WO2024257540A1 - 装着体設計支援装置、装着体設計支援方法、装着体設計支援プログラム、及び、装着体 - Google Patents

装着体設計支援装置、装着体設計支援方法、装着体設計支援プログラム、及び、装着体 Download PDF

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WO2024257540A1
WO2024257540A1 PCT/JP2024/017969 JP2024017969W WO2024257540A1 WO 2024257540 A1 WO2024257540 A1 WO 2024257540A1 JP 2024017969 W JP2024017969 W JP 2024017969W WO 2024257540 A1 WO2024257540 A1 WO 2024257540A1
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hardness
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attachment
biological
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English (en)
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嘉廣 萩原
章男 土井
明 浅井
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Tohoku University NUC
Original Assignee
Tohoku University NUC
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods
    • A61B17/56—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor
    • A61B17/58—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws or setting implements
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/03—Computed tomography [CT]

Definitions

  • the present invention relates to a wearable device design support device, a wearable device design support method, a wearable device design support program, and a wearable device.
  • this attachment When this attachment is attached to the surface of a bone, for example, a portion of the attachment surface is separated from the bone surface. This makes it possible to prevent the inhibition of blood flow or vascularization in the surface layer of the bone (for example, the periosteum).
  • Patent No. 7141779 US Patent Application Publication No. 2019/0059965
  • the convex parts of the attachment surface tend to dig into the bone. This tends to reduce the area of the attachment surface that is separated from the bone surface. As a result, blood flow or new blood vessels are inhibited in the surface layer of the bone.
  • the attachment design support device described in Patent Document 1 has a problem in that it is difficult to design an attachment surface having multiple recesses or protrusions that are appropriately provided according to the hardness of the biological surface. This type of problem also occurs in the design of an attachment that is to be attached to a biological surface other than the surface of a bone.
  • One of the objects of the present invention is to easily design a mounting body whose mounting surface has a number of appropriately arranged recesses or protrusions.
  • the wearing body design support device supports the design of a wearing body to be attached to a living body constituent surface, which is a surface of a part that constitutes a living body.
  • the attachment design support device includes a hardness information acquisition unit and an attachment shape information generation unit.
  • the hardness information acquiring unit acquires hardness information that is information representing the hardness of a biological body surface.
  • the attachment shape information generating unit generates attachment shape information representing the three-dimensional shape of the attachment body so that the attachment surface, which is the part of the surface of the attachment body that is attached to the biological structure surface, has multiple concave or convex portions based on the acquired hardness information.
  • a method for supporting design of a mounting body supports the design of a mounting body to be mounted on a living body structural surface, which is a surface of a part that constitutes a living body.
  • the method for supporting the design of the wearable device is as follows: Acquire hardness information which is information representing the hardness of a biological surface; generating, based on the acquired hardness information, shape information of the mounting body that represents a three-dimensional shape of the mounting body such that a mounting surface, which is a portion of the surface of the mounting body that is to be mounted on the living body structure surface, has a plurality of concave or convex portions; This includes:
  • a mounting body design support program causes a computer to execute a process for supporting the design of a mounting body to be mounted on a biological body surface, which is a surface of a part that constitutes a living body.
  • the process is Acquire hardness information which is information representing the hardness of a biological surface; generating, based on the acquired hardness information, shape information of the mounting body that represents a three-dimensional shape of the mounting body such that a mounting surface, which is a portion of the surface of the mounting body that is to be mounted on the living body structure surface, has a plurality of concave or convex portions;
  • the mounting body is mounted on a living body surface that is a surface of a part that constitutes a living body.
  • the attachment surface of the attachment body has multiple concave or convex portions so that the softer the hardness of the biological constituent surface, the larger the area of contact between the biological constituent surface and the attachment surface, which is the portion of the surface of the attachment body that is attached to the biological constituent surface.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a mounting body design support device according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating functions of the attachment design support device according to the first embodiment.
  • 1 is an explanatory diagram showing a three-dimensional shape of a basic surface of a living body configuration displayed by the wearing body design support device of the first embodiment.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram showing a three-dimensional shape of a basic surface of a living body configuration displayed by the wearing body design support device of the first embodiment.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a relationship between a first sample position and a projection position used by the wear body design support device of the first embodiment.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a first sample position and a projection position used by the wear body design support device of the first embodiment.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing a projection position and an auxiliary position used by the wearable body design support device of the first embodiment.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing a projection position and an auxiliary position used by the wearable body design support device of the first embodiment.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing a projection position, an auxiliary position, and a smooth curved surface used by the attachment design support device of the first embodiment.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a smooth curved surface and a first moving solid used by the wearable body design support device of the first embodiment.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a smooth curved surface, a first moving solid, and a second moving solid used by the wearable body design support device of the first embodiment.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating an intersecting solid used by the attachment design support device of the first embodiment.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating an intersecting solid used by the attachment design support device of the first embodiment.
  • FIG. 2 is a partial enlarged view of a contact surface of the three-dimensional shape of the attachment of the first embodiment;
  • FIG. 2 is a partial enlarged view of a contact surface of the three-dimensional shape of the attachment of the first embodiment;
  • 4 is a flowchart showing a process executed by the attachment design support device of the first embodiment.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating functions of a wear body design support device according to a first modified example of the first embodiment. 11 is a flowchart illustrating a process executed by a wear body design support device according to a first modified example of the first embodiment. FIG. 11 is a front view of the attachment body of the first modified example of the first embodiment, as viewed from the attachment surface side. 10 is a flowchart showing a process executed by an attachment design support device according to a second embodiment. FIG. 11 is a front view of the mounting body of the second embodiment, as viewed from the mounting surface side. FIG.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram illustrating a state in which a plurality of filling solids are closest packed on the arrangement surface in the attachment design support device of the third embodiment;
  • FIG. 11 is a partial enlarged view of a contact surface of the three-dimensional shape of the mounting body of the third embodiment.
  • 13 is a flowchart showing a process executed by the attachment design support device according to the third embodiment.
  • wearable device design support device wearable device design support method, wearable device design support program, and wearable device of the present invention will be described with reference to Figures 1 to 25.
  • the wearable body design support device of the first embodiment supports the design of a wearable body to be worn on a living body surface, which is the surface of a part that constitutes a living body.
  • the attachment design support device includes a hardness information acquisition unit and an attachment shape information generation unit.
  • the hardness information acquiring unit acquires hardness information that is information representing the hardness of a biological body surface.
  • the attachment shape information generating unit generates attachment shape information representing the three-dimensional shape of the attachment body so that the attachment surface, which is the part of the surface of the attachment body that is attached to the biological structure surface, has multiple concave or convex portions based on the acquired hardness information.
  • the mounting body of the first embodiment is mounted on a living body surface, which is the surface of a part that constitutes a living body.
  • the attachment surface of the attachment body has multiple concave or convex portions so that the softer the hardness of the biological constituent surface, the larger the area of contact between the biological constituent surface and the attachment surface, which is the portion of the surface of the attachment body that is attached to the biological constituent surface.
  • the softer the hardness of the living body surface the larger the contact area between the living body surface and the attachment surface. Therefore, when the attachment body is attached to the living body surface, the area of the attachment surface that is separated from the living body surface can be made sufficiently large according to the hardness of the living body surface. As a result, it is possible to suppress the inhibition of blood flow or vascularization in the vicinity of the living body surface.
  • the wearable body design support device 10 includes a processing device 11, a storage device 12, an input device 13, and an output device 14, which are connected to each other via a bus BU1.
  • the wearable body design support device 10 is configured by a computer (in other words, an information processing device).
  • the computer may be a server computer, a desktop computer, a laptop computer, or a tablet computer.
  • the computer may be at least a part of a stationary game machine, a portable game machine, a television set, or a smartphone.
  • the wearable body design support device 10 may be configured by a plurality of devices connected to each other so as to be able to communicate with each other.
  • the processing device 11 executes a program stored in the storage device 12 to control the storage device 12, the input device 13, and the output device 14. In this way, the processing device 11 realizes the functions described below.
  • the processing device 11 is a CPU (Central Processing Unit).
  • the processing device 11 may include an MPU (Micro Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), or a DSP (Digital Signal Processor) instead of or in addition to the CPU.
  • MPU Micro Processing Unit
  • GPU Graphics Processing Unit
  • DSP Digital Signal Processor
  • the storage device 12 includes volatile memory and non-volatile memory.
  • the storage device 12 includes at least one of a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), a semiconductor memory, an organic memory, a HDD (Hard Disk Drive), and an SSD (Solid State Drive).
  • the input device 13 inputs information from outside the wearable body design support device 10.
  • the input device 13 includes a keyboard and a mouse.
  • the input device 13 may also include a microphone.
  • the output device 14 outputs information to the outside of the wearable body design support device 10.
  • the output device 14 is equipped with a display.
  • the output device 14 may also be equipped with a speaker.
  • the wearable body design support device 10 may also be equipped with a touch panel display that constitutes both the input device 13 and the output device 14.
  • the attachment design support device 10 supports the design of an attachment to be attached to a biological component surface, which is the surface of a biological component that is a part that constitutes a living body.
  • the biological component is a bone including a fractured part.
  • the attachment is a bone fusion plate.
  • the biological component may be a bone, ligament, tendon, or skin that does not include a fractured part.
  • the attachment may be an orthosis or an exercise aid for assisting exercise.
  • the functions of the wearable body design support device 10 include a biological component shape information storage unit 101, a biological component basic surface shape information generation unit 102, a reference direction information reception unit 103, a position information reception unit 104, a projection position information acquisition unit 105, a smooth curved surface information acquisition unit 106, a hardness information acquisition unit 107, and a wearable body shape information generation unit 108.
  • the biological component shape information storage unit 101 stores biological component shape information that represents the three-dimensional shape of the biological component.
  • the biological component shape information is stored in advance in the storage device 12.
  • the biological component shape information may be input to the wearable body design support device 10 via a recording medium or a communication line.
  • the shape information of the biological components is obtained using a technology called CT (Computed Tomography).
  • CT Computer Tomography
  • the shape information of the biological components is information that complies with a standard called DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine).
  • biological component shape information may be obtained using a technology called MRI (Magnetic Resonance Imaging), CR (Computed Radiography), or DR (Digital Radiography).
  • MRI Magnetic Resonance Imaging
  • CR Computer Recimpressed Radiography
  • DR Digital Radiography
  • the biomaterial configuration basic surface shape information generating unit 102 generates biomaterial configuration basic surface shape information that represents the three-dimensional shape of the biomaterial configuration basic surface.
  • the biomaterial configuration basic surface is a surface on the surface of the biomaterial component or in the vicinity of the surface of the biomaterial component, whose CT value matches a preset reference value.
  • the reference value is a CT value corresponding to the cortical bone.
  • the biomaterial configuration basic surface may be expressed as a bone isosurface.
  • the body configuration basic surface shape information generating unit 102 generates body configuration basic surface shape information based on the body component shape information stored in the body component shape information storage unit 101 .
  • the reference direction information receiving unit 103 and the position information receiving unit 104 display, via the output device 14, the three-dimensional shape of the biomaterial configuration basic surface BS represented by the biomaterial configuration basic surface shape information generating unit 102, as shown in Figures 3 and 4.
  • Figures 3 and 4 show the biomaterial configuration basic surface BS as viewed from different directions.
  • the biomaterial configuration basic surface BS includes the fractured area BR.
  • the reference direction information receiving unit 103 receives reference direction information that indicates a reference direction RD that is a reference direction with respect to the basic plane BS of the body structure.
  • the position information receiving unit 104 receives position information that indicates the position of a wearer corresponding area AR, which is an area that corresponds to the wearer, on a reference plane PL that is a plane perpendicular to the reference direction RD.
  • the wear body corresponding area AR has a rectangular shape.
  • the wear body corresponding area AR has a minimum rectangular shape that includes the shape of the wear body.
  • the shape of the wear body may be set based on information input by a user of the wear body design support device 10 via the input device 13.
  • the shape of the wear body may also be set in advance.
  • the position information and the reference direction information are input by a user of the wear body design support device 10 via the input device 13 .
  • the projection position information acquisition unit 105 acquires projection position information based on the biometric basic surface shape information generated by the biometric basic surface shape information generation unit 102, the reference direction information accepted by the reference direction information acceptance unit 103, and the position information accepted by the position information acceptance unit 104.
  • the projection position information represents N projection positions PP-1 to PP-N obtained by projecting N first specimen positions SP-1 to SP-N in the mounting corresponding area AR on the reference plane PL onto the basic plane BS of the living body structure in the reference direction RD.
  • N represents an integer of 4 or more. In this example, N represents 15.
  • the N first sample positions SP-1 to SP-N are positioned in a lattice pattern.
  • the N first sample positions SP-1 to SP-N are positioned at equal intervals in the short side direction of the attachment corresponding area AR at a predetermined short side interval, and are positioned at equal intervals in the long side direction of the attachment corresponding area AR at a predetermined long side interval.
  • the short side interval and the long side interval are different from each other. Note that the short side interval and the long side interval may be equal to each other.
  • the projection position information acquisition unit 105 may correct the projection position information representing the N projection positions PP-1 to PP-N, as disclosed in Japanese Patent No. 7141779.
  • the smooth surface information acquisition unit 106 acquires auxiliary position information based on the projection position information acquired by the projection position information acquisition unit 105.
  • the auxiliary position information represents M auxiliary positions.
  • M represents an integer of 2 or greater.
  • M represents the number (20 in this example) of first sample positions SP-n located on the four sides that make up the outer edge of the wearing body corresponding area AR (16 in this example) plus the number (4 in this example) of first sample positions SP-n located at the corners that make up the outer edge of the wearing body corresponding area AR.
  • the M auxiliary positions consist of a short side extension auxiliary position group consisting of six short side extension auxiliary positions SU-1, SU-2, SU-3, SD-13, SD-14, and SD-15, a long side extension auxiliary position group consisting of ten long side extension auxiliary positions SR-3, SR-6, SR-9, SR-12, SR-15, SL-1, SL-4, SL-7, SL-10, and SL-13, and a corner extension auxiliary position group consisting of four corner extension auxiliary positions SC-1, SC-3, SC-13, and SC-15.
  • the smooth surface information acquisition unit 106 acquires smooth surface information representing a smooth surface SS, which is a smooth surface defined by using, as a control point group, the N projection positions PP-1 to PP-N represented by the projection position information acquired by the projection position information acquisition unit 105 and the M auxiliary positions SU-1, SU-2, SU-3, SD-13, SD-14, SD-15, SR-3, SR-6, SR-9, SR-12, SR-15, SL-1, SL-4, SL-7, SL-10, SL-13, SC-1, SC-3, SC-13, and SC-15 represented by the acquired auxiliary position information.
  • a smooth surface SS which is a smooth surface defined by using, as a control point group, the N projection positions PP-1 to PP-N represented by the projection position information acquired by the projection position information acquisition unit 105 and the M auxiliary positions SU-1, SU-2, SU-3, SD-13, SD-14, SD-15, SR-3, SR-6, SR-9, SR-12, SR-15,
  • the smooth surface SS is a B-spline surface.
  • the smooth surface may be a spline surface other than a B-spline surface (for example, a NURBS (Non-Uniform Rational B-Spline) surface) or a Bezier surface.
  • NURBS Non-Uniform Rational B-Spline
  • the smooth surface information acquisition unit 106 may acquire smooth surface information representing the smooth surface SS, which is a smooth surface defined by using only the N projection positions PP-1 to PP-N as the control point group, without using the auxiliary positions as the control point group.
  • the hardness information acquisition unit 107 acquires hardness information, which is information that represents the hardness of the biological component surface, based on the biological component shape information stored in the biological component shape information storage unit 101, the reference direction information accepted by the reference direction information acceptance unit 103, and the position information accepted by the position information acceptance unit 104.
  • the biological component surface is the surface of the biological component.
  • the hardness of the biological component surface is represented by the CT value at the position where the second specimen position in the attachment corresponding area AR on the reference plane PL is projected onto the biological component surface in the reference direction RD.
  • the hardness information may be information representing bone density estimated based on the CT value instead of the CT value.
  • the bone density V BMD may be estimated based on the following formula 1 and the CT value V CT . The higher the bone density, the harder the body's structural surface is.
  • the hardness information acquisition unit 107 acquires hardness information for each of the multiple second sample positions within the attachment corresponding area AR on the reference plane PL.
  • the multiple second sample positions used by the hardness information acquisition unit 107 respectively match the N first sample positions SP-1 to SP-N used by the projection position information acquisition unit 105.
  • the multiple second sample positions used by the hardness information acquisition unit 107 may be positions different from the N first sample positions SP-1 to SP-N used by the projection position information acquisition unit 105. Also, the number of second sample positions used by the hardness information acquisition unit 107 may be different from the number of first sample positions used by the projection position information acquisition unit 105. Also, the hardness information acquisition unit 107 may acquire only hardness information for one second sample position within the attachment corresponding area AR on the reference plane PL.
  • the attachment shape information generation unit 108 generates attachment shape information representing the three-dimensional shape of the attachment based on the smooth surface information acquired by the smooth surface information acquisition unit 106 and the hardness information acquired by the hardness information acquisition unit 107.
  • the wearer shape information generating unit 108 generates first moving solid information that represents the three-dimensional shape of a first moving solid MC1 that is formed by moving the smooth curved surface SS a first distance along the reference direction RD (in this example, in the opposite direction to the reference direction RD).
  • the wearer shape information generating unit 108 generates second moving solid information representing the three-dimensional shape of a second moving solid MC2 formed by moving the wearer corresponding area AR along the reference direction RD (in this example, toward the reference direction RD) a second distance that is longer than the first distance.
  • the attachment shape information generating unit 108 generates intersection solid information representing the three-dimensional shape of an intersection solid CC generated by the intersection of the first moving solid MC1 and the second moving solid MC2 based on the generated first moving solid information and second moving solid information.
  • the intersection solid CC corresponds to a basic solid having no concave or convex parts
  • the intersection solid information corresponds to basic solid information representing the basic solid.
  • the wearer shape information generating unit 108 generates wearer shape information based on the hardness information acquired by the hardness information acquiring unit 107 and the generated intersection solid information so that the wearer surface has multiple convex portions.
  • the wearer surface is the portion of the surface of the wearer that is attached to the biological structure surface.
  • the wearer shape information generating unit 108 may generate wearer shape information so that the wearer surface has multiple concave portions instead of multiple convex portions.
  • the convex portion is frustum-shaped.
  • the multiple convex portions are positioned in a square lattice pattern.
  • the centers of the multiple convex portions are respectively located at multiple intersections of multiple first straight lines that are parallel to the short sides of the wearable body corresponding area AR and are equally spaced in the long side direction of the wearable body corresponding area AR, and multiple second straight lines that are parallel to the long sides of the wearable body corresponding area AR and are equally spaced in the short side direction of the wearable body corresponding area AR.
  • the multiple protrusions may each have a position where the multiple intersections are rotated a predetermined rotation angle around a rotation axis along the reference direction RD.
  • the multiple protrusions may also be positioned in a diamond lattice, hexagonal lattice, or rectangular lattice pattern.
  • the convex portion may also be in the shape of a quadrangular pyramid.
  • the top surface of the convex portion (in other words, the tip surface) may be rectangular with short sides parallel to the short sides of the attachment corresponding area AR and long sides parallel to the long sides of the attachment corresponding area AR.
  • the short sides of the top surface of the convex portion and the long sides of the top surface of the convex portion may extend in a direction rotated by a predetermined rotation angle around a rotation axis along the reference direction RD with respect to the short sides of the attachment corresponding area AR and the long sides of the attachment corresponding area AR, respectively.
  • the multiple protrusions protrude a predetermined protrusion distance in the reference direction RD from the surface of the intersecting solid CC that is closer to the biological body surface.
  • the top surfaces of the multiple protrusions are located within a curved surface obtained by moving the surface of the intersecting solid CC that is closer to the biological body surface by a predetermined protrusion distance in the reference direction RD.
  • each convex portion may be located in a plane perpendicular to the normal direction at the center of the convex portion on the surface of the intersecting solid CC that is closer to the biological surface.
  • the top surface of each convex portion may also form part of the surface of a sphere or ellipsoid.
  • the corners or edges (in other words, the edges) of the concave or convex portions may be rounded (in other words, they may have a shape that has been filleted).
  • the edges of the top surface of each convex portion may be rounded.
  • the attachment shape information generating unit 108 obtains a representative value of the hardness represented by the hardness information obtained for a plurality of second sample positions.
  • the representative value is the average value for a plurality of second sample positions.
  • the representative value may be a minimum value, a maximum value, a median value, or an intermediate value between the maximum value and the minimum value.
  • the wearing body shape information generating unit 108 determines unevenness shape parameters based on the acquired representative value.
  • the unevenness shape parameters are information that specifies the shape and positions of multiple convexities.
  • the wearing body shape information generating unit 108 determines the unevenness shape parameters so that the softer the hardness represented by the acquired representative value, the larger the area of contact between the biological structure surface and the wearing surface.
  • the uneven shape parameters include the inter-convex distance, which is the distance between adjacent convex parts, and the diameter of the top surface of each convex part.
  • the attachment shape information generating unit 108 determines the uneven shape parameters so that the inter-convex distance becomes shorter (in other words, the total number of convex parts increases) as the hardness represented by the acquired representative value becomes softer, and the diameter of the top surface of each convex part is constant regardless of the hardness represented by the acquired representative value.
  • the diameter of the top surface of each convex part and the height of each convex part are each preset values.
  • the distance between the protrusions is 1 mm to 10 mm.
  • the diameter of the top surface of each protrusion is 0.1 to 5 mm.
  • the height of each protrusion is 0.3 mm to 2 mm.
  • the wearable body shape information generating unit 108 may determine the unevenness shape parameters so that the diameter of the top surface of each convex portion increases as the hardness represented by the acquired representative value becomes softer, and the distance between the convex portions is constant regardless of the hardness represented by the acquired representative value.
  • the wearable body shape information generating unit 108 may determine the unevenness shape parameters so that the diameter of the top surface of each convex portion increases as the hardness represented by the acquired representative value becomes softer, and the distance between the convex portions is shorter.
  • the wearable body shape information generating unit 108 generates wearable body shape information based on the generated intersection solid information and the determined uneven shape parameters.
  • the wearable body shape information represents a three-dimensional shape in which convex portion-constituting solids CP corresponding to each of a plurality of convex portions having shapes and positions specified by the uneven shape parameters are added to the intersection solid CC on the surface CS of the intersection solid CC represented by the intersection solid information that is closer to the biological body configuration surface.
  • FIGS. 14 and 15 are partial enlarged views of the contact surface of the three-dimensional shape of the attachment.
  • FIG. 14 is a perspective view of the three-dimensional shape of the attachment.
  • FIG. 15 is a view of the three-dimensional shape of the attachment in the direction opposite to the reference direction RD.
  • the wearer shape information generating unit 108 generates wearer shape information representing the three-dimensional shape of the wearer by adding convex portion-constituting solids corresponding to each of the multiple convex portions to the intersection solid CC.
  • the wearer shape information generating unit 108 may also generate wearer shape information representing the three-dimensional shape of a wearer whose surface has multiple convex portions by removing a portion of the intersection solid CC near the surface of the living body that is closer to the living body configuration surface from the intersection solid CC.
  • the attachment shape information generating unit 108 may perform a process of rounding at least a part of the portion corresponding to the corner of the intersection solid body CC (in other words, fillet processing).
  • the description of the functions of the wear body design support device 10 may be supplemented by the following description of the operation of the wear body design support device 10.
  • the wear body design support device 10 executes the process shown in FIG. 16 in accordance with an execution instruction input by a user of the wear body design support device 10 via the input device 13 .
  • the wearable body design support device 10 generates body configuration basic surface shape information based on body component shape information stored in the storage device 12 (step S101 in FIG. 16).
  • the wearable body design support device 10 displays the three-dimensional shape of the basic body structure surface BS represented by the basic body structure surface shape information generated in step S101 via the output device 14 (step S102 in FIG. 16).
  • the wearable device design support device 10 waits until it receives position information representing the position of the wearable device corresponding area AR on the reference plane PL and reference direction information representing the reference direction RD (the "No" route of step S103 in FIG. 16).
  • the wearable device design support device 10 accepts the position information and reference direction information, determines "Yes” in step S103, and proceeds to step S104.
  • the wearable device design support device 10 acquires projection position information and auxiliary position information based on the basic surface shape information of the body structure generated in step S101 and the position information and reference direction information received in step S103 (step S104 in FIG. 16).
  • the wearable body design support device 10 acquires smooth surface information based on the projection position information and auxiliary position information acquired in step S104 (step S105 in FIG. 16).
  • the wearable body design support device 10 acquires first moving three-dimensional information and second moving three-dimensional information based on the smooth surface information acquired in step S105 and the position information and reference direction information accepted in step S103 (step S106 in FIG. 16).
  • the wearable body design support device 10 generates intersecting three-dimensional information based on the first moving three-dimensional information and the second moving three-dimensional information acquired in step S106 (step S107 in FIG. 16).
  • the wearable body design support device 10 acquires hardness information based on the biological component shape information stored in the storage device 12 and the position information and reference direction information received in step S103 (step S108 in FIG. 16).
  • the attachment body design support device 10 determines concave-convex shape parameters based on the hardness information acquired in step S108 (step S109 in FIG. 16).
  • the wear body design support device 10 generates wear body shape information based on the intersection solid information generated in step S107 and the concave-convex shape parameters determined in step S109 (step S110 in FIG. 16).
  • the attachment design support device 10 ends the process of FIG.
  • steps S108 and S109 may be performed at any time between the processes of steps S103 and S110.
  • the wearable body may be manufactured using a technology called 3D printing or three-dimensional modeling.
  • the wearable body 1 is manufactured by inputting the wearable body shape information generated by the wearable body design support device 10 into a 3D printer, which then forms the three-dimensional shape represented by the wearable body shape information.
  • the wearing body 1 is attached to a living body surface, which is the surface of a part that constitutes a living body.
  • the wearing body 1 has a mounting surface 1a, which is the part of the surface of the wearing body 1 that is attached to the living body surface.
  • the wearing body 1 has a plurality of concave or convex portions on the mounting surface 1a such that the softer the hardness of the living body surface is, the larger the area of contact between the living body surface and the mounting surface 1a is.
  • Fig. 17 is a front view of the mounting body 1 as viewed from the mounting surface 1a side of the mounting body 1. In Fig. 17, the multiple recesses or protrusions are represented by a dot pattern for the sake of simplicity.
  • the wearable body design support device 10 of the first embodiment supports the design of a wearable body to be worn on a living body surface, which is the surface of a part that constitutes a living body.
  • the attachment design support device 10 includes a hardness information acquisition unit 107 and an attachment shape information generation unit 108 .
  • the hardness information acquiring unit 107 acquires hardness information that is information that indicates the hardness of a biological body surface.
  • the wearer shape information generating unit 108 generates wearer shape information representing the three-dimensional shape of the wearer so that the wearer's surface, which is the part of the surface of the wearer that is attached to the biological structure surface, has multiple concave or convex portions, based on the acquired hardness information.
  • the wearable body shape information generating unit 108 generates wearable body shape information such that the softer the hardness represented by the acquired hardness information, the larger the area of contact between the biological body surface and the wearable surface.
  • the wearable body design support device 10 of the first embodiment generates wearable body shape information based on intersection solid information and concave-convex shape parameters. Note that, instead of the intersection solid information, the wearable body design support device 10 may use basic solid information representing a basic solid that is stored in advance in the wearable body design support device 10, or basic solid information representing a basic solid that is input to the wearable body design support device 10.
  • the attachment body 1 of the first embodiment is attached to a living body surface, which is the surface of a part that constitutes a living body.
  • the attachment body 1 has a plurality of concave or convex portions on the attachment surface 1a so that the softer the hardness of the living body surface is, the larger the contact area between the living body surface and the attachment surface 1a, which is the part of the surface of the attachment body that is attached to the living body surface.
  • the softer the hardness of the living body surface the larger the area of contact between the living body surface and the attachment surface 1a. Therefore, when the attachment body 1 is attached to the living body surface, the area of the attachment surface 1a that is separated from the living body surface can be made sufficiently large according to the hardness of the living body surface. As a result, it is possible to prevent the inhibition of blood flow or vascularization in the vicinity of the living body surface.
  • the attachment surface 1a of the attachment body 1 in the first embodiment is curved. Note that the entire attachment surface 1a of the attachment body 1 or a part of the attachment surface 1a may be flat.
  • the wearable body design support device according to the first modified example of the first embodiment differs from the wearable body design support device according to the first embodiment in that the wearable body design support device according to the first modified example of the first embodiment is capable of setting an area in which the wearable surface does not have a concave or convex portion.
  • the following description will focus on the differences.
  • the same reference numerals as those used in the first embodiment are used to denote the same or substantially similar items.
  • the functions of the wearable body design support device 10A of the first modified example of the first embodiment include, in addition to the functions of the wearable body design support device 10 of the first embodiment, a non-convexo-concave region information receiving unit 109.
  • the non-concave region information receiving unit 109 corresponds to the region information acquisition unit.
  • the non-convex/concave area information receiving unit 109 receives non-concave/concave area information that represents non-concave areas, which are areas of the mounting surface that do not have any concave or convex parts.
  • the non-concave/concave area information receiving unit 109 acquires non-concave/concave area information by receiving the non-concave/concave area information.
  • the unevenness-free area information is obtained by inputting the information by the user of the wearable body design support device 10 via the input device 13.
  • the unevenness-free area information may be obtained by the wearable body design support device 10 generating the information based on biological component shape information instead of inputting the information by the user.
  • the unevenness-free area is an area of the wearable surface that corresponds to the vicinity of the fractured part BR.
  • the wearer shape information generating unit 108 of the first modified example of the first embodiment generates wearer shape information so that the wearer surface does not have any concave or convex parts in the non-convex area represented by the non-convex area information acquired by the non-convex area information receiving unit 109.
  • the wearing body shape information generating unit 108 generates the wearing body shape information so that the wearing surface has no concave or convex parts in the non-concave area represented by the non-concave area information acquired by the non-concave area information receiving unit 109, and so that the wearing surface has multiple concave or convex parts in areas of the wearing surface other than the non-concave area.
  • the description of the functions of the wear body design support device 10A according to the first modified example of the first embodiment may be supplemented by the following description of the operation of the wear body design support device 10A.
  • the wearable body design support device 10A of the first modified example of the first embodiment executes the process of step S107 in FIG. 16, and then executes the processes of steps S201A, S108, S109, and S110A in FIG. 19.
  • the wear body design support device 10A waits until it receives non-convex area information (the "No" route of step S201A in FIG. 19).
  • the wearable body design support device 10A accepts the non-concave area information, determines "Yes" in step S201A, and proceeds to step S108.
  • the wearable body design support device 10A acquires hardness information based on the biological component shape information stored in the storage device 12 and the position information and reference direction information received in step S103 of FIG. 16 (step S108 of FIG. 19).
  • the wearable body design support device 10A determines the unevenness shape parameters based on the hardness information acquired in step S108 (step S109 in FIG. 19). Note that the wearable body design support device 10A may determine the unevenness shape parameters based only on the hardness information for positions other than the unevenness-free region represented by the unevenness-free region information received in step S201A, among the acquired hardness information.
  • the wearable body design support device 10A generates wearable body shape information based on the intersecting solid information generated in step S107 of FIG. 16, the non-convex/concave area information received in step S201A, and the concave/convex shape parameters determined in step S109 (step S110A of FIG. 19).
  • the attachment design support device 10A ends the process of FIG.
  • steps S201A, S108, and S109 may be performed at any timing between the process of step S103 and the process of step S110A.
  • the wearable body may be manufactured using a technique called 3D printing or three-dimensional modeling.
  • wearable body shape information generated by wearable body design support device 10A is input to a 3D printer, and the 3D printer forms the three-dimensional shape represented by the wearable body shape information, thereby manufacturing wearable body 1A.
  • the mounting surface 1Aa does not have any concave or convex portions in the non-relief region NPR, and the mounting surface 1Aa has multiple concave or convex portions in regions PR1, PR2 of the mounting surface 1Aa other than the non-relief region NPR.
  • Fig. 20 is a front view of the mounting body 1A as viewed from the mounting surface 1Aa side.
  • the multiple recesses or protrusions are represented by a dot pattern for the sake of simplicity.
  • the mounting body 1A may have a plurality of non-relief regions NPR defined therein.
  • the wear body design support device 10A of the first modified example of the first embodiment the same actions and effects as those of the wear body design support device 10 of the first embodiment are achieved. Furthermore, the wear body design support device 10A of the first modified example of the first embodiment is equipped with a region information acquisition unit (in this example, non-convexo-concave region information receiving unit 109) that acquires region information (in this example, non-concave region information) representing the region included in the wear surface.
  • the mounting body shape information generating unit 108 generates mounting body shape information so that the mounting surface does not have any concave or convex parts in the area represented by the acquired area information.
  • the second embodiment of the wearable body design support device differs from the first embodiment in that it determines concave-convex shape parameters for each of a plurality of divided regions.
  • the following description will focus on the differences.
  • components that are given the same reference numerals as those used in the first embodiment are the same or substantially similar.
  • the hardness information acquisition unit 107 of the wear body design support device 10 of the second embodiment generates a plurality of divided regions by dividing the wear body corresponding region AR (in other words, divides the wear body corresponding region AR into a plurality of divided regions).
  • the number of divided regions is four. Note that the number of divided regions may be two, three, five or more.
  • the hardness information acquisition unit 107 divides the wearable body corresponding area AR at equal intervals in the long side direction of the wearable body corresponding area AR. Note that the hardness information acquisition unit 107 may divide the wearable body corresponding area AR at equal intervals in the short side direction of the wearable body corresponding area AR instead of or in addition to the long side direction of the wearable body corresponding area AR.
  • the hardness information acquisition unit 107 may also divide the area AR corresponding to the attached object based on the hardness information. In this case, the hardness information acquisition unit 107 may divide the area AR corresponding to the attached object so that the hardness information acquired for the positions included in each divided area indicates hardness that is close to each other.
  • the hardness information acquisition unit 107 may also receive divided area information input by a user of the attachment design support device 10 via the input device 13.
  • the divided area information represents multiple divided areas.
  • the hardness information acquisition unit 107 acquires hardness information for each of the multiple division regions that have been generated. In this example, the hardness information acquisition unit 107 acquires hardness information for each of the multiple second sample positions in each division region. Note that the hardness information acquisition unit 107 may acquire only hardness information for one second sample position in each division region.
  • the area where each divided area is projected onto the biological body surface in the reference direction RD corresponds to an area included in the biological body surface. Therefore, in this example, when the hardness information acquisition unit 107 acquires hardness information for a divided area, this corresponds to the hardness information acquisition unit 107 acquiring hardness information for an area that corresponds to the divided area and is included in the biological body surface.
  • the wearable body shape information generating unit 108 determines uneven shape parameters for each of the multiple divided regions based on the hardness information acquired for that divided region. In this example, the wearable body shape information generating unit 108 determines uneven shape parameters for each of the multiple divided regions such that the softer the hardness represented by the representative value acquired for that divided region, the higher the contact rate with the region that corresponds to that divided region and is included in the biological configuration surface.
  • the contact rate for an area included in the biological structure surface is the ratio of the area of contact between the area-facing portion of the attachment surface that faces the area in question and the area of the area-facing portion.
  • the area of contact between the region included in the biological tissue surface and the attachment surface of the attachment body may vary depending on the hardness of the region. Therefore, the contact rate may be determined based on the shape of the attachment surface of the attachment body.
  • the contact rate for an area included in the biological body surface is the ratio of the sum of the areas of the top surface-nearby areas of multiple convex parts included in the area-facing part, which is the part of the attachment surface that faces the area, to the area of the area-facing part.
  • the area near the top surface of a convex part is the area consisting of the part of the side surface of the convex part between the top surface of the convex part and the curved surface near the top surface, and the top surface of the convex part.
  • the curved surface near the top surface is a curved surface obtained by moving a curved surface formed by the top surfaces of multiple convex portions (in this example, the surface of the intersecting solid CC that is closer to the biological surface, a predetermined protruding distance in the reference direction RD) a predetermined nearby distance in the opposite direction to the reference direction RD.
  • the nearby distance is a length between 0 ⁇ m and 300 ⁇ m. In this example, the nearby distance is 200 ⁇ m.
  • the contact rate with respect to an area included in the biological body surface may be the ratio of the sum of the areas of the top faces of multiple convex portions included in the area-facing portion, which is the portion of the attachment surface that faces the area, to the area of the area-facing portion.
  • the attachment shape information generating unit 108 determines the concave-convex shape parameters for each of the multiple divided regions such that the distance between the convex portions becomes shorter as the hardness represented by the representative value obtained for that divided region becomes softer, and the diameter of the top surface of each convex portion remains constant regardless of the hardness represented by the representative value.
  • the wearable body shape information generating unit 108 may determine the unevenness shape parameters for each of the multiple divided regions such that the diameter of the top surface of each convex portion increases as the hardness represented by the representative value obtained for that divided region decreases, and the distance between the convex portions is constant regardless of the hardness represented by the representative value.
  • the wearable body shape information generating unit 108 may determine the unevenness shape parameters for each of the multiple divided regions such that the diameter of the top surface of each convex portion increases as the hardness represented by the representative value obtained for that divided region decreases, and the distance between the convex portions is constant.
  • the wearing body shape information generating unit 108 generates wearing body shape information based on the generated intersection solid information and the concave-convex shape parameters determined for each of the multiple divided regions.
  • the wearing body shape information represents a three-dimensional shape in which a convex-portion-constituting solid corresponding to each of a plurality of convex portions having a shape and position specified by the concave-convex shape parameters is added to the intersection solid in a region corresponding to each of the multiple divided regions on a surface of the intersection solid represented by the intersection solid information that is closer to the biological body configuration surface.
  • the description of the functions of the wear body design support device 10 of the second embodiment may be supplemented by the following description of the operation of the wear body design support device 10.
  • the wearable device design support device 10 of the second embodiment executes the processing of step S107 in FIG. 16, and then executes the processing of steps S301B, S108B, S109B, and S110B in FIG. 21.
  • the wearable device design support device 10 generates multiple divided regions by dividing the wearable device corresponding area AR (in other words, divides the wearable device corresponding area AR into multiple divided regions) (step S301B in FIG. 21).
  • the wearable body design support device 10 acquires hardness information for each divided area generated in step S301B based on the biological component shape information stored in the storage device 12 and the position information and reference direction information received in step S103 of FIG. 16 (step S108B of FIG. 21).
  • the attachment design support device 10 determines the unevenness shape parameters for each divided region generated in step S301B based on the hardness information acquired in step S108B (step S109B in FIG. 21).
  • the wearable device design support device 10 generates wearable device shape information based on the intersecting solid information generated in step S107 of FIG. 16 and the concave-convex shape parameters for each divided area determined in step S109B (step S110B of FIG. 21).
  • the attachment design support device 10A ends the process of FIG.
  • steps S301B, S108B, and S109B may be performed at any timing between the processes of steps S103 and S110B.
  • the wearable body may be manufactured using a technique called 3D printing or three-dimensional modeling.
  • wearable body shape information generated by wearable body design support device 10 is input to a 3D printer, and the 3D printer forms the three-dimensional shape represented by the wearable body shape information, thereby manufacturing wearable body 1B.
  • the mounting body 1B of the second embodiment corresponds to a number of divided regions (four in this example), and the mounting surface 1Ba has a number of recesses or protrusions in each of the multiple regions DR1 to DR4 included in the mounting surface 1Ba.
  • FIG. 22 is a front view of the attachment 1B as viewed from the attachment surface 1Ba side. Note that in FIG. 22, the multiple recesses or protrusions are represented by a dot pattern to simplify the illustration, and the darker the color represented by the dot pattern, the higher the contact rate.
  • the hardness of the biological constitutive surface to which region DR1 is attached is the softest
  • the hardness of the biological constitutive surface to which region DR4 is attached is the hardest
  • the hardness of the biological constitutive surface to which regions DR2 and DR3 are attached is intermediate between the hardness of the biological constitutive surface to which region DR1 is attached and the hardness of the biological constitutive surface to which region DR4 is attached.
  • the mounting surface 1Ba of the mounting body 1B has a plurality of convex portions with the highest contact rate in region DR1, a plurality of convex portions with the lowest contact rate in region DR4, and a plurality of convex portions in regions DR2 and DR3 with contact rates between the contact rate in region DR1 and the contact rate in region DR4.
  • the mounting body 1B may have at least one non-relief region.
  • the wear body design support device 10 of the second embodiment the same actions and effects as those of the wear body design support device 10 of the first embodiment are achieved. Furthermore, in the second embodiment of the wearable body design support device 10, the contact rate for a region included in the biological body configuration surface is the ratio of the area of contact between the region and a region-facing portion of the wearable surface, which is a portion of the wearable surface facing the region, to the area of the region-facing portion.
  • the hardness information acquisition unit 107 acquires hardness information for each of the first region and the second region included in the biological body configuration surface.
  • the wearable body shape information generation unit 108 When the hardness represented by the hardness information for the first region is softer than the hardness represented by the hardness information for the second region, the wearable body shape information generation unit 108 generates wearable body shape information such that the contact rate for the first region is higher than the contact rate for the second region.
  • attachment body 1B whose attachment surface 1Ba has multiple recesses or protrusions that are provided so as to have different contact rates with multiple regions included in the body surface.
  • the wearable body shape information generation unit 108 when the hardness represented by the hardness information for the first region is softer than the hardness represented by the hardness information for the second region, the wearable body shape information generation unit 108 generates wearable body shape information such that the distance between the convex portions in the first region is shorter than the distance between the convex portions in the second region.
  • the same actions and effects as those of the mounting body 1 of the first embodiment are achieved.
  • the contact rate with respect to the region included in the bioconstituting surface is the ratio of the area of contact between the region facing portion of the attachment surface 1Ba, which is the portion facing the region, and the region itself to the area of the region facing portion.
  • the multiple concave or convex portions are configured such that when the hardness of the bioconstituting surface in a first region included in the bioconstituting surface is softer than the hardness of the bioconstituting surface in a second region included in the bioconstituting surface, the contact rate with the first region is higher than the contact rate with the second region.
  • the area of the portion of the attachment surface 1Ba that is separated from the bioconstitutive surface in each region can be made sufficiently large according to the hardness of the bioconstitutive surface. As a result, it is possible to prevent the inhibition of blood flow or vascularization in the vicinity of the bioconstitutive surface.
  • the third embodiment of the wearable body design support device differs from the first embodiment in that the positions of multiple convex portions are determined based on the distribution of hardness of a biological body surface.
  • the following description will focus on the differences.
  • the same reference numerals as those used in the first embodiment denote the same or substantially similar objects.
  • the hardness information acquisition unit 107 of the third embodiment acquires hardness distribution information based on the biological component shape information stored in the biological component shape information storage unit 101, the reference direction information accepted by the reference direction information acceptance unit 103, and the position information accepted by the position information acceptance unit 104.
  • the hardness distribution information includes hardness information that indicates the hardness of the biological body surface at each of a plurality of distribution configuration positions included in the biological body surface.
  • the plurality of distribution configuration positions correspond to a plurality of positions where a plurality of third specimen positions within the attachment corresponding area AR in the reference plane PL are respectively projected onto the biological body surface in the reference direction RD.
  • the multiple third specimen positions are located in a square lattice pattern in the wearing body corresponding area AR.
  • the multiple third specimen positions may be located such that the multiple positions projected in the reference direction RD of the multiple third specimen positions in the wearing body corresponding area AR on the reference plane PL onto the surface of the intersecting solid CC that is closer to the biological body surface are located in a square lattice pattern on that surface.
  • the attachment shape information generation unit 108 generates attachment shape information representing the three-dimensional shape of the attachment based on the smooth surface information acquired by the smooth surface information acquisition unit 106 and the hardness distribution information acquired by the hardness information acquisition unit 107.
  • the wearable body shape information generating unit 108 generates intersecting solid information representing the intersecting solid CC based on the smooth surface information, as in the first embodiment.
  • the intersecting solid CC corresponds to a basic solid having no concave or convex parts
  • the intersecting solid information corresponds to basic solid information representing the basic solid.
  • the surface closer to the biological body configuration surface constitutes part of the wearable surface.
  • the attachment shape information generating unit 108 generates attachment shape information based on the hardness distribution information acquired by the hardness information acquiring unit 107 and the generated intersection solid information so that the attachment surface has multiple convex portions.
  • the attachment surface is the portion of the surface of the attachment that is attached to the biological structure surface.
  • the convex portion is in the shape of a truncated cone.
  • the convex portion may also be in the shape of a truncated pyramid.
  • the multiple convex portions protrude a predetermined protruding distance in the reference direction RD from the surface of the intersecting solid CC that is closer to the biological body surface.
  • the top surfaces of the multiple convex portions are located within a curved surface obtained by moving the surface of the intersecting solid CC that is closer to the biological body surface by a predetermined protruding distance in the reference direction RD.
  • each convex portion may be located in a plane perpendicular to the normal direction at the center of the convex portion on the surface of the intersecting solid CC that is closer to the biological surface.
  • the top surface of each convex portion may also form part of the surface of a sphere or ellipsoid.
  • the attachment shape information generating unit 108 first determines the positions of the multiple filling solids by closely packing the multiple filling solids on the placement surface, which is the surface of the intersecting solid CC that is closer to the biological body configuration surface.
  • the filling solid is a sphere.
  • the center of the filling solid is located within the placement surface.
  • the volume of the filling solid becomes smaller as the hardness represented by the hardness information obtained for the distribution configuration position opposite the center of the filling solid and closest to the position included in the biological configuration surface becomes softer.
  • the diameter of the filling solid becomes smaller as the hardness represented by the hardness information obtained for the distribution configuration position opposite the center of the filling solid and closest to the position included in the biological configuration surface becomes softer.
  • Fig. 23 is an explanatory diagram showing a state where a plurality of filling solids FS are closely packed on the arrangement surface.
  • the stiffness of the living body surface BD is represented as being harder as the color becomes darker.
  • the attachment shape information generating unit 108 determines the positions of multiple filling solids FS so that the distance between the centers FSC of the filling solids FS becomes shorter as the hardness of the biological body constituent surface BD becomes softer.
  • the method of determining the positions of a plurality of filling solids by closest packing the plurality of filling solids may be a method called the bubble mesh method.
  • the filling solid may be an ellipsoid, a rectangular solid, etc.
  • the attachment shape information generating unit 108 may use the position of the center of gravity of the filling solid instead of the position of the center of the filling solid.
  • the wear body shape information generating unit 108 determines the positions of the plurality of convex parts based on the determined positions of the plurality of filling solids.
  • the wear body shape information generating unit 108 determines the positions of the centers of the determined plurality of filling solids as the positions of the centers of the plurality of convex parts.
  • the diameter of the top surface of each protrusion and the height of each protrusion are each a preset value.
  • the distance between the protrusions is 1 mm to 10 mm.
  • the diameter of the top surface of each protrusion is 0.1 to 5 mm.
  • the height of each protrusion is 0.3 mm to 2 mm.
  • the wearing body shape information generating unit 108 generates wearing body shape information based on the generated intersection solid information and the determined positions of the multiple convex parts.
  • the wearing body shape information represents a three-dimensional shape in which convex part-constituting solids CP corresponding to each of the multiple convex parts having the determined positions of the multiple convex parts are added to the intersection solid CC on the surface of the intersection solid CC represented by the intersection solid information that is closer to the biological body surface.
  • FIG. 24 is a partially enlarged view of the contact surface of the three-dimensional shape of the attachment.
  • FIG. 24 is a view of the three-dimensional shape of the attachment in the direction opposite to the reference direction RD.
  • the wearer shape information generating unit 108 generates wearer shape information representing the three-dimensional shape of the wearer by adding convex portion-constituting solids corresponding to each of the multiple convex portions to the intersection solid CC.
  • the wearer shape information generating unit 108 may also generate wearer shape information representing the three-dimensional shape of a wearer whose surface has multiple convex portions by removing a portion of the intersection solid CC near the surface of the living body that is closer to the living body configuration surface from the intersection solid CC.
  • the wearable body shape information generating unit 108 may perform a process of rounding at least a part of the portion corresponding to the corner of the intersection solid CC (in other words, fillet processing).
  • the mounting body shape information generating unit 108 may generate mounting body shape information so that the mounting surface has multiple concave portions instead of multiple convex portions. In this case, the mounting body shape information generating unit 108 determines the positions of multiple concave portions instead of the positions of multiple convex portions. In this case, it is preferable that the volume of the filling solid increases as the hardness represented by the hardness information acquired for the distribution configuration position facing the center position of the filling solid and closest to the position included in the biological configuration surface becomes softer.
  • the description of the functions of the wear body design support device 10 of the third embodiment may be supplemented by the following description of the operation of the wear body design support device 10.
  • the wearable body design support device 10 of the third embodiment executes the processing of step S107 in FIG. 16, and then executes the processing of steps S108C, S109C, and S110C in FIG. 25.
  • the wearable body design support device 10 acquires hardness distribution information based on the biological component shape information stored in the storage device 12 and the position information and reference direction information received in step S103 of FIG. 16 (step S108C of FIG. 25).
  • the attachment design support device 10 generates attachment shape information based on the intersection solid information generated in step S107 of FIG. 16 and the hardness distribution information acquired in step S108C (step S110C of FIG. 25). Next, the attachment design support device 10 ends the process of FIG.
  • the wearable body may be manufactured using a technology called 3D printing or three-dimensional modeling.
  • the wearable body shape information generated by the wearable body design support device 10 is input to a 3D printer, and the 3D printer forms the three-dimensional shape represented by the wearable body shape information, thereby manufacturing the wearable body.
  • the attachment body of the third embodiment has a plurality of convex portions on the attachment surface such that the distance between the convex portions becomes shorter as the hardness of the living body surface at the position opposite the attachment surface becomes softer.
  • the plurality of protrusions are configured such that, when the hardness of the bioconstitutive surface in a first region included in the bioconstitutive surface is softer than the hardness of the bioconstitutive surface in a second region included in the bioconstitutive surface, the contact rate with the first region is higher than the contact rate with the second region.
  • the contact rate with a region included in the bioconstitutive surface is the ratio of the area of contact between the region and the region-facing portion of the attachment surface that faces the region to the area of the region-facing portion.
  • the mounting body may have at least one non-relief area.
  • the wear body design support device 10 of the third embodiment the same actions and effects as those of the wear body design support device 10 of the first embodiment are achieved. Furthermore, in the third embodiment of the wearable body design support device 10, the hardness information acquisition unit 107 acquires hardness information for each of a plurality of positions (distribution configuration positions in this example) included in the biological body configuration surface.
  • the wearable body shape information generation unit 108 determines the positions of a plurality of filling solids by closely packing a plurality of filling solids on the surface (arrangement surface in this example) of a basic solid that constitutes a part of the wearable surface and does not have a concave or convex portion, and determines the positions of a plurality of convex portions based on the determined positions of the plurality of filling solids, and generates wearable body shape information based on the determined positions of the plurality of convex portions and the basic solid information representing the basic solid.
  • the volume of the filling solid becomes smaller as the hardness represented by the hardness information acquired for the position opposite to the position of the filling solid and included in the biological body configuration surface becomes softer.
  • the wearable body design support device 10 of the third embodiment acquires hardness distribution information in advance, and close-packs a plurality of filling solids based on the acquired hardness distribution information. Note that, instead of acquiring hardness distribution information in advance, the wearable body design support device 10 may be configured to acquire hardness information for the positions where the filling solids are placed when close-packing a plurality of filling solids.
  • the recesses or protrusions of the mounting bodies 1, 1A, and 1B may have rounded corners or edges (in other words, edges) (in other words, they may have a shape that has been filleted).
  • edges edges
  • the edges of the top surface of each protrusion may be rounded.
  • the corners or edges of the mounting bodies 1, 1A, and 1B corresponding to the intersection solid body CC may be rounded. This makes it possible to prevent the stress in the living body component caused by the attachments 1, 1A, 1B coming into contact with the living body component surface BD from becoming excessive.

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Abstract

装着体設計支援装置１０は、生体を構成する部分の表面である生体構成面に装着される装着体の設計を支援する。装着体設計支援装置１０は、硬度情報取得部１０７と、装着体形状情報生成部１０８と、を備える。硬度情報取得部１０７は、生体構成面の硬さを表す情報である硬度情報を取得する。装着体形状情報生成部１０８は、装着体の表面のうちの生体構成面に装着される部分である装着面が複数の凹部又は凸部を有するように装着体の三次元形状を表す装着体形状情報を、取得された硬度情報に基づいて生成する。

Description

装着体設計支援装置、装着体設計支援方法、装着体設計支援プログラム、及び、装着体
　本発明は、装着体設計支援装置、装着体設計支援方法、装着体設計支援プログラム、及び、装着体に関する。
　生体を構成する部分の表面である生体構成面に装着される装着体の設計を支援する装着体設計支援装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
　また、装着体の表面のうちの生体構成面に装着される部分である装着面が複数の凹部又は凸部を有する装着体も知られている（例えば、特許文献２、非特許文献１、又は、非特許文献２を参照）。
　この装着体によれば、例えば、骨の表面に装着体が装着された場合、装着面の一部が骨の表面から隔てられる。これにより、骨の表層部（例えば、骨膜）において、血流、又は、血管の新生が阻害されることを抑制できる。
特許第７１４１７７９号公報 米国特許出願公開第２０１９／００５９９６５号明細書
Ａ．　Ａｎｔａｂａｋ、外７名、「Ｒｅｄｕｃｉｎｇ　ｄａｍａｇｅ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｐｅｒｉｏｓｔｅａｌ　ｃａｐｉｌｌａｒｙ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｃａｕｓｅｄ　ｂｙ　ｉｎｔｅｒｎａｌ　ｆｉｘａｔｉｏｎ　ｐｌａｔｉｎｇ：　Ａｎ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｓｔｕｄｙ」、Ｉｎｊｕｒｙ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｃａｒｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｉｎｊｕｒｅｄ、Ｅｌｓｅｖｉｅｒ　Ｌｔｄ．、２０１５年１１月、４６Ｓ（２０１５）、Ｓ１８－Ｓ２０ Ｓ．Ｍ．　Ｐｅｒｒｅｎ、「Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｉｎｔｅｒｎａｌ　ｆｉｘａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｌｏｎｇ　ｂｏｎｅ　ｆｒａｃｔｕｒｅｓ．　Ｔｈｅ　ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ　ｂａｓｉｓ　ｏｆ　ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　ｉｎｔｅｒｎａｌ　ｆｉｘａｔｉｏｎ：　ｃｈｏｏｓｉｎｇ　ａ　ｎｅｗ　ｂａｌａｎｃｅ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ａｎｄ　ｂｉｏｌｏｇｙ」、Ｔｈｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｂｏｎｅ　＆　Ｊｏｉｎｔ　Ｓｕｒｇｅｒｙ　（Ｂｒ）、Ｂｒｉｔｉｓｈ　Ｅｄｉｔｏｒｉａｌ　Ｓｏｃｉｅｔｙ　ｏｆ　Ｂｏｎｅ　ａｎｄ　Ｊｏｉｎｔ　Ｓｕｒｇｅｒｙ、２００２年１１月、第８４－Ｂ巻、第８号、ｐ．１０９３－ｐ．１１１０
　ところで、骨が柔らかい場合、装着体が骨の表面に装着された際に、装着面の凸部が骨に食い込みやすい。これにより、装着面のうちの、骨の表面から隔てられる部分の面積が小さくなりやすい。この結果、骨の表層部において、血流、又は、血管の新生が阻害される。
　装着面が有する複数の凸部の先端部の総面積を大きくすれば、装着面の凸部は、骨に食い込みにくくなる。しかしながら、骨が硬い場合、当該総面積が過大であると、装着面のうちの、骨の表面から隔てられる部分の面積が無駄に小さくなってしまう。
　このように、装着面に設けられる複数の凹部又は凸部の適切な形状及び配置は、骨の表面等の生体構成面の硬さによって異なる。しかしながら、例えば、特許文献１に記載の装着体設計支援装置においては、生体構成面の硬さに応じて適切に設けられた複数の凹部又は凸部を装着面が有する装着体を設計することが困難である、という課題があった。
　なお、この種の課題は、骨の表面以外の生体構成面に装着される装着体の設計においても同様に生じる。
　本発明の目的の一つは、適切に設けられた複数の凹部又は凸部を装着面が有する装着体を容易に設計することである。
　一つの側面では、装着体設計支援装置は、生体を構成する部分の表面である生体構成面に装着される装着体の設計を支援する。
　装着体設計支援装置は、硬度情報取得部と、装着体形状情報生成部と、を備える。
　硬度情報取得部は、生体構成面の硬さを表す情報である硬度情報を取得する。
　装着体形状情報生成部は、装着体の表面のうちの生体構成面に装着される部分である装着面が複数の凹部又は凸部を有するように装着体の三次元形状を表す装着体形状情報を、取得された硬度情報に基づいて生成する。
　他の一つの側面では、装着体設計支援方法は、生体を構成する部分の表面である生体構成面に装着される装着体の設計を支援する。
　装着体設計支援方法は、
　生体構成面の硬さを表す情報である硬度情報を取得し、
　装着体の表面のうちの生体構成面に装着される部分である装着面が複数の凹部又は凸部を有するように装着体の三次元形状を表す装着体形状情報を、取得された硬度情報に基づいて生成する、
　ことを含む。
　他の一つの側面では、装着体設計支援プログラムは、生体を構成する部分の表面である生体構成面に装着される装着体の設計を支援する処理をコンピュータに実行させる。
　処理は、
　生体構成面の硬さを表す情報である硬度情報を取得し、
　装着体の表面のうちの生体構成面に装着される部分である装着面が複数の凹部又は凸部を有するように装着体の三次元形状を表す装着体形状情報を、取得された硬度情報に基づいて生成する、
　ことを含む。
　他の一つの側面では、装着体は、生体を構成する部分の表面である生体構成面に装着される。
　装着体は、生体構成面の硬さが柔らかくなるほど、生体構成面と、装着体の表面のうちの生体構成面に装着される部分である装着面と、が互いに接触する面積が大きくなるように、装着面が複数の凹部又は凸部を有する。
　適切に設けられた複数の凹部又は凸部を装着面が有する装着体を容易に設計することができる。
第１実施形態の装着体設計支援装置の構成を表すブロック図である。 第１実施形態の装着体設計支援装置の機能を表すブロック図である。 第１実施形態の装着体設計支援装置が表示する、生体構成基本面の三次元形状を表す説明図である。 第１実施形態の装着体設計支援装置が表示する、生体構成基本面の三次元形状を表す説明図である。 第１実施形態の装着体設計支援装置が用いる、第１標本位置と投影位置との関係を表す説明図である。 第１実施形態の装着体設計支援装置が用いる、第１標本位置と投影位置とを表す説明図である。 第１実施形態の装着体設計支援装置が用いる、投影位置と補助位置とを表す説明図である。 第１実施形態の装着体設計支援装置が用いる、投影位置と補助位置とを表す説明図である。 第１実施形態の装着体設計支援装置が用いる、投影位置と補助位置と平滑曲面とを表す説明図である。 第１実施形態の装着体設計支援装置が用いる、平滑曲面と第１移動立体とを表す説明図である。 第１実施形態の装着体設計支援装置が用いる、平滑曲面と第１移動立体と第２移動立体とを表す説明図である。 第１実施形態の装着体設計支援装置が用いる、交差立体を表す説明図である。 第１実施形態の装着体設計支援装置が用いる、交差立体を表す説明図である。 第１実施形態の装着体の三次元形状のうちの、接触面の一部が拡大された部分拡大図である。 第１実施形態の装着体の三次元形状のうちの、接触面の一部が拡大された部分拡大図である。 第１実施形態の装着体設計支援装置が実行する処理を表すフローチャートである。 第１実施形態の装着体を装着面側から見た装着体の正面図である。 第１実施形態の第１変形例の装着体設計支援装置の機能を表すブロック図である。 第１実施形態の第１変形例の装着体設計支援装置が実行する処理を表すフローチャートである。 第１実施形態の第１変形例の装着体を装着面側から見た装着体の正面図である。 第２実施形態の装着体設計支援装置が実行する処理を表すフローチャートである。 第２実施形態の装着体を装着面側から見た装着体の正面図である。 第３実施形態の装着体設計支援装置において、配置面にて、複数の充填用立体が最密充填された状態を模式的に表す説明図である。 第３実施形態の装着体の三次元形状のうちの、接触面の一部が拡大された部分拡大図である。 第３実施形態の装着体設計支援装置が実行する処理を表すフローチャートである。
　以下、本発明の、装着体設計支援装置、装着体設計支援方法、装着体設計支援プログラム、及び、装着体に関する各実施形態について図１乃至図２５を参照しながら説明する。
＜第１実施形態＞
（概要）
　第１実施形態の装着体設計支援装置は、生体を構成する部分の表面である生体構成面に装着される装着体の設計を支援する。
　装着体設計支援装置は、硬度情報取得部と、装着体形状情報生成部と、を備える。
　硬度情報取得部は、生体構成面の硬さを表す情報である硬度情報を取得する。
　装着体形状情報生成部は、装着体の表面のうちの生体構成面に装着される部分である装着面が複数の凹部又は凸部を有するように装着体の三次元形状を表す装着体形状情報を、取得された硬度情報に基づいて生成する。
　これによれば、生体構成面の硬さに応じて適切に設けられた複数の凹部又は凸部を装着面が有する装着体を容易に設計できる。
　第１実施形態の装着体は、生体を構成する部分の表面である生体構成面に装着される。
　装着体は、生体構成面の硬さが柔らかくなるほど、生体構成面と、装着体の表面のうちの生体構成面に装着される部分である装着面と、が互いに接触する面積が大きくなるように、装着面が複数の凹部又は凸部を有する。
　これによれば、生体構成面の硬さが柔らかくなるほど、生体構成面と装着面とが互いに接触する面積が大きくなる。従って、装着体が生体構成面に装着された際に、装着面のうちの、生体構成面から隔てられる部分の面積を、生体構成面の硬さに応じて十分に大きくすることができる。この結果、生体構成面の近傍において、血流、又は、血管の新生が阻害されることを抑制できる。
　次に、第１実施形態の装着体設計支援装置、及び、装着体について、より詳細に説明する。
（構成）
　図１に表されるように、装着体設計支援装置１０は、バスＢＵ１を介して互いに接続された、処理装置１１、記憶装置１２、入力装置１３、及び、出力装置１４を備える。例えば、装着体設計支援装置１０は、コンピュータ（換言すると、情報処理装置）により構成される。なお、コンピュータは、サーバ型コンピュータ、デスクトップ型コンピュータ、ラップトップ型コンピュータ、又は、タブレット型コンピュータであってよい。また、コンピュータは、据置型ゲーム機、携帯型ゲーム機、テレビ受像機、又は、スマートフォン等の少なくとも一部であってよい。また、装着体設計支援装置１０は、互いに通信可能に接続された複数の装置により構成されてもよい。
　処理装置１１は、記憶装置１２に記憶されているプログラムを実行することにより、記憶装置１２、入力装置１３、及び、出力装置１４を制御する。これにより、処理装置１１は、後述する機能を実現する。
　本例では、処理装置１１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）である。なお、処理装置１１は、ＣＰＵに代えて、又は、ＣＰＵに加えて、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、又は、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）を含んでもよい。
　本例では、記憶装置１２は、揮発性メモリと不揮発性メモリとを含む。例えば、記憶装置１２は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、半導体メモリ、有機メモリ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅ）、及び、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ　Ｓｔａｔｅ　Ｄｒｉｖｅ）の少なくとも１つを含む。
　入力装置１３は、装着体設計支援装置１０の外部から情報を入力する。本例では、入力装置１３は、キーボード、及び、マウスを備える。なお、入力装置１３は、マイクロフォンを備えていてもよい。
　出力装置１４は、装着体設計支援装置１０の外部に情報を出力する。本例では、出力装置１４は、ディスプレイを備える。なお、出力装置１４は、スピーカを備えていてもよい。また、装着体設計支援装置１０は、入力装置１３及び出力装置１４の両方を構成するタッチパネル式のディスプレイを備えてもよい。
（機能）
　装着体設計支援装置１０は、生体を構成する部分である生体構成部の表面である生体構成面に装着される装着体の設計を支援する。本例では、生体構成部は、骨折している部位を含む骨である。本例では、装着体は、骨接合用プレートである。なお、生体構成部は、骨折している部位を含まない骨、靱帯、腱、又は、皮膚であってもよい。また、例えば、装着体は、装具、又は、運動を補助するための運動補助具であってもよい。
　図２に表されるように、装着体設計支援装置１０の機能は、生体構成部形状情報記憶部１０１と、生体構成基本面形状情報生成部１０２と、基準方向情報受付部１０３と、位置情報受付部１０４と、投影位置情報取得部１０５と、平滑曲面情報取得部１０６と、硬度情報取得部１０７と、装着体形状情報生成部１０８と、を含む。
　生体構成部形状情報記憶部１０１は、生体構成部の三次元形状を表す生体構成部形状情報を記憶する。本例では、生体構成部形状情報は、予め記憶装置１２に記憶されている。なお、生体構成部形状情報は、記録媒体、又は、通信回線を介して装着体設計支援装置１０に入力されてよい。
　本例では、生体構成部形状情報は、ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ　Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）と呼ばれる技術を用いて取得される。例えば、生体構成部形状情報は、ＤＩＣＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｉｍａｇｉｎｇ　ａｎｄ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ　ｉｎ　Ｍｅｄｉｃｉｎｅ）と呼ばれる規格に従った情報である。
　なお、生体構成部形状情報は、ＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ　Ｉｍａｇｉｎｇ）、ＣＲ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ　Ｒａｄｉｏｇｒａｐｈｙ）、又は、ＤＲ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｒａｄｉｏｇｒａｐｈｙ）と呼ばれる技術を用いて取得されてよい。
　生体構成基本面形状情報生成部１０２は、生体構成基本面の三次元形状を表す生体構成基本面形状情報を生成する。本例では、生体構成基本面は、生体構成部の表面、又は、生体構成部の表面の近傍において、ＣＴ値が、予め設定された基準値に一致する面である。例えば、基準値は、皮質骨に対応するＣＴ値である。本例では、生体構成基本面は、骨等値面と表されてもよい。
　本例では、生体構成基本面形状情報生成部１０２は、生体構成部形状情報記憶部１０１に記憶されている生体構成部形状情報に基づいて生体構成基本面形状情報を生成する。
　基準方向情報受付部１０３、及び、位置情報受付部１０４は、図３及び図４に表されるように、生体構成基本面形状情報生成部１０２により生成された生体構成基本面形状情報が表す、生体構成基本面ＢＳの三次元形状を出力装置１４を介して表示する。図３及び図４は、互いに異なる方向から見た生体構成基本面ＢＳを表す。生体構成基本面ＢＳは、骨折している部位ＢＲを含む。
　基準方向情報受付部１０３は、生体構成基本面ＢＳに対して基準となる方向である基準方向ＲＤを表す基準方向情報を受け付ける。
　位置情報受付部１０４は、基準方向ＲＤに直交する平面である基準平面ＰＬにおける、装着体に対応する領域である装着体対応領域ＡＲの位置を表す位置情報を受け付ける。
　装着体対応領域ＡＲは、長方形状である。本例では、装着体対応領域ＡＲは、装着体の形状を含む最小の長方形状である。なお、装着体の形状は、装着体設計支援装置１０のユーザによって入力装置１３を介して入力された情報に基づいて設定されてよい。また、装着体の形状は、予め設定されていてもよい。
　本例では、位置情報、及び、基準方向情報は、装着体設計支援装置１０のユーザによって入力装置１３を介して入力される。
　投影位置情報取得部１０５は、生体構成基本面形状情報生成部１０２により生成された生体構成基本面形状情報と、基準方向情報受付部１０３により受け付けられた基準方向情報と、位置情報受付部１０４により受け付けられた位置情報と、に基づいて投影位置情報を取得する。
　図５及び図６に表されるように、投影位置情報は、基準平面ＰＬにおける装着体対応領域ＡＲ内のＮ個の第１標本位置ＳＰ－１～ＳＰ－Ｎが基準方向ＲＤにて生体構成基本面ＢＳにそれぞれ投影されたＮ個の投影位置ＰＰ－１～ＰＰ－Ｎを表す。Ｎは、４以上の整数を表す。本例では、Ｎは、１５を表す。
　本例では、Ｎ個の第１標本位置ＳＰ－１～ＳＰ－Ｎは、格子状に位置する。本例では、Ｎ個の第１標本位置ＳＰ－１～ＳＰ－Ｎは、装着体対応領域ＡＲの短辺方向において、所定の短辺方向間隔にて等間隔に位置するとともに、装着体対応領域ＡＲの長辺方向において、所定の長辺方向間隔にて等間隔に位置する。本例では、短辺方向間隔と長辺方向間隔とは互いに異なる。なお、短辺方向間隔と長辺方向間隔とは互いに等しくてもよい。
　なお、投影位置情報取得部１０５は、特許第７１４１７７９号公報に開示されるように、Ｎ個の投影位置ＰＰ－１～ＰＰ－Ｎを表す投影位置情報を補正してもよい。
　平滑曲面情報取得部１０６は、投影位置情報取得部１０５により取得された投影位置情報に基づいて、補助位置情報を取得する。補助位置情報は、Ｍ個の補助位置を表す。Ｍは、２以上の整数を表す。本例では、Ｍは、装着体対応領域ＡＲの外縁を構成する４つの辺上に位置する第１標本位置ＳＰ－ｎの数（本例では、１６）に、装着体対応領域ＡＲの外縁を構成する隅に位置する第１標本位置ＳＰ－ｎの数（本例では、４）を加えた数（本例では、２０）を表す。
　本例では、図７及び図８に表されるように、Ｍ個の補助位置は、６個の短辺拡張補助位置ＳＵ－１，ＳＵ－２，ＳＵ－３，ＳＤ－１３，ＳＤ－１４，ＳＤ－１５からなる短辺拡張補助位置群と、１０個の長辺拡張補助位置ＳＲ－３，ＳＲ－６，ＳＲ－９，ＳＲ－１２，ＳＲ－１５，ＳＬ－１，ＳＬ－４，ＳＬ－７，ＳＬ－１０，ＳＬ－１３からなる長辺拡張補助位置群と、４個の隅拡張補助位置ＳＣ－１，ＳＣ－３，ＳＣ－１３，ＳＣ－１５からなる隅拡張補助位置群と、からなる。
　図９に表されるように、平滑曲面情報取得部１０６は、投影位置情報取得部１０５により取得された投影位置情報が表すＮ個の投影位置ＰＰ－１～ＰＰ－Ｎと、取得された補助位置情報が表すＭ個の補助位置ＳＵ－１，ＳＵ－２，ＳＵ－３，ＳＤ－１３，ＳＤ－１４，ＳＤ－１５，ＳＲ－３，ＳＲ－６，ＳＲ－９，ＳＲ－１２，ＳＲ－１５，ＳＬ－１，ＳＬ－４，ＳＬ－７，ＳＬ－１０，ＳＬ－１３，ＳＣ－１，ＳＣ－３，ＳＣ－１３，ＳＣ－１５と、を制御点群として用いることにより定められる平滑な曲面である平滑曲面ＳＳを表す平滑曲面情報を取得する。
　本例では、平滑曲面ＳＳは、Ｂスプライン（Ｂ－Ｓｐｌｉｎｅ）曲面である。なお、平滑曲面は、Ｂスプライン曲面以外のスプライン曲面（例えば、ＮＵＲＢＳ（Ｎｏｎ－Ｕｎｉｆｏｒｍ　Ｒａｔｉｏｎａｌ　Ｂ－Ｓｐｌｉｎｅ）曲面）、又は、ベジェ曲面であってもよい。
　なお、平滑曲面情報取得部１０６は、補助位置を制御点群として用いることなく、Ｎ個の投影位置ＰＰ－１～ＰＰ－Ｎのみを制御点群として用いることにより定められる平滑な曲面である平滑曲面ＳＳを表す平滑曲面情報を取得してもよい。
　硬度情報取得部１０７は、生体構成部形状情報記憶部１０１に記憶されている生体構成部形状情報と、基準方向情報受付部１０３により受け付けられた基準方向情報と、位置情報受付部１０４により受け付けられた位置情報と、に基づいて、生体構成面の硬さを表す情報である硬度情報を取得する。
　生体構成面は、生体構成部の表面である。本例では、生体構成面の硬さは、基準平面ＰＬにおける装着体対応領域ＡＲ内の第２標本位置が基準方向ＲＤにて生体構成面にそれぞれ投影された位置におけるＣＴ値により表される。ＣＴ値は、ＣＴ値が大きくなるほど、生体構成面の硬さが硬くなることを表す。
　なお、硬度情報は、ＣＴ値に代えて、ＣＴ値に基づいて推定される骨密度を表す情報であってもよい。例えば、骨密度ＶＢＭＤは、下記数式１と、ＣＴ値ＶＣＴと、に基づいて推定されてよい。骨密度は、骨密度が高くなるほど、生体構成面の硬さが硬くなることを表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　本例では、硬度情報取得部１０７は、基準平面ＰＬにおける装着体対応領域ＡＲ内の複数の第２標本位置のそれぞれに対する硬度情報を取得する。本例では、硬度情報取得部１０７により用いられる複数の第２標本位置は、投影位置情報取得部１０５により用いられるＮ個の第１標本位置ＳＰ－１～ＳＰ－Ｎとそれぞれ一致する。
　なお、硬度情報取得部１０７により用いられる複数の第２標本位置の少なくとも一部は、投影位置情報取得部１０５により用いられるＮ個の第１標本位置ＳＰ－１～ＳＰ－Ｎと異なる位置であってもよい。また、硬度情報取得部１０７により用いられる第２標本位置の数は、投影位置情報取得部１０５により用いられる第１標本位置の数と異なっていてもよい。また、硬度情報取得部１０７は、基準平面ＰＬにおける装着体対応領域ＡＲ内の１つの第２標本位置に対する硬度情報のみを取得してもよい。
　装着体形状情報生成部１０８は、平滑曲面情報取得部１０６により取得された平滑曲面情報と、硬度情報取得部１０７により取得された硬度情報と、に基づいて、装着体の三次元形状を表す装着体形状情報を生成する。
　具体的には、図１０に表されるように、装着体形状情報生成部１０８は、平滑曲面ＳＳを基準方向ＲＤに沿って（本例では、基準方向ＲＤと逆方向へ）第１距離だけ移動させることにより形成される第１移動立体ＭＣ１の三次元形状を表す第１移動立体情報を生成する。
　次いで、図１１に表されるように、装着体形状情報生成部１０８は、装着体対応領域ＡＲを基準方向ＲＤに沿って（本例では、基準方向ＲＤへ）、第１距離よりも長い第２距離だけ移動させることにより形成される第２移動立体ＭＣ２の三次元形状を表す第２移動立体情報を生成する。
　次いで、図１２及び図１３に表されるように、装着体形状情報生成部１０８は、生成された、第１移動立体情報及び第２移動立体情報に基づいて、第１移動立体ＭＣ１と、第２移動立体ＭＣ２と、が交差することにより生成される交差立体ＣＣの三次元形状を表す交差立体情報を生成する。本例では、交差立体ＣＣは、凹部又は凸部を有しない基本立体に対応するとともに、交差立体情報は、基本立体を表す基本立体情報に対応する。
　次いで、装着体形状情報生成部１０８は、硬度情報取得部１０７により取得された硬度情報と、生成された交差立体情報と、に基づいて、装着面が複数の凸部を有するように装着体形状情報を生成する。装着面は、装着体の表面のうちの生体構成面に装着される部分である。なお、装着体形状情報生成部１０８は、複数の凸部に代えて、複数の凹部を装着面が有するように装着体形状情報を生成してもよい。
　本例では、凸部は、円錐台状である。本例では、複数の凸部は、正方格子状に位置する。例えば、複数の凸部の中心は、装着体対応領域ＡＲの短辺に平行であるとともに装着体対応領域ＡＲの長辺方向において等しい間隔を有する複数の第１直線と、装着体対応領域ＡＲの長辺に平行であるとともに装着体対応領域ＡＲの短辺方向において等しい間隔を有する複数の第２直線と、の複数の交点にそれぞれ位置する。
　なお、複数の凸部は、上記複数の交点が、基準方向ＲＤに沿った回転軸回りに所定の回転角度だけ回転させられた位置をそれぞれ有していてもよい。また、複数の凸部は、菱形格子状、六角格子状、又は、矩形格子状に位置していてもよい。
　また、凸部は、四角錐台状であってもよい。この場合、例えば、凸部の頂面（換言すると、先端面）は、装着体対応領域ＡＲの短辺に平行である短辺と、装着体対応領域ＡＲの長辺に平行である長辺と、を有する長方形状であってよい。なお、凸部の頂面の短辺、及び、凸部の頂面の長辺は、装着体対応領域ＡＲの短辺、及び、装着体対応領域ＡＲの長辺に対して、基準方向ＲＤに沿った回転軸回りに所定の回転角度だけ回転させられた方向にてそれぞれ延在していてもよい。
　本例では、複数の凸部は、交差立体ＣＣの表面のうちの、生体構成面に近い方の表面から基準方向ＲＤへ所定の突出距離だけ突出する。本例では、複数の凸部の頂面は、交差立体ＣＣの表面のうちの、生体構成面に近い方の表面を、基準方向ＲＤへ所定の突出距離だけ移動させた曲面内に位置する。
　なお、各凸部の頂面は、交差立体ＣＣの表面のうちの、生体構成面に近い方の表面の、当該凸部の中心における法線方向に直交する平面内に位置してもよい。また、各凸部の頂面は、球体、又は、楕円体の表面の一部を構成してもよい。
　なお、凹部又は凸部は、角又は縁（換言すると、エッジ）が丸められていてもよい（換言すると、フィレット加工が行われた形状を有していてもよい）。例えば、各凸部は、頂面の縁が丸められていてもよい。
　本例では、先ず、装着体形状情報生成部１０８は、複数の第２標本位置に対して取得された硬度情報が表す硬さの代表値を取得する。本例では、代表値は、複数の第２標本位置に対する平均値である。なお、代表値は、最小値、最大値、中央値、又は、最大値と最小値との中間の値であってもよい。
　次いで、装着体形状情報生成部１０８は、取得された代表値に基づいて、凹凸形状パラメータを決定する。凹凸形状パラメータは、複数の凸部の形状及び位置を特定する情報である。本例では、装着体形状情報生成部１０８は、取得された代表値が表す硬さが柔らかくなるほど、生体構成面と装着面とが互いに接触する面積が大きくなるように凹凸形状パラメータを決定する。
　本例では、凹凸形状パラメータは、互いに隣接する凸部間の距離である凸部間距離と、各凸部の頂面の直径と、を含む。本例では、装着体形状情報生成部１０８は、取得された代表値が表す硬さが柔らかくなるほど、凸部間距離が短くなる（換言すると、凸部の総数が多くなる）とともに、取得された代表値が表す硬さに関わらず、各凸部の頂面の直径が一定であるように、凹凸形状パラメータを決定する。本例では、各凸部の頂面の直径、及び、各凸部の高さ（換言すると、突出距離）のそれぞれは、予め設定された値である。
　例えば、凸部間距離は、１ｍｍ乃至１０ｍｍの長さである。例えば、各凸部の頂面の直径は、０．１乃至５ｍｍの長さである。例えば、各凸部の高さは、０．３ｍｍ乃至２ｍｍの長さである。
　なお、装着体形状情報生成部１０８は、取得された代表値が表す硬さが柔らかくなるほど、各凸部の頂面の直径が大きくなるとともに、取得された代表値が表す硬さに関わらず、凸部間距離が一定であるように、凹凸形状パラメータを決定してもよい。また、装着体形状情報生成部１０８は、取得された代表値が表す硬さが柔らかくなるほど、各凸部の頂面の直径が大きくなり、且つ、凸部間距離が短くなるように、凹凸形状パラメータを決定してもよい。
　次いで、装着体形状情報生成部１０８は、生成された交差立体情報と、決定された凹凸形状パラメータと、に基づいて装着体形状情報を生成する。本例では、図１４及び図１５に表されるように、装着体形状情報は、交差立体情報が表す交差立体ＣＣの表面のうちの、生体構成面に近い方の表面ＣＳにて、凹凸形状パラメータにより特定される形状及び位置を有する複数の凸部のそれぞれに対応する凸部構成立体ＣＰが交差立体ＣＣに付加された三次元形状を表す。
　図１４及び図１５は、装着体の三次元形状のうちの、接触面の一部が拡大された部分拡大図である。図１４は、装着体の三次元形状の斜視図である。図１５は、基準方向ＲＤと逆方向にて装着体の三次元形状を見た図である。
　ところで、本例では、装着体形状情報生成部１０８は、交差立体ＣＣに、複数の凸部のそれぞれに対応する凸部構成立体が付加されることにより装着体の三次元形状を表す装着体形状情報が生成される。ところで、装着体形状情報生成部１０８は、交差立体ＣＣのうちの、生体構成面に近い方の表面の近傍の一部を、交差立体ＣＣから除去することにより、当該表面が複数の凸部を有する装着体の三次元形状を表す装着体形状情報を生成してもよい。
　なお、装着体形状情報生成部１０８は、装着体形状情報を生成する際に、交差立体ＣＣの角に対応する部分の少なくとも一部を丸める処理（換言すると、フィレット加工）を行ってもよい。
　装着体設計支援装置１０の機能の説明は、以下の装着体設計支援装置１０の動作の説明によって補足されてよい。
（動作）
　次に、装着体設計支援装置１０の動作について、図１６を参照しながら説明する。
　装着体設計支援装置１０は、装着体設計支援装置１０のユーザにより入力装置１３を介して入力される実行指示に従って、図１６に表される処理を実行する。
　先ず、装着体設計支援装置１０は、記憶装置１２に記憶されている生体構成部形状情報に基づいて、生体構成基本面形状情報を生成する（図１６のステップＳ１０１）。
　次いで、装着体設計支援装置１０は、ステップＳ１０１にて生成された生体構成基本面形状情報が表す、生体構成基本面ＢＳの三次元形状を出力装置１４を介して表示する（図１６のステップＳ１０２）。
　次いで、装着体設計支援装置１０は、基準平面ＰＬにおける装着体対応領域ＡＲの位置を表す位置情報と、基準方向ＲＤを表す基準方向情報と、を受け付けるまで待機する（図１６のステップＳ１０３の「Ｎｏ」ルート）。
　装着体設計支援装置１０は、位置情報、及び、基準方向情報が入力装置１３を介して装着体設計支援装置１０に入力された場合、位置情報、及び、基準方向情報を受け付け、ステップＳ１０３にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ１０４へ進む。
　次いで、装着体設計支援装置１０は、ステップＳ１０１にて生成された生体構成基本面形状情報と、ステップＳ１０３にて受け付けられた、位置情報、及び、基準方向情報と、に基づいて、投影位置情報、及び、補助位置情報を取得する（図１６のステップＳ１０４）。
　次いで、装着体設計支援装置１０は、ステップＳ１０４にて取得された、投影位置情報、及び、補助位置情報に基づいて平滑曲面情報を取得する（図１６のステップＳ１０５）。
　次いで、装着体設計支援装置１０は、ステップＳ１０５にて取得された平滑曲面情報と、ステップＳ１０３にて受け付けられた位置情報及び基準方向情報と、に基づいて、第１移動立体情報、及び、第２移動立体情報を取得する（図１６のステップＳ１０６）。
　次いで、装着体設計支援装置１０は、ステップＳ１０６にて取得された、第１移動立体情報、及び、第２移動立体情報に基づいて交差立体情報を生成する（図１６のステップＳ１０７）。
　次いで、装着体設計支援装置１０は、記憶装置１２に記憶されている生体構成部形状情報と、ステップＳ１０３にて受け付けられた、位置情報、及び、基準方向情報と、に基づいて、硬度情報を取得する（図１６のステップＳ１０８）。
　次いで、装着体設計支援装置１０は、ステップＳ１０８にて取得された硬度情報に基づいて凹凸形状パラメータを決定する（図１６のステップＳ１０９）。
　次いで、装着体設計支援装置１０は、ステップＳ１０７にて生成された交差立体情報と、ステップＳ１０９にて決定された凹凸形状パラメータと、に基づいて装着体形状情報を生成する（図１６のステップＳ１１０）。
　次いで、装着体設計支援装置１０は、図１６の処理を終了する。
　なお、ステップＳ１０８、及び、ステップＳ１０９の処理は、ステップＳ１０３の処理と、ステップＳ１１０の処理と、の間の任意のタイミングにて実行されてよい。
　例えば、装着体は、３Ｄプリンティング、又は、三次元造形と呼ばれる技術を用いて製造されてよい。本例では、図１７に表されるように、装着体１は、装着体設計支援装置１０により生成された装着体形状情報が３Ｄプリンターに入力されることにより、３Ｄプリンターが、装着体形状情報が表す三次元形状を形成することによって製造される。
　装着体１は、生体を構成する部分の表面である生体構成面に装着される。装着体１は、装着体１の表面のうちの生体構成面に装着される部分である装着面１ａを有する。装着体１は、生体構成面の硬さが柔らかくなるほど、生体構成面と装着面１ａとが互いに接触する面積が大きくなるように、装着面１ａが複数の凹部又は凸部を有する。
　図１７は、装着体１を装着面１ａ側から見た装着体１の正面図である。なお、図１７において、複数の凹部又は凸部は、図示を簡略化するためにドットパターンにより表されている。
　以上、説明したように、第１実施形態の装着体設計支援装置１０は、生体を構成する部分の表面である生体構成面に装着される装着体の設計を支援する。
　装着体設計支援装置１０は、硬度情報取得部１０７と、装着体形状情報生成部１０８と、を備える。
　硬度情報取得部１０７は、生体構成面の硬さを表す情報である硬度情報を取得する。
　装着体形状情報生成部１０８は、装着体の表面のうちの生体構成面に装着される部分である装着面が複数の凹部又は凸部を有するように装着体の三次元形状を表す装着体形状情報を、取得された硬度情報に基づいて生成する。
　これによれば、生体構成面の硬さに応じて適切に設けられた複数の凹部又は凸部を装着面が有する装着体を容易に設計できる。
　更に、第１実施形態の装着体設計支援装置１０において、装着体形状情報生成部１０８は、取得された硬度情報が表す硬さが柔らかくなるほど生体構成面と装着面とが互いに接触する面積が大きくなるように装着体形状情報を生成する。
　これによれば、生体構成面の硬さが柔らかくなるほど、生体構成面と装着面とが互いに接触する面積が大きくなるように設けられた複数の凹部又は凸部を装着面が有する装着体を容易に設計できる。
　第１実施形態の装着体設計支援装置１０は、交差立体情報と、凹凸形状パラメータと、に基づいて装着体形状情報を生成する。なお、装着体設計支援装置１０は、交差立体情報に代えて、装着体設計支援装置１０が予め記憶している、基本立体を表す基本立体情報、又は、装着体設計支援装置１０に入力される、基本立体を表す基本立体情報を用いてもよい。
　また、第１実施形態の装着体１は、生体を構成する部分の表面である生体構成面に装着される。装着体１は、生体構成面の硬さが柔らかくなるほど、生体構成面と、装着体の表面のうちの生体構成面に装着される部分である装着面１ａと、が互いに接触する面積が大きくなるように、装着面１ａが複数の凹部又は凸部を有する。
　これによれば、生体構成面の硬さが柔らかくなるほど、生体構成面と装着面１ａとが互いに接触する面積が大きくなる。従って、装着体１が生体構成面に装着された際に、装着面１ａのうちの、生体構成面から隔てられる部分の面積を、生体構成面の硬さに応じて十分に大きくすることができる。この結果、生体構成面の近傍において、血流、又は、血管の新生が阻害されることを抑制できる。
　第１実施形態の装着体１は、装着面１ａが曲面状である。なお、装着体１は、装着面１ａの全体、又は、装着面１ａの一部が平面状であってもよい。
＜第１実施形態の第１変形例＞
　次に、第１実施形態の第１変形例の装着体設計支援装置について説明する。第１実施形態の第１変形例の装着体設計支援装置は、第１実施形態の装着体設計支援装置に対して、装着面が凹部又は凸部を有しない領域を設定可能である点において相違している。以下、相違点を中心として説明する。なお、第１実施形態の第１変形例の説明において、第１実施形態にて使用した符号と同じ符号を付したものは、同一又は略同様のものである。
　図１８に表されるように、第１実施形態の第１変形例の装着体設計支援装置１０Ａの機能は、第１実施形態の装着体設計支援装置１０の機能に加えて、無凹凸領域情報受付部１０９を含む。本例では、無凹凸領域情報受付部１０９は、領域情報取得部に対応する。
　無凹凸領域情報受付部１０９は、装着面のうちの、凹部又は凸部を有しない領域である無凹凸領域を表す無凹凸領域情報を受け付ける。無凹凸領域情報受付部１０９は、無凹凸領域情報を受け付けることにより無凹凸領域情報を取得する。
　本例では、無凹凸領域情報は、装着体設計支援装置１０のユーザによって入力装置１３を介して入力されることにより取得される。なお、無凹凸領域情報は、ユーザによる入力に代えて、装着体設計支援装置１０が生体構成部形状情報に基づいて生成することにより取得されてもよい。例えば、無凹凸領域は、装着面のうちの、骨折している部位ＢＲの近傍に対応する領域である。
　第１実施形態の第１変形例の装着体形状情報生成部１０８は、無凹凸領域情報受付部１０９により取得された無凹凸領域情報が表す無凹凸領域において、装着面が凹部又は凸部を有しないように装着体形状情報を生成する。
　換言すると、装着体形状情報生成部１０８は、無凹凸領域情報受付部１０９によって取得された無凹凸領域情報が表す無凹凸領域において、装着面が凹部又は凸部を有しないとともに、装着面のうちの無凹凸領域以外の領域において装着面が複数の凹部又は凸部を有するように、装着体形状情報を生成する。
　第１実施形態の第１変形例の装着体設計支援装置１０Ａの機能の説明は、以下の装着体設計支援装置１０Ａの動作の説明によって補足されてよい。
　図１９に表されるように、第１実施形態の第１変形例の装着体設計支援装置１０Ａは、図１６のステップＳ１０７の処理を実行した後、図１９のステップＳ２０１Ａ、ステップＳ１０８、ステップＳ１０９、及び、ステップＳ１１０Ａの処理を実行する。
　装着体設計支援装置１０Ａは、無凹凸領域情報を受け付けるまで待機する（図１９のステップＳ２０１Ａの「Ｎｏ」ルート）。
　装着体設計支援装置１０Ａは、無凹凸領域情報が入力装置１３を介して装着体設計支援装置１０Ａに入力された場合、無凹凸領域情報を受け付け、ステップＳ２０１Ａにて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ１０８へ進む。
　次いで、装着体設計支援装置１０Ａは、記憶装置１２に記憶されている生体構成部形状情報と、図１６のステップＳ１０３にて受け付けられた、位置情報、及び、基準方向情報と、に基づいて、硬度情報を取得する（図１９のステップＳ１０８）。
　次いで、装着体設計支援装置１０Ａは、ステップＳ１０８にて取得された硬度情報に基づいて凹凸形状パラメータを決定する（図１９のステップＳ１０９）。なお、装着体設計支援装置１０Ａは、取得された硬度情報のうちの、ステップＳ２０１Ａにて受け付けられた無凹凸領域情報が表す無凹凸領域以外の位置に対する硬度情報のみに基づいて凹凸形状パラメータを決定してもよい。
　次いで、装着体設計支援装置１０Ａは、図１６のステップＳ１０７にて生成された交差立体情報と、ステップＳ２０１Ａにて受け付けられた無凹凸領域情報と、ステップＳ１０９にて決定された凹凸形状パラメータと、に基づいて装着体形状情報を生成する（図１９のステップＳ１１０Ａ）。
　次いで、装着体設計支援装置１０Ａは、図１９の処理を終了する。
　なお、ステップＳ２０１Ａ、ステップＳ１０８、及び、ステップＳ１０９の処理は、ステップＳ１０３の処理と、ステップＳ１１０Ａの処理と、の間の任意のタイミングにて実行されてよい。
　例えば、装着体は、３Ｄプリンティング、又は、三次元造形と呼ばれる技術を用いて製造されてよい。本例では、図２０に表されるように、装着体１Ａは、装着体設計支援装置１０Ａにより生成された装着体形状情報が３Ｄプリンターに入力されることにより、３Ｄプリンターが、装着体形状情報が表す三次元形状を形成することによって製造される。
　例えば、図２０に表されるように、第１実施形態の第１変形例の装着体１Ａは、無凹凸領域ＮＰＲにおいて、装着面１Ａａが凹部又は凸部を有しないとともに、装着面１Ａａのうちの無凹凸領域ＮＰＲ以外の領域ＰＲ１，ＰＲ２において装着面１Ａａが複数の凹部又は凸部を有する。
　図２０は、装着体１Ａを装着面１Ａａ側から見た装着体１Ａの正面図である。なお、図２０において、複数の凹部又は凸部は、図示を簡略化するためにドットパターンにより表されている。
　なお、装着体１Ａは、複数の無凹凸領域ＮＰＲが設定されてもよい。
　第１実施形態の第１変形例の装着体設計支援装置１０Ａによれば、第１実施形態の装着体設計支援装置１０と同様の作用及び効果が奏される。
　更に、第１実施形態の第１変形例の装着体設計支援装置１０Ａは、装着面に含まれる領域を表す領域情報（本例では、無凹凸領域情報）を取得する領域情報取得部（本例では、無凹凸領域情報受付部１０９）を備える。
　装着体形状情報生成部１０８は、取得された領域情報が表す領域において、装着面が凹部又は凸部を有しないように装着体形状情報を生成する。
　これによれば、複数の凹部又は凸部を有する領域と、凹部又は凸部を有しない領域と、が設けられた装着面１Ａａを有する装着体１Ａを容易に設計できる。
＜第２実施形態＞
　次に、第２実施形態の装着体設計支援装置について説明する。第２実施形態の装着体設計支援装置は、第１実施形態の装着体設計支援装置に対して、複数の分割領域のそれぞれに対して凹凸形状パラメータを決定する点において相違している。以下、相違点を中心として説明する。なお、第２実施形態の説明において、第１実施形態にて使用した符号と同じ符号を付したものは、同一又は略同様のものである。
　第２実施形態の装着体設計支援装置１０の硬度情報取得部１０７は、装着体対応領域ＡＲを分割することにより、複数の分割領域を生成する（換言すると、装着体対応領域ＡＲを複数の分割領域に分割する）。本例では、分割領域の数は、４個である。なお、分割領域の数は、２個、３個、又は、５個以上であってもよい。
　本例では、硬度情報取得部１０７は、装着体対応領域ＡＲの長辺方向において、等間隔にて装着体対応領域ＡＲを分割する。なお、硬度情報取得部１０７は、装着体対応領域ＡＲの長辺方向に代えて、又は、装着体対応領域ＡＲの長辺方向に加えて、装着体対応領域ＡＲの短辺方向において、等間隔にて装着体対応領域ＡＲを分割してもよい。
　また、硬度情報取得部１０７は、硬度情報に基づいて装着体対応領域ＡＲを分割してもよい。この場合、硬度情報取得部１０７は、各分割領域に含まれる位置に対して取得される硬度情報が互いに近い硬さを表すように、装着体対応領域ＡＲを分割してもよい。
　また、硬度情報取得部１０７は、装着体設計支援装置１０のユーザによって入力装置１３を介して入力された分割領域情報を受け付けてもよい。分割領域情報は、複数の分割領域を表す。
　硬度情報取得部１０７は、生成された複数の分割領域のそれぞれに対して硬度情報を取得する。本例では、硬度情報取得部１０７は、各分割領域内の複数の第２標本位置のそれぞれに対する硬度情報を取得する。なお、硬度情報取得部１０７は、各分割領域内の１つの第２標本位置に対する硬度情報のみを取得してもよい。
　本例では、各分割領域が基準方向ＲＤにて生体構成面に投影された領域は、生体構成面に含まれる領域に対応する。従って、本例では、硬度情報取得部１０７が分割領域に対して硬度情報を取得することは、硬度情報取得部１０７が当該分割領域に対応するとともに、生体構成面に含まれる領域に対して硬度情報を取得することに対応する。
　装着体形状情報生成部１０８は、複数の分割領域のそれぞれに対して、当該分割領域に対して取得された硬度情報に基づいて凹凸形状パラメータを決定する。本例では、装着体形状情報生成部１０８は、複数の分割領域のそれぞれに対して、当該分割領域に対して取得された代表値が表す硬さが柔らかくなるほど、当該分割領域に対応するとともに生体構成面に含まれる領域に対する接触率が高くなるように凹凸形状パラメータを決定する。
　生体構成面に含まれる領域に対する接触率は、装着面のうちの、当該領域に対向する部分である領域対向部分と、当該領域と、が互いに接触する面積の、当該領域対向部分の面積に対する比である。
　ところで、生体構成面に含まれる領域と、装着体の装着面と、が互いに接触する面積は、当該領域の硬さに応じて変化することがある。そこで、接触率は、装着体の装着面の形状に基づいて決定されてもよい。
　例えば、生体構成面に含まれる領域に対する接触率は、装着面のうちの、当該領域に対向する部分である領域対向部分に含まれる複数の凸部の頂面近傍領域の面積の総和の、当該領域対向部分の面積に対する比である。凸部の頂面近傍領域は、当該凸部の側面のうちの、当該凸部の頂面と、頂面近傍曲面と、の間の部分と、当該凸部の頂面と、からなる領域である。
　頂面近傍曲面は、複数の凸部の頂面により構成される曲面（本例では、交差立体ＣＣの表面のうちの、生体構成面に近い方の表面を、基準方向ＲＤへ所定の突出距離だけ移動させた曲面）を、基準方向ＲＤと逆方向へ所定の近傍距離だけ移動させた曲面である。例えば、近傍距離は、０μｍ乃至３００μｍの長さである。本例では、近傍距離は、２００μｍである。
　また、例えば、生体構成面に含まれる領域に対する接触率は、装着面のうちの、当該領域に対向する部分である領域対向部分に含まれる複数の凸部の頂面の面積の総和の、当該領域対向部分の面積に対する比であってもよい。
　本例では、装着体形状情報生成部１０８は、複数の分割領域のそれぞれに対して、当該分割領域に対して取得された代表値が表す硬さが柔らかくなるほど、凸部間距離が短くなるとともに、当該代表値が表す硬さに関わらず、各凸部の頂面の直径が一定であるように、凹凸形状パラメータを決定する。
　なお、装着体形状情報生成部１０８は、複数の分割領域のそれぞれに対して、当該分割領域に対して取得された代表値が表す硬さが柔らかくなるほど、各凸部の頂面の直径が大きくなるとともに、当該代表値が表す硬さに関わらず、凸部間距離が一定であるように、凹凸形状パラメータを決定してもよい。また、装着体形状情報生成部１０８は、複数の分割領域のそれぞれに対して、当該分割領域に対して取得された代表値が表す硬さが柔らかくなるほど、各凸部の頂面の直径が大きくなり、且つ、凸部間距離が短くなるように、凹凸形状パラメータを決定してもよい。
　装着体形状情報生成部１０８は、生成された交差立体情報と、複数の分割領域のそれぞれに対して決定された凹凸形状パラメータと、に基づいて装着体形状情報を生成する。本例では、装着体形状情報は、複数の分割領域のそれぞれに対して、交差立体情報が表す交差立体の表面のうちの、生体構成面に近い方の表面の、当該分割領域に対応する領域にて、凹凸形状パラメータにより特定される形状及び位置を有する複数の凸部のそれぞれに対応する凸部構成立体が交差立体に付加された三次元形状を表す。
　第２実施形態の装着体設計支援装置１０の機能の説明は、以下の装着体設計支援装置１０の動作の説明によって補足されてよい。
　図２１に表されるように、第２実施形態の装着体設計支援装置１０は、図１６のステップＳ１０７の処理を実行した後、図２１のステップＳ３０１Ｂ、ステップＳ１０８Ｂ、ステップＳ１０９Ｂ、及び、ステップＳ１１０Ｂの処理を実行する。
　装着体設計支援装置１０は、装着体対応領域ＡＲを分割することにより、複数の分割領域を生成する（換言すると、装着体対応領域ＡＲを複数の分割領域に分割する）（図２１のステップＳ３０１Ｂ）。
　次いで、装着体設計支援装置１０は、記憶装置１２に記憶されている生体構成部形状情報と、図１６のステップＳ１０３にて受け付けられた、位置情報、及び、基準方向情報と、に基づいて、ステップＳ３０１Ｂにて生成された分割領域毎の硬度情報を取得する（図２１のステップＳ１０８Ｂ）。
　次いで、装着体設計支援装置１０は、ステップＳ３０１Ｂにて生成された分割領域毎に、ステップＳ１０８Ｂにて取得された硬度情報に基づいて凹凸形状パラメータを決定する（図２１のステップＳ１０９Ｂ）。
　次いで、装着体設計支援装置１０は、図１６のステップＳ１０７にて生成された交差立体情報と、ステップＳ１０９Ｂにて決定された分割領域毎の凹凸形状パラメータと、に基づいて装着体形状情報を生成する（図２１のステップＳ１１０Ｂ）。
　次いで、装着体設計支援装置１０Ａは、図２１の処理を終了する。
　なお、ステップＳ３０１Ｂ、ステップＳ１０８Ｂ、及び、ステップＳ１０９Ｂの処理は、ステップＳ１０３の処理と、ステップＳ１１０Ｂの処理と、の間の任意のタイミングにて実行されてよい。
　例えば、装着体は、３Ｄプリンティング、又は、三次元造形と呼ばれる技術を用いて製造されてよい。本例では、図２２に表されるように、装着体１Ｂは、装着体設計支援装置１０により生成された装着体形状情報が３Ｄプリンターに入力されることにより、３Ｄプリンターが、装着体形状情報が表す三次元形状を形成することによって製造される。
　例えば、図２２に表されるように、第２実施形態の装着体１Ｂは、複数（本例では、４個）の分割領域にそれぞれ対応するとともに、装着面１Ｂａに含まれる複数の領域ＤＲ１～ＤＲ４のそれぞれにおいて装着面１Ｂａが複数の凹部又は凸部を有する。
　図２２は、装着体１Ｂを装着面１Ｂａ側から見た装着体１Ｂの正面図である。なお、図２２において、複数の凹部又は凸部は、図示を簡略化するためにドットパターンにより表されているとともに、ドットパターンにより表される色が濃くなるほど、接触率が高くなることが表されている。
　本例では、領域ＤＲ１が装着される生体構成面の硬さが最も柔らかく、領域ＤＲ４が装着される生体構成面の硬さが最も硬く、領域ＤＲ２，ＤＲ３が装着される生体構成面の硬さが、領域ＤＲ１が装着される生体構成面の硬さと、領域ＤＲ４が装着される生体構成面の硬さと、の間の硬さであることが仮定されている。
　従って、本例では、装着体１Ｂの装着面１Ｂａは、領域ＤＲ１において最も接触率が高い複数の凸部を有し、領域ＤＲ４において最も接触率が低い複数の凸部を有し、領域ＤＲ２，ＤＲ３において、領域ＤＲ１における接触率と、領域ＤＲ４における接触率と、の間の接触率を有する複数の凸部を有する。
　なお、装着体１Ｂは、少なくとも１つの無凹凸領域が設定されていてもよい。
　第２実施形態の装着体設計支援装置１０によれば、第１実施形態の装着体設計支援装置１０と同様の作用及び効果が奏される。
　更に、第２実施形態の装着体設計支援装置１０において、生体構成面に含まれる領域に対する接触率は、装着面のうちの、当該領域に対向する部分である領域対向部分と、当該領域と、が互いに接触する面積の、当該領域対向部分の面積に対する比である。加えて、硬度情報取得部１０７は、生体構成面に含まれる第１領域及び第２領域のそれぞれに対して硬度情報を取得する。装着体形状情報生成部１０８は、第１領域に対する硬度情報が表す硬さが、第２領域に対する硬度情報が表す硬さよりも柔らかい場合、第１領域に対する接触率が第２領域に対する接触率よりも高くなるように装着体形状情報を生成する。
　これによれば、生体構成面に含まれる複数の領域に対して接触率が異なるように設けられた複数の凹部又は凸部を装着面１Ｂａが有する装着体１Ｂを容易に設計できる。
　更に、第２実施形態の装着体設計支援装置１０において、装着体形状情報生成部１０８は、第１領域に対する硬度情報が表す硬さが、第２領域に対する硬度情報が表す硬さよりも柔らかい場合、第１領域における凸部間の距離が、第２領域における凸部間の距離よりも短くなるように装着体形状情報を生成する。
　これによれば、凸部の形状を変化させることにより接触率を変化させる場合よりも、装着体形状情報を生成するための処理の負荷を抑制できる。
　また、第２実施形態の装着体１Ｂによれば、第１実施形態の装着体１と同様の作用及び効果が奏される。
　更に、第２実施形態の装着体１Ｂにおいて、生体構成面に含まれる領域に対する接触率は、装着面１Ｂａのうちの、当該領域に対向する部分である領域対向部分と、当該領域と、が互いに接触する面積の、当該領域対向部分の面積に対する比である。複数の凹部又は凸部は、生体構成面に含まれる第１領域における生体構成面の硬さが、生体構成面に含まれる第２領域における生体構成面の硬さよりも柔らかい場合、第１領域に対する接触率が第２領域に対する接触率よりも高くなるように構成される。
　これによれば、生体構成面に含まれる複数の領域において、生体構成面の硬さが比較的大きく異なる場合であっても、各領域において、装着面１Ｂａのうちの、生体構成面から隔てられる部分の面積を生体構成面の硬さに応じて十分に大きくすることができる。この結果、生体構成面の近傍において、血流、又は、血管の新生が阻害されることを抑制できる。
＜第３実施形態＞
　次に、第３実施形態の装着体設計支援装置について説明する。第３実施形態の装着体設計支援装置は、第１実施形態の装着体設計支援装置に対して、生体構成面の硬さの分布に基づいて複数の凸部の位置を決定する点において相違している。以下、相違点を中心として説明する。なお、第３実施形態の説明において、第１実施形態にて使用した符号と同じ符号を付したものは、同一又は略同様のものである。
　第３実施形態の硬度情報取得部１０７は、生体構成部形状情報記憶部１０１に記憶されている生体構成部形状情報と、基準方向情報受付部１０３により受け付けられた基準方向情報と、位置情報受付部１０４により受け付けられた位置情報と、に基づいて、硬度分布情報を取得する。
　本例では、硬度分布情報は、生体構成面に含まれる複数の分布構成位置のそれぞれにおける生体構成面の硬さを表す硬度情報を含む。本例では、複数の分布構成位置は、基準平面ＰＬにおける装着体対応領域ＡＲ内の複数の第３標本位置が基準方向ＲＤにて生体構成面にそれぞれ投影された複数の位置に一致する。
　本例では、複数の第３標本位置は、装着体対応領域ＡＲにおいて、正方格子状に位置する。なお、複数の第３標本位置は、基準平面ＰＬにおける装着体対応領域ＡＲ内の複数の第３標本位置が基準方向ＲＤにて、交差立体ＣＣの表面のうちの、生体構成面に近い方の表面にそれぞれ投影された複数の位置が、当該表面において正方格子状に位置するように位置していてもよい。
　装着体形状情報生成部１０８は、平滑曲面情報取得部１０６により取得された平滑曲面情報と、硬度情報取得部１０７により取得された硬度分布情報と、に基づいて、装着体の三次元形状を表す装着体形状情報を生成する。
　先ず、装着体形状情報生成部１０８は、第１実施形態と同様に、平滑曲面情報に基づいて交差立体ＣＣを表す交差立体情報を生成する。本例では、交差立体ＣＣは、凹部又は凸部を有しない基本立体に対応するとともに、交差立体情報は、基本立体を表す基本立体情報に対応する。本例では、交差立体ＣＣの表面のうちの、生体構成面に近い方の表面は、装着面の一部を構成する。
　次いで、装着体形状情報生成部１０８は、硬度情報取得部１０７により取得された硬度分布情報と、生成された交差立体情報と、に基づいて、装着面が複数の凸部を有するように装着体形状情報を生成する。装着面は、装着体の表面のうちの生体構成面に装着される部分である。
　本例では、凸部は、円錐台状である。なお、凸部は、四角錐台状であってもよい。本例では、複数の凸部は、交差立体ＣＣの表面のうちの、生体構成面に近い方の表面から基準方向ＲＤへ所定の突出距離だけ突出する。本例では、複数の凸部の頂面は、交差立体ＣＣの表面のうちの、生体構成面に近い方の表面を、基準方向ＲＤへ所定の突出距離だけ移動させた曲面内に位置する。
　なお、各凸部の頂面は、交差立体ＣＣの表面のうちの、生体構成面に近い方の表面の、当該凸部の中心における法線方向に直交する平面内に位置してもよい。また、各凸部の頂面は、球体、又は、楕円体の表面の一部を構成してもよい。
　本例では、先ず、装着体形状情報生成部１０８は、交差立体ＣＣの表面のうちの、生体構成面に近い方の表面である配置面において、複数の充填用立体を最密充填することにより複数の充填用立体の位置を決定する。
　本例では、充填用立体は、球体である。充填用立体の中心は、配置面内に位置する。充填用立体の体積は、充填用立体の中心の位置に対向し且つ生体構成面に含まれる位置と最も近い分布構成位置に対して取得された硬度情報が表す硬さが柔らかくなるほど小さくなる。本例では、充填用立体の直径は、充填用立体の中心の位置に対向し且つ生体構成面に含まれる位置と最も近い分布構成位置に対して取得された硬度情報が表す硬さが柔らかくなるほど小さくなる。
　図２３は、配置面において、複数の充填用立体ＦＳが最密充填された状態を模式的に表す説明図である。図２３において、生体構成面ＢＤの硬さは、色が濃くなるほど硬くなることが表されている。
　図２３に表されるように、本例では、装着体形状情報生成部１０８は、生体構成面ＢＤの硬さが柔らかくなるほど、充填用立体ＦＳの中心ＦＳＣ間の距離が短くなるように、複数の充填用立体ＦＳの位置を決定する。
　例えば、複数の充填用立体を最密充填することにより複数の充填用立体の位置を決定する方法は、バブルメッシュ法と呼ばれる方法であってよい。
　なお、充填用立体は、楕円体、又は、直方体等であってもよい。この場合、装着体形状情報生成部１０８は、充填用立体の中心の位置に代えて、充填用立体の重心の位置を用いてもよい。
　次いで、装着体形状情報生成部１０８は、決定された複数の充填用立体の位置に基づいて複数の凸部の位置を決定する。本例では、装着体形状情報生成部１０８は、決定された複数の充填用立体の中心の位置を、複数の凸部の中心の位置として決定する。
　本例では、各凸部の頂面の直径、及び、各凸部の高さ（換言すると、突出距離）のそれぞれは、予め設定された値である。
　例えば、凸部間距離は、１ｍｍ乃至１０ｍｍの長さである。例えば、各凸部の頂面の直径は、０．１乃至５ｍｍの長さである。例えば、各凸部の高さは、０．３ｍｍ乃至２ｍｍの長さである。
　次いで、装着体形状情報生成部１０８は、生成された交差立体情報と、決定された複数の凸部の位置と、に基づいて装着体形状情報を生成する。本例では、装着体形状情報は、交差立体情報が表す交差立体ＣＣの表面のうちの、生体構成面に近い方の表面にて、決定された複数の凸部の位置を有する複数の凸部のそれぞれに対応する凸部構成立体ＣＰが交差立体ＣＣに付加された三次元形状を表す。
　図２４は、装着体の三次元形状のうちの、接触面の一部が拡大された部分拡大図である。図２４は、基準方向ＲＤと逆方向にて装着体の三次元形状を見た図である。
　ところで、本例では、装着体形状情報生成部１０８は、交差立体ＣＣに、複数の凸部のそれぞれに対応する凸部構成立体が付加されることにより装着体の三次元形状を表す装着体形状情報が生成される。ところで、装着体形状情報生成部１０８は、交差立体ＣＣのうちの、生体構成面に近い方の表面の近傍の一部を、交差立体ＣＣから除去することにより、当該表面が複数の凸部を有する装着体の三次元形状を表す装着体形状情報を生成してもよい。
　なお、装着体形状情報生成部１０８は、装着体形状情報を生成する際に、交差立体ＣＣの角に対応する部分の少なくとも一部を丸める処理（換言すると、フィレット加工）を行ってもよい。
　また、装着体形状情報生成部１０８は、複数の凸部に代えて、複数の凹部を装着面が有するように装着体形状情報を生成してもよい。この場合、装着体形状情報生成部１０８は、複数の凸部の位置に代えて、複数の凹部の位置を決定する。この場合、充填用立体の体積は、充填用立体の中心の位置に対向し且つ生体構成面に含まれる位置と最も近い分布構成位置に対して取得された硬度情報が表す硬さが柔らかくなるほど大きくなることが好適である。
　第３実施形態の装着体設計支援装置１０の機能の説明は、以下の装着体設計支援装置１０の動作の説明によって補足されてよい。
　図２５に表されるように、第３実施形態の装着体設計支援装置１０は、図１６のステップＳ１０７の処理を実行した後、図２５のステップＳ１０８Ｃ、ステップＳ１０９Ｃ、及び、ステップＳ１１０Ｃの処理を実行する。
　装着体設計支援装置１０は、記憶装置１２に記憶されている生体構成部形状情報と、図１６のステップＳ１０３にて受け付けられた、位置情報、及び、基準方向情報と、に基づいて、硬度分布情報を取得する（図２５のステップＳ１０８Ｃ）。
　次いで、装着体設計支援装置１０は、図１６のステップＳ１０７にて生成された交差立体情報と、ステップＳ１０８Ｃにて取得された硬度分布情報と、に基づいて装着体形状情報を生成する（図２５のステップＳ１１０Ｃ）。
　次いで、装着体設計支援装置１０は、図２５の処理を終了する。
　例えば、装着体は、３Ｄプリンティング、又は、三次元造形と呼ばれる技術を用いて製造されてよい。本例では、装着体は、装着体設計支援装置１０により生成された装着体形状情報が３Ｄプリンターに入力されることにより、３Ｄプリンターが、装着体形状情報が表す三次元形状を形成することによって製造される。
　例えば、図２４に表されるように、第３実施形態の装着体は、装着面において、当該装着面と対向する位置における生体構成面の硬さが柔らかくなるほど凸部間距離が短くなるように、装着面が複数の凸部を有する。
　換言すると、第３実施形態の装着体において、複数の凸部は、生体構成面に含まれる第１領域における生体構成面の硬さが、生体構成面に含まれる第２領域における生体構成面の硬さよりも柔らかい場合、第１領域に対する接触率が第２領域に対する接触率よりも高くなるように構成される。生体構成面に含まれる領域に対する接触率は、装着面のうちの、当該領域に対向する部分である領域対向部分と、当該領域と、が互いに接触する面積の、当該領域対向部分の面積に対する比である。
　なお、装着体は、少なくとも１つの無凹凸領域が設定されていてもよい。
　第３実施形態の装着体設計支援装置１０によれば、第１実施形態の装着体設計支援装置１０と同様の作用及び効果が奏される。
　更に、第３実施形態の装着体設計支援装置１０において、硬度情報取得部１０７は、生体構成面に含まれる複数の位置（本例では、分布構成位置）のそれぞれに対して硬度情報を取得する。装着体形状情報生成部１０８は、装着面の一部を構成するとともに凹部又は凸部を有しない基本立体の表面（本例では、配置面）において、複数の充填用立体を最密充填することにより複数の充填用立体の位置を決定することによって、決定された複数の充填用立体の位置に基づいて複数の凸部の位置を決定し、決定された複数の凸部の位置と、基本立体を表す基本立体情報と、に基づいて装着体形状情報を生成する。充填用立体の体積は、充填用立体の位置に対向し且つ生体構成面に含まれる位置に対して取得された硬度情報が表す硬さが柔らかくなるほど小さくなる。
　これによれば、生体構成面の硬さの分布に応じて滑らかに凸部間の距離が変化する装着体を容易に設計できる。
　第３実施形態の装着体設計支援装置１０は、硬度分布情報を予め取得し、取得された硬度分布情報に基づいて、複数の充填用立体を最密充填する。なお、装着体設計支援装置１０は、硬度分布情報を予め取得することに代えて、複数の充填用立体を最密充填する際に、充填用立体が配置される位置に対する硬度情報を取得するように構成されていてもよい。
　なお、本発明は、上述した実施形態に限定されない。例えば、上述した実施形態に、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において当業者が理解し得る様々な変更が加えられてよい。
　なお、装着体１，１Ａ，１Ｂが有する凹部又は凸部は、角又は縁（換言すると、エッジ）が丸められていてもよい（換言すると、フィレット加工が行われた形状を有していてもよい）。例えば、各凸部は、頂面の縁が丸められていてもよい。また、装着体１，１Ａ，１Ｂのうちの、交差立体ＣＣに対応する部分は、角又は縁が丸められていてもよい。
　これにより、装着体１，１Ａ，１Ｂが生体構成面ＢＤに接触することによって生じる生体構成部における応力が過大となることを抑制することができる。
１，１Ａ，１Ｂ　　装着体
１ａ，１Ａａ，１Ｂａ　装着面
１０，１０Ａ　装着体設計支援装置
１１　　処理装置
１２　　記憶装置
１３　　入力装置
１４　　出力装置
１０１　生体構成部形状情報記憶部
１０２　生体構成基本面形状情報生成部
１０３　基準方向情報受付部
１０４　位置情報受付部
１０５　投影位置情報取得部
１０６　平滑曲面情報取得部
１０７　硬度情報取得部
１０８　装着体形状情報生成部
１０９　無凹凸領域情報受付部
ＡＲ　　装着体対応領域
ＢＤ　　生体構成面
ＢＳ　　生体構成基本面
ＢＵ１　バス
ＣＣ　　交差立体
ＣＰ　　凸部構成立体
ＣＳ　　表面
ＦＳ　　充填用立体
ＦＳＣ　中心
ＭＣ１　第１移動立体
ＭＣ２　第２移動立体
ＮＰＲ　無凹凸領域
ＰＬ　　基準平面
ＰＰ－１～ＰＰ－Ｎ　投影位置
ＲＤ　　基準方向
ＳＣ－１，ＳＣ－３，ＳＣ－１３，ＳＣ－１５　隅拡張補助位置
ＳＰ－１～ＳＰ－Ｎ　第１標本位置
ＳＲ－３，ＳＲ－６，ＳＲ－９，ＳＲ－１２，ＳＲ－１５，ＳＬ－１，ＳＬ－４，ＳＬ－７，ＳＬ－１０，ＳＬ－１３　長辺拡張補助位置
ＳＳ　　平滑曲面
ＳＵ－１，ＳＵ－２，ＳＵ－３，ＳＤ－１３，ＳＤ－１４，ＳＤ－１５　短辺拡張補助位置

Claims (10)

  1. 　生体を構成する部分の表面である生体構成面に装着される装着体の設計を支援する装着体設計支援装置であって、
    　前記生体構成面の硬さを表す情報である硬度情報を取得する硬度情報取得部と、
    　前記装着体の表面のうちの前記生体構成面に装着される部分である装着面が複数の凹部又は凸部を有するように前記装着体の三次元形状を表す装着体形状情報を、前記取得された硬度情報に基づいて生成する装着体形状情報生成部と、
    　を備える、装着体設計支援装置。
  2. 　請求項１に記載の装着体設計支援装置であって、
    　前記装着体形状情報生成部は、前記取得された硬度情報が表す硬さが柔らかくなるほど前記生体構成面と前記装着面とが互いに接触する面積が大きくなるように前記装着体形状情報を生成する、装着体設計支援装置。
  3. 　請求項１又は請求項２に記載の装着体設計支援装置であって、
    　前記生体構成面に含まれる領域に対する接触率は、前記装着面のうちの、前記領域に対向する部分である領域対向部分と、前記領域と、が互いに接触する面積の、前記領域対向部分の面積に対する比であり、
    　前記硬度情報取得部は、前記生体構成面に含まれる第１領域及び第２領域のそれぞれに対して前記硬度情報を取得し、
    　前記装着体形状情報生成部は、前記第１領域に対する前記硬度情報が表す硬さが、前記第２領域に対する前記硬度情報が表す硬さよりも柔らかい場合、前記第１領域に対する前記接触率が前記第２領域に対する前記接触率よりも高くなるように前記装着体形状情報を生成する、装着体設計支援装置。
  4. 　請求項３に記載の装着体設計支援装置であって、
    　前記装着体形状情報生成部は、前記第１領域に対する前記硬度情報が表す硬さが、前記第２領域に対する前記硬度情報が表す硬さよりも柔らかい場合、前記第１領域における前記凸部間の距離が、前記第２領域における前記凸部間の距離よりも短くなるように前記装着体形状情報を生成する、装着体設計支援装置。
  5. 　請求項１又は請求項２に記載の装着体設計支援装置であって、
    　前記硬度情報取得部は、前記生体構成面に含まれる複数の位置のそれぞれに対して前記硬度情報を取得し、
    　前記装着体形状情報生成部は、前記装着面の一部を構成するとともに凹部又は凸部を有しない基本立体の表面において、複数の充填用立体を最密充填することにより前記複数の充填用立体の位置を決定することによって、前記決定された複数の充填用立体の位置に基づいて前記複数の凸部の位置を決定し、前記決定された複数の凸部の位置と、前記基本立体を表す基本立体情報と、に基づいて前記装着体形状情報を生成し、
    　前記充填用立体の体積は、前記充填用立体の位置に対向し且つ前記生体構成面に含まれる位置に対して取得された前記硬度情報が表す硬さが柔らかくなるほど小さくなる、装着体設計支援装置。
  6. 　請求項１又は請求項２に記載の装着体設計支援装置であって、
    　前記装着面に含まれる領域を表す領域情報を取得する領域情報取得部を備え、
    　前記装着体形状情報生成部は、前記取得された領域情報が表す領域において、前記装着面が前記凹部又は凸部を有しないように前記装着体形状情報を生成する、装着体設計支援装置。
  7. 　生体を構成する部分の表面である生体構成面に装着される装着体の設計を支援する装着体設計支援方法であって、
    　前記生体構成面の硬さを表す情報である硬度情報を取得し、
    　前記装着体の表面のうちの前記生体構成面に装着される部分である装着面が複数の凹部又は凸部を有するように前記装着体の三次元形状を表す装着体形状情報を、前記取得された硬度情報に基づいて生成する、
    　ことを含む、装着体設計支援方法。
  8. 　生体を構成する部分の表面である生体構成面に装着される装着体の設計を支援する処理をコンピュータに実行させる装着体設計支援プログラムであって、
    　前記処理は、
    　前記生体構成面の硬さを表す情報である硬度情報を取得し、
    　前記装着体の表面のうちの前記生体構成面に装着される部分である装着面が複数の凹部又は凸部を有するように前記装着体の三次元形状を表す装着体形状情報を、前記取得された硬度情報に基づいて生成する、
    　ことを含む、装着体設計支援プログラム。
  9. 　生体を構成する部分の表面である生体構成面に装着される装着体であって、
    　前記生体構成面の硬さが柔らかくなるほど、前記生体構成面と、前記装着体の表面のうちの前記生体構成面に装着される部分である装着面と、が互いに接触する面積が大きくなるように、前記装着面が複数の凹部又は凸部を有する、装着体。
  10. 　請求項９に記載の装着体であって、
    　前記生体構成面に含まれる領域に対する接触率は、前記装着面のうちの、前記領域に対向する部分である領域対向部分と、前記領域と、が互いに接触する面積の、前記領域対向部分の面積に対する比であり、
    　前記複数の凹部又は凸部は、前記生体構成面に含まれる第１領域における前記生体構成面の硬さが、前記生体構成面に含まれる第２領域における前記生体構成面の硬さよりも柔らかい場合、前記第１領域に対する前記接触率が前記第２領域に対する前記接触率よりも高くなるように構成される、装着体。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0598291A1 (de) * 1992-11-16 1994-05-25 FERD. HAUBER GmbH & CO. KG Gelenkbandage
US20130315371A1 (en) * 2012-05-23 2013-11-28 Stryker Trauma Gmbh Bone density measurement
US20190059965A1 (en) * 2016-02-02 2019-02-28 Thomas Gausepohl Implements for Stabilising Bone Fractures
JP7141779B1 (ja) * 2022-05-10 2022-09-26 国立大学法人東北大学 装着体設計支援装置、装着体設計支援方法、及び、装着体設計支援プログラム
CN116211550A (zh) * 2023-04-06 2023-06-06 北京积水潭医院 一种用于股骨严重骨缺损重建的低弹性模量组配股骨柄

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0598291A1 (de) * 1992-11-16 1994-05-25 FERD. HAUBER GmbH & CO. KG Gelenkbandage
US20130315371A1 (en) * 2012-05-23 2013-11-28 Stryker Trauma Gmbh Bone density measurement
US20190059965A1 (en) * 2016-02-02 2019-02-28 Thomas Gausepohl Implements for Stabilising Bone Fractures
JP7141779B1 (ja) * 2022-05-10 2022-09-26 国立大学法人東北大学 装着体設計支援装置、装着体設計支援方法、及び、装着体設計支援プログラム
CN116211550A (zh) * 2023-04-06 2023-06-06 北京积水潭医院 一种用于股骨严重骨缺损重建的低弹性模量组配股骨柄

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