[发明专利]一种基于三维建模和3D打印的骨科医疗平台系统和方法

说明书

本发明涉及一种基于三维建模和3D打印的骨科医疗平台系统，包括预处理模块：用于CT影像数据采集、分离；建模模块：用于三维数字化建模和模型拼接；打印模块：用于骨骼3D打印；反馈模块：用于医患平台、设计及指导及医研交互平台建立；一种基于三维建模和3D打印的骨科医疗平台的方法。本发明将将二维CT医学影像进行数字化、立体化三维建模，通过3D打印技术制作术前设计用具及手术素材，将三维立体影像、术前设计3D影像等加载到患者档案中，能有效的与患者沟通病情、手术方案，使患者能够理解并建立对医生的信息感，减少医患间因沟通不畅导致的看病难等问题，并结合3D打印、医患平台打造出一个综合性地、现代化地骨科医疗平台。

技术领域

本发明涉及临床医学智能技术领域，尤其涉及一种基于三维建 模和3D打印的骨科医疗平台系统和方法。

背景技术

近年来，骨科类疾病发病率逐年递增，因骨骼包裹于人体组织 内目前主要通过CT进行骨骼断层扫描来诊断。在医生与患者沟通 病情及治疗方案时，因CT医学影像的平面化、专业化造成患者无 法看懂，进而产生一定的沟通不畅和不信任感。医疗平台是搭建医生与患者沟通最有效的桥梁，也是医生进行术前设计、医研交互的 平台。在骨科类医疗平台中，医患交流方面缺乏一种立体三维化的 骨骼医学影像支撑病情沟通、治疗方案的共知和共识；平台不具备 术前精确设计、模拟以及术中辅助指导功能；平台不具备直接调出 患者档案和骨骼三维影像进行医研交互，只能通过视频、PPT或专 门的通讯交互平台进行。目前，缺少一个系统或方法能够改变这一 现状。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提供了一种基于三维建模和3D打 印的骨科医疗平台系统和方法。

一种基于三维建模和3D打印的骨科医疗平台系统，包括：

预处理模块：用于CT影像数据采集、分离；

建模模块：用于三维数字化建模和模型拼接；

打印模块：用于骨骼3D打印；

反馈模块：用于医患平台、设计及指导及医研交互平台建立；

所述预处理模块输入端接CT医疗设备，所述预处理模块输出 端与建模模块输入端连接，建模模块输出端分别与打印模块和反馈 模块输入端连接。

优选的是，所述预处理模块包括：

接口模块：用于连接CT医疗设备，接收CT医疗设备的图像数 据；

组织分离模块：用于所述接口模块采集区域的骨骼与周边肌 肉、软组织分离的处理，提取影像的灰度值；

骨骼分离模块：用于所述组织分离模块处理后的病患骨骼与 正常骨骼的分离；

骨骼分离调整模块：用于所述骨骼分离模块处理后，对于骨 骼裂痕、碎块进行辨别确认；

骨骼优化模块：用于所述骨骼分离调整模块处理后，通过低 通滤波器实现对采集区域图像平滑处理。

优选的是，所述建模模块包括：

三维建模模块：用于所述预处理模块输出的骨骼进行三维数 字化建模；

建模优化模块：用于对所述三维建模模块生成的三维骨骼模 型依照解剖学进行医学仿真渲染，然后进行三维结构表面的平滑处 理；

模型储存模块：用于保存所述建模优化模块处理后的三维骨 骼模型，并转化为360度可控旋转模型；

拼接复位模块：用于将所述建模优化模块处理后的骨骼碎块 进行可视化的虚拟复位，恢复成损伤前骨骼原始几何形状。

优选的是，所述打印模块包括：

局部打印模块：用于将所述建模模块输出的三维骨骼模型划 分成骨骼和骨骼碎块，打印出骨骼及其骨骼碎块；