一种3D打印精准植骨容器的制作与使用方法
| 专利类型 | 发明公开 | 法律事件 | 公开; 撤回; |
| 专利有效性 | 无效专利 | 当前状态 | 撤回 |
| 申请号 | CN202310534979.X | 申请日 | 2023-05-12 |
| 公开(公告)号 | CN116616966A | 公开(公告)日 | 2023-08-22 |
| 申请人 | 张家港市第一人民医院; | 申请人类型 | 企业 |
| 发明人 | 盛晓磊; 赵晓骏; 葛建飞; 田守进; | 第一发明人 | 盛晓磊 |
| 权利人 | 张家港市第一人民医院 | 权利人类型 | 企业 |
| 当前权利人 | 张家港市第一人民医院 | 当前权利人类型 | 企业 |
| 省份 | 当前专利权人所在省份：江苏省 | 城市 | 当前专利权人所在城市：江苏省苏州市 |
| 具体地址 | 当前专利权人所在详细地址：江苏省苏州市张家港市暨阳西路68号 | 邮编 | 当前专利权人邮编：215600 |
| 主IPC国际分类 | A61F2/46 | 所有IPC国际分类 | A61F2/46 ; B29C64/10 ; B29C64/379 ; B33Y10/00 ; B33Y40/20 ; A61F2/28 ; G06F30/20 ; G06F113/10 |
| 专利引用数量 | 0 | 专利被引用数量 | 0 |
| 专利权利要求数量 | 5 | 专利文献类型 | A |
| 专利代理机构 | 杭州昱呈专利代理事务所 | 专利代理人 | 赵士萱; |
| 摘要 | 本 发明 涉及一种3D打印精准植骨容器的制作与使用方法，其操作步骤如下：①获取患者 胫骨平台 三维CT扫描数据；②将胫骨进行逐层分割；③通过专业版 软件 中测得胫骨平台三维数据；④导出到软件中；⑤观察立体图像是否与空缺的部分融合；⑥计算缺失体积并设计等体积植骨容器；⑦得到导出的STL格式后倒入至3D 打印机 软件；⑧清洗完成后用高温消毒；⑨手术时取患者髂骨放在3D打印精准植骨容器内塞满 压实 ；⑩将3D打印精准植骨容器内髂骨填充在骨折缺损处；⑪使用 钢 板螺钉固定骨折缝合伤口，避免多取或少取，减少了患者及医务人员X线透视暴露时间，为 治疗 Schatzker Ⅲ型胫骨平台骨折手术提供新的治疗理念和治疗技术。 | ||
| 权利要求 | 1.一种3D打印精准植骨容器的治疗方法，其操作步骤如下： |
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| 说明书全文 | 一种3D打印精准植骨容器的制作与使用方法技术领域[0001] 本发明涉及一种3D打印精准植骨容器的制作与使用方法，属于医疗操作技术领域。 背景技术[0002] 胫骨平台骨折是临床中较为常见的一种骨折，其中Schatzker Ⅲ型胫骨平台骨折为单纯的外侧平台压缩骨折,治疗目的在于解剖复位关节面、恢复下肢力线、保证关节稳定性及关节功能，避免复位不良导致关节内“台阶”的形成，针对Schatzker Ⅲ型胫骨平台骨折的治疗，术中如何更好的植骨，恢复塌陷的平台高度成为治疗的关键所在。传统手术方式更多的依靠经验性的判断，对骨缺损的体积难以做到精确的评估及量化，术中经常出现准备的植骨材料过多或过少的情形。 发明内容[0003] 针对上述现有技术存在的问题，本发明提供3D打印精准植骨容器的治疗方法，可以对损伤部位进行精准修复，治疗时间缩短，不会给患者带来经济负担。 [0004] 为了实现上述目的，本发明一种3D打印精准植骨容器的治疗方法，其操作步骤如下：①将患者患处的三维CT扫描数据，导入CT扫描数据到三维重建软件(E3D骨科专业 版)，对提取的CT扫描原始数据进行优化处理； ②将膝关节部分的骨头进行逐层分割，先选择各个骨头的灰度进行分割，提取胫 骨、腓骨等各个骨骼信息，而后以区域增长的方式清理各个骨头之间的杂乱信息，采用系统默认的（optimal）命令把各个骨头根据前面所选取的阈值计算出来，这样就得到完整的骨头，然后在对E3D骨科专业版骨头表面进行修复，最后以STL格式进行储存备用； ③通过E3D骨科专业版软件中测得胫骨平台三维数据，根据测量结果在软件E3D骨 科专业版中实行预复位，用骨骼分离的方式把分离后的骨块进行提拉，复位到胫骨平台的表面，再进行求和，这样一个完整复位后的胫骨平台； ④导出到UG12.0的软件中，对复位后的胫骨平台里空缺的部分进行体积计算，先 把胫骨模型进行半透明化，然后用描边的选项把内部空缺的边缘进行描写，大概三个方面的描边结束后，生成立体图像； ⑤观察立体图像是否与空缺的部分融合，如果有误差的地方进行一下简单的修 改，大部分融合后单独提取出来，然后直接点体积计算； ⑥计算出体积后，在UG12.0软件中提拉一个10*20*30的立方体，把内部抽壳，这样 我们就得到了一个开放式的精准填骨盒，把精准填骨盒的周围进行倒圆角处理，然后导出为STL格式； ⑦得到导出的STL格式后倒入至3D打印机软件（PSW）进行切片处理，然后开始打印 工作，打印完成后由工程师取出产品，进行后道喷砂处理，喷砂完成后用超声波清洗机进行 20分钟的震动清洗精准植骨容器； ⑧清洗完成后用烘干机把精准植骨容器表面的水烘干； ⑨从患者体内取出部分骨骼放在精准植骨容器内； ⑩将精准植骨容器内骨骼填充在病灶处； ⑪使用钢板螺钉固定住病灶处，缝合伤口。 [0005] 作为本发明的进一步改进方案，所述的精准植骨容器包括：面板、控制系统、称重板、电路板和重量感应器，所述的面板与精准植骨容器连接在一起，控制系统固定安装在面板表面上，精准植骨容器的底部粘贴有称重板，称重板内部铺满一层电路板，电路板表面均匀等距的排列有若干个重量感应器。 [0006] 作为本发明的进一步改进方案，所述的精准植骨容器底部面积与称重板的面积相同。 [0007] 作为本发明的进一步改进方案，所述的称重板的面积相同与电路板的面积相同。 [0008] 作为本发明的进一步改进方案，所述的重量感应器两者之间的间距为5cm，重量感应器与电路板边缘的边距为3cm。 [0009] 借由上述方案，本发明至少具有以下优点：本方法可以精确的从患者体内取出部分骨骼填充至病灶处，杜绝出现去多或取少情况的发生，无需使用其他的辅助材料，不会出现排斥反应，自己骨骼吸收效果会更好，缩短了伤口恢复的周期，减少了大量辅材的时候，给患者的经济负担大大减轻，针对Schatzker Ⅲ型胫骨平台骨折的治疗，本发明实现精确评估骨缺损体积，计算需要的植骨量，通过体积换算3D打印出一个与缺损部位相同体积的收纳盒，应用于术中植骨操作，将植骨材料充分填充于收纳盒，其满盒植骨量便是术中所需的植骨量，从而实现术中精准化植骨，避免了植骨材料的多取或少取。这项技术可以缩短手术所需的时间，减少对植骨量的误判、术中出血以及患者和医护人员的辐射暴露。附图说明 [0010] 图1是精准植骨容器的结构示意图；图2是电路板局部示意图； 图中：1、精准植骨容器，2、面板，3、控制系统，4、称重板，5、电路板，6、重量感应器。 具体实施方式[0011] 下面结合附图对本发明作进一步说明。 [0012] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第 一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。 [0013] 本一种3D打印精准植骨容器的治疗方法，其操作步骤如下：①将患者患处的三维CT扫描数据，导入CT扫描数据到三维重建软件(E3D骨科专业 版)，对提取的CT扫描原始数据进行优化处理； ②将膝关节部分的骨头进行逐层分割，先选择各个骨头的灰度进行分割，提取胫 骨、腓骨等各个骨骼信息，而后以区域增长的方式清理各个骨头之间的杂乱信息，采用系统默认的（optimal）命令把各个骨头根据前面所选取的阈值计算出来，这样就得到完整的骨头，然后在对E3D骨科专业版骨头表面进行修复，最后以STL格式进行储存备用； ③通过E3D骨科专业版软件中测得胫骨平台三维数据，根据测量结果在软件E3D骨 科专业版中实行预复位，用骨骼分离的方式把分离后的骨块进行提拉，复位到胫骨平台的表面，再进行求和，这样一个完整复位后的胫骨平台就好了； ④导出到UG12.0的软件中，对复位后的胫骨平台里空缺的部分进行体积计算，先 把胫骨模型进行半透明化，然后用描边的选项把内部空缺的边缘进行描写，大概三个方面的描边结束后，生成立体图像； ⑤观察立体图像是否与空缺的部分融合，如果有误差的地方进行一下简单的修 改，大部分融合后单独提取出来，然后直接点体积计算，大概计算为（5847.07mm³）； ⑥计算出体积后，在UG12.0软件中提拉一个10*20*30的立方体，把内部抽壳，抽壳 的大小为（5847.07mm³），这样我们就得到了一个开放式的小盒子用于精准填骨盒1，把精准填骨盒1的周围进行倒圆角处理，圆角的大小为（0.2mm），然后导出为STL格式； ⑦得到导出的STL格式后倒入至3D打印机软件（PSW）进行切片处理，然后开始打印 工作，打印完成后由工程师取出产品，进行后道喷砂处理，喷砂完成后用超声波清洗机进行 20分钟的震动清洗精准填骨盒1； ⑧清洗完成后用烘干机把精准植骨容器1表面的水烘干（约10分钟）； ⑨从患者体内取出部分骨骼放在精准植骨容器1内； ⑩将精准植骨容器1内骨骼填充在病灶处； ⑪使用钢板螺钉固定住病灶处，缝合伤口。 [0014] 如图1和图2所示，所述的精准植骨容器1包括：面板2、控制系统3、称重板4、电路板5和重量感应器6，所述的面板2与精准植骨容器1连接在一起，控制系统3固定安装在面板2表面上，精准植骨容器1的底部粘贴有称重板4，称重板4内部铺满一层电路板5，电路板5表面均匀等距的排列有若干个重量感应器6，所述的精准植骨容器1底部面积与称重板4的面积相同，所述的称重板4的面积相同与电路板5的面积相同，所述的重量感应器6两者之间的间距为5cm，重量感应器6与电路板5边缘的边距为3cm；控制系统3由单片机、显示器和钮扣电子组成，单片机连接至电路板5上，密集的重量感应器6可以精确称重每一平方厘米的面积实现精准化，单片机通过线路连接显示器，钮扣电子可以给显示器提供电量，医生可以通过显示器上的数字知道精准植骨容器1内骨骼的重量做到进一步的精确。 |
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