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用于修復(fù)骨折下頜骨的三維固定板制作方法及三維固定板與流程

文檔序號:11983219閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.用于修復(fù)骨折下頜骨的三維固定板制作方法,包括以下步驟:

1)構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)下頜骨的生物力學(xué)模型,建立分區(qū)域的咬合力下的應(yīng)力分布圖,進(jìn)而制訂分區(qū)域的骨折固定原則:

(1)選取待典型的下頜骨,得到其CT數(shù)據(jù),通過醫(yī)學(xué)圖像處理和模型重建得到其三維表面模型和實(shí)體網(wǎng)格模型;

(2)根據(jù)CT圖像上的灰度值與骨密度的關(guān)系函數(shù),計(jì)算出下頜骨各個(gè)體素的骨密度值,并根據(jù)骨密度與楊氏模量的關(guān)系函數(shù)完成對體素楊氏模量的計(jì)算,并對實(shí)體網(wǎng)格模型進(jìn)行材料特性參數(shù)賦值,得到非均勻的下頜骨模型;

(3)將下頜骨的肌肉簡化為一維彈簧,彈簧剛度值根據(jù)文獻(xiàn)資料中的參數(shù)確定,彈簧連接點(diǎn)為肌肉在下頜骨上的連接點(diǎn)、并指向顱頜骨上的連接點(diǎn);

(4)對兩個(gè)髁突的后上部單元施加限制六個(gè)自由度的邊界約束,在下頜骨上不同牙位加正常咬合力載荷,得到下頜骨生物力學(xué)模型,并進(jìn)行有限元仿真,得到下頜骨的最大絕對應(yīng)力分布,從而得到不同區(qū)域的應(yīng)力種類;

(5)通過SLS立體打印下頜骨模型,建立與有限元仿真相似的條件,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測試,對有限元應(yīng)力分布進(jìn)行驗(yàn)證和修正;

(6)以分區(qū)域的絕對應(yīng)力值分布為基礎(chǔ),確定該區(qū)域發(fā)生骨折時(shí),固定點(diǎn)應(yīng)該布置在受拉應(yīng)力的區(qū)域,此即為固定原則;

2)針對待重建下頜骨,獲得其CT數(shù)據(jù),進(jìn)行三維重建;

3)根據(jù)骨折位置及形式,按固定原則,同時(shí)考慮避開牙根、下頜神經(jīng)管重要解剖結(jié)構(gòu),確定復(fù)位后的固定位置和數(shù)目;

4)基于骨表面,設(shè)計(jì)連接一系列固定位置的多孔板三維結(jié)構(gòu),其固定孔按標(biāo)準(zhǔn)的骨科用固定鈦釘進(jìn)行設(shè)計(jì);

5)以相同的方法構(gòu)建下頜骨生物力學(xué)模型,并包括固定系統(tǒng),進(jìn)行有限元仿真,根據(jù)得到的下頜骨和固定系統(tǒng)的應(yīng)力分布,對固定板三維結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改;必要的時(shí)候,可以打印出相應(yīng)的物理模型進(jìn)行測試驗(yàn)證;

6)利用金屬立體打印SLM對鈦合金粉末進(jìn)行立體打印,得到三維固定板原型;

7)對三維固定板進(jìn)行拋光處理,得到可以臨床應(yīng)用的三維固定板。

2.如權(quán)利要求1所述的用于修復(fù)骨折下頜骨的三維固定板制作方法構(gòu)建的三維固定板,其特征在于:包括用于連接待修復(fù)下頜骨骨折處的主連接板以及多根輔助連接板,所述的主連接板上沿連接板走向分布若干用于固定在待修復(fù)下頜骨上的主安裝通孔,所述的輔助連接板設(shè)置在所述的主連接板側(cè)面,并且所述的輔助連接板上設(shè)有用于固定在下頜骨上的輔助安裝通孔,所述的主連接板、所述的輔助連接板均與待修復(fù)下頜骨待修復(fù)處外表面貼合,所述的主連接板、輔助連接板通過鈦釘與待修復(fù)下頜骨固接。

3.如權(quán)利要求2所述的用于修復(fù)骨折下頜骨的三維固定板制作方法構(gòu)建的三維固定板,其特征在于:所述的輔助連接板的一端與所述的主連接板側(cè)面一體成型,另一端帶有用于固定在下頜骨上的輔助安裝通孔。

4.如權(quán)利要求3所述的用于修復(fù)骨折下頜骨的三維固定板制作方法構(gòu)建的三維固定板,其特征在于:所述的主連接板通過鈦釘固定在待修復(fù)下頜骨骨折兩側(cè),所述的主連接板以及所述的輔助連接板的固定位置避開待修復(fù)下頜骨的重要解剖結(jié)構(gòu)。

5.如權(quán)利要求4所述的用于修復(fù)骨折下頜骨的三維固定板制作方法構(gòu)建的三維固定板,其特征在于:所述的主連接板上設(shè)有若干個(gè)主安裝通孔,所述的主連接板上連有多根輔助連接板,所述的輔助連接板數(shù)目與骨折骨段數(shù)目一致,所術(shù)輔助連接板分別位于所述的主連接板中間主安裝通孔處。

6.如權(quán)利要求5所述的用于修復(fù)骨折下頜骨的三維固定板制作方法構(gòu)建的三維固定板,其特征在于:所述的主連接板上設(shè)有4個(gè)主安裝通孔,所述的主連接板上連有兩根輔助連接板,所述的輔助連接板分別位于所述的主連接板中間兩個(gè)主安裝通孔處。

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