個(gè)性化矯形定位導(dǎo)板的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種個(gè)性化矯形定位導(dǎo)板的制造方法，根據(jù)患者感興趣區(qū)域的三維模型設(shè)計(jì)后通過(guò)3D打印技術(shù)制成；矯形定位導(dǎo)板的通槽能夠引導(dǎo)醫(yī)生進(jìn)行截骨操作，矯形定位導(dǎo)板的定位孔能夠引導(dǎo)醫(yī)生進(jìn)行矯正操作，通過(guò)矯形定位導(dǎo)板的使用降低了手術(shù)難度，提高了手術(shù)的安全性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
個(gè)性化矯形定位導(dǎo)板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種個(gè)性化矯形定位導(dǎo)板的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]截骨矯形手術(shù)不僅可以改善畸形外觀(guān)，更重要的是預(yù)防和治療嚴(yán)重畸形導(dǎo)致的骨關(guān)節(jié)炎。目前臨床骨科矯形手術(shù)中，進(jìn)行截骨矯形時(shí)常常缺乏量化的工具。截骨位置、截骨角度以及截骨量的大小往往僅憑借二維影像學(xué)圖像的測(cè)量和標(biāo)記，術(shù)中憑借醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行截骨操作，手術(shù)效果欠佳，甚至手術(shù)失敗。截骨不合適而再次截骨后往往達(dá)不到理想的解剖對(duì)位對(duì)線(xiàn)，手術(shù)時(shí)間延長(zhǎng)，對(duì)位欠佳則會(huì)影響截骨處的術(shù)后愈合。
[0003]因此，確有必要提供一種個(gè)性化矯形定位導(dǎo)板的制造方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種個(gè)性化矯形定位導(dǎo)板的制造方法，通過(guò)本發(fā)明方法獲得的個(gè)性化矯形定位導(dǎo)板能夠引導(dǎo)醫(yī)生進(jìn)行截骨和矯形操作，從而降低手術(shù)難度，提高手術(shù)安全性。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的個(gè)性化矯形定位導(dǎo)板的制造方法包括如下步驟:采用掃描設(shè)備對(duì)待掃描部位進(jìn)行掃描獲得含待掃描部位的原始數(shù)據(jù)，所述待掃描部位為患者骨骼畸形部位;根據(jù)含待掃描部位的原始數(shù)據(jù)獲得感興趣區(qū)域的數(shù)據(jù)信息，所述感興趣區(qū)域?yàn)榛颊吖趋阑尾课坏墓趋?根據(jù)感興趣區(qū)域的數(shù)據(jù)信息重構(gòu)獲得感興趣區(qū)域的三維模型，所述感興趣區(qū)域的三維模型為待掃描部位的骨骼三維模型；根據(jù)感興趣區(qū)域的三維模型設(shè)計(jì)生成矯形定位導(dǎo)板模型;通過(guò)快速成型技術(shù)將矯形定位導(dǎo)板模型進(jìn)行實(shí)體打印獲得個(gè)性化矯形定位導(dǎo)板。
[0006]進(jìn)一步地，所述根據(jù)感興趣區(qū)域的三維模型設(shè)計(jì)生成矯形定位導(dǎo)板模型的過(guò)程包括如下步驟:根據(jù)感興趣區(qū)域的三維模型獲得三維模型三個(gè)特征點(diǎn)，所述三維模型三個(gè)特征點(diǎn)為髖關(guān)節(jié)中心點(diǎn)、最大畸形位置中心點(diǎn)和踝關(guān)節(jié)中心點(diǎn)；根據(jù)三維模型三個(gè)特征點(diǎn)獲得三維模型截骨平面;根據(jù)三維模型截骨平面進(jìn)行模擬截骨獲得截骨后的骨骼模型;對(duì)截骨后的骨骼模型進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、平移操作獲得矯正后的骨骼模型;對(duì)矯正后的骨骼模型進(jìn)行植入物的虛擬植入獲得植入物上固定孔的位置;根據(jù)植入物上固定孔的位置對(duì)矯正后的骨骼模型進(jìn)行打孔植入骨釘操作獲得帶孔骨骼模型;對(duì)帶孔骨骼模型進(jìn)行復(fù)原操作獲得復(fù)原后帶孔、帶截骨平面的骨骼模型;根據(jù)復(fù)原后帶孔、帶截骨平面的骨骼模型進(jìn)行矯形定位導(dǎo)板模型的設(shè)計(jì)獲得矯形定位導(dǎo)板模型。
[0007]進(jìn)一步地，所述根據(jù)三維模型三個(gè)特征點(diǎn)獲得三維模型截骨平面的過(guò)程包括如下步驟:根據(jù)三維模型三個(gè)特征點(diǎn)獲得兩條截骨參考線(xiàn)，所述兩條截骨參考線(xiàn)分別為三維模型的髖關(guān)節(jié)中心點(diǎn)與其最大畸形位置中心點(diǎn)的連線(xiàn)以及三維模型的最大畸形位置中心點(diǎn)與其踝關(guān)節(jié)中心點(diǎn)的連線(xiàn);將兩條截骨參考線(xiàn)投影到冠狀面獲得冠狀面截骨參考投影線(xiàn)，所述冠狀面截骨參考投影線(xiàn)分別為第一截骨參考線(xiàn)和第二截骨參考線(xiàn);判斷所述冠狀面截骨參考投影線(xiàn)是否處于同一直線(xiàn)上獲得第一次判斷結(jié)果，并根據(jù)第一次判斷結(jié)果獲得三維模型截骨平面。
[0008]進(jìn)一步地，所述第一次判斷結(jié)果包括所述冠狀面截骨參考投影線(xiàn)處于同一直線(xiàn)上以及所述冠狀面截骨參考投影線(xiàn)不處于同一直線(xiàn)上。
[0009]進(jìn)一步地，所述根據(jù)冠狀面截骨參考投影線(xiàn)處于同一直線(xiàn)上獲得三維模型截骨平面的過(guò)程包括如下步驟:將所述兩條截骨參考線(xiàn)投影到矢狀面獲得兩條矢狀面截骨參考投影線(xiàn)，所述矢狀面截骨參考投影線(xiàn)分別為第三截骨參考線(xiàn)和第四截骨參考線(xiàn);根據(jù)兩條矢狀面截骨參考投影線(xiàn)獲得三維模型矢狀面截骨平面;將所述三維模型矢狀面截骨平面作為三維模型截骨平面。
[0010]進(jìn)一步地，所述三維模型矢狀面截骨平面包括與第三截骨參考線(xiàn)垂直的第一截骨平面以及與第四截骨參考線(xiàn)垂直的第二截骨平面，所述第一截骨平面與第二截骨平面的交線(xiàn)在矢狀面上的投影點(diǎn)位于三維模型的骨皮質(zhì)處。
[0011]進(jìn)一步地，所述根據(jù)冠狀面截骨參考投影線(xiàn)不處于同一直線(xiàn)上獲得三維模型截骨平面的過(guò)程包括如下步驟:根據(jù)兩條冠狀面截骨參考投影線(xiàn)獲得三維模型冠狀面截骨平面;根據(jù)三維模型冠狀面截骨平面進(jìn)行三維模型冠狀面截骨操作獲得冠狀面截骨后模型；對(duì)冠狀面截骨后模型進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、平移操作獲得冠狀面矯正模型;根據(jù)冠狀面矯正模型獲得兩條矯正模型截骨參考線(xiàn)，所述兩條矯正模型截骨參考線(xiàn)分別為冠狀面矯正模型的髖關(guān)節(jié)中心點(diǎn)與其最大畸形位置中心點(diǎn)的連線(xiàn)以及冠狀面矯正模型的最大畸形位置中心點(diǎn)與其踝關(guān)節(jié)中心點(diǎn)的連線(xiàn);將兩條矯正模型截骨參考線(xiàn)投影到矢狀面獲得矯正模型矢狀面截骨參考投影線(xiàn)，所述矯正模型矢狀面截骨參考投影線(xiàn)分別為第五截骨參考線(xiàn)和第六截骨參考線(xiàn)；判斷所述矢狀面截骨參考投影線(xiàn)是否處于同一直線(xiàn)上獲得第二次判斷結(jié)果，并根據(jù)第二次判斷結(jié)果獲得三維模型截骨平面。
[0012]進(jìn)一步地，所述三維模型冠狀面截骨平面包括與第一截骨參考線(xiàn)垂直的第三截骨平面以及與第二截骨參考線(xiàn)垂直的第四截骨平面，所述第三截骨平面與第四截骨平面的交線(xiàn)在冠狀面上的投影點(diǎn)位于三維模型的骨皮質(zhì)處。
[0013]進(jìn)一步地，所述第二次判斷結(jié)果包括所述矢狀面截骨參考投影線(xiàn)處于同一直線(xiàn)上以及所述矢狀面截骨參考投影線(xiàn)不處于同一直線(xiàn)上。
[0014]進(jìn)一步地，所述根據(jù)矢狀面截骨參考投影線(xiàn)處于同一直線(xiàn)上獲得三維模型截骨平面的過(guò)程包括如下步驟:將三維模型冠狀面截骨平面作為三維模型截骨平面。
[0015]進(jìn)一步地，所述根據(jù)矢狀面截骨參考投影線(xiàn)不處于同一直線(xiàn)上獲得三維模型截骨平面的過(guò)程包括如下步驟:根據(jù)兩條矯正模型矢狀面截骨參考投影線(xiàn)獲得三維模型矢狀面截骨平面;將所述三維模型冠狀面截骨平面和三維模型矢狀面截骨平面作為三維模型截骨平面。
[0016]進(jìn)一步地，所述三維模型矢狀面截骨平面包括與第五截骨參考線(xiàn)垂直的第五截骨平面以及與第六截骨參考線(xiàn)垂直的第六截骨平面，所述第五截骨平面與第六截骨平面的交線(xiàn)在矢狀面上的投影點(diǎn)位于三維模型的骨皮質(zhì)處。
[0017]進(jìn)一步地，矯形定位導(dǎo)板模型具有多個(gè)定位孔以及多個(gè)通槽，所述矯形定位導(dǎo)板模型的定位孔的位置與復(fù)原后帶孔、帶截骨平面的骨骼模型上的孔的位置重合，所述矯形定位導(dǎo)板模型的通槽所在平面的位置與復(fù)原后帶孔、帶截骨平面的骨骼模型上的截骨平面的位置重合。
[0018]進(jìn)一步地，所述根據(jù)復(fù)原后帶孔、帶截骨平面的骨骼模型進(jìn)行矯形定位導(dǎo)板模型的設(shè)計(jì)獲得矯形定位導(dǎo)板模型的過(guò)程包括如下步驟:根據(jù)復(fù)原后帶孔、帶截骨平面的骨骼模型的孔的位置提取復(fù)原后帶孔、帶截骨平面的骨骼模型上的骨面獲得矯形定位導(dǎo)板模型主體面，所述提取的骨面的區(qū)域涵蓋復(fù)原后帶孔、帶截骨平面的骨骼模型的孔;對(duì)矯形定位導(dǎo)板模型主體面進(jìn)行拉伸操作得到矯形定位導(dǎo)板模型雛形;對(duì)矯形定位導(dǎo)板模型雛形進(jìn)行打通孔、切通槽操作得到矯形定位導(dǎo)板模型。
[0019]進(jìn)一步地，所述打孔操作為根據(jù)復(fù)原后帶孔、帶截骨平面的骨骼模型的孔的位置對(duì)矯形定位導(dǎo)板模型雛形進(jìn)行打通孔操作，所述切槽操作為根據(jù)復(fù)原后帶孔、帶截骨平面的骨骼模型的截骨平面的位置對(duì)矯形定位導(dǎo)板模型雛形進(jìn)行切通槽操作。
[0020]進(jìn)一步地，所述冠狀面矯正模型的髖關(guān)節(jié)中心點(diǎn)、最大畸形位置中心點(diǎn)、踝關(guān)節(jié)中心點(diǎn)的連線(xiàn)在冠狀面上的投影位于同一條直線(xiàn)上，所述矯正模型的兩個(gè)骨斷面貼合面積至少為其骨斷面面積的80%。
[0021]本發(fā)明的個(gè)性化矯形定位導(dǎo)板是根據(jù)患者感興趣區(qū)域的三維模型設(shè)計(jì)生成的，并通過(guò)3D打印技術(shù)制成;矯形定位導(dǎo)板的通槽能夠引導(dǎo)醫(yī)生進(jìn)行截骨操作，矯形定位導(dǎo)板的定位孔能夠引導(dǎo)醫(yī)生進(jìn)行矯正操作，通過(guò)矯形定位導(dǎo)板的使用降低了手術(shù)難度，提高了手術(shù)的安全性。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為本發(fā)明個(gè)性化矯形定位導(dǎo)板的制造方法流程示意圖。
[0023]圖2為圖1中根據(jù)含待掃描部位的原始數(shù)據(jù)獲得感興趣區(qū)域的數(shù)據(jù)信息的流程示意圖。
[0024]圖3為圖1中根據(jù)感興趣區(qū)域的三維模型設(shè)計(jì)生成矯形定位導(dǎo)板模型的流程示意圖。
[0025]圖4為按照?qǐng)D3所述流程設(shè)計(jì)獲得矯形定位導(dǎo)板模型的流程示意圖。
[0026]圖5為圖3中根據(jù)三維模型三個(gè)特征點(diǎn)獲得三維模型截骨平面的流程示意圖。
[0027]圖6為按照?qǐng)D5中步驟S46獲得的三維模型截骨平面示意圖。
[0028]圖7為圖6中圓圈D部分的放大圖。
[0029]圖8為按照?qǐng)D5中步驟S53獲得的三維模型截骨平面示意圖。
[0030]圖9為圖8(b)中圓圈E部分的放大圖。
[0031]圖10為所述圖5中步驟S54獲得的三維模型矢狀面截骨平面示意圖。
[0032]圖11為圖10中圓圈F部分的放大圖。
[0033]圖12為圖3中根據(jù)復(fù)原后帶孔、帶截骨平面的骨骼模型進(jìn)行矯形定位導(dǎo)板模型的設(shè)計(jì)獲得矯形定位導(dǎo)板模型的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例作詳細(xì)的說(shuō)明。
[0035]請(qǐng)結(jié)合圖1與圖4所示，圖1為本發(fā)明個(gè)性化矯形定位導(dǎo)板的制造方法的流程示意圖。該制造方法包括如下步驟:
511、采用掃描設(shè)備對(duì)待掃描部位進(jìn)行掃描獲得含待掃描部位的原始數(shù)據(jù)，所述待掃描部位為患者骨骼畸形部位；
512、根據(jù)含待掃描部位的原始數(shù)據(jù)獲得感興趣區(qū)域的數(shù)據(jù)信息，所述感興趣區(qū)域?yàn)榛颊吖趋阑尾课坏墓趋溃?br> 513、根據(jù)感興趣區(qū)域的數(shù)據(jù)信息重構(gòu)獲得感興趣區(qū)域的三維模型I，所述感興趣區(qū)域的三維模型I為待掃描部位的骨骼三維模型；
514、根據(jù)感興趣區(qū)域的三維模型I設(shè)計(jì)生成矯形定位導(dǎo)板模型6;
515、通過(guò)快速成型技術(shù)將矯形定位導(dǎo)板模型進(jìn)行實(shí)體打印獲得個(gè)性化矯形定位導(dǎo)板。
[0036]其中，步驟Sll中的掃描設(shè)備為CT掃描設(shè)備或核磁共振掃描設(shè)備，所述含待掃描部位的原始數(shù)據(jù)為DICOM格式數(shù)據(jù)。所述感興趣區(qū)域的三維模型是根據(jù)感興趣區(qū)域的數(shù)據(jù)信息逆向重構(gòu)獲得的。請(qǐng)結(jié)合圖2所示，步驟S12中所述根據(jù)含待掃描部位的原始數(shù)據(jù)獲得感興趣區(qū)域的數(shù)據(jù)信息的具體過(guò)程包括如下步驟:
521、根據(jù)含待掃描部位的原始數(shù)據(jù)重建獲得含待掃描部位的CT/MRI圖像；
522、從含待掃描部位的CT/MRI圖像提取感興趣區(qū)域的CT/MRI圖像；
523、根據(jù)感興趣區(qū)域的CT/MRI圖像獲得感興趣區(qū)域的數(shù)據(jù)信息。
[0037]步驟S23中的CT/MRI圖像為DICOM格式的數(shù)據(jù)，所述感興趣區(qū)域的數(shù)據(jù)信息為STL格式的數(shù)據(jù)。所述感興趣區(qū)域的數(shù)據(jù)信息是將感興趣區(qū)域的CT/MRI圖像進(jìn)行轉(zhuǎn)換獲得的。
[0038]步驟S15中所述的快速成型技術(shù)還可以為熔融沉積技術(shù)，也可以為激光燒結(jié)技術(shù)。
[0039]請(qǐng)結(jié)合圖3與圖4以及圖8所示，步驟S14中所述根據(jù)感興趣區(qū)域的三維模型I設(shè)計(jì)生成矯形定位導(dǎo)板模型6的過(guò)程包括如下步驟:
531、根據(jù)感興趣區(qū)域的三維模型I獲得三維模型I三個(gè)特征點(diǎn)A、B、C，所述三維模型三個(gè)特征點(diǎn)為髖關(guān)節(jié)中心點(diǎn)A、最大畸形位置中心點(diǎn)B和踝關(guān)節(jié)中心點(diǎn)C，如圖8(a)所示；
532、根據(jù)三維模型I三個(gè)特征點(diǎn)A、B、C獲得三維模型截骨平面；
533、根據(jù)三維模型截骨平面進(jìn)行模擬截骨獲得截骨后的骨骼模型；
534、對(duì)截骨后的骨骼模型進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、平移操作獲得矯正后的骨骼模型2，如圖4(a)所示；
535、對(duì)矯正后的骨骼模型2進(jìn)行植入物3的虛擬植入獲得植入物3上固定孔31的位置，如圖4(b)所示；
536、根據(jù)植入物3上固定孔31的位置對(duì)矯正后的骨骼模型2進(jìn)行打孔植入骨釘4操作獲得帶孔骨骼模型，如圖4 (c)所示；
537、對(duì)帶孔骨骼模型進(jìn)行復(fù)原操作獲得復(fù)原后帶孔51、帶截骨平面52的骨骼模型5，如圖4(d)所示；
538、根據(jù)復(fù)原后帶孔51、帶截骨平面52的骨骼模型5進(jìn)行矯形定位導(dǎo)板模型的設(shè)計(jì)獲得矯形定位導(dǎo)板模型6，所述矯形定位導(dǎo)板模型6具有多個(gè)定位孔61以及多個(gè)通槽62，所述矯形定位導(dǎo)板模型6的定位孔61的位置與復(fù)原后帶孔51、帶截骨平面52的骨骼模型5上的孔51的位置重合，所述矯形定位導(dǎo)板模型6的通槽62所在平面的位置與復(fù)原后帶孔51、帶截骨平面52的骨骼模型5上的截骨平面52的位置重合，復(fù)原后帶孔51、帶截骨平面52的骨骼模型5上的截骨平面52也即三維模型的截骨平面，如圖4(e)所示。
[0040]請(qǐng)結(jié)合圖5與圖8所示，步驟S32中所述根據(jù)三維模型三個(gè)特征點(diǎn)獲得三維模型截骨平面的過(guò)程包括如下步驟:
541、根據(jù)三維模型三個(gè)特征點(diǎn)獲得兩條截骨參考線(xiàn)，所述兩條截骨參考線(xiàn)分別為三維模型的髖關(guān)節(jié)中心點(diǎn)A與其最大畸形位置中心點(diǎn)B的連線(xiàn)Lab以及三維模型的最大畸形位置中心點(diǎn)B與其踝關(guān)節(jié)中心點(diǎn)C的連線(xiàn)Lbc，如圖8(a)所示；
542、將兩條截骨參考線(xiàn)投影到冠狀面獲得冠狀面截骨參考投影線(xiàn)，所述冠狀面截骨參考投影線(xiàn)分別為第一截骨參考線(xiàn)L1和第二截骨參考線(xiàn)L2,如圖8(b)所示；
543、判斷所述冠狀面截骨參考投影線(xiàn)是否處于同一直線(xiàn)上獲得第一次判斷結(jié)果，并根據(jù)第一次判斷結(jié)果獲得三維模型截骨平面。
[0041]步驟S43中所述第一次判斷結(jié)果包括所述冠狀面截骨參考投影線(xiàn)處于同一直線(xiàn)上以及所述冠狀面截骨參考投影線(xiàn)不處于同一直線(xiàn)上。
[0042]請(qǐng)結(jié)合圖5至圖7所示，步驟S43中所述根據(jù)冠狀面截骨參考投影線(xiàn)處于同一直線(xiàn)上獲得三維模型截骨平面的過(guò)程包括如下步驟:
544、將所述兩條截骨參考線(xiàn)投影到矢狀面獲得兩條矢狀面截骨參考投影線(xiàn)，所述矢狀面截骨參考投影線(xiàn)分別為第三截骨參考線(xiàn)L3和第四截骨參考線(xiàn)L4;
545、根據(jù)兩條矢狀面截骨參考投影線(xiàn)獲得三維模型矢狀面截骨平面，所述三維模型矢狀面截骨平面包括與第三截骨參考線(xiàn)L3垂直的第一截骨平面&以及與第四截骨參考線(xiàn)1^垂直的第二截骨平面S2，所述第一截骨平面3:與第二截骨平面S2的交線(xiàn)在矢狀面上的投影點(diǎn)P1位于三維模型的骨皮質(zhì)處；
546、將所述三維模型矢狀面截骨平面作為三維模型截骨平面，如圖6與圖7所示。
[0043]請(qǐng)結(jié)合圖5與圖8所示，步驟S43中所述根據(jù)冠狀面截骨參考投影線(xiàn)不處于同一直線(xiàn)上獲得三維模型截骨平面的過(guò)程包括如下步驟:
547、根據(jù)兩條冠狀面截骨參考投影線(xiàn)獲得三維模型冠狀面截骨平面，所述三維模型冠狀面截骨平面包括與第一截骨參考線(xiàn)1^垂直的第三截骨平面S3以及與第二截骨參考線(xiàn)1^垂直的第四截骨平面S4，所述第三截骨平面S3與第四截骨平面S4的交線(xiàn)在冠狀面上的投影點(diǎn)P2位于三維模型的骨皮質(zhì)處，如圖8 (b)與圖9所示；
548、根據(jù)三維模型冠狀面截骨平面進(jìn)行三維模型冠狀面截骨操作獲得冠狀面截骨后豐旲型;
549、對(duì)冠狀面截骨后模型進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、平移操作獲得冠狀面矯正模型7，所述冠狀面矯正模型7的髖關(guān)節(jié)中心點(diǎn)A’、最大畸形位置中心點(diǎn)B’、踝關(guān)節(jié)中心點(diǎn)C’的連線(xiàn)在冠狀面上的投影位于同一條直線(xiàn)上，所述矯正模型的兩個(gè)骨斷面貼合面積至少為其骨斷面面積的80%，如圖8(c)所示；
550、根據(jù)冠狀面矯正模型7獲得兩條矯正模型截骨參考線(xiàn)，所述兩條矯正模型截骨參考線(xiàn)分別為冠狀面矯正模型髖關(guān)節(jié)中心點(diǎn)A’與其最大畸形位置中心點(diǎn)B’的連線(xiàn)La，b，以及冠狀面矯正模型最大畸形位置中心點(diǎn)B’與其踝關(guān)節(jié)中心點(diǎn)C’的連線(xiàn)Lb，c，；
551、將兩條矯正模型截骨參考線(xiàn)投影到矢狀面獲得矯正模型矢狀面截骨參考投影線(xiàn)，所述矯正模型矢狀面截骨參考投影線(xiàn)分別為第五截骨參考線(xiàn)L5和第六截骨參考線(xiàn)U，如圖8(d)所示; 552、判斷所述矢狀面截骨參考投影線(xiàn)是否處于同一直線(xiàn)上獲得第二次判斷結(jié)果，并根據(jù)第二次判斷結(jié)果獲得三維模型截骨平面。
[0044]步驟S52中所述第二次判斷結(jié)果包括所述矢狀面截骨參考投影線(xiàn)處于同一直線(xiàn)上以及所述矢狀面截骨參考投影線(xiàn)不處于同一直線(xiàn)上。
[0045]步驟S52中所述根據(jù)矢狀面截骨參考投影線(xiàn)處于同一直線(xiàn)上獲得三維模型截骨平面的過(guò)程包括如下步驟:
553、將三維模型冠狀面截骨平面作為三維模型截骨平面;此時(shí)也即三維模型截骨平面包括與第一截骨參考線(xiàn)L1垂直的第三截骨平面S3以及與第二截骨參考線(xiàn)1^垂直的第四截骨平面S4，如圖8(b)與圖9所示。
[0046]請(qǐng)結(jié)合圖5以及圖8至圖11所示，步驟S52中所述根據(jù)矢狀面截骨參考投影線(xiàn)不處于同一直線(xiàn)上獲得三維模型截骨平面的過(guò)程包括如下步驟:
554、根據(jù)兩條矯正模型矢狀面截骨參考投影線(xiàn)獲得三維模型矢狀面截骨平面，所述三維模型矢狀面截骨平面包括與第五截骨參考線(xiàn)L5垂直的第五截骨平面S5以及與第六截骨參考線(xiàn)L6垂直的第六截骨平面S6，所述第五截骨平面35與第六截骨平面S6的交線(xiàn)在矢狀面上的投影點(diǎn)P3位于三維模型的骨皮質(zhì)處；
555、將所述三維模型冠狀面截骨平面和三維模型矢狀面截骨平面作為三維模型截骨平面;此時(shí)也即三維模型截骨平面包括與第一截骨參考線(xiàn)1^垂直的第三截骨平面&、與第二截骨參考線(xiàn)L2垂直的第四截骨平面S4、與第五截骨參考線(xiàn)L5垂直的第五截骨平面S5以及與第六截骨參考線(xiàn)L6垂直第六截骨平面S6，如圖8(b)以及圖10與圖11所示。
[0047]請(qǐng)結(jié)合圖12所示，步驟S38中所述根據(jù)復(fù)原后帶孔51、帶截骨平面52的骨骼模型5進(jìn)行矯形定位導(dǎo)板模型的設(shè)計(jì)獲得矯形定位導(dǎo)板模型6的過(guò)程包括如下步驟:
561、根據(jù)復(fù)原后帶孔51、帶截骨平面52的骨骼模型5的孔51的位置提取復(fù)原后帶孔51、帶截骨平面52的骨骼模型5上的骨面獲得矯形定位導(dǎo)板模型主體面，所述提取的骨面的區(qū)域涵蓋復(fù)原后帶孔51、帶截骨平面52的骨骼模型5的孔；
562、對(duì)矯形定位導(dǎo)板模型主體面進(jìn)行拉伸操作得到矯形定位導(dǎo)板模型雛形；
563、對(duì)矯形定位導(dǎo)板模型雛形進(jìn)行打通孔、切通槽操作得到矯形定位導(dǎo)板模型6，所述打孔操作為根據(jù)復(fù)原后帶孔51、帶截骨平面52的骨骼模型5的孔51的位置對(duì)矯形定位導(dǎo)板模型雛形進(jìn)行打通孔操作，所述切槽操作為根據(jù)復(fù)原后帶孔51、帶截骨平面52的骨骼模型5的截骨平面52的位置對(duì)矯形定位導(dǎo)板模型雛形進(jìn)行切通槽操作。
[0048]本發(fā)明的個(gè)性化矯形定位導(dǎo)板是根據(jù)患者感興趣區(qū)域的三維模型設(shè)計(jì)生成的，并通過(guò)3D打印技術(shù)制成;矯形定位導(dǎo)板的通槽能夠引導(dǎo)醫(yī)生進(jìn)行截骨操作，矯形定位導(dǎo)板的定位孔能夠引導(dǎo)醫(yī)生進(jìn)行矯正操作，通過(guò)矯形定位導(dǎo)板的使用降低了手術(shù)難度，提高了手術(shù)的安全性。
[0049]綜上，以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，不應(yīng)以此限制本發(fā)明的范圍，即凡是依本發(fā)明的權(quán)利要求書(shū)及本發(fā)明說(shuō)明書(shū)內(nèi)容所作的簡(jiǎn)單的等效變化與修飾，均應(yīng)仍屬本發(fā)明專(zhuān)利涵蓋的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種個(gè)性化矯形定位導(dǎo)板的制造方法，其特征在于:包括如下步驟: 采用掃描設(shè)備對(duì)待掃描部位進(jìn)行掃描獲得含待掃描部位的原始數(shù)據(jù)，所述待掃描部位為患者骨骼畸形部位； 根據(jù)含待掃描部位的原始數(shù)據(jù)獲得感興趣區(qū)域的數(shù)據(jù)信息，所述感興趣區(qū)域?yàn)榛颊吖趋阑尾课坏墓趋溃?根據(jù)感興趣區(qū)域的數(shù)據(jù)信息重構(gòu)獲得感興趣區(qū)域的三維模型，所述感興趣區(qū)域的三維模型為待掃描部位的骨骼三維模型； 根據(jù)感興趣區(qū)域的三維模型設(shè)計(jì)生成矯形定位導(dǎo)板模型； 通過(guò)快速成型技術(shù)將矯形定位導(dǎo)板模型進(jìn)行實(shí)體打印獲得個(gè)性化矯形定位導(dǎo)板。2.如權(quán)利要求1所述的個(gè)性化矯形定位導(dǎo)板的制造方法，其特征在于:所述根據(jù)感興趣區(qū)域的三維模型設(shè)計(jì)生成矯形定位導(dǎo)板模型的過(guò)程包括如下步驟: 根據(jù)感興趣區(qū)域的三維模型獲得三維模型三個(gè)特征點(diǎn)，所述三維模型三個(gè)特征點(diǎn)為髖關(guān)節(jié)中心點(diǎn)、最大畸形位置中心點(diǎn)和踝關(guān)節(jié)中心點(diǎn)； 根據(jù)三維模型三個(gè)特征點(diǎn)獲得三維模型截骨平面； 根據(jù)三維模型截骨平面進(jìn)行模擬截骨獲得截骨后的骨骼模型； 對(duì)截骨后的骨骼模型進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、平移操作獲得矯正后的骨骼模型； 對(duì)矯正后的骨骼模型進(jìn)行植入物的虛擬植入獲得植入物上固定孔的位置； 根據(jù)植入物上固定孔的位置對(duì)矯正后的骨骼模型進(jìn)行打孔植入骨釘操作獲得帶孔骨骼模型； 對(duì)帶孔骨骼模型進(jìn)行復(fù)原操作獲得復(fù)原后帶孔、帶截骨平面的骨骼模型； 根據(jù)復(fù)原后帶孔、帶截骨平面的骨骼模型進(jìn)行矯形定位導(dǎo)板模型的設(shè)計(jì)獲得矯形定位導(dǎo)板模型。3.如權(quán)利要求2所述的個(gè)性化矯形定位導(dǎo)板的制造方法，其特征在于:所述根據(jù)三維模型三個(gè)特征點(diǎn)獲得三維模型截骨平面的過(guò)程包括如下步驟: 根據(jù)三維模型三個(gè)特征點(diǎn)獲得兩條截骨參考線(xiàn)，所述兩條截骨參考線(xiàn)分別為三維模型的髖關(guān)節(jié)中心點(diǎn)與其最大畸形位置中心點(diǎn)的連線(xiàn)以及三維模型的最大畸形位置中心點(diǎn)與其踝關(guān)節(jié)中心點(diǎn)的連線(xiàn)； 將兩條截骨參考線(xiàn)投影到冠狀面獲得冠狀面截骨參考投影線(xiàn)，所述冠狀面截骨參考投影線(xiàn)分別為第一截骨參考線(xiàn)和第二截骨參考線(xiàn)； 判斷所述冠狀面截骨參考投影線(xiàn)是否處于同一直線(xiàn)上獲得第一次判斷結(jié)果，并根據(jù)第一次判斷結(jié)果獲得三維模型截骨平面。4.如權(quán)利要求3所述的個(gè)性化矯形定位導(dǎo)板的制造方法，其特征在于:所述第一次判斷結(jié)果包括所述冠狀面截骨參考投影線(xiàn)處于同一直線(xiàn)上以及所述冠狀面截骨參考投影線(xiàn)不處于同一直線(xiàn)上。5.如權(quán)利要求4所述的個(gè)性化矯形定位導(dǎo)板的制造方法，其特征在于:所述根據(jù)冠狀面截骨參考投影線(xiàn)處于同一直線(xiàn)上獲得三維模型截骨平面的過(guò)程包括如下步驟: 將所述兩條截骨參考線(xiàn)投影到矢狀面獲得兩條矢狀面截骨參考投影線(xiàn)，所述矢狀面截骨參考投影線(xiàn)分別為第三截骨參考線(xiàn)和第四截骨參考線(xiàn)； 根據(jù)兩條矢狀面截骨參考投影線(xiàn)獲得三維模型矢狀面截骨平面； 將所述三維模型矢狀面截骨平面作為三維模型截骨平面。6.如權(quán)利要求5所述的個(gè)性化矯形定位導(dǎo)板的制造方法，其特征在于:所述三維模型矢狀面截骨平面包括與第三截骨參考線(xiàn)垂直的第一截骨平面以及與第四截骨參考線(xiàn)垂直的第二截骨平面，所述第一截骨平面與第二截骨平面的交線(xiàn)在矢狀面上的投影點(diǎn)位于三維模型的骨皮質(zhì)處。7.如權(quán)利要求4所述的個(gè)性化矯形定位導(dǎo)板的制造方法，其特征在于:所述根據(jù)冠狀面截骨參考投影線(xiàn)不處于同一直線(xiàn)上獲得三維模型截骨平面的過(guò)程包括如下步驟: 根據(jù)兩條冠狀面截骨參考投影線(xiàn)獲得三維模型冠狀面截骨平面； 根據(jù)三維模型冠狀面截骨平面進(jìn)行三維模型冠狀面截骨操作獲得冠狀面截骨后模型； 對(duì)冠狀面截骨后模型進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、平移操作獲得冠狀面矯正模型； 根據(jù)冠狀面矯正模型獲得兩條矯正模型截骨參考線(xiàn)，所述兩條矯正模型截骨參考線(xiàn)分別為冠狀面矯正模型的髖關(guān)節(jié)中心點(diǎn)與其最大畸形位置中心點(diǎn)的連線(xiàn)以及冠狀面矯正模型的最大畸形位置中心點(diǎn)與其踝關(guān)節(jié)中心點(diǎn)的連線(xiàn)； 將兩條矯正模型截骨參考線(xiàn)投影到矢狀面獲得矯正模型矢狀面截骨參考投影線(xiàn)，所述矯正模型矢狀面截骨參考投影線(xiàn)分別為第五截骨參考線(xiàn)和第六截骨參考線(xiàn)； 判斷所述矢狀面截骨參考投影線(xiàn)是否處于同一直線(xiàn)上獲得第二次判斷結(jié)果，并根據(jù)第二次判斷結(jié)果獲得三維模型截骨平面。8.如權(quán)利要求7所述的個(gè)性化矯形定位導(dǎo)板的制造方法，其特征在于:所述三維模型冠狀面截骨平面包括與第一截骨參考線(xiàn)垂直的第三截骨平面以及與第二截骨參考線(xiàn)垂直的第四截骨平面，所述第三截骨平面與第四截骨平面的交線(xiàn)在冠狀面上的投影點(diǎn)位于三維模型的骨皮質(zhì)處。9.如權(quán)利要求8所述的個(gè)性化矯形定位導(dǎo)板的制造方法，其特征在于:所述第二次判斷結(jié)果包括所述矢狀面截骨參考投影線(xiàn)處于同一直線(xiàn)上以及所述矢狀面截骨參考投影線(xiàn)不處于同一直線(xiàn)上。10.如權(quán)利要求9所述的個(gè)性化矯形定位導(dǎo)板的制造方法，其特征在于:所述根據(jù)矢狀面截骨參考投影線(xiàn)處于同一直線(xiàn)上獲得三維模型截骨平面的過(guò)程包括如下步驟: 將三維模型冠狀面截骨平面作為三維模型截骨平面。11.如權(quán)利要求9所述的個(gè)性化矯形定位導(dǎo)板的制造方法，其特征在于:所述根據(jù)矢狀面截骨參考投影線(xiàn)不處于同一直線(xiàn)上獲得三維模型截骨平面的過(guò)程包括如下步驟: 根據(jù)兩條矯正模型矢狀面截骨參考投影線(xiàn)獲得三維模型矢狀面截骨平面； 將所述三維模型冠狀面截骨平面和三維模型矢狀面截骨平面作為三維模型截骨平面。12.如權(quán)利要求11所述的個(gè)性化矯形定位導(dǎo)板的制造方法，其特征在于:所述三維模型矢狀面截骨平面包括與第五截骨參考線(xiàn)垂直的第五截骨平面以及與第六截骨參考線(xiàn)垂直的第六截骨平面，所述第五截骨平面與第六截骨平面的交線(xiàn)在矢狀面上的投影點(diǎn)位于三維模型的骨皮質(zhì)處。13.如權(quán)利要求2至12中任一項(xiàng)所述的個(gè)性化矯形定位導(dǎo)板的制造方法，其特征在于:矯形定位導(dǎo)板模型具有多個(gè)定位孔以及多個(gè)通槽，所述矯形定位導(dǎo)板模型的定位孔的位置與復(fù)原后帶孔、帶截骨平面的骨骼模型上的孔的位置重合，所述矯形定位導(dǎo)板模型的通槽所在平面的位置與復(fù)原后帶孔、帶截骨平面的骨骼模型上的截骨平面的位置重合。14.如權(quán)利要求2至12中任一項(xiàng)所述的個(gè)性化矯形定位導(dǎo)板的制造方法，其特征在于:所述根據(jù)復(fù)原后帶孔、帶截骨平面的骨骼模型進(jìn)行矯形定位導(dǎo)板模型的設(shè)計(jì)獲得矯形定位導(dǎo)板模型的過(guò)程包括如下步驟: 根據(jù)復(fù)原后帶孔、帶截骨平面的骨骼模型的孔的位置提取復(fù)原后帶孔、帶截骨平面的骨骼模型上的骨面獲得矯形定位導(dǎo)板模型主體面，所述提取的骨面的區(qū)域涵蓋復(fù)原后帶孔、帶截骨平面的骨骼模型的孔； 對(duì)矯形定位導(dǎo)板模型主體面進(jìn)行拉伸操作得到矯形定位導(dǎo)板模型雛形； 對(duì)矯形定位導(dǎo)板模型雛形進(jìn)行打通孔、切通槽操作得到矯形定位導(dǎo)板模型。15.如權(quán)利要求14所述的個(gè)性化矯形定位導(dǎo)板的制造方法，其特征在于:所述打孔操作為根據(jù)復(fù)原后帶孔、帶截骨平面的骨骼模型的孔的位置對(duì)矯形定位導(dǎo)板模型雛形進(jìn)行打通孔操作，所述切槽操作為根據(jù)復(fù)原后帶孔、帶截骨平面的骨骼模型的截骨平面的位置對(duì)矯形定位導(dǎo)板模型雛形進(jìn)行切通槽操作。16.如權(quán)利要求7至12中任一項(xiàng)所述的個(gè)性化矯形定位導(dǎo)板的制造方法，其特征在于:所述冠狀面矯正模型的髖關(guān)節(jié)中心點(diǎn)、最大畸形位置中心點(diǎn)、踝關(guān)節(jié)中心點(diǎn)的連線(xiàn)在冠狀面上的投影位于同一條直線(xiàn)上，所述矯正模型的兩個(gè)骨斷面貼合面積至少為其骨斷面面積的 80%。
【文檔編號(hào)】A61B34/10GK105852985SQ201610237841
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年4月18日
【發(fā)明人】劉非
【申請(qǐng)人】上海昕健醫(yī)療技術(shù)有限公司