[发明专利]一种骨关节面重建3D打印修复植入体的方法

摘要

本发明提出了一种骨关节面重建3D打印修复植入体的方法，先进行骨关节模型的三维重建，之后骨关节缺损的虚拟复位重建、骨关节缺损区修复植入体的逆向设计、骨关节缺损修复植入体的3D打印成形，其中，利用建模软件将健侧骨关节三维模型通过矢状面对称的方式镜像复制至患侧，得到患侧骨折发生前的完整结构参考模型，利用3D打印前处理软件对模型进行支撑生成，并选择相应的成形材料和快速成型工艺完成3D打印，进一步去除植入体的支撑结构，最终得到个性化的骨关节重建修复植入体。本发明根据人体对称性形态结构进行个性化逆向设计，结合3D打印技术实现骨关节面缺损修复植入体的快速成型，不仅能大大提高骨关节缺损修复重建效果，同时有效地提高了植入体设计制造的效率，减少了成本，实现了定制化设计和个性化治疗。

主权项

1.一种骨关节面重建3D打印修复植入体的方法，其特征在于，包括如下步骤：①采集关节内骨折患者双侧肢体的计算机断层成像数据，根据所获得的断层成像数据，建立双侧骨关节的三维模型；②利用医学建模软件的仿真功能模块，将上述建立的健侧骨关节三维模型通过矢状面对称的方式镜像复制至患侧，得到患侧骨折发生前的完整结构参考模型，分别导出为STL文件；③将上述两组STL模型导入逆向工程软件中，以完整结构的关节镜像模型为基准，将患侧较大的主要关节骨折块进行三维空间配准，同时移除无法配准和复位的微小骨折块，组装形成带部分缺损的复位后骨关节模型；④在逆向工程软件中将上述复位后的骨关节模型与完整结构的关节镜像模型再次进行三维空间配准，检查确认两组模型匹配情况满意后，采用软件布尔操作把完整镜像模型减去复位后关节缺损模型，获得缺损区形态模型；⑤对步骤④中缺损区形态模型周边残余结构修剪，即获得个性化关节面重建修复植入体模型；根据不同部位骨关节缺损修复的实际情况，在植入体模型上增加附加的机械特征结构，完成植入体定型设计，输出STL格式文件保存；⑥将上述步骤⑤中获得的植入体模型STL文件导入到3D打印成形设备中，利用3D打印前处理软件对模型进行支撑生成，并选择相应的成形材料和快速成型工艺完成3D打印，进一步去除植入体的支撑结构，最终得到个性化的骨关节重建修复植入体。