[发明专利]一种个性化踝关节骨折支具的数字化设计及3D打印方法

摘要

一种个性化踝关节骨折支具的数字化设计及3D打印方法，包括以下步骤：(1)肢体的激光三维扫描点云数据采集；（2）点云数据的封装、平滑和加厚处理；（3）支具镂空、钮扣连接及可锁定式特征设计；（4）支具的3D打印。该个性化踝关节骨折支具具有如下优点：（1）比石膏绷带相对降低了对制作人员经验及技术的要求；（2）减轻患者在治疗期间反复多次更换石膏的痛苦；（3）采用激光三维扫描仪针对每个患者患肢不同外形特征及损伤情况精确提取数据；（4）可以采用比石膏透射性更好的材料制作支具，便于动态X线观察骨折愈合情况；（5）在制作过程中，对模型进行镂空处理使支具更加轻便，透气性好，舒适度高，比厚重的石膏具有更高的患者依从性。

主权项

1.一种个性化踝关节骨折支具的数字化设计及3D打印方法，其特征在于：步骤一、应用激光三维扫描仪扫描自患侧胫骨上段至跖趾关节平面范围，获取点云数据，扫描时根据骨折类型使踝关节始终保持在所需固定的位置，收集完整的点云数据；步骤二、将点云数据导入到逆向工程软件中进行数字化设计，具体步骤为：步骤2‑1，在逆向工程软件中将点云数据修饰处理，封装并构建出完整的扫描部位皮肤轮廓的三角片模型，步骤2‑2，在逆向工程软件中对步骤2‑1中得到的皮肤轮廓的三角片模型进行光顺，去除特征、钉状物数据处理，对提取扫描部位的皮肤轮廓表面三角片进行外向加厚，生成壳状三维模型，数字化设计操作后的模型保存为STL格式文件；步骤三、将上述步骤二中得到的STL格式文件导入到医学建模软件中根据设计需要采用布尔运算和CAD设计相结合的方法，对模型进行镂空、添加可锁定式铰链结构处理，选取开合拆卸平面截断支具并加入可拆卸的连接结构，将处理好的文件保存为STL格式的模型文件；步骤四、将步骤三中得到的STL格式的模型文件导入到3D打印前处理软件中进行支撑结构生成得到支撑文件，并且调整好打印参数；步骤五、将步骤三中得到的模型文件和步骤四中得到的支撑文件合并后保存为STL格式文件；步骤六、将步骤五中处理好的文件拷贝到3D打印机中进行打印得到带有支撑的踝关节骨折支具模型。