專利名稱：鈦網(wǎng)顱骨修復(fù)體的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鈦網(wǎng)顱骨修復(fù)體的制備方法，屬于腦神經(jīng)外科和整形、整容醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鈦合金網(wǎng)板強(qiáng)度高、無毒性，與人體有良好的生物相容性，廣泛地應(yīng)用于顱骨修復(fù) 中。如何更好地制備鈥網(wǎng)顱骨修復(fù)體是目前正在探討的課題。中國專利200410074339.3 介紹了一種制作鈥合金顱骨修復(fù)體的方法，該方法基于患者CT圖像設(shè)計(jì)、裝配修復(fù)體， 在存放有通用圖像處理軟件和反求設(shè)計(jì)軟件的計(jì)算機(jī)將斷層圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)分割后，重建 患者頭部三維原型，依據(jù)三維原型設(shè)計(jì)缺損部位的修復(fù)體，然后采用快速原型系統(tǒng)制作 修復(fù)體模型，比照模型壓制鈥網(wǎng)板，形成最終修復(fù)體。中國專利申請(qǐng)200710064202.2介 紹了一種顱骨補(bǔ)片的制備方法，利用計(jì)算機(jī)斷層成像技術(shù)采集患者顱骨缺損部位及其周 圍軟組織的信息，進(jìn)行圖像設(shè)計(jì)、重建患者頭部三維原型，依據(jù)三維原型設(shè)計(jì)缺損部位 的修復(fù)體，然后將設(shè)計(jì)好的修復(fù)體曲面導(dǎo)入激光快速成形機(jī)中制作補(bǔ)片模型，最后經(jīng)貼 合對(duì)比裁減鈦網(wǎng)板形成最終顱腦補(bǔ)片。上述方法皆需重建患者頭部三維原型，依據(jù)三維 原型設(shè)計(jì)缺損部位的修復(fù)體，操作步驟較復(fù)雜，對(duì)軟件的要求也較高。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明旨在提出一種鈦網(wǎng)顱骨修復(fù)體的制備方法，不需重建患者頭部三維原型即可 完成鈦網(wǎng)顱骨修復(fù)體的制備。這種鈦網(wǎng)顱骨修復(fù)體的制備方法是從CT薄層掃描圖片上獲取缺損部位顱骨形態(tài)的 各單元點(diǎn)數(shù)據(jù)，再用無模多點(diǎn)成形器依照上述單元點(diǎn)數(shù)據(jù)將鈥網(wǎng)壓制成鈦網(wǎng)顱骨修復(fù)體。 上述缺損部位顱骨形態(tài)的各單元點(diǎn)數(shù)據(jù)的獲取過程為(1 )設(shè)立一個(gè)與CT薄層掃描圖片相一致的二維的坐標(biāo)區(qū)，將一張CT薄層掃描圖 片導(dǎo)入坐標(biāo)區(qū)內(nèi)，按照煩腦解剖標(biāo)志在圖片上畫出顱腦中線，并將此顱腦中線固定在二 維坐標(biāo)區(qū)上；(2)選擇一 長缺損區(qū)中心層面的CT薄層掃描圖片，將其導(dǎo)入坐標(biāo)區(qū)內(nèi)，根據(jù)顱內(nèi) 的解剖特征畫一條基線，使缺損區(qū)處于此基線的一側(cè)，且缺損區(qū)的兩端點(diǎn)與此基線的距 離大致相等，同時(shí)，以顱腦中線為對(duì)稱軸自動(dòng)生成一條與上述基線相對(duì)稱的參照線；(3 )畫出多條與參照線相垂直的作圖線，作圖線互相平行，兩相鄰作圖線之間的距 離等于多點(diǎn)成形器的單元間距，將上述基線、參照線及作圖線固定在二維坐標(biāo)區(qū)上；(4 )在每條作圖線與缺損區(qū)的對(duì)稱區(qū)域中的完好顱骨的相交處確定需修復(fù)的顱骨的 參照位點(diǎn)，并在顱骨缺損區(qū)生成相應(yīng)的修復(fù)體單元點(diǎn)，將每個(gè)單元點(diǎn)相應(yīng)的掃描圖片層 次、作圖線編號(hào)及單元點(diǎn)到基線的垂直距離作為該單元點(diǎn)的參數(shù)加以記錄；(5 )選擇不同層的CT薄層掃描圖片逐張導(dǎo)入坐標(biāo)區(qū)內(nèi)，并對(duì)每張CT薄層掃描圖 片按照第(4)步進(jìn)行操作，確定該層顱骨缺損區(qū)的修復(fù)體的單元點(diǎn)^lt,所選的CT薄 層掃描圖片每相鄰的兩張之間的距離等于多點(diǎn)成形器的單元間距，最終形成缺損區(qū)顱骨 形態(tài)的全部單元點(diǎn)數(shù)據(jù)。這種鈦網(wǎng)碩骨修復(fù)體的制備方法中，各層CT薄層掃描圖片中的基線組合成一個(gè)與 二維坐標(biāo)區(qū)相垂直的基準(zhǔn)平面，最終形成的缺損區(qū)顱骨形態(tài)的全部單元點(diǎn)數(shù)據(jù)是以此基 準(zhǔn)平面為基準(zhǔn)的，正好適合于無模多點(diǎn)成形器進(jìn)行鈥網(wǎng)顱骨修復(fù)體的成形加工。這種鈦 網(wǎng)顱骨修復(fù)體的制備方法不需重建患者頭部三維原型即可完成鈦網(wǎng)顱骨修復(fù)體的制備， 并且每層CT薄層掃描圖片上的顱骨缺損區(qū)的修復(fù)體單元點(diǎn)是由操作者手工確定，操作者 可以憑其經(jīng)驗(yàn)，對(duì)單元點(diǎn)的位置作適當(dāng)?shù)倪x擇，除了顱骨的形狀以外，還可將肌肉的厚 度、收縮變形的程度等因素考慮在內(nèi)，使修復(fù)后的顱腦外形更符合整容的要求。


附圖1為這種4太網(wǎng)顱骨《奮復(fù)體的制備方法的流程圖；附圖2為4艮據(jù)盧頁內(nèi)解剖標(biāo)志確定盧貞腦中線的示意圖；附圖3為根據(jù)顱內(nèi)解剖標(biāo)志確定基線的示意圖；附圖4為確定作圖線的示意圖；附圖5為確定修復(fù)體單元點(diǎn)位置的示意圖；附圖6為缺損區(qū)顱骨形態(tài)的全部單元點(diǎn)數(shù)據(jù)示意圖。
具體實(shí)施方式
這種鈦網(wǎng)顱骨修復(fù)體的制備方法的流程如圖1所示,單元點(diǎn)數(shù)據(jù)的獲取在電腦上進(jìn)行:(1) 如圖2所示，通過測量圖像放大率，設(shè)立一個(gè)與CT薄層掃描圖片相一致的二 維的坐標(biāo)區(qū)。將一張CT薄層掃描圖片導(dǎo)入坐標(biāo)區(qū)內(nèi)，此CT圖片應(yīng)選用解剖標(biāo)志比較明 顯的圖片，以利于確定盧貞腦中線的位置。操作者用鼠標(biāo)在圖片上畫出顱腦中線AP，并將 此顱腦中線固定在二維坐標(biāo)區(qū)上。此顱腦中線根據(jù)顱內(nèi)解剖標(biāo)志確定，如其一端為大 腦鐮的前附著點(diǎn)，另一端為大腦鐮的后附著點(diǎn)。(2) 如圖3所示，選擇一張缺損區(qū)中心層面的CT薄層掃描圖片，將其導(dǎo)入坐標(biāo)區(qū) 內(nèi)。例如顱骨缺損區(qū)分布在編號(hào)為10020~10055的36張CT圖片中，則可選其中間的10037 號(hào)或10038號(hào)CT圖片進(jìn)行此項(xiàng)操作。操作者用鼠標(biāo)根據(jù)顱內(nèi)的解剖特征畫一條基線BD, 使缺損區(qū)處于此基線的一側(cè)，且缺損區(qū)的兩端點(diǎn)與此基線的距離大致相等，同時(shí)，以顱 腦中線AP為對(duì)稱軸自動(dòng)生成一條與上述基線相對(duì)稱的參照線EF。(3) 如圖4所示，畫出與參照線EF相垂直的多條互相平行的作圖線GH，兩相鄰作圖線之間的距離等于多點(diǎn)成形器的單元間距，例如5mm。此步驟在操作者指定作圖線 間距后由系統(tǒng)自動(dòng)完成。將上述基線BD、參照線EF及作圖線GH固定在二維坐標(biāo)區(qū)上。 (4)如圖5所示，在每條作圖線GH與缺損區(qū)的對(duì)稱區(qū)域中的完好顱骨的相交處確 定需修復(fù)的顱骨的參照位點(diǎn)i (即圖中的+號(hào)處)，并在顱骨缺損區(qū)生成相應(yīng)的修復(fù)體單元 點(diǎn)j。將每個(gè)單元點(diǎn)相應(yīng)的掃描圖片層次、作圖線編號(hào)及單元點(diǎn)到基線的垂直距離作為該 單元點(diǎn)的^t加以記錄。(5 )選擇不同層的CT薄層掃描圖片逐張導(dǎo)入坐標(biāo)區(qū)內(nèi)，并對(duì)每張CT薄層掃描圖 片按照第(4)步進(jìn)行操作，確定該層顱骨缺損區(qū)的修復(fù)體的單元點(diǎn)參數(shù)。所選的CT薄 層掃描圖片每相鄰的兩張之間的距離等于多點(diǎn)成形器的單元間距，例如5mm。最終形成 缺損區(qū)顱骨形態(tài)的全部單元點(diǎn)數(shù)據(jù)如圖6所示:，包含了鈦網(wǎng)顱骨修復(fù)體的曲面形狀和邊界 位置，其中單元點(diǎn)高H以各張CT薄層掃描圖片中的基線組合成的基準(zhǔn)平面為基準(zhǔn)的。 圖6中，縱坐標(biāo)為作圖線順序號(hào)，橫坐標(biāo)為CT薄層掃描圖片順序號(hào)，每個(gè)小方塊為一個(gè) 單元點(diǎn)，小方塊中的數(shù)字為單元點(diǎn)高度，單位為mm。此單元點(diǎn)數(shù)據(jù)可打印出來供手工操 作的無模多點(diǎn)成形器制成鈦網(wǎng)顱骨修復(fù)體，也可以用U盤或數(shù)據(jù)線傳遞給無4莫多點(diǎn)成形 設(shè)備或其他成形裝置加工顱骨修復(fù)體.為了便于這種鈦網(wǎng)顱骨修復(fù)體的制備方法的實(shí)施，CT薄層掃描的層厚(即相鄰的兩 張圖片之間的距離)可選擇為多點(diǎn)成形器的單元間距的約數(shù)，例如多點(diǎn)成形器的單元間 距為5mm時(shí)，CT薄層掃描的層厚可選擇2.5mm或5mm。在患者作CT檢查時(shí)，盡量保 持掃描基線與兩側(cè)外耳孔連線平行，使兩側(cè)外耳道出現(xiàn)在同一幅CT斷層圖像中，以使困 像盡可能接近對(duì)稱。這種鈦網(wǎng)顱骨修復(fù)體的制備方法中的計(jì)算^L^呈序可以采用microsoft visual basic 6.0 來編制。CT斷層圖像的DICOM格式批量轉(zhuǎn)換為jpg或bmp格式后，即可應(yīng)用于該計(jì)算 機(jī)程序中。
權(quán)利要求
1. 一種鈦網(wǎng)顱骨修復(fù)體的制備方法，從CT薄層掃描圖片上獲取缺損區(qū)顱骨形態(tài)的各單元點(diǎn)數(shù)據(jù)，再用無模多點(diǎn)成形器依照上述單元點(diǎn)數(shù)據(jù)將鈦網(wǎng)壓制成鈦網(wǎng)顱骨修復(fù)體，其特征是上述缺損區(qū)顱骨形態(tài)的各單元點(diǎn)數(shù)據(jù)的獲取過程為(1)設(shè)立一個(gè)與CT薄層掃描圖片相一致的二維的坐標(biāo)區(qū)，將一張CT薄層掃描圖片導(dǎo)入坐標(biāo)區(qū)內(nèi)，按照顱腦解剖標(biāo)志在圖片上畫出顱腦中線，并將此顱腦中線固定在二維坐標(biāo)區(qū)上；(2)選擇一張缺損區(qū)中心層面的CT薄層掃描圖片，將其導(dǎo)入坐標(biāo)區(qū)內(nèi)，根據(jù)顱內(nèi)的解剖特征畫一條基線，使缺損區(qū)處于此基線的一側(cè)，且缺損區(qū)的兩端點(diǎn)與此基線的距離大致相等，同時(shí)，以顱腦中線為對(duì)稱軸自動(dòng)生成一條與上述基線相對(duì)稱的參照線；(3)畫出多條與參照線相垂直的作圖線，作圖線互相平行，兩相鄰作圖線之間的距離等于多點(diǎn)成形器的單元間距，將上述基線、參照線及作圖線固定在二維坐標(biāo)區(qū)上；(4)在每條作圖線與缺損區(qū)的對(duì)稱區(qū)域中的完好顱骨的相交處確定需修復(fù)的顱骨的參照位點(diǎn)，并在顱骨缺損區(qū)生成相應(yīng)的修復(fù)體單元點(diǎn)，將每個(gè)單元點(diǎn)相應(yīng)的掃描圖片層次、作圖線編號(hào)及單元點(diǎn)到基線的垂直距離作為該單元點(diǎn)的參數(shù)加以記錄；(5)選擇不同層的CT薄層掃描圖片逐張導(dǎo)入坐標(biāo)區(qū)內(nèi)，并對(duì)每張CT薄層掃描圖片按照第(4)步進(jìn)行操作，確定該層顱骨缺損區(qū)的修復(fù)體的單元點(diǎn)參數(shù)，所選的CT薄層掃描圖片每相鄰的兩張之間的距離等于多點(diǎn)成形器的單元間距，最終形成缺損區(qū)顱骨形態(tài)的全部單元點(diǎn)數(shù)據(jù)。
全文摘要
一種鈦網(wǎng)顱骨修復(fù)體的制備方法，將CT薄層掃描圖片導(dǎo)入二維坐標(biāo)區(qū)內(nèi)，畫出顱腦中線、基線、參照線和作圖線，在每條作圖線與缺損區(qū)的對(duì)稱區(qū)域中的完好顱骨的相交處確定需修復(fù)的顱骨的參照位點(diǎn)，并在顱骨缺損區(qū)生成相應(yīng)的修復(fù)體單元點(diǎn)，將單元點(diǎn)的相應(yīng)的掃描圖片層次、作圖線編號(hào)及單元點(diǎn)到基線的垂直距離加以記錄，將不同層的CT片逐張導(dǎo)入坐標(biāo)區(qū)內(nèi)進(jìn)行上述操作，形成缺損區(qū)顱骨形態(tài)的全部單元點(diǎn)數(shù)據(jù)，再用無模多點(diǎn)成形器依照上述單元點(diǎn)數(shù)據(jù)將鈦網(wǎng)壓制成鈦網(wǎng)顱骨修復(fù)體。不需重建患者頭部三維原型即可完成鈦網(wǎng)顱骨修復(fù)體的制備，并且操作者可以憑其經(jīng)驗(yàn)，對(duì)單元點(diǎn)的位置作適當(dāng)?shù)倪x擇，使修復(fù)后的顱腦外形更符合整容要求。
文檔編號(hào)G06T15/00GK101264035SQ200810060908
公開日2008年9月17日 申請(qǐng)日期2008年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月25日
發(fā)明者劉鳳強(qiáng) 申請(qǐng)人:嘉興市第一醫(yī)院