[发明专利]膝关节截骨工具及其制作系统与制作方法

权利要求书

1.一种膝关节截骨工具制作系统，其特征在于，包括依次连接的数据采集模块、数据处理模块和模型制造模块；

所述数据采集模块用于接收以实时三维扫描方式获得的患者膝关节的三维解剖结构数据并将所述三维解剖结构数据发送至所述数据处理模块；所述数据处理模块根据所述三维解剖结构数据处理得到三维膝关节数字模型，并根据所述三维膝关节数字模型创建一截骨定位件的三维工具数字模型；所述模型制造模块根据所述三维工具数字模型创建所述截骨定位件的三维工具实体模型；

其中，所述三维解剖结构数据包括所述患者膝关节的数据和所述患者膝关节上的解剖特征标记的数据，所述三维膝关节数字模型包括所述患者膝关节的数字模型和所述解剖特征标记的数字模型；所述三维工具数字模型包括第一三维工具数字模型和第二三维工具数字模型，所述第二三维工具数字模型为轻量化数字模型并通过对所述第一三维工具数字模型进行轻量化处理而得到。

2.如权利要求1所述的膝关节截骨工具制作系统，其特征在于，所述轻量化数字模型的横截面结构为镂空结构。

3.如权利要求2所述的膝关节截骨工具制作系统，其特征在于，所述轻量化数字模型包括实体结构和网状结构，所述实体结构用于与骨骼接触和/或为受力部分。

4.如权利要求1所述的膝关节截骨工具制作系统，其特征在于，所述数据处理模块包括依次连接的模型特征提取单元、截骨模拟单元、截骨工具创建单元和截骨工具轻量化处理单元；

所述模型特征提取单元根据所述三维解剖结构数据处理得到所述三维膝关节数字模型；所述截骨模拟单元根据手术参数以及所述三维膝关节数字模型上的所述解剖特征标记的数字模型获取一植入物的物理属性，并根据所述植入物的物理属性获取一截骨板的安装属性；所述截骨工具创建单元根据所述截骨板的安装属性以及所述三维膝关节数字模型创建所述第一三维工具数字模型；所述截骨工具轻量化处理单元对所述第一三维工具数字模型进行轻量化处理，得到所述第二三维工具数字模型。

5.如权利要求4所述的膝关节截骨工具制作系统，其特征在于，所述数据处理单元还包括截骨规划单元，分别与所述截骨模拟单元以及一输出单元连接；所述截骨规划单元基于所述截骨模拟单元处理得到的结果创建一截骨方案并通过所述输出单元输出。

6.如权利要求1所述的膝关节截骨工具制作系统，其特征在于，所述患者膝关节包括股骨和胫骨，所述解剖特征标记包括股骨解剖特征点、胫骨解剖特征点、股骨解剖轴和胫骨解剖轴；

多个所述股骨解剖特征点设于所述股骨上，多个所述胫骨解剖特征点设于所述胫骨上，所述股骨解剖特征轴通过穿设于所述股骨的一股骨定位针限定，所述胫骨解剖特征轴通过穿设于所述胫骨的一胫骨定位针限定。

7.如权利要求6所述的膝关节截骨工具制作系统，其特征在于，所述股骨解剖特征点的数量为六个且分开设置，所述胫骨解剖特征点的数量为二个且分开设置。

8.如权利要求1所述的膝关节截骨工具制作系统，其特征在于，所述模型制造模块依据3D打印技术创建所述三维工具实体模型。

9.一种膝关节截骨工具，包括一截骨定位件，其特征在于，所述截骨定位件由权利要求1至8中任意一项所述的膝关节截骨工具制作系统制备而成。