[发明专利]一种个性化脊柱矫形棒及其制作方法

权利要求书

1.一种个性化脊柱矫形棒的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、获取患者的相关数据，所述相关数据包括基本数据和骨骼数据，所述基本数据包括患者的性别、年龄和体重；所述骨骼数据包括股骨长、骶椎矢状面形状、锁骨横断面形状和胸1至腰5各椎体的矢状径、横径、高度；

S2、数据比对：将患者的相关数据和正常人体骨骼数据进行比对，获取最接近的正常脊柱图像，将患者的相关数据和正常人体骨骼数据进行比对的先后顺序为：性别、年龄、股骨长、体重和骶椎矢状面形状、锁骨横断面形状、胸1至腰5各椎体矢状径、横径、高度；

S3、根据最接近的正常脊柱图像制作个性化脊柱矫形棒；

所述骶椎矢状面形状、锁骨冠状面形状、胸1至腰5各椎体矢状径、横径、高度数据最接近的判断方法为：

S21、获取骶椎矢状面形状与模型之间的差值：将第一外轮廓CAD图形的边界形成第一闭合曲线；将所述第一闭合曲线与数据库中的模型的骶椎矢状面对齐；在第一闭合曲线上取m个点S1、S2、...、Sm，m为大于1的正整数，计算出每个点到模型的骶椎矢状面的法线距离DS1、DS2、...、DSm，所述骶椎矢状面形状与模型之间的差值DS＝DS1+DS2+...+DSm；

S22、获取锁骨冠状面形状与模型之间的差值：将第二外轮廓CAD图形的边界形成第二闭合曲线；将第二闭合曲线与数据库中的模型的锁骨冠状面对齐；在第二闭合曲线上取n个点P1、P2、...、Pn，n为大于1的正整数，计算出每个点到模型的锁骨冠状面的法线距离DP1、DP2、...、DPm，所述锁骨冠状面形状与模型之间的差值DP＝DP1+DP2+...+DPm；

S23、获取胸1至腰5各椎体矢状径、横径、高度数据与模型之间的差值：将患者的胸1至腰5各椎体矢状径、横径、高度数据与数据库中的模型作对比，分别求出矢状径差值绝对值D1、横径差值绝对值D2、高度差值绝对值D3，所述胸1至腰5各椎体矢状径、横径、高度数据与模型之间的差值DT＝D1+D2+D3；

S24、计算总差值D＝a*DS+b*Dp+c*DT，其中，a、b和c均为权重因子，且a、b和c均大于0；

S25、按照S21-S24计算得到与不同模型之间的总差值D，总差值D最小时对应的模型的正常人脊柱图像即为最接近的正常脊柱图像。

2.如权利要求1所述的一种个性化脊柱矫形棒的制作方法，其特征在于，步骤S1中，所述骨骼数据获取的方法为：使用CT扫描患者骨骼，扫描范围包括股骨、锁骨、骶骨、胸椎第1节段至腰椎第5节段的脊柱，获得相应的骨骼数据。

3.如权利要求1所述的一种个性化脊柱矫形棒的制作方法，其特征在于，所述股骨长为两侧股骨的长度的平均值；CT扫描患者的骶骨，获得骶椎在矢状面内的图像，并对应生成第一外轮廓CAD图形；CT扫描患者的锁骨，获取两侧锁骨在横断面内的图像，并对应生成第二外轮廓CAD图形。

4.如权利要求1所述的一种个性化脊柱矫形棒的制作方法，其特征在于，步骤S2中，在患者的性别、年龄、股骨长、体重参数均符合对比要求的情况下，取骶椎矢状面形状、锁骨冠状面形状、胸1至腰5各椎体矢状径、横径、高度数据最接近的正常脊柱图像作为患者脊柱预测图像。

5.如权利要求1所述的一种个性化脊柱矫形棒的制作方法，其特征在于，比对年龄时，比对的年龄范围为：(患者年龄-3)-(患者年龄+3)；比对股骨长时，比对的股骨长范围为：(患者股骨长-30mm)-(患者股骨长+30mm)；比对体重时，比对的体重范围为：(患者体重-5kg)-(患者体重+5kg)。

6.如权利要求1-5任一项所述的一种个性化脊柱矫形棒的制作方法，其特征在于，步骤S3中，根据最接近的正常脊柱图像制作个性化脊柱矫形棒包括：选取钛合金棒一根，按照获取的最接近的正常脊柱图像弯曲所述钛合金棒，制成个性化脊柱矫形棒。

7.如权利要求6所述的一种个性化脊柱矫形棒的制作方法，其特征在于，所述钛合金棒的直径为5.5mm，长度为500mm。

8.一种采用权利要求1-7任一项所述的制作方法制得的个性化脊柱矫形棒。