由於石膏託 形成用的造型材料中含有與所述骨填充材用的造型形成材料不同的
材料，所以在通過CT掃描或MRI等拍照時，可區分出二者的形狀。 具體而言，也採用與所述骨填充材的製造方法相同的方法來製造石 膏託。此外，石膏託的材料可以是用於石膏託的公知材料，也可以 是與骨填充材相同的材料。
本發明還涉及一種石膏託的製造方法，該方法包括如下工序。即， 骨和軟組織的數字信息獲得工序對患者的特定部位拍照，獲得所 述患者特定部位的骨的數字信息，該信息中包括多個骨的剖視圖， 還獲得所述骨周圍的軟組織的相關數字信息；石膏託製造工序根 據在所述骨和軟組織的數字信息獲得工序中獲得的具有多個骨和軟 組織的剖視圖的數字信息，製造所述患者特定部位的石膏託。由於 是根據所述軟組織的數字信息來製造石膏託，所以可製造形狀適於 患者的定製石膏託。本說明書中的軟組織是指生物體內除骨之外的 較軟的部位，具體而言，是指內臟、肉和皮膚等。就本發明的骨填 充材和石膏託的製造方法以及石膏託的製造方法而言，可採用前述 的骨填充材製造方法的優選實施方式和。具體而言，可按如下方式 來設計石膏託，例如，以左右對稱的某些部位(如顱骨、下顎部分、 上顎部分、四肢或骨盆等)作為對象部位，選擇比對應的部位低規 定閾值(如5mm)以上的部分，並模擬該部分上設置有骨填充材時 的形狀，然後，將石膏託設計成對設置有骨填充材的部分進行覆蓋 的形狀。這種設計可通過編制一種使計算機按上述方式動作的程序 而輕易地實現。即，由具有軟組織信息和對象部位即骨的信息的計 算機讀取存儲器所存儲的程序，並執行規定的運算，由此獲得石膏 託的設計數據。此外，也可將石膏託設計成僅僅是讓軟組織部分高 出規定值(如lcm)的形狀。
6.外觀模型和其製造方法
技術領域：
本發明還涉及 一 種描繪有等高線或網格圖案的身體某部位的外觀模型。由於外觀模型上描繪有等高線或網格圖案，所以可客觀地 確定特定部位的變形。尤其是在比較手術前後的外觀模型後，可客 觀地確定手術進行了何種程度的變化。
上述外觀模型的優選實施方式為，所述外觀模型是再現了患者特 定部位的外表的模型。患者特定部位可包括前面所述的部位等，具 體而言，如面部、頭、四肢、胸、下腹部或腰等。
對於上述外觀模型，其優選實施方式為包括如下工序。即，剖視
圖數字信息獲得工序對患者的特定部位拍照，獲得所述特定部位 的剖視圖的數字信息，該信息中包括所述患者特定部位的多個骨和 軟組織的剖視圖；描繪信息獲得工序根據所述剖視圖信息獲得工 序中獲得的具有多個骨和軟組織的剖視圖的數字信息，計算所述特 定部位的表面各部位距基準面的高度，或所述特定部位的表面各部 位和基準點在平面上的錯位量；外觀模型製造工序通過快速原型 法製造所述患者特定部位的外觀模型，並根據所述描繪信息獲得工 序中獲得的高度或平面上的錯位量，描繪等高線或網格圖案。通過 這種製造方法，可恰當地製造外觀模型。患者特定部位是填充骨填 充材的部位，如因事故等而缺損的部位、因骨變形疾病等而發生骨 骼變形的部位等。本發明中，由於既可獲得手術前的外觀模型，又 可獲得手術後的外觀模型，所以可顯示出外科手術等手術前後外觀 發生了何種程度的變化。外觀模型可採用與前述骨模型相同的材料 和相同的方式製得。即，本說明書中，可採用前述的製造骨模型的 裝置和方法來製造外觀模型。可根據上述記載進行適當變更後加以 運用，以避免重複。
7.贗復體(epithesis)的製造方法或贗復體製造用鑄模的製造方
法
本發明還涉及一種贗復體的製造方法，該方法包括如下工序。即， 剖視圖數字信息獲得工序對患者的特定部位拍照，獲得所述特定 部位的剖視圖的數字信息，該信息中包括所述患者特定部位的多個 骨和軟組織的剖視圖；三維數字圖像獲得工序根據在所述剖視圖數字信息獲得工序中獲得的具有多個骨和軟組織的剖視圖的數字信
息，獲得所述特定部位的三維數字圖像；贗復體圖像數據獲得工序 根據在所述三維數字圖像獲得工序中獲得的所述特定部位的三維數 字圖像，獲得贗復體圖像數據；贗復體製造工序根據所述贗復體 圖像數據獲得工序中獲得的贗復體圖像數據，通過快速原型法來制 造贗復體。該贗復體的製造方法可適當採用前述各製造方法中所說 明的技術。贗復體是指假體或假體裝置，主要是指安裝在身體表面 上的人造物。本發明中，為了根據特定部位的三維數字圖像獲得贗 復體圖像數據，採用了如下方式例如，先獲得面部、顎部、眼睛、 四肢、骨盆及其周圍的軟組織等特定部位的左右對稱部位的數字圖 像，並對獲得的左右對稱部位的信息進行仿射變換，使其左右對稱， 然後，讓該數字信息與安裝有贗復體的對象部位的數字信息重疊， 求得差異部分，由此獲得贗復體圖像。該方法可用在本說明書中的 其他方法中。此外，也可由外科醫生根據患者特定部位的數字信息， 通過指針設備等輸入贗復體圖像，由此來獲得贗復體圖像數據。此 外，可按照前述的快速原型法等計算機輔助圖像形成方法，用獲得 的贗復體圖像數據製造贗復體造型。尤其是，可採用如下方式來獲 得具有顏色信息的贗復體。即，先通過MRI等獲得對象部位的外表 部位信息和顏色信息，在通過快速原型法製造贗復體造型時，關聯 存儲外表部位信息和該部位的顏色信息，當製造該外表部位時，根 據與外表部位信息關聯存儲的顏色信息，塗敷墨等著色劑，由此可 製造反映出顏色信息的贗復體。此外，也可根據患者特定部位的外 表顏色被均勻後的信息等，設定按照快速原型法製造的贗復體圖像 的基本顏色，由此來獲得反映出顏色信息的贗復體。
本發明還涉及一種贗復體製造用鑄模的製造方法，該方法包括如 下工序。即，剖視圖數字信息獲得工序對患者的特定部位拍照， 獲得所述特定部位的剖視圖的數字信息，該數字信息包括所述患者 特定部位的多個骨和軟組織的剖視圖；三維數字圖像獲得工序根 據在所述剖視圖數字信息獲得工序中獲得的具有多個骨和軟組織的剖視圖的數字信息，獲得所述特定部位的三維數字圖像；外觀模型 製造工序根據在所述三維數字圖像獲得工序中獲得的所述特定部 位的三維數字圖像，製造所述特定部位的外觀模型；造型材料設置 工序對所述外觀模型製造工序中獲得的外觀模型設置造型材料； 造型材料數字信息獲得工序對在所述造型材料設置工序中設置有 造型材料的外觀模型拍照，獲得造型材料的數字信息；鑄模信息獲 得工序根據在所述造型材料數字信息獲得工序中獲得的造型材料 的數字信息，獲得用於製造贗復體的鑄模的數字數據；鑄模製造工 序根據所述鑄模信息獲得工序中獲得的信息製造鑄模。本發明中， 例如，在左右對稱部位的一部分缺損等情況下，根據剩下的部位來 推定缺損部位的形狀，從而本發明可提供 一 種對稱性好的贗復體制 造方法或贗復體用鑄模的製造方法。此外，本發明是通過CT掃描等 獲得特定部位的形狀信息，再根據該形狀信息用計算機來設計贗復 體，從而患者不需要直接與印模材料等接觸，從而本發明可提供一 種微創的贗復體製造方法或贗復體製造用鑄模的製造方法。對於按 上述方式獲得的贗復體製造用鑄模，優選按如下方式獲得例如， 在鑄模中放入矽酮蠟而製造贗復體基材，外科醫生對該贗復體基材 進行雕刻等細小的調整，優選對其上色。在按上述方式獲得贗復體 後，可通過矯形外科等中所用的公知手術方法安裝贗復體。 實施例1
下面用實施例具體說明本發明。本發明不限於下述實施例，可對 本說明書中所公開的內容進行適當調整而進行實施。圖2是本實施 例中各步驟的示意圖。即，本實施例中，通過製造用於修正骨變形
患者的骨變形的骨填充材，並將該骨填充材植入骨變形患者體內， 來矯正骨變形。如圖2所示，本實施例中的骨填充材的製造方法是 用CT拍攝患者的顱骨(前半部分)而將其數位化的方法。圖3是表 示通過CT拍攝到的CT圖像的圖，以此替代附圖。圖3(a)是臉頰 部分的CT圖像，圖3 (b)是下顎部分的CT圖像。如圖3 (a)和 圖3(b)所示，拍攝CT圖像的患者的骨骼並不左右對稱，而出現了變形。根據該CT圖像，通過計算機來獲得患者顱骨的三維數字圖
像，並按照快速原型法來製造骨模型(1)。圖4 (a)表示獲得的石 膏模型(骨模型)，圖4 (b)表示骨模型的側視圖，圖4(c)表示 描繪有等高線的骨模型的設計圖。本實施例採用的是未描繪等高線 (或網格圖案)的骨模型，但優選採用圖4 (c)所示的描繪有等高 線的骨模型，因為採用該模型能容易地確定骨變形或易形成骨的部 位。
接下來，將造型材料設置在骨模型上。即，設置造型材料來修正 變形。具體而言，將骨填充材設置在圖3 (a)、圖3 (b)以及圖4
(a) 所表示的骨填充區域(凹陷部位)。圖5(a)是主視圖，圖5
(b) 是側視圖，圖5(c)是仰視圖。本實施例中的造型材料是粉色， 所以能清晰地識別出上蠟部分(設置有造型材料)。
接下來，通過CT掃描將設置有造型材料的骨模型圖像化。圖6 是設置有造型材料的骨模型的CT圖像，以此替代附圖。圖6(a) 是表示臉頰部分的CT圖像的圖，圖6(b)是表示下顎部分的CT圖 像的圖。如圖6 (a)和圖6 (b)所示，通過CT掃描可清晰地分辨 出骨模型部分和造型形成部分。根據獲得的圖像形成部分的三維數
字圖像，並按照快速原型法來製造骨填充材。在獲得的骨填充材上 分別i殳置有三個直徑為0.5mm 1.5mm的孔。這些孔用於植入骨填充 材時讓固定用線等穿過。圖7是本實施例中獲得的骨填充材的照片， 以此替代附圖。圖7 (a)是植入臉頰部分的骨填充材的圖，圖7(b) 是表示圖7 (a)中所述骨填充材的內表面的圖。圖7 (c)是表示植 入下顎部分的骨填充材的圖，圖7 (d)是表示圖7(c)中所述骨填 充材的內表面的圖。
接下來，實施手術，將獲得的骨填充材植入患者體內。手術結果 顯示在圖8中。圖8是表示其上描繪有等高線的石膏像(外觀模型) 的照片，以此替代附圖，所述等高線表示了用實施例中獲得的骨填 充材實施手術後的患者面部的高低起伏。圖8 (a)是手術前的圖， 圖8 (b)是手術後的圖。通過比較圖8 (a)和圖8 (b)可知，術後的骨變形程度小於術前的骨變形程度。 工業實用性
本發明的骨模型或外觀模型可適用於醫療用器械產業等領域，採 用這些模型，醫生等可容易、準確地確定患者的骨變形。
本發明的骨填充材的製造方法可適用於醫療用器械產業等領域， 採用該方法可有效地修復或矯正骨缺損或骨變形等。
權利要求
1.一種骨填充材的製造方法，包括如下工序骨數字信息獲得工序對患者的特定部位拍照，獲得所述患者特定部位的骨的數字信息，該信息中包括多個骨的剖視圖；骨模型製造工序根據在所述骨數字信息獲得工序中獲得的包括多個骨的剖視圖的數字信息，製造所述患者特定部位的骨模型；造型材料設置工序對骨模型製造工序中所製造的骨模型設置造型材料；造型材料數字信息獲得工序對在所述造型材料設置工序中設置有造型材料的骨模型拍照，獲得造型材料的數字信息；骨填充材製造工序根據在所述造型材料數字信息獲得工序中獲得的造型材料的數字信息，製造骨填充材。
2. 如權利要求1所述的骨填充材的製造方法，其特徵在於， 對所述患者的特定部位進行拍照的工序是通過CT掃描或MRI來獲得所述患者特定部位的骨的數字信息的工序，該信息中包括多 個骨的剖視圖；所述造型材料數字信息獲得工序是通過CT掃描或MRI來獲得 造型材料的數字信息的工序。
3. 如權利要求1所述的骨填充材的製造方法，其特徵在於， 所述患者的特定部位是指患者的具有顱骨、下顎部分、上顎部分、四肢或骨盆之一的部位。
4. 如權利要求1所述的骨填充材的製造方法，其特徵在於，在所述骨模型製造工序中製造的骨模型是描繪有等高線或網格 圖案的骨模型。
5. 如權利要求1所述的骨填充材的製造方法，其特徵在於， 在所述骨模型製造工序中製造的骨模型是含有石膏的骨模型。
6. 如權利要求1所述的骨填充材的製造方法，其特徵在於， 在所述骨模型製造工序中製造的骨模型是如下一種骨模型含有鈣類物質和聚乙烯醇樹脂，當所述鈣類物質和所述聚乙烯醇樹脂的總重量為100重量份時，所述聚乙烯醇樹脂的重量份為2重量份 8 重量份。
7. 如權利要求1所述的骨填充材的製造方法，其特徵在於， 在所述骨模型製造工序中製造的骨模型是如下一種骨模型以含有a型半水石膏和聚乙烯醇樹脂的組合物為原料，當所述鈣類物質 和所述聚乙烯醇樹脂的總重量為100重量份時，所述聚乙烯醇樹脂 的重量份為2重量份 8重量份。
8. 如權利要求1所述的骨填充材的製造方法，其特徵在於， 所述骨模型製造工序是通過快速原型法、注塑成型法、由切割產生的層壓成型法或採用具有加工中心的加工裝置的成型法來製造骨 模型的工序。
9. 如權利要求1所述的骨填充材的製造方法，其特徵在於， 所述骨模型以石膏為主要成分，所述造型材料含有總重量的90重量％以上的蠟或塑料。
10. 如權利要求1所述的骨填充材的製造方法，其特徵在於， 所述骨模型以石膏為主要成分， 所述造型材料含有總重量的卯重量％以上的蠟。
11. 如權利要求1所述的骨填充材的製造方法，其特徵在於， 所述骨模型以石膏為主要成分，所述造型材料含有總重量的90重量％以上的蠟，還含有總重量 的2重量％以上且5重量％以下的金紅石型氧化鈦。
12. 如權利要求1所述的骨填充材的製造方法，其特徵在於， 所述骨填充材製造工序是通過快速原型法製造骨填充材的工序。
13. 如權利要求1所述的骨填充材的製造方法，其特徵在於， 在所述骨填充材製造工序中獲得的骨填充材是採用羥基磷灰石、碳酸磷灰石、氟磷灰石、氯磷灰石、(3-TCP、 a-TCP、偏磷酸鈣、磷 酸四4丐、磷酸八鉤、磷酸氫鈣、磷酸二氬鈣、焦磷酸鈣、它們的鹽 或溶劑化物中任意一種或任意兩種以上製成。
14. 一種骨模型，其上描繪有等高線或網格圖案。
15. 如權利要求14所述的骨模型，其特徵在於，所述骨模型是再現有患者特定部位的骨形狀的模型。
16. 如權利要求14所述的骨模型，其特徵在於， 所述骨模型是再現有患者顱骨的骨形狀的模型。
17. —種骨填充材的製造方法，包括如下工序 製造骨模型的骨模型製造工序；造型材料填充工序將造型材料填充在所述骨模型製造工序中獲得的骨模型的骨缺損部分上；骨填充材製造工序根據所述造型材料填充工序中填充在骨模型 的骨缺損部分上的造型材料，製造用於填充骨缺損部分的骨填充材。
18. 如權利要求17所述的骨填充材的製造方法，其特徵在於， 所述骨模型製造工序是通過快速原型法製造骨模型的工序。
19. 如權利要求17所述的骨填充材的製造方法，其特徵在於， 在所述骨模型製造工序中製造的所述骨模型是描繪有等高線或網格圖案的骨模型。
20. 如權利要求17所述的骨填充材的製造方法，其特徵在於， 所述造型材料填充工序中所採用的造型材料是X射線透過率、紅外線透過率或紫外線透過率與所述骨模型不同的造型材料。
21. 如權利要求17所述的骨填充材的製造方法，其特徵在於， 所述造型材料填充工序中所採用的造型材料含有總重量的2重量％以上且5重量％以下的金紅石型氧化鈦。
22. 如權利要求17所述的骨填充材的製造方法，其特徵在於， 所述骨模型製造工序中製造的骨模型以石膏為主要成分， 所述造型材料填充工序中所採用的造型材料含有總重量的90重量％以上的蠟，還含有總重量的2重量％以上且5重量％以下的金紅 石型氧化鈦。
23. 如權利要求17所述的骨填充材的製造方法，其特徵在於， 所述骨填充材製造工序是通過快速原型法製造填充材的工序。
24. 如權利要求17所述的骨填充材的製造方法，其特徵在於， 所述骨填充材製造工序具有如下工序混煉工序對具有鉤類物質的原材料和具有粘結劑的材料進行混 煉的工序；成型工序採用具有模具的注塑成型機，通過注塑成型法將在所 述混煉工序中獲得的混煉物形成具有規定形狀的成型體；粘結劑去除工序用於去除所述成型工序中獲得的成型體中所含 的粘結劑，獲得脫脂體；燒結工序對所述粘結劑去除工序中獲得的脫脂體加熱並燒結， 以獲得燒結體。
25. 如權利要求17所述的骨填充材的製造方法，其特徵在於， 具有將如下藥劑浸漬在所述骨填充材製造工序中獲得的骨填充材中或塗敷在其上的工序，即，骨或軟骨形成促進劑、關節疾病治 療劑、骨或軟骨疾病預防劑、骨或軟骨疾病治療劑、骨再生劑、骨 吸收抑制劑、血管新生促進劑、抗菌劑、抗生素或抗癌劑。
26. —種骨填充材的製造方法，包括如下工序 製造骨模型的骨模型製造工序；造型材料設置工序對所述骨模型製造工序中獲得的骨模型設置 造型材料；骨填充材製造工序根據所述造型材料設置工序中設置在骨模型 上的造型材料，製造骨填充材。
27. 如權利要求26所述的骨填充材的製造方法，其特徵在於， 所述骨模型製造工序中獲得的所述骨模型是描繪有等高線或網格圖案的骨模型。
28. 如權利要求26所述的骨填充材的製造方法，其特徵在於， 所述造型材料填充工序中所採用的造型材料是X射線透過率、紅外線透過率或紫外線透過率與所述骨模型不同的造型材料。
29. 如權利要求26所述的骨填充材的製造方法，其特徵在於， 所述骨模型是骨缺損患者、骨變形患者或美容整形患者的骨模型。
30. —種骨填充材及石膏託的製造方法，包括如下工序 骨數字信息獲得工序對患者的特定部位拍照，獲得所述患者特定部位的骨的數字信息，該信息中包括多個骨的剖視圖；骨模型製造工序根據在所述骨數字信息獲得工序中獲得的包括多個骨的剖視圖的數字信息，製造所述患者特定部位的骨模型； 造型材料設置工序對所述骨模型製造工序中製造的骨模型設置骨填充用的造型材料和形成石膏託用的造型材料，該形成石膏託用造型材料數字信息獲得工序對在所述造型材料設置工序中設置 有造型材料的骨模型拍照，獲得造型材料的數字信息；骨填充材和石膏託製造工序根據在所述造型材料數字信息獲得 工序中獲得的造型材料的數字信息，製造骨填充材和石膏託。
31. —種石膏託的製造方法，包括骨和軟組織的數字信息獲得工序對患者的特定部位拍照，獲得 所述患者特定部位的骨的數字信息，該信息中包括多個骨的剖視圖， 還獲得所述骨周圍的軟組織的相關數字信息；石膏託製造工序根據在所述骨和軟組織的數字信息獲得工序中 獲得的包括多個骨和軟組織的剖視圖的數字信息，製造所述患者特 定部位的石膏4乇。
32. —種身體某部位的外觀模型，其上描繪有等高線或網格圖案。
33. 如權利要求32所述的外觀模型，其特徵在於，所述外觀模 型是再現有患者特定部位的外表的模型。
34. —種外觀模型的製造方法，包括如下工序 剖視圖數字信息獲得工序對患者的特定部位拍照，獲得所述特定部位的剖視圖的數字信息，該信息中包括所述患者特定部位的多 個骨和軟組織的剖視圖；描繪信息獲得工序根據所述剖視圖信息獲得工序中獲得的具有 多個骨和軟組織的剖視圖的數字信息，獲得所述特定部位的表面各部位距基準面的高度，或所述特定部位的表面各部位和基準點在平面上的錯位量；外觀模型製造工序通過快速原型法製造所述患者特定部位的外 觀模型，並根據所述描繪信息獲得工序中獲得的高度或平面上的錯 位量，描繪等高線或網格圖案。
35. —種贗復體的製造方法，包括如下工序 剖視圖數字信息獲得工序對患者的特定部位拍照，獲得所述特定部位的剖視圖的數字信息，該信息中具有所述患者特定部位的多 個骨和軟組織的剖視圖；三維數字圖像獲得工序根據在所述剖視圖數字信息獲得工序中獲得的具有多個骨和軟組織的剖視圖的數字信息，獲得所述特定部 位的三維數字圖像；贗復體圖像數據獲得工序根據在所述三維數字圖像獲得工序中 獲得的所述特定部位的三維數字圖像，獲得贗復體圖像數據；贗復體製造工序根據所述贗復體圖像數據獲得工序中獲得贗復 體圖像數據，通過快速原型法來製造贗復體。
36. —種用於製造贗復體的鑄模的製造方法，包括如下工序 剖視圖數字信息獲得工序對患者的特定部位拍照，獲得所述特定部位的剖視圖的數字信息，該信息中具有所述患者特定部位的多 個骨和軟組織的剖視圖；三維數字圖像獲得工序根據在所述剖視圖數字信息獲得工序中 獲得的具有多個骨和軟組織的剖視圖的數字信息，獲得所述特定部 位的三維數字圖像；外觀模型製造工序根據在所述三維數字圖像獲得工序中獲得的 所述特定部位的三維數字圖像，製造所述特定部位的外觀模型；造型材料設置工序對所述外觀模型製造工序中獲得的外觀模型 設置造型材料；造型材料數字信息獲得工序對在所述造型材料設置工序中設置 有造型材料的外觀模型拍照，獲得造型材料的數字信息；鑄模信息獲得工序根據在所述造型材料數字信息獲得工序中獲 得的造型材料的數字信息，獲得用於製造贗復體的鑄模的數字數據； 鑄模製造工序根據所述鑄模信息獲得工序中獲得的信息製造鑄模。
全文摘要
本發明的目的在於提供一種骨填充材的製造方法，採用該方法，能以更高的精度來製造用於填充骨缺損部分的骨填充材。本發明的骨填充材的製造方法大致包括如下工序。骨模型製造工序(步驟1)製造骨模型；造型材料填充工序(步驟2)對在所述骨模型製造工序中獲得的骨模型的骨缺損部分填充造型材料；骨填充材製造工序(步驟3)根據所述造型材料填充工序中在骨模型的骨缺損部分上填充的造型材料，製造用於填充骨缺損部分的骨填充材。
文檔編號A61F2/28GK101528158SQ20078003921
公開日2009年9月9日 申請日期2007年8月20日 優先權日2006年8月21日
發明者和佐田真也, 清水康太郎, 西條英人, 鄭雄一, 鈴木茂樹, 高戶毅 申請人:21世紀國際新技術株式會社;國立大學法人東京大學