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THREE-DIMENSIONAL MODEL GENERATION METHOD, THREE-DIMENSIONAL MODEL GENERATION DEVICE, AND THREE-DIMENSIONAL MODEL GENERATION PROGRAM NEW_EN

Foreign code F190009994
File No. (S2018-0251-N0)
Posted date Oct 30, 2019
Country WIPO
International application number 2019JP013957
International publication number WO 2019189743
Date of international filing Mar 29, 2019
Date of international publication Oct 3, 2019
Priority data
  • P2018-066054 (Mar 29, 2018) JP
Title THREE-DIMENSIONAL MODEL GENERATION METHOD, THREE-DIMENSIONAL MODEL GENERATION DEVICE, AND THREE-DIMENSIONAL MODEL GENERATION PROGRAM NEW_EN
Abstract To obtain a three-dimensional model that reproduces, more faithfully than before, three-dimensional shapes of bones and articular cartilage that form a joint without being invasive to the body. A three-dimensional model generation method (M1) is a method of generating a three-dimensional model (synthetic three-dimensional model) of a joint that includes a first bone (humerus b1), a first articular cartilage (n1), a second bone (radius b2), and a second articular cartilage (n2), and generates an MRI three-dimensional model (synthetic three-dimensional model) of the first bone and the first articular cartilage n1 using a first image data set (CT image data set) in which the first bone is imaged and a second image data set (MRI image data set) in which the first articular cartilage and the second articular cartilage are imaged spaced apart from each other.
Outline of related art and contending technology BACKGROUND ART
A plurality of the human body each of the joint, by connecting the plurality of bone is configured. A plurality of these periphery of the bone, the end portions of each one of a plurality of muscles is joined to the bone is arranged. A person, these muscles contract by a plurality of, one of the bone relative to the other in the relative position of the bone, or intentionally fixed, or can be arbitrarily changed. The human eye, while the coordinate of each joint can be controlled by, different movements can be performed.
Thus connected together by a plurality of bone formed by the joint, movement more or less depending on the type of load is applied. In this way even under load can be moved smoothly so that the joints, each bone 2 are adjacent to each other one of the end face, respectively, of the articular cartilage layer is formed. One end surface of the articular cartilage 1 is formed with a first articular cartilage, and the other end surface of the articular cartilage 2 is formed first and the articular cartilage. Articular cartilage to the end surface is formed, or on the surface of the end portion of the bone, a part of the bone (joint socket) provided on the inner wall surface of the die unit or even.
Such joint cartilage by formed, the joint even under load, the person is, the joint can be moved smoothly. However, the intensity of a load caused by motion, the direction of the applied load, such as continued motion by the period of time, damage to the articular cartilage and subchondral bone in some cases. Damage to these, intra-articular cartilage lesions are referred to.
Intra-articular cartilage lesions, although not life-threatening symptoms directly, lowering the quality of life which becomes an important factor. In addition, a condition referred to as a so-called elbow of a baseball game, the majority of the patient is the youth growth phase in many cases. Therefore, intra-articular cartilage lesions case, the maximum of the joint of the treatment policy can be to preserve the created mind, it is assumed that, intra-articular cartilage lesions in an appropriate state of the evaluation is obtained. Is a course of treatment, and the determination on whether the surgery, the surgery should be optimal in the case where the selection of the style and the like, the treatment policy is, intra-articular cartilage bone varies considerably depending on the degree of progress of the lesion in the image.
Scope of claims (In Japanese)[請求項1]
 その一部の表面上に第1の関節軟骨が形成された第1の骨と、その一部の表面上に第2の関節軟骨が形成された第2の骨とを含む関節の3次元形状を表す3次元モデルをコンピュータが生成する3次元モデル生成方法であって、
 前記関節における複数の断面画像の各々をそれぞれが表す複数の第1の画像データにより構成された第1の画像データセットであって、少なくとも前記第1の骨が映されている第1の画像データセットに基づいて、前記第1の骨の3次元形状を表す第1の3次元モデルを生成する第1工程と、
 前記関節における複数の断面画像の各々をそれぞれが表す複数の第2の画像データにより構成された第2の画像データセットであって、少なくとも前記第1の関節軟骨と前記第2の関節軟骨とが互いに離間して映されている第2の画像データセットに基づいて、前記第1の関節軟骨の3次元形状を表す第2の3次元モデルを生成する第2工程と、
 前記第1の3次元モデル及び前記第2の3次元モデルに基づいて、前記第1の骨の3次元形状及び前記第1の関節軟骨の3次元形状を組み合わせた第3の3次元モデルを生成する第3工程と、を含む
ことを特徴とする3次元モデル生成方法。

[請求項2]
 前記第2の画像データセットは、前記第1の関節軟骨及び前記第2の関節軟骨が離間する方向に前記第1の骨及び前記第2の骨の各々を牽引した状態の前記関節を、核磁気共鳴映像法を用いて撮影することによって得られたものである、
ことを特徴とする請求項1に記載の3次元モデル生成方法。

[請求項3]
 前記第2工程は、前記複数の第2の画像データの各々のMRI値に基づいて、前記第1の関節軟骨を表す領域を抽出し、当該第1の関節軟骨を表す領域に基づいて、前記第2の3次元モデルを生成する、
ことを特徴とする請求項2に記載の3次元モデル生成方法。

[請求項4]
 前記第1の画像データセットは、前記関節を、コンピュータ断層撮影法を用いて撮影することによって得られたものである、
ことを特徴とする請求項1~3の何れか1項に記載の3次元モデル生成方法。

[請求項5]
 前記第2の画像データセットには、前記第1の関節軟骨とともに前記第1の骨が映されており、
 前記第2の画像データセットに基づいて前記第1の骨の3次元形状を表す第4の3次元モデルを生成する第4工程をさらに含み、
 前記第3工程は、前記第1の3次元モデルが表す3次元形状と前記第4の3次元モデルが表す3次元形状とを照合し、前記第1の3次元モデルに含まれる前記第1の骨を表す領域と、前記第4の3次元モデルに含まれる前記第1の骨を表す領域とを重ねることにより、前記第3の3次元モデルを生成する、
ことを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の3次元モデル生成方法。

[請求項6]
 前記第3の3次元モデルが表す3次元形状を、視点を変更可能に表示装置に表示する第5工程をさらに含む、
 ことを特徴とする請求項1から5の何れか1項に記載の3次元モデル生成方法。

[請求項7]
 前記第5工程において表示装置に表示された前記第3の3次元モデルが表す3次元形状に対して、ユーザの入力操作に基づく加工を行う第6工程をさらに含む、
ことを特徴とする請求項6に記載の3次元モデル生成方法。

[請求項8]
 その一部の表面上に第1の関節軟骨が形成された第1の骨と、その一部の表面上に第2の関節軟骨が形成された第2の骨とを含む関節の3次元形状を表す3次元モデルを生成する3次元モデル生成装置であって、
 前記関節における複数の断面画像の各々をそれぞれが表す複数の第1の画像データにより構成された第1の画像データセットであって、少なくとも前記第1の骨が映されている第1の画像データセットに基づいて、前記第1の骨の3次元形状を表す第1の3次元モデルを生成するする第1生成部と、
 前記関節における複数の断面画像の各々をそれぞれが表す複数の第2の画像データにより構成された第2の画像データセットであって、少なくとも前記第1の関節軟骨と前記第2の関節軟骨とが互いに離間して映されている第2の画像データセットに基づいて、前記第1の関節軟骨の3次元形状を表す第2の3次元モデルを生成する第2生成部と、
 前記第1の3次元モデル及び前記第2の3次元モデルに基づいて、前記第1の骨の3次元形状及び前記第1の関節軟骨の3次元形状を組み合わせた第3の3次元モデルを生成する第3生成部と、を備えている、
ことを特徴とする3次元モデル生成装置。

[請求項9]
 ネットワークを介して第1の装置及び第2の装置と接続される通信インタフェースをさらに備え、
 前記第1の画像データセット及び前記第2の画像データセットのうち少なくとも何れか一方を、前記通信インタフェースを介して前記第1の装置から取得し、
 前記第3の3次元モデルを表す第3の画像データセットを、前記通信インタフェースを介して前記第2の装置に対して出力する、
ことを特徴とする請求項8に記載の3次元モデル生成装置。

[請求項10]
 請求項8又は9に記載の3次元モデル生成装置としてコンピュータを機能させるための3次元モデル生成プログラムであって、前記第1生成部、前記第2生成部及び前記第3生成部としてコンピュータを機能させるための3次元モデルプログラム。
  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • UNIVERSITY OF TSUKUBA
  • Inventor
  • KOHYAMA, Sho
  • HARA, Yuki
  • NISHIURA, Yasumasa
IPC(International Patent Classification)
Specified countries National States: AE AG AL AM AO AT AU AZ BA BB BG BH BN BR BW BY BZ CA CH CL CN CO CR CU CZ DE DJ DK DM DO DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM GT HN HR HU ID IL IN IR IS JO JP KE KG KH KN KP KR KW KZ LA LC LK LR LS LU LY MA MD ME MG MK MN MW MX MY MZ NA NG NI NO NZ OM PA PE PG PH PL PT QA RO RS RU RW SA SC SD SE SG SK SL SM ST SV SY TH TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN ZA ZM ZW
ARIPO: BW GH GM KE LR LS MW MZ NA RW SD SL SZ TZ UG ZM ZW
EAPO: AM AZ BY KG KZ RU TJ TM
EPO: AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
OAPI: BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW KM ML MR NE SN ST TD TG
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