一种用于复杂骨盆髋臼骨折个性化接骨板的制备方法与流程

文档序号:11830973阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种用于复杂骨盆髋臼骨折个性化接骨板的制备方法,其特征在于包括下述步骤:

S11、基于病人的医学图像DICOM格式的CT扫描数据,导入到医学图像软件Minics,建立病人的盆骨模型;其中,将病人的未破碎盆骨一侧的数据保存成STL格式的数据,导出;

S12、将STL格式的数据导入到Geomagic Studio软件中进行处理,保存为STP格式的文件,导出;

S13、将导出的STP文件数据导入到SolidWorks中,提取骨头曲面,进行逆向设计,设计出适合于不同个体的复杂盆骨髋臼骨折的个性化接骨板模型。

2.根据权利要求1所述用于复杂骨盆髋臼骨折个性化接骨板的制备方法,其特征在于,步骤S11中,运用医学图像软件Minics建立盆骨模型的具体步骤是:CT扫描得到的完整人体数据,导入到Mimics16.0中,根据软组织和骨骼在图像中不同的灰度特点进行图像的分割处理,再根据各骨头位置的不同,将无损一侧盆骨数据从整体数据中分割、修补处理后,进行三维重建,建立无损一侧盆骨的数字化模型。

3.根据权利要求1所述用于复杂骨盆髋臼骨折个性化接骨板的制备方法,其特征在于,步骤S12中,将导出的STL文件数据导入到Geomagic Studio软件中进行处理的具体步骤是:将STL数据导入后,首先进行网格医生进行初步修复,并进行噪点的消除;然后通过精确曲面,得到需要的曲面数据,保存为STP数据文件,导出。

4.根据权利要求1所述用于复杂骨盆髋臼骨折个性化接骨板的制备方法,其特征在于,步骤S13中,将导出的STP文件数据导入到SolidWorks中,提取骨头曲面,进行逆向设计,设计个性化接骨板,具体步骤是:将STP文件数据导入SolidWorks中,根据病人盆骨的破碎情况来设计接骨板的大小与形状,在设计接骨板时,以破碎一侧盆骨作为参照,在STP文件数据中提取接骨板大小范围,提取这些区域作为初始设计曲面,然后根据病人盆骨的破损程度对接骨板的待固定区域确定螺钉位置,这些螺钉用来固定大块碎骨,并由这些螺钉的位置对曲面进行裁剪,获得规则的接骨板曲面,然后向外加厚该曲面;接骨板的厚度控制在3mm~3.5mm之间;

对接骨板的螺钉位置进行螺钉孔的制定,导入不同类型的螺钉于该位置,提取螺钉表面曲面,调整位置,对接骨板进行曲面切除,得到带螺钉孔的接骨板,最后对接骨板的边缘处进行修正,圆滑边界,得到最终的接骨板模型,保存为STL文件,导出。

5.根据权利要求1所述用于复杂骨盆髋臼骨折个性化接骨板的制备方法,其特征在于:

S22:将S13所设计的个性化接骨板模型导入到Materialise Magics软件中,进行零件的摆放、支撑的添加,切片,最后得到CLI的切片文件;

S22:将CLI的切片文件导入路径规划软件中进行路径规划,对不同切片文件进行扫描方式、扫描间距参数的设置,最后保存得到PLT的路径规划文件;

S23:将PLT的路径规划文件导入到增材制造设备中,进行激光选区熔化3D打印,直到加工完成得到个性化接骨板;

S24:对3D打印完成的个性化接骨板进行去应力退火的热处理,然后除去支撑、滚抛、除油、酸洗、喷砂、抛光、阳极氧化或者微弧氧化、清洁、消毒、包装,最终达到医用使用标准,完成个性化接骨板的最终制作。

6.根据权利要求5所述用于复杂骨盆髋臼骨折个性化接骨板的制备方法,其特征在于,步骤S21中,支撑的类型为线支撑、块状支撑和锥形支撑,分层层厚为0.03~0.04mm。

7.根据权利要求5所述用于复杂骨盆髋臼骨折个性化接骨板的制备方法,其特征在于,步骤S22中,锥形支撑和接骨板实体采用S型正交扫描方式,线支撑和块状支撑采用轮廓扫描;扫描间距为0.06~0.1mm。

8.根据权利要求5所述用于复杂骨盆髋臼骨折个性化接骨板的制备方法,其特征在于,步骤S23中,增材制造设备的3D打印过程采用钛合金粉末。

9.根据权利要求5所述用于复杂骨盆髋臼骨折个性化接骨板的制备方法,其特征在于,步骤S23中,增材制造设备的3D打印及参数设置:扫描速度400~500mm/s、激光功率140~150W、层厚0.03~0.04mm、扫描间距0.06~0.1mm。

10.根据权利要求5所述用于复杂骨盆髋臼骨折个性化接骨板的制备方法,其特征在于,步骤S24中,热处理过程为:加热温度780℃~800℃,保温1.5~2.5h,炉冷至400~450℃空冷,采用氩气作为保护气体。

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