专利名称：颅骨补片及其制备方法
技术领域：
本发明属于脑神经外科颅骨修复和医学整形整容领域。具体而言，本发明提供了一种颅骨补片制备方法。更具体地说，本发明提供了利用计算机断层成像技术对患者头颅进行图像扫描，并采用计算机辅助设计，制备个性化颅骨补片的方法。
背景技术：
脑神经外科中，出现下列情况时需要对颅骨施行切除1)遭受创伤、感染或肿瘤侵袭后，2)出现脑水肿或高颅压需要减压，3)颅骨的医学整形，等。颅骨切除术后遗留颅骨缺失，为了美观，防止脑组织再次损伤，恢复颅腔密闭性，治疗颅骨缺损综合症，需要行颅骨成形术。颅骨成形术是脑神经外科最古老、最常见的择期手术之一。修复颅骨缺损部位需要制备颅骨补片，颅骨补片的材料主要有硅橡胶、骨水泥、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和钛合金网板等。其中钛合金网板以其良好的生物相容性、无毒性和高强度而获得广泛的临床应用。
钛合金网板制备颅骨补片最初依靠手工塑形，并且目前仍然是国内所普遍采用的塑形手段，主要通过术前和/或术中触摸、对比颅骨缺损边缘进行植入材料的塑形，这样不仅仅增加了手术时间，在美观要求较高的额面部，难以达到理想的效果，而且经过这样塑形的植入材料因为不可能与缺损颅骨完整适配，造成植入材料与固定装置之间具有相互抵抗力，术后容易松动、移位、头痛。
颅骨成形术的个性化设计国外已有研究，并且通过模具压制得到的颅骨补片已经商业化，但是其设计周期长(大约3个月)、价格昂贵(10万元/个)。
目前虽已有人提出了借助电脑设计及多点成形技术快速压制颅骨修复体的方法，该方法虽然解决了修复体边缘与缺损部位边缘贴合及修复体回弹的问题，具有一定的先进意义。但是，该方法仅仅采集和利用了颅骨(缺损部分)的信息，抛弃了其周围所有软组织的信息，而周围软组织在颅骨修复中有着重要的影响或作用。例如，在涉及颞肌的手术中，植入材料(颅骨补片)必需放在颞肌与硬脑膜(假硬脑膜)之间，因而手术中需要分离二者粘连，手术不仅复杂，而且容易损伤硬脑膜(假硬脑膜)，甚至造成脑组织损伤，或者引发脑脊液漏。
本发明在此基础上进行了改进，充分考虑和利用了颅骨缺损部位周围软组织的信息，设计和制备出的颅骨补片有效地克服了上述缺陷。而且，本发明的方法基于颅骨的对称性，利用镜像反转原理，对一侧颅骨缺损和两侧均有缺损的情况采取了区别性处理。
发明内容
本发明的目的是提供一种制备颅骨补片的方法，该方法利用计算机断层成像技术采集颅骨及其周围软组织(例如颞肌)的信息进行图像设计，不仅能确保生产出的补片的边缘与颅骨缺损部位边缘完美贴合，而且在装配中无需将颅骨与其周围包裹的软组织手术分离。
当前颅骨成形术的目的不仅是为了防止脑组织再次损伤，恢复颅腔密闭性，治疗颅骨缺损综合症，而且还要力图恢复患者原有面貌，达到美观的要求。根据患者头颅计算机断层成像技术得到的数据资料，应用计算机三维重建技术，实现个性化设计，不仅可以实现颅骨成形术保护脑组织、治疗颅骨缺损综合症的目的，还可以更好恢复患者颅骨外形，尽最大可能恢复患者原有面貌，而且无需术中塑形，节省手术时间。
不同植入材料的组织生物学特点不同，不同患者颅骨缺损面积不同。因此在进行个性化颅骨成形术时，为了提高手术疗效，应该根据患者的临床特点，选择植入材料。目前颅骨缺损的植入材料很多，大体上可以分为两类覆盖性植入材料和嵌入性植入材料。覆盖性植入材料以钛合金网板为代表。嵌入性植入材料有好颅比、硅橡胶、骨水泥和EB人工骨等。嵌入性植入材料手术中完整嵌入缺损颅骨，术后患者美观；而覆盖性材料-钛合金网板，则是覆盖于缺损颅骨之上。
本申请中研究了嵌入性植入材料中的硅橡胶，和覆盖性材料中的钛合金网板。本发明人根据通过计算机断层成像技术得到的患者数据、三维重建，模拟缺损颅骨的形状和曲度，个性化设计颅骨及补片模型，并且分别用硅橡胶或钛合金网板制备缺损颅骨的补片，以满足患者不同颅骨缺损部位的修补。使用数字机床制作补片压模模具，压制硅橡胶涤纶网补片或钛合金网板补片。硅橡胶涤纶网补片采用两层甲基乙烯基硅橡胶中间胶和一层涤纶丝网，经压膜成形和硫化处理而成。这样处理后硬度可达75°，足以抵抗外力，并且具有良好的生理惰性、耐生物老化与组织相容性好等优点。
一方面，本发明提供了一种钛合金网板颅骨补片的制备方法，该方法包括下述步骤1)使用计算机断层成像技术对患者头颅进行图像扫描，扫描间距为0.75-1.5mm；2)将扫描获得的图像以dicom文件格式存储于计算机可读介质，然后将这些数据转移到计算机进行数据处理；3)用图像处理软件minics读取数据，分割、提取颅骨及其周围感兴趣的软组织的数据信息，重建颅骨及其周围感兴趣软组织的三维原形，然后将其按照指定路径、文件名，以STL文件格式存储；4)用图形处理软件magics读取步骤3)中重建的颅骨及其周围感兴趣软组织的形状；5)根据颅骨缺损程度进行选择
颅骨仅一侧部分缺损而对侧完好时选用方案一图形处理软件magics读取由minics产生的颅骨及周围感兴趣的软组织的形状后，根据应用magics软件的镜像翻转功能，利用完好一侧颅骨及感兴趣区软组织的信息，重建缺损一侧颅骨及感兴趣区软组织的镜像图形，镜像图形与原图形镜像boolean计算即可产生缺损颅骨修复材料的雏形，截取修复材料中央部分(距离雏形边缘1cm)，将修复材料中央部分及三维重建生成的颅骨及周围感兴趣的软组织的形状按照软件的路径、文件名存储为STL格式文件；双侧颅骨均有缺损时选用方案二图形处理软件magics读取由minics产生的颅骨及周围感兴趣的软组织的形状后，将其与多个正常颅骨比对，选取其中相似颅形者为对照，二者进行boolean计算即可产生缺损颅骨修复材料的雏形，截取修复材料中央部分(距离雏形边缘1cm)，将修复材料中央部分及三维重建生成的颅骨及周围感兴趣的软组织的形状按照软件的路径、文件名存储为STL格式文件；6)应用Geomagic studio软件读取修复材料中央部分及三维重建生成的颅骨及周围感兴趣的软组织的形状的文件，应用趋势法生成修复材料中央部分和三维重建生成的颅骨及周围感兴趣的软组织之间的缺损曲面，此时整个颅骨复原完成，将完整颅骨模型分别存储为STL文件格式和stp文件格式。
7)将步骤6)中存储的STL文件格式的完整颅骨模型输入激光快速成形机中制作颅骨补片模型；8)用master-cam软件读取步骤6)中存储的stp文件格式的完整颅骨模型，生成数控机床的刀头加工路径，应用数控机床制作模具，然后利用制作好的模具在压力机上压制钛合金网板修复材料；9)将压制后的钛合金网板修复材料与颅骨补片模型进行贴合比对，裁减颅骨修复材料，即得本发明所述的颅骨补片。
其中步骤2)中所述的计算机可读介质可以为移动硬盘或可刻录光盘等。
一个优选实施方案中，其中所述的周围感兴趣的软组织为颞肌。
另一方面，本发明提供了用本发明所述方法制备而成的钛合金网板颅骨补片。
另一方面，本发明提供了一种颅骨修复用的硅橡胶涤纶网补片的制备方法，该方法包括1)使用计算机断层成像技术对患者头颅进行图像扫描，扫描间距为0.75-1.5mm；2)将扫描获得的图像以dicom文件格式存储于计算机可读介质，然后将这些数据转移到计算机进行数据处理；3)用图像处理软件minics读取数据，分割、提取颅骨及其周围感兴趣的软组织的数据信息，重建颅骨及其周围感兴趣软组织的三维原形，然后将其按照指定路径、文件名，以STL文件格式存储；4)用图形处理软件magics读取步骤3)中重建的颅骨及其周围感兴趣软组织的形状；5)根据颅骨缺损程度选用下列方案之一颅骨仅一侧部分缺损而对侧完好时选用方案一图形处理软件magics读取由minics产生的颅骨及周围感兴趣的软组织的形状后，根据应用magics软件的镜像翻转功能，利用完好一侧颅骨及感兴趣区软组织的信息，重建缺损一侧颅骨及感兴趣区软组织的镜像图形，镜像图形与原图形镜像boolean计算即可产生缺损颅骨修复材料的雏形，截取修复材料中央部分(距离雏形边缘1cm)，将修复材料中央部分及三维重建生成的颅骨及周围感兴趣的软组织的形状按照软件的路径、文件名存储为STL格式文件；双侧颅骨均有缺损时选用方案二图形处理软件magics读取由minics产生的颅骨及周围感兴趣的软组织的形状后，将其与多个正常颅骨比对，选取其中相似颅形者为对照，二者进行boolean计算即可产生缺损颅骨修复材料的雏形，截取修复材料中央部分(距离雏形边缘1cm)，将修复材料中央部分及三维重建生成的颅骨及周围感兴趣的软组织的形状按照软件的路径、文件名存储为STL格式文件；6)应用Geomagic studio软件读取修复材料中央部分及三维重建生成的颅骨及周围感兴趣的软组织的形状的文件，应用趋势法生成修复材料中央部分和三维重建生成的颅骨及周围感兴趣的软组织之间的缺损曲面，此时整个颅骨复原完成，将完整颅骨模型分别存储为STL文件格式和stp文件格式。
7)将步骤6)中存储的STL文件格式的完整颅骨模型输入激光快速成形机中制作颅骨补片模型；8)master-cam读取步骤6)中存储的stp文件格式的完整颅骨模型，根据该模型用数字机床制作补片压模模具，然后用该模具压制和硫化处理硅橡胶涤纶网修复材料；9)将压制和硫化处理后的硅橡胶涤纶网修复材料与颅骨补片模型进行贴合比对、裁减，即得本发明所述的硅橡胶涤纶网颅骨补片。
另一方面，本发明提供了一种颅骨修复用的硅橡胶涤纶网补片，采用两层甲基乙烯基硅橡胶中间胶和一层涤纶丝网，经压膜成形和硫化处理而成，处理后硬度可达75°，足以抵抗外力，并且具有良好的生理惰性、耐生物老化与组织相容性好等优点。所述的压膜成形是用数字机床制作补片压模模具，然后用该模具压制硅橡胶涤纶网补片。
用本发明所述颅骨补片共治疗患者75例，平均手术时间45分钟，83％(63例)患者基本或完全恢复了原有容貌。
图1.图示的是用本发明所述方法重建的颅骨模型、硅橡胶涤纶网补片模型以及修复后的颅骨模型，其中图1A是颅骨模型及硅橡胶涤纶网补片模型，图1B是用该补片修复后的颅骨模型。
图2.图示的是术中硅橡胶涤纶网补片与颅骨缺损部位完全适配的情况。
图3.图示的是用硅橡胶涤纶网颅骨补片修复时手术前后疗效对比，其中图3A为手术前，图3B为手术后。
图4.图示的是用本发明所述方法重建的颅骨模型、钛合金网板补片模型以及修复后的颅骨模型，其中图4A是颅骨模型及钛合金网板补片模型，图4B是用该补片修复后的颅骨模型。
图5.图示的是术中钛合金网板补片与颅骨缺损部位完全适配的情况。
图6.图示的是用钛合金网板颅骨补片修复时手术前后疗效对比，其中图6A为手术前，图6B为手术后。
本发明的优点1.本发明借助计算机辅助设计制备而成的个性化颅骨补片，不仅能满足恢复容貌、达到美观的要求，并且更主要的是能缩短手术时间，减少手术并发症。
2.与国外同类产品相比，价格低，设计时间短。国外同类产品的售价为10万元/个，设计周期为大约3个月，而本发明的方法制备的颅骨补片的价格约为6000元，制造钛合金网板补片时间为2天，制造硅橡胶涤纶网补片时间为4-6天。
3.与只采集颅骨(缺损部分)的信息，而抛弃了其周围所有软组织信息的现有方法相比，本发明方法充分不仅利用了颅骨的信息而且充分利用了颅骨缺损部位周围软组织的信息，制备的颅骨补片在涉及颞肌的在手术植入过程中，无需分离颞肌与硬脑膜(假硬脑膜)之间的粘连，不仅简化了手术，而且避免了硬脑膜(假硬脑膜)容易被损伤，进而造成脑组织损伤或者引发脑脊液漏的问题。
实施例颅骨损伤患者75例，其中男性48例，女性27例，年龄(39.4±8.2)岁，额部颅骨缺损30例，额颞部14例，颞部17例，顶、枕部14例。
实施例1本实施例针对颅骨仅一侧部分缺损而对侧完好的45例患者，制备所需的钛合金网板颅骨补片。
使用计算机断层成像技术对患者头颅进行图像扫描，扫描间距为0.75mm；将扫描获得的图像以dicom文件格式存储于移动硬盘上，然后将这些数据转移到计算机进行数据处理；用图像处理软件minics读取数据，分割、提取颅骨及其周围软组织的数据信息(其中24例提取颅骨信息，21例提取颅骨及颞肌信息)，重建颅骨及其周围软组织的三维模型，然后将其按照指定路径、文件名，以STL文件格式存储；用图形处理软件magics读取重建的颅骨及其周围感兴趣软组织的三维模型；图形处理软件magics读取由minics产生的颅骨及周围感兴趣的软组织的形状后，根据应用magics软件的镜像翻转功能，利用完好一侧颅骨及感兴趣区软组织的信息，重建缺损一侧颅骨及感兴趣区软组织的镜像图形，镜像图形与原图形镜像boolean计算即可产生缺损颅骨修复材料的雏形，截取修复材料中央部分(距离雏形边缘1cm)，将修复材料中央部分及三维重建生成的颅骨及周围感兴趣的软组织的形状按照软件的路径、文件名存储为STL格式文件；应用Geomagic studio软件读取修复材料中央部分及三维重建生成的颅骨及周围感兴趣的软组织的形状的文件，应用趋势法生成修复材料中央部分和三维重建生成的颅骨及周围感兴趣的软组织之间的缺损曲面，此时整个颅骨复原完成，将完整颅骨模型分别存储为STL文件格式和stp文件格式。将以STL文件格式存储的完整颅骨模型输入激光快速成形机中制作颅骨补片模型；同时，用master-cam读取以stp文件格式存储的完整颅骨模型，据此生成数控机床的刀头加工路径，应用数控机床制作模具，然后利用制作好的模具在压力机上压制钛合金网板修复材料；将压制后的钛合金网板修复材料与颅骨补片模型进行贴合比对，裁减颅骨修复材料，即得所需的钛合金网板颅骨补片。
实施例2本实施例针对双侧颅骨均有缺损的15例患者，制备所需的钛合金网板颅骨补片。
使用计算机断层成像技术对患者头颅进行图像扫描，扫描间距为1.5mm；将扫描获得的图像以dicom文件格式存储于可刻录光盘上，然后将这些数据转移到计算机进行数据处理；用图像处理软件minics读取数据，分割、提取颅骨及其周围软组织的数据信息(其中9例提取颅骨信息，6例提取颅骨及颞肌信息)，重建颅骨及其周围软组织的三维模型，然后将其按照指定路径、文件名，以STL文件格式存储；用图形处理软件magics读取重建的颅骨及其周围感兴趣软组织的三维模型；用图形处理软件magics读取由minics产生的颅骨及周围感兴趣的软组织的形状后，将其与多个正常颅骨比对，选取其中相似颅形者为对照，二者进行boolean计算即可产生缺损颅骨修复材料的雏形，截取修复材料中央部分(距离雏形边缘1cm)，将修复材料中央部分及三维重建生成的颅骨及周围感兴趣的软组织的形状按照软件的路径、文件名存储为STL格式文件；应用Geomagic studio软件读取修复材料中央部分及三维重建生成的颅骨及周围感兴趣的软组织的形状的文件，应用趋势法生成修复材料中央部分和三维重建生成的颅骨及周围感兴趣的软组织之间的缺损曲面，此时整个颅骨复原完成，将完整颅骨模型分别存储为STL文件格式和stp文件格式。将以STL文件格式存储的完整颅骨模型输入激光快速成形机中制作颅骨补片模型；同时，用master-cam读取以stp文件格式存储的完整颅骨模型，据此生成数控机床的刀头加工路径，应用数控机床制作模具，然后利用制作好的模具在压力机上压制钛合金网板修复材料；将压制后的钛合金网板修复材料与颅骨补片模型进行贴合比对，裁减颅骨修复材料，即得所需的钛合金网板颅骨补片。
实施例3本实施例针对颅骨仅一侧部分缺损而对侧完好的10例患者，制备所需的硅橡胶涤纶网颅骨补片。
使用计算机断层成像技术对患者头颅进行图像扫描，扫描间距为0.75mm；将扫描获得的图像以dicom文件格式存储于移动硬盘上，然后将这些数据转移到计算机进行数据处理；用图像处理软件minics读取数据，分割、提取颅骨及其周围软组织的数据信息(其中7例提取颅骨信息，其中3例一侧颞部颅骨损伤的患者，提取颅骨及颞肌信息)，重建颅骨及其周围感兴趣软组织的三维原形，然后将其按照指定路径、文件名，以STL文件格式存储；用图形处理软件magics读取重建的颅骨及其周围感兴趣软组织的三维原形；用图形处理软件magics读取由minics产生的颅骨及周围感兴趣的软组织的形状后，根据应用magics软件的镜像翻转功能，利用完好一侧颅骨及感兴趣区软组织的信息，重建缺损一侧颅骨及感兴趣区软组织的镜像图形，镜像图形与原图形镜像boolean计算即可产生缺损颅骨修复材料的雏形，截取修复材料中央部分(距离雏形边缘1cm)，将修复材料中央部分及三维重建生成的颅骨及周围感兴趣的软组织的形状按照软件的路径、文件名存储为STL格式文件；应用Geomagic studio软件读取修复材料中央部分及三维重建生成的颅骨及周围感兴趣的软组织的形状的文件，应用趋势法生成修复材料中央部分和三维重建生成的颅骨及周围感兴趣的软组织之间的缺损曲面，此时整个颅骨复原完成，将完整颅骨模型分别存储为STL文件格式和stp文件格式。将存储的STL文件格式的完整颅骨模型输入激光快速成形机中制作颅骨补片模型；用软件master-cam读取所存储的stp文件格式的完整颅骨模型，根据该模型用数字机床制作补片压模模具，然后用该模具压制和硫化处理硅橡胶涤纶网修复材料；将压制和硫化处理后的硅橡胶涤纶网修复材料与颅骨补片模型进行贴合比对、裁减，即得本发明所述的硅橡胶涤纶网颅骨补片。
实施例4本实施例针对双侧颅骨均有缺损的5例患者，制备所需的硅橡胶涤纶网颅骨补片。使用计算机断层成像技术对患者头颅进行图像扫描，扫描间距为1.5mm；将扫描获得的图像以dicom文件格式存储于可刻录光盘上上，然后将这些数据转移到计算机进行数据处理；用图像处理软件minics读取数据，分割、提取颅骨及其周围软组织的数据信息(其中4例双侧颅骨损伤的患者提取颅骨信息，1例双侧颞部颅骨损伤的患者，提取颅骨及颞肌信息)，重建颅骨及其周围感兴趣软组织的三维原形，然后将其按照指定路径、文件名，以STL文件格式存储；用图形处理软件magics读取重建的颅骨及其周围感兴趣软组织的三维原形；用图形处理软件magics读取由minics产生的颅骨及周围感兴趣的软组织的形状后，将其与多个正常颅骨比对，选取其中相似颅形者为对照，二者进行boolean计算即可产生缺损颅骨修复材料的雏形，截取修复材料中央部分(距离雏形边缘1cm)，将修复材料中央部分及三维重建生成的颅骨及周围感兴趣的软组织的形状按照软件的路径、文件名存储为STL格式文件；应用Geomagic studio软件读取修复材料中央部分及三维重建生成的颅骨及周围感兴趣的软组织的形状的文件，应用趋势法生成修复材料中央部分和三维重建生成的颅骨及周围感兴趣的软组织之间的缺损曲面，此时整个颅骨复原完成，将完整颅骨模型分别存储为STL文件格式和stp文件格式。将存储的STL文件格式的完整颅骨模型输入激光快速成形机中制作颅骨补片模型；用软件master-cam读取所存储的stp文件格式的完整颅骨模型，根据该模型用数字机床制作补片压模模具，然后用该模具压制和硫化处理硅橡胶涤纶网修复材料；将压制和硫化处理后的硅橡胶涤纶网修复材料与颅骨补片模型进行贴合比对、裁减，即得本发明所述的硅橡胶涤纶网颅骨补片。
实施例5手术中，对60例患者(其中33提取颅骨信息，27例提取颅骨及颞肌信息)，将制备好的钛合金网板颅骨补片通过钛螺钉固定，颅骨修复缝合。15例患者应用了硅橡胶涤纶网颅骨补片(其中11提取颅骨信息，4例提取颅骨及颞肌信息)，其中对12例患者，将制备好的硅橡胶涤纶网颅骨补片通过颅骨钛夹固定，颅骨修复缝合。对3例患者，将制备好的硅橡胶涤纶网颅骨补片通过丝线固定，颅骨修复缝合。术后观察3月，有无并发症出现头痛、积液或松动。
平均手术时间45分钟，两种颅骨补片均与颅骨完好适配(图2和图5)，塑形满意，术中无需修整。83％(63例)患者感到基本或完全恢复了原有容貌(图3)。
术后观察，患者中出现头痛1例，3月后消失；积液2例，未经处理10天后吸收；松动0例；共3例次。
手术证明本发明制备的颅骨补片不仅大大缩短手术时间，与颅骨损伤部位精确适配，而且减少了术后并发症。
权利要求
1.一种制备颅骨修复用的钛合金网板颅骨补片的方法，该方法包括下述步骤1)使用计算机断层成像技术对患者头颅进行图像扫描，扫描间距为0.75-1.5mm；2)将扫描获得的图像以dicom文件格式存储于计算机可读介质，然后将这些数据转移到计算机进行数据处理；3)用图像处理软件minics读取数据，分割、提取颅骨及其周围感兴趣的软组织的数据信息，重建颅骨及其周围感兴趣软组织的三维模型，然后将其按照指定路径、文件名，以STL文件格式存储；4)用图形处理软件magics读取步骤3)中重建的颅骨及其周围感兴趣软组织的三维模型；5)根据颅骨缺损程度选用下列方案之一缺损颅骨仅一侧部分缺损而对侧完好时选用方案一用图形处理软件magics读取由minics产生的颅骨及周围感兴趣的软组织的形状后，根据应用magics软件的镜像翻转功能，利用完好一侧颅骨及感兴趣区软组织的信息，重建缺损一侧颅骨及感兴趣区软组织的镜像图形，镜像图形与原图形镜像boolean计算即可产生缺损颅骨修复材料的雏形，截取修复材料中央部分(距离雏形边缘1cm)，将修复材料中央部分及三维重建生成的颅骨及周围感兴趣的软组织的形状按照软件的路径、文件名存储为STL格式文件；双侧颅骨均有缺损时选用方案二用图形处理软件magics读取由minics产生的颅骨及周围感兴趣的软组织的形状后，将其与多个正常颅骨比对，选取其中相似颅形者为对照，二者进行boolean计算即可产生缺损颅骨修复材料的雏形，截取修复材料中央部分(距离雏形边缘1cm)，将修复材料中央部分及三维重建生成的颅骨及周围感兴趣的软组织的形状按照软件的路径、文件名存储为STL格式文件；6)应用Geomagic studio软件读取修复材料中央部分及三维重建生成的颅骨及周围感兴趣的软组织的形状的文件，应用趋势法生成修复材料中央部分和三维重建生成的颅骨及周围感兴趣的软组织之间的缺损曲面，此时整个颅骨复原完成，将完整颅骨模型分别存储为STL文件格式和stp文件格式；7)将步骤6)中存储的STL文件格式的完整颅骨模型输入激光快速成形机中制作颅骨补片模型；8)用软件master-cam读取步骤6)中存储的stp文件格式的完整颅骨模型，据此生成数控机床的刀头加工路径，应用数控机床制作模具，然后利用制作好的模具在压力机上压制钛合金网板修复材料；9)将压制后的钛合金网板修复材料与颅骨补片模型进行贴合比对，裁减颅骨修复材料，即得本发明所述的颅骨补片。
2.权利要求1所述的方法，其中步骤2)中所述的计算机可读介质为移动硬盘或可刻录光盘。
3.权利要求1所述的方法，其中步骤3)中所述的其周围感兴趣的软组织为颞肌。
4.权利要求1-3中任一项所述方法制备而成的钛合金网板颅骨补片。
5.一种颅骨修复用的硅橡胶涤纶网补片的制备方法，该方法包括1)使用计算机断层成像技术对患者头颅进行图像扫描，扫描间距为0.75-1.5mm；2)将扫描获得的图像以dicom文件格式存储于计算机可读介质，然后将这些数据转移到计算机进行数据处理；3)用图像处理软件minics读取数据，分割、提取颅骨及其周围感兴趣的软组织的数据信息，重建颅骨及其周围感兴趣软组织的三维原形，然后将其按照指定路径、文件名，以STL文件格式存储；4)用图形处理软件magics读取步骤3)中重建的颅骨及其周围感兴趣软组织的形状；5)根据颅骨缺损程度选用下列方案之一颅骨仅一侧部分缺损而对侧完好时选用方案一图形处理软件magics读取由minics产生的颅骨及周围感兴趣的软组织的形状后，根据应用magics软件的镜像翻转功能，利用完好一侧颅骨及感兴趣区软组织的信息，重建缺损一侧颅骨及感兴趣区软组织的镜像图形，镜像图形与原图形镜像boolean计算即可产生缺损颅骨修复材料的雏形，截取修复材料中央部分(距离雏形边缘1cm)，将修复材料中央部分及三维重建生成的颅骨及周围感兴趣的软组织的形状按照软件的路径、文件名存储为STL格式文件；双侧颅骨均有缺损时选用方案二图形处理软件magics读取由minics产生的颅骨及周围感兴趣的软组织的形状后，将其与多个正常颅骨比对，选取其中相似颅形者为对照，二者进行boolean计算即可产生缺损颅骨修复材料的雏形，截取修复材料中央部分(距离雏形边缘1cm)，将修复材料中央部分及三维重建生成的颅骨及周围感兴趣的软组织的形状按照软件的路径、文件名存储为STL格式文件；6)应用Geomagic studio软件读取修复材料中央部分及三维重建生成的颅骨及周围感兴趣的软组织的形状的文件，应用趋势法生成修复材料中央部分和三维重建生成的颅骨及周围感兴趣的软组织之间的缺损曲面，此时整个颅骨复原完成，将完整颅骨模型分别存储为STL文件格式和stp文件格式。7)将步骤6)中存储的STL文件格式的完整颅骨模型输入激光快速成形机中制作颅骨补片模型；8)用软件master-cam读取步骤6)中存储的stp文件格式的完整颅骨模型，根据该模型用数字机床制作补片压模模具，然后用该模具压制和硫化处理硅橡胶涤纶网修复材料；9)将压制和硫化处理后的硅橡胶涤纶网修复材料与颅骨补片模型进行贴合比对、裁减，即得本发明所述的颅骨补片。
6.权利要求5所述的方法，其中步骤2)中所述的计算机可读介质为移动硬盘或可刻录光盘。
7.一种颅骨修复用的硅橡胶涤纶网补片，该补片用两层甲基乙烯基硅橡胶中间胶和一层涤纶丝网，经压膜成形和硫化处理而成，其硬度为75°。
全文摘要
本发明提供了颅脑补片制备方法，该发明利用计算机断层成像技术采集患者颅骨缺损部位及其周围软组织的信息，进行图像设计、重建患者头部三维原型，依据三维原型设计缺损部位的修复体，然后将设计好的修复体曲面导入激光快速成形机中制作补片模型，最后经贴合对比裁减钛网板形成最终颅脑补片。本发明所完成的钛合金颅脑补片精度高，成本低，制作周期短，术后恢复良好。特别是，由于充分采集了颅脑缺损部位周围组织的信息，因此，制备而成的颅脑部片在手术植入过程中，避免了进行颅骨与其组织组织的分离，不仅简化了手术，而且避免可以造成脑组织损伤或者引发脑脊液漏的问题。
文档编号A61B17/56GK101019785SQ20071006420
公开日2007年8月22日 申请日期2007年3月6日 优先权日2007年3月6日
发明者赵亚群 申请人:赵亚群