一种个体化镂空式脑保护帽制作方法和装置

本发明涉及误差补偿领域，特别是指一种个体化镂空式脑保护帽制作方法和装置。

背景技术：

1、日常生活中，创伤性脑损伤发生率、致残率和死亡率居高不下。其中去骨瓣减压术是最常见的手术方法。医生将患者头皮切开，将头骨去除一部分，然后直接缝合头皮，来降低脑内压力，挽救患者生命。在3-6月后，患者将会接受人工头骨修补手术，把缺损的头骨补上。但是在这3-6个月恢复期间，患者的大脑和外界通过头皮直接相连，局部没有坚固的头骨保护，头部如果受到外力挤压，非常容易发生二次脑挤压损伤，参见图1。

2、现有的保护方法包括：

3、1、佩戴头盔，但是头盔整体比较重，佩戴不方便，透气性差，并不适合长期佩戴。

4、2、通用型3d打印保护帽,此类保护帽相比头盔重量减轻很多，但是由于是通用型的，无法进行大小调节，无法根据患者头骨缺损情况个体化设计，因此佩戴后不舒服，而且此类保护帽外观款式单一，患者不能自主选择样式，影响美观。

5、3、个体化保护帽，目前市场有一些产品是个体化设计，但是其所设计的整个帽体厚度是一致的，没有加厚点；而且由于是单纯的针对缺损处的保护，保护板比较小，佩戴后容易前后或者上下滑动，不稳定,对头皮缝合处产生摩擦，引起感染。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于克服现有技术中在解决脑外伤患者头部保护问题上存在一些缺陷，提出一种个体化镂空式脑保护帽制作方法和装置，从重量、透气性、外观、稳定性、牢固性等均做了改进提升。

2、本发明采用如下技术方案：

3、一种个体化镂空式脑保护帽制作方法，其特征在于，包括如下：

4、将具有颅骨缺损的原始影像数据导入医学影像分析和可视化平台进行重建得到两头颅模型；

5、对其中一所述头颅模型进行处理得到双凸面骨板模型，对所述双凸面骨板模型进行剪裁以保留其上与所述颅骨缺损及其周围相对应的部分，再制作若干通气孔得到骨板；

6、对另一所述头颅模型进行处理得到全头部帽体，减去全头部帽体的颅骨缺损位置，再制作若干通气孔得到帽体；

7、将所述骨板和所述帽体进行合并得到保护帽模型，根据所述保护帽模型制作保护帽。

8、优选的，通过所述医学影像分析和可视化平台中的分割器模块的阈值功能对所述原始影像数据进行一键重建得到所述头颅模型，并对所述头颅模型进行复制得到相同的另一所述头颅模型。

9、优选的，对其中一所述头颅模型进行处理得到双凸面骨板模型，具体包括如下：

10、将所述头颅模型旋转至标准正中矢状面，并以正中矢状面作为裁剪平面，剪去所述头颅模型中具有所述颅骨缺损的一侧得到新的模型；

11、利用镜像功能将所述新的模型沿着标准正中矢状面进行翻转得到模型c，将所述头颅模型和所述模型c进行相加，得到完整的头颅模型；

12、将所述完整的头颅模型进行中心镂空，使用阈值填充所述完整的头颅模型上的所述颅骨缺损位置上的缺损，将填充物与中心镂空后的所述完整的头颅模型进行合并，得到新的头颅模型；

13、对所述新的头颅模型再次进行中心镂空并保留预设的壁厚，即得到所述双凸面骨板模型。

14、优选的，对所述双凸面骨板模型进行剪裁以保留其上与所述颅骨缺损及其周围相对的部分，具体是指：使用剪刀功能对所述双凸面骨板进行剪裁，保留其上的所述颅骨缺损及其周围设定边界的部分。

15、优选的，所述对另一所述头颅模型进行处理得到全头部帽体具体为：对所述头颅模型进行镂空处理，并使用剪刀工具以后枕部隆突上缘和骨板中央为界裁剪形成全头部帽体；

16、优选的，所述骨板上的通气孔直径大于所述全头部帽体上的通气孔直径。

17、优选的，还包括按照所述保护帽的大小，制作所述保护帽的板套以包装封套所述保护帽。

18、优选的，还包括有外置帽，所述外置帽罩设于所述板套外，所述外置帽与所述板套之间通过魔术贴实现固定。

19、优选的，所述外置帽为医用弹力绷带帽、黑色发网、运动发带或弹力帽。

20、一种个体化镂空式脑保护帽制作装置，其特征在于，包括

21、头颅模型制作单元，将具有颅骨缺损的原始影像数据导入医学影像分析和可视化平台进行重建得到两头颅模型；

22、骨板制作单元，对其中一所述头颅模型进行处理得到双凸面骨板模型，对所述双凸面骨板模型进行剪裁以保留其上与所述颅骨缺损及其周围相对应的部分，再制作若干通气孔得到骨板；

23、帽体制作单元，对另一所述头颅模型进行处理得到全头部帽体，减去全头部帽体的颅骨缺损位置，再制作若干通气孔得到帽体；

24、保护帽制作单元，将所述骨板和所述帽体进行合并得到保护帽模型，根据所述保护帽模型制作保护帽。

25、由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

26、1、本发明中，对头颅模型进行处理得到双凸面骨板模型，根据双凸面骨板模型制作的骨板采用局部双凸面设计，整个骨板的厚度并不是均匀一致的，而是根据患者头部外形，在头皮比较凹陷的地方进行个体化凸起设计，并进行内部镂空，形成空心式双凸面结构，能完全匹配患者头骨缺损，同时大大减少了模型的重量，提高了3d打印速度。

27、2、本发明中，对的帽体结构设计，整个帽体是按照患者头部大小生成的标准个体化帽体，患者佩戴后可以达到完全吻合，在佩戴过程中不会发生位移，从而保证了保护帽的稳固性，长时间佩戴后不会发生位移。

28、3、本发明中，骨板和帽体一体式设计，直接佩戴在头部即可，无需其它固定装置。

29、4、本发明中，设置板套来包装封套保护帽，并配设外置帽，板套与外置帽之间可通过魔术贴实现紧密连接，更进一步减少佩戴过程中的滑动；外置帽可采用医用弹力绷带帽、黑色发网、运动发带或弹力帽等，增加了患者对外置帽的可选择性，可自由更换样式，而且清洗更方便。

技术特征：

1.一种个体化镂空式脑保护帽制作方法，其特征在于，包括如下：

2.如权利要求1所述的一种个体化镂空式脑保护帽制作方法，其特征在于，通过所述医学影像分析和可视化平台中的分割器模块的阈值功能对所述原始影像数据进行一键重建得到所述头颅模型，并对所述头颅模型进行复制得到相同的另一所述头颅模型。

3.如权利要求1所述的一种个体化镂空式脑保护帽制作方法，其特征在于，对其中一所述头颅模型进行处理得到双凸面骨板模型，具体包括如下：

4.如权利要求1所述的一种个体化镂空式脑保护帽制作方法，其特征在于，对所述双凸面骨板模型进行剪裁以保留其上与所述颅骨缺损及其周围相对的部分，具体是指：使用剪刀功能对所述双凸面骨板进行剪裁，保留其上的所述颅骨缺损及其周围设定边界的部分。

5.如权利要求1所述的一种个体化镂空式脑保护帽制作方法，其特征在于，所述对另一所述头颅模型进行处理得到全头部帽体具体为：对所述头颅模型进行镂空处理，并使用剪刀工具以后枕部隆突上缘和骨板中央为界裁剪形成全头部帽体。

6.如权利要求1所述的一种个体化镂空式脑保护帽制作方法，其特征在于，所述骨板上的通气孔直径大于所述全头部帽体上的通气孔直径。

7.如权利要求1所述的一种个体化镂空式脑保护帽制作方法，其特征在于，还包括按照所述保护帽的大小，制作所述保护帽的板套以包装封套所述保护帽。

8.如权利要求7所述的一种个体化镂空式脑保护帽制作方法，其特征在于，还包括有外置帽，所述外置帽罩设于所述板套外，所述外置帽与所述板套之间通过魔术贴实现固定。

9.如权利要求8所述的一种个体化镂空式脑保护帽制作方法，其特征在于，所述外置帽为医用弹力绷带帽、黑色发网、运动发带或弹力帽。

10.一种个体化镂空式脑保护帽制作装置，其特征在于，包括

技术总结
一种个体化镂空式脑保护帽制作方法和装置，包括如下：将具有颅骨缺损的原始影像数据导入医学影像分析和可视化平台进行重建得到两头颅模型；对其中一所述头颅模型进行处理得到双凸面骨板模型，对所述双凸面骨板模型进行剪裁以保留其上与所述颅骨缺损及其周围相对应的部分，再制作若干通气孔得到骨板；对另一所述头颅模型进行处理得到全头部帽体，减去全头部帽体的颅骨缺损位置，再制作若干通气孔得到帽体；将所述骨板和所述帽体进行合并得到保护帽模型，根据所述保护帽模型制作保护帽。本发明的保护帽能完全匹配患者头骨缺损，且在佩戴过程中不会发生位移。

技术研发人员：师忠杰,束秀丽,白志强,陈四方,李张昱,王占祥
受保护的技术使用者：厦门大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16