一种3D打印义眼台

本发明涉及医疗器械，特别涉及一种3d打印义眼台。

背景技术：

1、义眼台作为一种眼眶内的植入物，用于填充受眼球切除术或眼球内容物清除术后产生的眶内缺损，用于保持术后的美观并防止畸形。常见的义眼台使用多孔聚乙烯或多孔生物陶瓷，其中，多孔聚乙烯生物活性较差，往往导致炎症与暴露，而生物陶瓷良好的生物活性有利于组织长入并保持义眼台的良好固定，但陶瓷较重的质量反而进一步导致了眼部畸形。因此，亟需一种质量更轻，整合性更强的义眼台以提高手术成功率。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明旨在提供一种3d打印义眼台，一方面通过多结构设计使义眼台在保持一定的整体强度下大大降低质量，避免质量带来的眼部畸形，另一方面通过生物陶瓷的生物活性提高义眼台的整合性，提高手术成功率。

2、本发明的技术方案如下：

3、一种3d打印义眼台，通过以下步骤制作而成：

4、s1：设计义眼台的外形，并对所述外形进行区域划分；

5、s2：对各区域的义眼台进行多孔结构的选择，并根据选择的多孔结构的连接点参数确定体素尺寸；

6、s3：根据各区域的体素尺寸参数，对各区域进行体素化拟合，形成体素化界面；

7、s4：将步骤s2选择的多孔结构填充到对应的各个区域内，完成各区域的多孔结构建模；

8、s5：将相邻的体素化界面上的连接点相互连接，并将连接线转化为实体杆模型，完成界面建模；

9、s6：将步骤s4建模得到的多孔结构模型与步骤s5建模得到的界面模型进行合并，获得义眼台的最终模型；

10、s7：采用3d打印技术对所述最终模型进行3d打印，获得义眼台的3d打印模型；进行3d打印时，采用生物陶瓷进行3d打印；

11、s8：对所述3d打印模型进行高温烧结，使其成瓷后获得所述3d打印义眼台。

12、作为优选，步骤s1中，设计所述义眼台的外形时，通过逆向重建或正向设计确定所述义眼台的外形。

13、作为优选，步骤s2中，进行多孔结构的选择时，所述多孔结构是由连接节点与连接杆形成的多孔结构。

14、作为优选，步骤s2中，确定体素尺寸时，体素为立方体、长方体、三棱柱、六棱柱中的任意一种。

15、作为优选，步骤s3中，对各区域进行体素化拟合时，若相邻界面的体素尺寸呈倍数或具有公约数，则将所述倍数或所述公约数视为新的体素尺寸，使两个相邻界面完全重合。

16、作为优选，步骤s4中，将多孔结构填充到对应的各个区域时，通过阵列方式将所述多孔结构填充到对应的各个区域中，且调整所述多孔结构的位置使多孔结构的连接点位于体素化单元边上，使界面处的连接点与体素化界面的连接线重合。

17、作为优选，步骤s5中，将相邻的体素化界面上的连接点相互连接时，采用就近原则进行连接；将连接线转化为实体杆模型时，不同区域的界面上，连接线转化为实体杆的直径与对应区域的多孔结构的杆尺寸相匹配；区域之间的连接线转化为的实体杆为变直径杆或尺寸位于两个区域杆特征尺寸之间的不变直径杆

18、作为优选，步骤s7中，所述3d打印技术采用熔融沉积技术、激光选取烧结、数字光处理技术中的任意一种。

19、作为优选，步骤s7中，所述生物陶瓷采用羟基磷灰石、β-磷酸三钙、双相磷酸钙中的任意一种或多种。

20、作为优选，步骤s8中，进行高温烧结，高温烧结的温度为1000-1300℃。

21、本发明的有益效果是：

22、一方面，本发明通过界面互连的方式实现不同结构之间的良好连接，实现多孔模型的设计，设计过程简单直接，易于理解和操作，对设计者的要求低，且设计过程中脱离了多孔结构函数化、外形及界面函数化、编程设计等较难的非交互式操作，利用交互式操作降低建模难度，能够实现大部分多孔结构之间的过渡和连接，具有广泛的适应性；

23、另一方面，本发明通过多结构设计，在保证良好的力学强度的前提下，大大降低了义眼台的质量，能够避免义眼台过重引起的面部畸形；3d打印时，采用生物活性良好的生物陶瓷进行3d打印，所述生物陶瓷作为义眼台的主要成分，能够促进组织长入，提升义眼台的整合性，降低假体失效的风险。

技术特征：

1.一种3d打印义眼台，其特征在于，通过以下步骤制作而成：

2.根据权利要求1所述的3d打印义眼台，其特征在于，步骤s1中，设计所述义眼台的外形时，通过逆向重建或正向设计确定所述义眼台的外形。

3.根据权利要求1所述的3d打印义眼台，其特征在于，步骤s2中，进行多孔结构的选择时，所述多孔结构是由连接节点与连接杆形成的多孔结构。

4.根据权利要求1所述的3d打印义眼台，其特征在于，步骤s2中，确定体素尺寸时，体素为立方体、长方体、三棱柱、六棱柱中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的3d打印义眼台，其特征在于，步骤s3中，对各区域进行体素化拟合时，若相邻界面的体素尺寸呈倍数或具有公约数，则将所述倍数或所述公约数视为新的体素尺寸，使两个相邻界面完全重合。

6.根据权利要求1所述的3d打印义眼台，其特征在于，步骤s4中，将多孔结构填充到对应的各个区域时，通过阵列方式将所述多孔结构填充到对应的各个区域中，且调整所述多孔结构的位置使多孔结构的连接点位于体素化单元边上，使界面处的连接点与体素化界面的连接线重合。

7.根据权利要求1所述的3d打印义眼台，其特征在于，步骤s5中，将相邻的体素化界面上的连接点相互连接时，采用就近原则进行连接；将连接线转化为实体杆模型时，不同区域的界面上，连接线转化为实体杆的直径与对应区域的多孔结构的杆尺寸相匹配；区域之间的连接线转化为的实体杆为变直径杆或尺寸位于两个区域杆特征尺寸之间的不变直径杆。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的3d打印义眼台，其特征在于，步骤s7中，所述3d打印技术采用熔融沉积技术、激光选取烧结、数字光处理技术中的任意一种。

9.根据权利要求1-7中任意一项所述的3d打印义眼台，其特征在于，步骤s7中，所述生物陶瓷采用羟基磷灰石、β-磷酸三钙、双相磷酸钙中的任意一种或多种。

10.根据权利要求1-7中任意一项所述的3d打印义眼台，其特征在于，步骤s8中，进行高温烧结，高温烧结的温度为1000-1300℃。

技术总结
本发明公开了一种3D打印义眼台，通过以下步骤制作而成：S1：设计义眼台的外形，并对所述外形进行区域划分；S2：对各区域的义眼台进行多孔结构的选择，并根据选择的多孔结构的连接点参数确定体素尺寸；S3：对各区域进行体素化拟合，形成体素化界面；S4：将步骤S2选择的多孔结构填充到对应的各个区域内，完成各区域的多孔结构建模；S5：将相邻的体素化界面上的连接点相互连接，并将连接线转化为实体杆模型，完成界面建模；S6：将步骤S4与步骤S5建模得到的模型进行合并，获得义眼台的最终模型；S7：进行3D打印，获得生物陶瓷坯体；S8：将坯体进行高温烧结，成瓷后获得3D打印义眼台。本发明能够获得一种新的3D打印义眼台，为义眼修护提供技术支持。

技术研发人员：朱向东,曹全乐,李向锋,郭波,张兴栋
受保护的技术使用者：四川大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11