[发明专利]一种制备髋臼补充材料的方法

摘要

本发明公开了一种制备髋臼补充材料的方法，包括：采集病患髋关节的薄层CT影像数据并创建髋臼与股骨头的三维模型；创建髋臼补充材料三维模型；对髋臼三维模型、股骨头三维模型以及髋臼补充材料三维模型进行有限元分析以获得两种模拟状态下的负重位应力分布分析结果；比较两种负重位应力分布分析结果；对髋臼补充材料三维模型进行多孔化处理；进行修复优化处理；制备修复优化处理后的髋臼补充材料三维模型、髋臼三维模型、股骨头三维模型并基于所制备的髋臼实体、股骨头实体、髋臼补充材料实体进行模拟手术以验证实体间的匹配度。本发明能够有效补充髋臼对股骨头的覆盖不足，解决应力集中的问题。

主权项

1.一种制备髋臼补充材料的方法，其特征在于：所述髋臼补充材料是用于增加髋臼对股骨头的覆盖面积以治疗发育不良的髋臼，所述方法包括以下步骤：步骤1、采集病患髋关节的薄层CT影像数据并基于所述薄层CT影像数据创建髋臼与股骨头的三维模型；步骤2、创建髋臼补充材料三维模型，在所述髋臼补充材料三维模型上同步创建若干相应的螺钉模型，所述螺钉模型包括钉孔及螺钉，对所述髋臼三维模型与股骨头三维模型进行修复补充处理，即依据不同的角度确认三维模型中髋臼对股骨头的包容度是否满足设定值，保证各个所设定的角度对应的髋臼对股骨头的包容程度值均大于75％，在创建髋臼补充材料三维模型后将髋臼三维模型、股骨头三维模型、髋臼补充材料三维模型、螺钉模型以stl和iges两种格式文件导出；对所述股骨头三维模型进行修复补充处理还包括对所述股骨头三维模型进行扩增以获取髋臼补充材料三维模型对应的建模补充参数，即对股骨头三维模型进行扩增处理，基于上述股骨头三维模型进行修复补充处理后，获取髋臼三维模型与髋臼原模型差异参数即可分割出所需要的髋臼补充材料三维模型；步骤3、对髋臼三维模型、股骨头三维模型以及髋臼补充材料三维模型进行有限元分析，以获得髋臼修复之前以及髋臼修复之后两种模拟状态下的负重位应力分布分析结果；步骤4、比较两种负重位应力分布分析结果，若髋臼修复之后所对应的负重位应力分布分析结果符合所设定的应力分布均匀条件，则进行下一步；否则返回步骤2重新创建髋臼补充材料三维模型；步骤5、对所述髋臼补充材料三维模型进行多孔化处理；将步骤2中生成的髋臼补充材料三维模型以stl格式文件导入MaterialiseMagics软件中，在模型内部生成多孔化结构后以stl格式导入到Mimics软件中，在模型中添加边框、修整钉孔并导出stl格式文件；步骤6、对所述髋臼三维模型、股骨头三维模型以及多孔化处理后的髋臼补充材料三维模型进行修复优化处理；所述修复优化处理是将步骤2中生成的stl格式的髋臼三维模型、股骨头三维模型与步骤4中生成stl格式的髋臼补充材料三维模型导入到MaterialiseMagics软件中，对各模型进行修复优化，并分别以stl格式文件导出；步骤7、基于增材制造技术制备修复优化处理后的髋臼补充材料三维模型。