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技術 立体模型およびその作成方法

出願人 国立研究開発法人産業技術総合研究所
発明者 山下樹里
出願日 2017年10月12日 (2年1ヶ月経過) 出願番号 2017-198549
公開日 2019年5月16日 (6ヶ月経過) 公開番号 2019-074557
状態 未査定
技術分野 教示用装置 プラスチック等のその他の成形、複合成形(変更なし)
主要キーワード 新開発 プリントフレーム 各板状部材 立体模型 計算機援用設計 動力機関 磁気共鳴画像装置 袋形状
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2019年5月16日)のものです。
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図面 (8)

課題

外形と内部構造とを認識し易い立体模型およびその作成方法を提供する。

解決手段

少なくとも一方向に配列された複数の板状部材11を備え、上記複数の板状部材の各々は、立体模型10の対象物の3次元形状情報に基づいて、第1の構造の輪郭を外形で表す薄板部14と、その第1の構造の内側にある第2の構造の形状を表す本体部15とを有し、上記薄板部は、隣接する板状部材の薄板部と間隙を有して配置され、その配置された位置に対応する上記第1の構造の輪郭がその薄板部の外形として表され、上記本体部は、隣接する板状部材の本体部と連続して配置され、その配置された位置に対応する上記第2の構造が表されてなる、立体模型が提供される。立体模型の形成方法も開示する。

概要

背景

近年、3次元造形の分野では3Dプリンタの開発により、複雑な構造を有する対象物でも比較的容易に3次元モデルを作成できるようになってきた。人体臓器は内部構造が複雑で外側の形状も重要であり、その3次元モデルは、医師放射線治療従事する技師医学生にとって非常に有用である。3次元モデルを外側の形状を透明樹脂で形成しその中に血管などの内部構造を形成した3次元モデルが知られている(例えば、非特許文献1参照。)。また、透明樹脂を使用せずに内部構造を形成した肝臓立体模型が知られている(例えば、非特許文献1および2参照。)。

概要

外形と内部構造とを認識し易い立体模型およびその作成方法を提供する。少なくとも一方向に配列された複数の板状部材11を備え、上記複数の板状部材の各々は、立体模型10の対象物の3次元形状情報に基づいて、第1の構造の輪郭を外形で表す薄板部14と、その第1の構造の内側にある第2の構造の形状を表す本体部15とを有し、上記薄板部は、隣接する板状部材の薄板部と間隙を有して配置され、その配置された位置に対応する上記第1の構造の輪郭がその薄板部の外形として表され、上記本体部は、隣接する板状部材の本体部と連続して配置され、その配置された位置に対応する上記第2の構造が表されてなる、立体模型が提供される。立体模型の形成方法も開示する。

目的

本発明の目的は、上述した問題およびその他の問題を解決するもので、外形と内部構造とを認識し易い立体模型およびその作成方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

立体模型であって、少なくとも一方向に配列された複数の板状部材を備え、前記複数の板状部材の各々は、当該立体模型の対象物の3次元形状情報に基づいて、第1の構造の輪郭外形で表す薄板部と、該第1の構造の内側にある第2の構造の形状を表す本体部とを有し、前記薄板部は、隣接する板状部材の薄板部と間隙を有して配置され、該配置された位置に対応する前記第1の構造の輪郭が該薄板部の外形として表され、前記本体部は、隣接する板状部材の本体部と連続して配置され、該配置された位置に対応する前記第2の構造が表されてなる、前記立体模型。

請求項2

前記複数の板状部材の各々は、その表面に、対応する対象物の表面の情報を表示してなる、請求項1記載の立体模型。

請求項3

前記対象物の表面の情報が、その表面の画像で表される、請求項2記載の立体模型。

請求項4

前記薄板部は光透過性の材料からなる、請求項1〜3のうちいずれか一項記載の立体模型。

請求項5

前記本体部は、前記第2の構造が色分けにより対象物の部位が表されてなる、請求項1〜4のうちいずれか一項記載の立体模型。

請求項6

前記本体部は、前記第2の構造が異なる材料により対象物の部位が表されてなる、請求項1〜5のうちいずれか一項記載の立体模型。

請求項7

前記材料は、弾性が互いに異なる、請求項6記載の立体模型。

請求項8

前記複数の板状部材の各々は、分離自在に配置されてなる、請求項1〜7のうちいずれか一項記載の立体模型。

請求項9

前記複数の板状部材は、2つの方向に配列されてなる、請求項1〜8のうちいずれか一項記載の立体模型。

請求項10

前記複数の板状部材は、周方向に配列されてなる、請求項1〜8のうちいずれか一項記載の立体模型。

請求項11

前記本体部が、前記対象物の第2の構造の一部である、請求項1〜10のうちいずれか一項記載の立体模型。

請求項12

立体模型を作成する方法であって、前記立体模型の対象物の3次元形状情報を取得するステップと、前記3次元形状情報に基づいて前記対象物を少なくとも一方向に対して垂直に板状に切断した複数の板状部材の形状情報を取得するステップと、前記板状部材の形状情報に基づいて、第1の構造の輪郭を外形で表す薄板部と該第1の構造の内側にある第2の構造の形状を表す本体部とを有する複数の板状部材を形成するステップであって、該薄板部は隣接する板状部材の薄板部と間隙を有して配置され、該本体部は隣接する板状部材の本体部と連続して配置される、該ステップと、を含む、前記方法。

請求項13

前記形成された複数の板状部材を前記一方向に配列するステップをさらに含む、請求項12記載の方法。

請求項14

複数の板状部材を形成するステップにおいて、前記薄板部は光透過性の材料により形成する、請求項12または13記載の方法。

請求項15

複数の板状部材を形成するステップにおいて、前記本体部を構成する部分に応じて色分けする、請求項12〜14のうちいずれか一項記載の方法。

技術分野

0001

本発明は、立体模型およびその作成方法に関する。

背景技術

0002

近年、3次元造形の分野では3Dプリンタの開発により、複雑な構造を有する対象物でも比較的容易に3次元モデルを作成できるようになってきた。人体臓器は内部構造が複雑で外側の形状も重要であり、その3次元モデルは、医師放射線治療従事する技師医学生にとって非常に有用である。3次元モデルを外側の形状を透明樹脂で形成しその中に血管などの内部構造を形成した3次元モデルが知られている(例えば、非特許文献1参照。)。また、透明樹脂を使用せずに内部構造を形成した肝臓の立体模型が知られている(例えば、非特許文献1および2参照。)。

先行技術

0003

丸紅情報システムズ、メディカル3Dモデル造形サービスインターネット<URL:http://www.marubeni-sys.com/3dprinter/service/3dprinting/medical/>
幸雄、新しい3D臓器プリントモデルを用いた手術支援新開発3D臓器プリントフレームモデル、インターネット<URL:http://www.science-academy.jp/showcase/15/pdf/P-028_showcase2016.pdf>

発明が解決しようとする課題

0004

立体模型の内部構造を透明樹脂で覆う場合、透明樹脂で光が屈折して内部構造が見に難く、透明樹脂の使用量が多くなり高価になってしまう。非特許文献2では、内部構造が複雑な場合、例えば骨の内部に神経や血管が存在する場合、その形状や位置を表現できない。

0005

本発明の目的は、上述した問題およびその他の問題を解決するもので、外形と内部構造とを認識し易い立体模型およびその作成方法を提供することである。

課題を解決するための手段

0006

本発明の一態様によれば、立体模型であって、少なくとも一方向に配列された複数の板状部材を備え、上記複数の板状部材の各々は、上記立体模型の対象物の3次元形状情報に基づいて、第1の構造の輪郭を外形で表す薄板部と、その第1の構造の内側にある第2の構造の形状を表す本体部とを有し、上記薄板部は、隣接する板状部材の薄板部と間隙を有して配置され、その配置された位置に対応する上記第1の構造の輪郭がその薄板部の外形として表され、上記本体部は、隣接する板状部材の本体部と連続して配置され、その配置された位置に対応する上記第2の構造が表されてなる、上記立体模型が提供される。

0007

上記態様によれば、薄板部は隣接する板状部材の薄板部と間隙を有して配置され、本体部は隣接する板状部材同士で連続して配置され、第2の構造が立体的に表されているので、隣接する薄板部の間隙から本体部の3次元形状と位置とが容易に認識できる。また、薄板部の外形は、対象物の第1の構造の形状を表しているので、本体部との位置関係から、第1の構造とその内側の第2の構造との位置関係を容易に認識できる。

0008

本発明の他の態様によれば、立体模型を作成する方法であって、上記立体模型の対象物の3次元形状情報を取得するステップと、上記3次元形状情報に基づいて上記対象物を少なくとも一方向に対して垂直に板状に切断した複数の板状部材の形状情報を取得するステップと、上記板状部材の形状情報に基づいて、第1の構造の輪郭を外形で表す薄板部と該第1の構造の内側にある第2の構造の形状を表す本体部とを有する複数の板状部材を形成するステップであって、その薄板部は隣接する板状部材の薄板部と間隙を有して配置され、その本体部は隣接する板状部材の本体部と連続して配置される、上記ステップと、
を含む、上記方法が提供される。

0009

上記態様によれば、薄板部は隣接する板状部材の薄板部と間隙を有して配置され、本体部は隣接する板状部材同士で連続して配置され、第2の構造が立体的に表されているので、隣接する薄板部の間隙から本体部の3次元形状と位置とが容易に認識できる。また、薄板部の外形は、対象物の第1の構造の形状を表しているので、本体部との位置関係から、第1の構造とその内側の第2の構造との位置関係を容易に認識できる立体模型を形成できる。また、隣接する薄板部同士が離隔されており、その部分に樹脂を充填していないので、使用する樹脂量を大幅に低減可能であり、その結果、安価に立体模型を形成できる。

図面の簡単な説明

0010

本発明の第1の実施形態に係る立体模型の斜視図である。
立体模型の対象を説明するための図である。
本発明の第1の実施形態に係る立体模型の板状部材の一例を示す図である。
本発明の第1の実施形態に係る立体模型の写真である。
本発明の第1の実施形態に係る立体模型の作成方法を示すフローチャートである。
本発明の第2の実施形態に係る立体模型の構成を示す図である。
本発明の第3の実施形態に係る立体模型の構成を示す図である。

実施例

0011

以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。なお、複数の図面間において共通する要素については同じ符号を付し、その要素の詳細な説明の繰り返しを省略する。

0012

[第1の実施形態]
図1は、本発明の第1の実施形態に係る立体模型の斜視図である。図2は、立体模型の対象を説明するための図である。図1を参照するに、第1の実施形態に係る立体模型10は、図2に示す顔のの部位の立体模型である。立体模型10は、鼻の奥行き方向(図1および2に示すY軸方向)に対して垂直に所定の間隔で切り出した複数の板状部材11(枝番1〜7)を含む。切り出す位置は、図2のXZ面上の実線で示す位置である。

0013

各板状部材11は、所定の間隔L1でY軸方向に配列されている。板状部材11−1〜11−7は、各々、薄板部14と本体部15を有している。薄板部14は、図1に示す隣接する板状部材11の所定の間隔L1よりも小さい所定の厚さT1を有する。所定の間隔L1は、板状部材11の全ての間隔が一定値であってもよく、それぞれの間隔を任意に設定してもよい。例えば、対象物の注目する部分に対応する立体模型の部分の板状部材11の所定の間隔L1を、他の部分の所定の間隔L1よりも小さくしてもよい。また、薄板部14の厚さT1も、全ての板状部材11の薄板部14で一定値であってもよく、それぞれ任意に設定してもよい。また、一枚の薄板部14内の厚さT1は、一定であってもよく、部分的に変化させて、薄くしてもよく厚くしてもよい。

0014

薄板部14は、その少なくとも一部の端面14aが、図2に示す鼻の部位の構造3次元形状情報に基づいて、鼻の外側の構造である顔の輪郭形状を表している。本体部15は、鼻の部位の構造の3次元形状情報に基づいて、顔の皮膚や粘膜の内側にある骨、血管、神経等の内部構造の形状を表しており、本体部15の骨に対応する部分16(破線で示す。)や血管に対応する部分18は、対象物の実際の位置に本体部15または薄板部14によって支持されて固定される。これにより、内部構造が複雑な対象物で、例えば宙に浮いた部分があっても確実に支持できる。本体部15の各部分16,18(後に図3で説明する神経に対応する部分19も含む。)が立体的に形成されているので、鼻の内部構造と位置関係とを3次元的に認識することができる。また、薄板部14の端面14aと本体部15との位置関係により鼻の部位の表面から骨や血管の内部構造との位置関係とを3次元的に認識することができる。立体模型10を斜め上から見ると、薄板部14の端面14aにより、鼻の部位の外形を容易に認識できる。なお、立体模型10は鼻の表面部分に対応する部材12を含んでもよい。

0015

図3は、本発明の第1の実施形態に係る立体模型の板状部材の一例を示す図である。図3は、図1の一つの板状部材の11−3を示し、(a)は正面図、(b)は背面図である。図3図1と合わせて参照するに、薄板部14は、本体部15を囲むとともに本体部15の骨に対応する部分16の空隙を埋めるように形成されている。

0016

板状部材11−3には、本体部15は、骨に対応する部分16に囲まれた血管や神経に対応するそれぞれの部分18、19が形成されている。これにより、対象物の内部構造が容易に認識できる。

0017

薄板部14は、光透過性の材料で形成されていることが好ましい。これにより、薄板部14を介して背面側の本体部15が透過して見えるので、複雑な内部構造を理解し易くなる。薄板部14は、その材料が可視光波長領域の透過率が高い方が視認し易くなる点で好ましい。薄板部14は表面が円滑であることが透明度が向上する点で好ましく、薄板部14を形成する材料の表面に透明な塗料を塗布して表面性を向上してもよく、表面を研磨して表面性を向上してもよい。

0018

薄板部14は、図1に隣接する板状部材の薄板部同士は離隔されており、図1に示すように、各板状部材11を互いに接するように配列した際でも、立体模型10の内側にある本体部15が、横から見ると、隣接する板状部材の薄板部14と薄板部14との間の空間から容易に認識できる。透明な板でも互いに接するように重ねると光の屈折率の変化で内部が見難くなるが、隣接する薄板部14同士を離隔することでこの問題を解決できる。

0019

薄板部14はその厚さT1が、視認がより容易になる点で、薄いほどよいが、隣接する板状部材の間隔L1の1/2以下であることが好ましく、隣接する板状部材の間隔L1の1/3以下であることがより好ましい。

0020

本体部15は、隣接する板状部材同士で連続する厚さで形成される。すなわち、隣接する板状部材を、図1のように配列すると、一方の板状部材の背面側の本体部と他方の板状部材の表面側の本体部とが連続した内部構造になるように形成される。例えば、板状部材のそれぞれの骨に対応する部分16が連続するように形成される。

0021

本体部15の各部分は、その薄板部14に立体的に形成されている。本体部の各部分16、18、19は、薄板部の内部にも形成される。これにより、立体的に各部分の形状や相対的な位置を把握することができる。また、本体部の各部分は、その画像が例えば印刷によって表されていてもよく、各部分の名称が表示されていてもよい。なお、薄板部14の表面にのみ本体部15を積層するように形成されていてもよい。

0022

本体部15の骨、血管、神経等に対応する部分16、18、19は色分けしてもよい。これにより、容易に鼻の部位の内部構造を識別できるようになる。

0023

本体部の各部分16、18、19は、異なる材料、例えば、弾性の異なる(例えば、触感が異なる)材料で形成してもよい。例えば、実際の人体の部分の弾性や触感と同様に形成することで、質の高い模擬手術が可能になる。

0024

図1戻り、板状部材11は、それぞれが分離可能に形成されてもよい。これにより、板状部材11のそれぞれを取り出して内部構造を観察することができる。また、隣接する板状部材11が互いに接着されていてもよい。立体模型10の各板状部材は平らな台の上に自立するように形成される。なお、図示を省略するが、各板状部材の下部を嵌合して支持する載置台を設けてもよい。

0025

図4は、本発明の第1の実施形態に係る立体模型の写真である。図4を参照するに、立体模型は、鼻の部位の立体模型であり、図1に示した立体模型を作成した一例である。立体模型は、隣接する薄板部の間隙からや透過材料でできた薄板部を介して、白く見える骨に対応する部分や黒く見える血管に対応する部分が容易に位置や形状が識別できることが分かる。

0026

本実施形態に係る立体模型10によれば、一方向に配列された複数の板状部材11の各々は、立体模型10の対象物である鼻の部位の3次元形状情報に基づいて、鼻の部位の輪郭を外形で表す薄板部14と、鼻の部位の内部構造の形状を表す本体部15とを有しており、薄板部14は隣接する板状部材の薄板部14と間隙を有して配置され、本体部15は、隣接する板状部材11同士で連続して配置され、鼻の内部構造に対応する部分が立体的に表されているので、隣接する薄板部14の間隙から本体部15の骨や血管や神経に対応する部分16、18、19の3次元形状と位置とが容易に視認できる。また、薄板部14の端面14aは、鼻の部位の形状を表しているので、本体部15の各部分16、18、19との位置関係から、鼻の部位の表面と内部構造との位置関係を容易に把握できる。

0027

図5は、本発明の第1の実施形態に係る立体模型の作成方法を示すフローチャートである。図5を参照しつつ、先に示した図1および図3の構成要素の参照符号を用いて、第1の実施形態に係る立体模型の作成方法を説明する。

0028

最初に、立体模型の対象物の3次元形状情報を取得する(S100)。対象物の3次元形状情報は、例えば対象物が鼻の部位の場合は、骨の形状や位置はコンピュータ断層撮影装置(CT)よって得られたデータをセグメンテーションソフトウェア等を利用して得ることができる。血管の形状や位置は造影剤静脈注射して磁気共鳴画像装置MRI)によって得ることができ、あるいは、医師の知見等によっても得ることができる。これらの3次元形状情報は、例えば、計算機援用設計CAD)データとして統合される。

0029

次いで、3次元形状情報に基づいて前記対象物を少なくとも一方向に対して垂直に板状に切断した複数の板状部材の形状情報を取得する(S110)。具体的には、このステップでは、得られた3次元形状情報を使用して、例えば、図1に示したように、Y軸方向に垂直に所定の間隔で切り出して、鼻の部位の輪郭形状と、皮膚や粘膜の内側にある骨、血管、神経等の内部構造を表す形状の3次元形状情報を抽出して、薄板部14および本体部15からなる板状部材11の形状情報を、例えば3Dプリンタが解釈できるフォーマットであるSTL(Stereolithography)に変換して作成する。

0030

次いで、板状部材の形状情報に基づいて、立体模型を構成する複数の板状部材を作成する(S120)。具体的には、このステップでは、板状部材11の形状情報を用いて、3Dプリンタ、例えばストラタシス社のインクジェット方式の3Dプリンタを用いて、板状部材11を作成する。その際、薄板部14は光透過性を有する材料を用いることが好ましい。本体部15は、例えば骨、血管、神経等に対応する部分16、18、19は異なる色の材料を用いて色分けすることが好ましい。本体部15の各部分16、18、19は、異なる材料、例えば、弾性の異なる(例えば、触感が異なる)材料で形成してもよい。なお、鼻の外形を含む顔の表面を表す部材12を形成してもよい。板状部材11はそれぞれ接着されている場合は、これにより、立体模型10が形成される。

0031

板状部材が互いに分離可能に作成した場合は、複数の板状部材11を、上述したY軸方向に配列する(S130)。これにより、立体模型10が形成される。

0032

本実施形態の立体模型の作成方法によれば、立体模型の対象物の3次元形状情報を取得して、その3次元形状情報に基づいて対象物を少なくとも一方向に対して垂直に板状に切断した複数の板状部材11の形状情報を取得して、板状部材11の形状情報に基づいて、第1の構造の輪郭を外形で表す薄板部14と該第1の構造の内側にある第2の構造の形状を表す本体部15とを有する複数の板状部材11を、薄板部14が隣接する板状部材11の薄板部14と間隙を有して配置され、本体部15は隣接する板状部材の本体部15と連続して配置されるように形成する。これにより、隣接する薄板部14の間隙から本体部15の骨や血管や神経に対応する部分16、18、19の3次元形状と位置とが容易に視認でき、本体部15の各部分16、18、19との位置関係から、鼻の部位の表面と内部構造との位置関係を容易に把握できる立体模型10を形成できる。

0033

また、本実施形態の立体模型の作成方法によれば、薄板部14が隣接する板状部材11の薄板部14と間隙を有して配置されており、その部分に樹脂を充填していないので、使用する樹脂量を大幅に低減可能であり、その結果、安価に立体模型を形成できる。

0034

[第2の実施形態]
本発明の第2の実施形態に係る立体模型は、相異なる2つの方向に板状部材を配列したもので、ターゲットとする内部構造のある部分を2方向から観察可能とするものである。本実施形態に係る立体模型は、例えば、2方向から手術する場合や、2方向から放射線ビーム照射する場合に表面からターゲットに到達するまでの構造を容易に認識できる。本実施形態に係る立体模型は、先に述べた第1の実施形態に係る立体模型の変形例であり、同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。

0035

図6は、本発明の第2の実施形態に係る立体模型の構成を示す図であり、上から見た図である。図6を参照するに、立体模型40は、Y軸方向に配列された板状部材11(11−1〜11−7)と、X軸方向に配列された板状部材41(41−1〜41−4)を有する。板状部材11、41は、それぞれ、薄板部14と本体部15と有しており、第1の実施形態と同様に構成されており、第1の実施形態で述べた効果と同様の効果を有する。

0036

板状部材11、41はそれぞれ隣接する板状部材11、41と分離可能に形成されている。隣接する板状部材11、41同士は互いにわずかな間隙をもって配置されている。なお、隣接する板状部材11、41の対向する本体部15は互いに接していてもよい。

0037

立体模型40は、部材12から、板状部材11−1〜11−7を順にY軸方向に外していくことで、例えば骨に対応する部分16や神経に対応する部分19の位置や形状から、鼻の表面から奥の内部構造を容易に認識することができる。また、板状部材41−1〜41−4を順に−X軸方向に外していくことで、例えば血管に対応する部分18の形状や位置から、鼻の側面から奥の内部構造を容易に認識することができる。

0038

この立体模型40を使用することで、例えば、鼻の奥に手術の対象となる患部図4に破線の楕円で示すTG)がある場合で、手術を2方向から行うとき、模擬手術が可能になる。また、立体模型40は、複数の放射線ビームを照射する際の放射線ビームの位置決めにも使用できる。

0039

なお、本実施形態の立体模型40では、板状部材11、41を2方向に沿って配列したが、これに限定されず相異なる3つ以上の方向に配列してもよい。

0040

本実施形態に係る立体模型40によれば、複数の板状部材11、41が2方向に配列されているので、2方向から鼻の内部構造の3次元形状と位置とが容易に視認できる。

0041

なお、本実施形態の立体模型40は、上述した第1の実施形態の立体模型10と同様の作成方法を使用して作成できる。

0042

[第3の実施形態]
本発明の第3の実施形態に係る立体模型は、周方向に板状部材を配列したもので、立体模型の対象物が円筒形球体袋形状に近い形状に適するものである。本実施形態に係る立体模型は、先に述べた第1および第2の実施形態に係る立体模型の変形例であり、同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。

0043

図7は、本発明の第3の実施形態に係る立体模型の構成を示す図である。図7の(a)は上から見た図、(b)は斜視図である。図7を参照するに、第3の実施形態に係る立体模型50は、周方向に配列された板状部材51(51−1〜51−8)を有する。板状部材51は、それぞれ、薄板部14と本体部15と有しており、第1の実施形態と同様に構成されており、第1の実施形態で述べた効果と同様の効果を有する。

0044

板状部材51はそれぞれ隣接する板状部材51と分離可能に形成されている。隣接する板状部材51同士の対向する本体部15は互いに接して配置されている。なお、隣接する板状部材51の本体部15は、わずかな間隔を有してもよい。

0045

立体模型50は、板状部材51の一つ、例えば、板状部材51−2を外すことで、板状部材51−1および51−3の中心に近い部分の内部構造を容易に認識することができる。

0046

この立体模型50を、袋状の形状を有する腎臓に適用することで、腎臓内部の放射状に位置する複数の腎錐体腎盤動脈および静脈の構造を容易に認識できる。なお、本実施形態の立体模型50は、上述した第1の実施形態の立体模型10と同様の作成方法を使用して作成できる。

0047

以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲に記載された本発明の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

0048

また、本発明の好ましい実施形態に係る立体模型は、人体の臓器や器官に限定されず、幅広い対象物、例えば、動物昆虫エンジンタービン等の動力機関建築物等に適用できる。

0049

なお、以上の説明に関してさらに実施形態として以下の付記を開示する。
(付記1)立体模型であって、
少なくとも一方向に配列された複数の板状部材を備え、
前記複数の板状部材の各々は、当該立体模型の対象物の3次元形状情報に基づいて、第1の構造の輪郭を外形で表す薄板部と、該第1の構造の内側にある第2の構造の形状を表す本体部とを有し、
前記薄板部は、隣接する板状部材の薄板部と間隙を有して配置され、該配置された位置に対応する前記第1の構造の輪郭が該薄板部の外形として表され、
前記本体部は、隣接する板状部材の本体部と連続して配置され、該配置された位置に対応する前記第2の構造が表されてなる、前記立体模型。
(付記2) 前記複数の板状部材の各々は、その表面に、対応する対象物の表面の情報を表示してなる、付記1記載の立体模型。
(付記3) 前記対象物の表面の情報が、その表面の画像で表される、付記2記載の立体模型。
(付記4) 前記薄板部は光透過性の材料からなる、付記1〜3のうちいずれか一項記載の立体模型。
(付記5) 前記本体部は、前記第2の構造が色分けにより対象物の部位が表されてなる、付記1〜4のうちいずれか一項記載の立体模型。
(付記6) 前記本体部は、前記第2の構造が異なる材料により対象物の部位が表されてなる、付記1〜5のうちいずれか一項記載の立体模型。
(付記7) 前記材料は、弾性が互いに異なる、付記6記載の立体模型。
(付記8) 前記複数の板状部材の各々は、分離自在に配置されてなる、付記1〜7のうちいずれか一項記載の立体模型。
(付記9) 前記複数の板状部材は、2つの方向に配列されてなる、付記1〜8のうちいずれか一項記載の立体模型。
(付記10) 前記複数の板状部材は、周方向に配列されてなる、付記1〜8のうちいずれか一項記載の立体模型。
(付記11) 前記本体部が、前記対象物の第2の構造の一部である、付記1〜9のうちいずれか一項記載の立体模型。
(付記12) 立体模型を作成する方法であって、
前記立体模型の対象物の3次元形状情報を取得するステップと、
前記3次元形状情報に基づいて前記対象物を少なくとも一方向に対して垂直に板状に切断した複数の板状部材の形状情報を取得するステップと、
前記板状部材の形状情報に基づいて、第1の構造の輪郭を外形で表す薄板部と該第1の構造の内側にある第2の構造の形状を表す本体部とを有する複数の板状部材を形成するステップであって、該薄板部は隣接する板状部材の薄板部と間隙を有して配置され、該本体部は隣接する板状部材の本体部と連続して配置される、該ステップと、
を含む、前記方法。
(付記13) 前記形成された複数の板状部材を前記一方向に配列するステップをさらに含む、付記12記載の方法。
(付記14) 複数の板状部材を形成するステップにおいて、前記薄板部は光透過性の材料により形成する、付記12または13記載の方法。
(付記15) 複数の板状部材を形成するステップにおいて、前記本体部を構成する部分に応じて色分けする、付記12〜14のうちいずれか一項記載の方法。

0050

10、40、50立体模型
11、11−1〜11−7、41、41−1〜41−4、51、51−1〜51−8板状部材
14薄板部
14a 端面
15 本体部
16 骨に対応する部分
18 血管に対応する部分
19 神経に対応する部分

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