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维戈塞尔塔队标志: 骨科植入物塑形工藝.pdf

摘要
申請專利號:

维戈塞尔塔vs皇家社会 www.vmyqew.com.cn CN201511028524.2

申請日:

20151231

公開號:

CN105434029A

公開日:

20160330

當前法律狀態:

有效性:

審查中

法律詳情:
IPC分類號: A61B17/80 主分類號: A61B17/80
申請人: 常州華森醫療器械有限公司
發明人: 胡仁民,楊佳良,高志良
地址: 213164 江蘇省常州市武進高新區西湖路9號
優先權: CN201511028524A
專利代理機構: 北京市惠誠律師事務所 代理人: 劉洋
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201511028524.2

授權公告號:

法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

本發明涉及骨科植入物制作技術領域,尤其涉及一種骨科植入物塑形工藝,包括如下步驟:a、掃描骨折患者的骨折部位,獲得受傷骨折數據;b、將骨折數據導入3D仿真軟件中處理,得到骨折部位的3D圖形;c、在3D仿真軟件中將受傷骨折部位進行醫學三維重建復位,并得到重建復位后的3D圖形數據;d、將重建復位后的3D圖形數據導入快速成型機堆積成骨折部位模型;e、根據骨折部位模型將植入物進行折彎、塑形,得到可直接植入的植入物。本發明的一種骨科植入物塑形工藝,根據三維重建復位的骨折部位模型,在體外對骨折部位對應的植入物進行折彎和塑形,使之與骨折部位相匹配,工藝簡單,加工周期短,制造成本低。

權利要求書

1.一種骨科植入物塑形工藝,其特征在于包括如下步驟:a、掃描骨折患者的骨折部位,獲得受傷骨折數據;b、將受傷骨折數據導入3D醫學有限元仿真軟件中處理,得到骨折部位的3D立體圖形;c、在3D醫學有限元仿真軟件中對骨折部位的3D立體圖形進行處理,將受傷骨折部位進行醫學三維重建復位,并得到醫學三維重建復位后的3D圖形數據;d、將醫學三維重建復位后的3D圖形數據導入快速成型機堆積成骨折部位模型;e、根據骨折部位的3D立體圖形選擇對應的植入物,最后根據骨折部位模型將植入物進行折彎、塑形,得到可直接植入的植入物。2.如權利要求1所述的骨科植入物塑形工藝,其特征在于:所述的步驟a中,掃描骨折患者的骨折部位的方法為CT掃描或核磁共振。3.如權利要求1所述的骨科植入物塑形工藝,其特征在于:所述的3D醫學有限元仿真軟件為Mimics或Simpleware或ANSYS或ABAQUS軟件。4.如權利要求1所述的骨科植入物塑形工藝,其特征在于:所述的快速成型機為3D打印機。5.如權利要求1所述的骨科植入物塑形工藝,其特征在于:所述骨折部位模型與實體骨折部位比例為1:1。6.如權利要求1所述的骨科植入物塑形工藝,其特征在于:所述植入物為解剖型接骨板。

說明書

技術領域

本發明涉及骨科植入物制作技術領域,尤其涉及一種骨科植入物塑形工藝。

背景技術

目前,骨折發生率很高,在其內固定治療中,解剖型接骨板的應用較廣泛。現有的解剖型接骨板由于患者個體在骨骼形態上存在的差異性和骨折的差異性,即個性化差異,即使接骨板制造商將其規格型號分得足夠細,其接骨板與骨骼表面的吻合性并不理想,術前必須準備足夠的、可能用到的接骨板型號和規格,即便如此仍不可避免手術時醫生臨時性的再塑形,除非犧牲復位的正確性而遷就接骨板的形狀。不僅增加了手術的隨意性和操作難度,接骨板與骨表面的吻合性、內固定的穩定性和復位的正確性都難以保證。

目前,通過數字化定制骨科植入物,可以保證骨科植入物與骨表面的吻合性、內固定的穩定性和復位的正確性。中國專利CN103150442A公開了一種數字化定制骨科植入物的制造工藝,它根據不同骨折形態專門設計與骨折處相匹配的骨科植入物、實現高精度復位和內固定,并且制作的骨科植入物表面貼合性好。中國專利CN102451035A公開了一種脛骨骨折內固定治療方法,通過個體化定制鋼板,植入時無須塑形,且能保證骨骼的服帖度,通過微創手術能使骨折端周圍的骨膜損傷減少到最小。中國專利CN104799924A公開了一種3D打印骨科固定器械的制備方法,通過colles骨折部位三維模型重建、定制骨科固定系統的設計、定制骨科固定系統的加工,運用3D打印機打印出colles骨折部位的骨科固定系統、骨科固定器械材料的強度檢測及優化等步驟定制出colles骨折植入物,與患者骨骼斷裂處的組織和骨骼精確匹配,實現骨科固定系統的個體化定制,并且能夠根據骨骼斷裂的位置和大小靈活改變骨科固定系統的設計。

雖然通過數字化定制骨科植入物,可以保證骨科植入物與骨表面的吻合性、內固定的穩定性和復位的正確性,但是數字化定制骨科植入物的設計時間以及加工周期較長,給患者帶來不必要的痛苦,并且數字化定制的植入物價格昂貴,使一般患者難以支付。

發明內容

本發明的目的在于提供一種骨科植入物塑形工藝,根據三維重建復位的骨折部位模型,在體外對骨折部位對應的植入物進行折彎和塑形,使之與骨折部位相匹配,工藝簡單,加工周期短,制造成本低。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:

一種骨科植入物塑形工藝,包括如下步驟:

a、掃描骨折患者的骨折部位,獲得受傷骨折數據;

b、將受傷骨折數據導入3D醫學有限元仿真軟件中處理,得到骨折部位的3D立體圖形;

c、在3D醫學有限元仿真軟件中對骨折部位的3D立體圖形進行處理,將受傷骨折部位進行醫學三維重建復位,并得到醫學三維重建復位后的3D圖形數據;

d、將醫學三維重建復位后的3D圖形數據導入快速成型機堆積成骨折部位模型;

e、根據骨折部位的3D立體圖形選擇對應的植入物,最后根據骨折部位模型將植入物進行折彎、塑形,得到可直接植入的植入物。

作為優選,所述的步驟a中,掃描骨折患者的骨折部位的方法為CT掃描或核磁共振。

作為優選,所述的3D醫學有限元仿真軟件為Mimics或Simpleware或ANSYS或ABAQUS軟件。

作為優選,所述的快速成型機為3D打印機。

作為優選,所述骨折部位模型與實體骨折部位比例為1:1。

作為優選,所述植入物為解剖型接骨板。

本發明的有益效果是:本發明提供的一種骨科植入物塑形工藝,根據三維重建復位的骨折部位模型,在體外對骨折部位對應的植入物進行折彎和塑形,使之與骨折部位相匹配,工藝簡單,加工周期短,制造成本低;并且制造出的骨科植入物的吻合性好,內固定失敗的概率大大降低;在手術過程中,不需要臨時塑形,而且手術時間短,使骨折端周圍的骨膜損傷減少到最小,不但外觀上手術切口小,而且使病員骨折愈合快。

具體實施方式

現在結合具體實施例對本發明作進一步詳細的說明。

一種骨科植入物塑形工藝,包括如下步驟:

a、掃描骨折患者的骨折部位,獲得受傷骨折數據;

b、將受傷骨折數據導入3D醫學有限元仿真軟件中處理,得到骨折部位的3D立體圖形;

c、在3D醫學有限元仿真軟件中對骨折部位的3D立體圖形進行處理,將受傷骨折部位進行醫學三維重建復位,并得到醫學三維重建復位后的3D圖形數據;

d、將醫學三維重建復位后的3D圖形數據導入3D打印機堆積成與實體骨折部位比例為1:1的骨折部位模型;

e、根據骨折部位的3D立體圖形選擇對應的植入物,最后根據骨折部位模型將植入物進行折彎、塑形,得到可直接植入的植入物。

在一種具體實施方式中,掃描骨折患者的骨折部位的方法優選為CT掃描,CT掃描條件:電壓120kV,電流120mA,掃描時間1.5s,連續掃描得到層厚0.5mm,512×512象素,單象素大小0.583,水平面圖像927幅,將Dicom格式原始數據導出備用。

在一種具體實施方式中,3D醫學有限元仿真軟件可以為Mimics軟件,在Mimics中導入選取的CT原始圖像數據(Dicom格式),可得到患者骨折的初步三維模型;選取骨折中有診斷、治療價值的或準備進一步研究的區域為目標區域;將影響目標區域的干擾部分骨骼去除,如正常的脛骨上段、腓骨上段及髕骨,其中相互獨立部分用“分離”命令進行操作,重疊連接部分用“切割”命令進行操作,得到骨折部位的3D立體圖形。

在一種具體實施方式中,在Mimics軟件中綜合利用多種功能,將各個骨折塊變成單獨個體,每個骨塊指定成不同的顏色。在分析不明確的骨折線或骨折塊嵌插等情況時需人為界定。用定位命令進行移位、旋轉等操作對各骨折塊進行復位,保證相應的面、角、線的對合,恢復其正常的解剖結構,然后用合并命令將分離并模擬復位后的所有骨折塊拼成一個整體。以STL標準格式將模型輸出,得到復位后的骨骼解剖結構的3D圖形數據。

以上述依據本發明的理想實施例為啟示,通過上述的說明內容,相關工作人員完全可以在不偏離本項發明技術思想的范圍內,進行多樣的變更以及修改。本項發明的技術性范圍并不局限于說明書上的內容,必須要根據權利要求范圍來確定其技術性范圍。

關 鍵 詞:
骨科 植入 物塑形 工藝
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