骨模型的制备方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种骨模型的制备方法及装置，包括：获取目标医疗影像数据；根据目标医疗影像数据获取对应的待打印骨骼的三维模型，其中，待打印骨骼的三维模型的厚度为预设厚度，待打印骨骼的三维模型上设置有预设开孔；采用目标打印设备对待打印骨骼的三维模型进行打印，打印得到待打印骨骼的目标骨模型的外壳，其中，预设开孔用于向目标骨模型的外壳内注入发泡材料，进而得到注入发泡材料之后的目标骨模型；缓解现有技术中制备的骨模型的仿真效果差的技术问题，采用本发明专利技术提供的骨模型的制备方法及装置能够个体化定制骨模型，得到的骨模型实用性好，应用价值高，对生物医学的仿真意义重大。

Method and device for preparing bone model

The present invention provides a method and a device for preparing a bone model, which comprises the following steps: acquiring the target of medical image data; according to the medical image data acquisition of 3D model, corresponding to print the skeleton which 3D model to print bone thickness of preset thickness, three-dimensional model to print skeleton is arranged on the preset hole the 3D model of target; printing equipment to print the skeleton for printing, print to print to get the target bone model skeleton of the shell, the preset hole for injecting foam material to the target bone shell, and then get into the target model of bone after foaming material; alleviate the technical problems simulation effect of bone model preparation the difference in the existing technology, preparation method and device of the invention can provide the bone model to customize the bone model, the bone mode It has great practicability and high application value. It is of great significance to the simulation of biomedicine.

【技术实现步骤摘要】
骨模型的制备方法及装置
本专利技术涉及医疗模型制备
，尤其是涉及一种骨模型的制备方法及装置。
技术介绍
在有了生物医学仿真之后，医生就可以通过虚拟的病体来提升技术，这样既可以减少病人的痛苦，并且成本低、可重复、结果直观。在生物医学的骨科领域中，需要使用大量的人体骨骼以供仿真手术以及医师训练。目前，对于个体化骨模型的制备主要有以下三种方式，包括：第一种方式是将目标CT(ComputedTomography，计算机X线断层摄影机)影像数据(即，三维数据)导入到计算机的三维处理软件中进行处理。三维数据经过处理，并通过处理之后的数据进行建模后，直接将建模之后的数据导入到3D打印机中，从而通过3D打印机打印出相应地骨模型，直接用某种材料3D打印成型的方式得到的骨模型产品性质与真实骨相差很大，进行模拟手术时，操作手感差，即仿真效果和实用性较差。第二种方式是通过将目标CT影像数据(即，三维数据)导入到削切机械等减材制造机器中，进而，机器就可以按照三维数据将原料修剪成对应骨的形状，得到骨模型，但是削切技术无法完成一些复杂结构以及内部有区分的骨模型，如脊柱及脊柱畸形骨。综上，当采用上述两种方式进行骨模型的制备时，得到的骨模型无法真实的模拟真实骨骼内部骨密度的变化的情况，仿真效果差。当使用上述两种方式仿真得到的骨模型进行仿真手术或者进行实验时，由于仿真效果差，因此，在模拟手术或者实验时，往往会带来一定的问题，因此，采用上述两种方式仿真得到的骨模型在仿真手术或者实验时并不实用。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种骨模型的制备方法及装置，以缓解现有技术中制备的骨模型的仿真效果差的技术问题。第一方面，本专利技术实施例提供了一种骨模型的制备方法，所述方法包括：获取目标医疗影像数据；根据所述目标医疗影像数据获取对应的待打印骨骼的三维模型，其中，所述待打印骨骼的三维模型的厚度为预设厚度，所述待打印骨骼的三维模型上设置有预设开孔；采用目标打印设备对所述待打印骨骼的三维模型进行打印，打印得到所述待打印骨骼的目标骨模型的外壳，其中，所述预设开孔用于向所述目标骨模型的外壳内注入发泡材料，进而得到注入所述发泡材料之后的所述目标骨模型。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述待打印骨骼的三维模型内部具有多孔支架结构，其中，在对具有所述多孔支架结构的所述待打印骨骼的三维模型进行打印时，得到的所述目标骨模型的外壳的内部具有所述多孔支架结构。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述多孔支架结构包括以下任一种：正交结构，蜂窝状结构，八面体嵌套结构，高孔隙杆系结构，正六面体嵌套结构，交叉曲面结构。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述多孔支架结构的各个支柱的粗细由所述待打印骨骼的骨密度决定。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述目标打印设备为3D打印设备，其中，所述目标打印设备中选取目标打印材料打印得到所述目标骨模型的外壳。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述目标打印材料包括第一目标粉末或所述第一目标粉末与第二目标粉末的混合物，其中，所述第一目标粉末包括以下任一种：尼龙粉末、聚醚醚酮粉末、聚乙烯醇粉末、聚ε己内酯粉末、左旋聚乳酸粉末，所述第二目标粉末包括以下任一种：石膏粉末，碳粉末，羟基磷灰石，玻璃，二氧化硅，所述第二目标粉末用于改变所述待打印骨骼的外壳的硬度和力学特性。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述第一目标粉末与所述第二目标粉末的混合物包括：所述尼龙粉末与所述第二目标粉末的质量比不小于6：4，所述聚醚醚酮粉末与所述第二目标粉末的质量比大于6：4，所述聚乙烯醇粉末与所述第二目标粉末的质量比大于7：3，所述聚ε己内酯粉末与所述第二目标粉末的质量比大于7：3，所述左旋聚乳酸粉末与所述第二目标粉末的质量比大于6:4。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述待打印骨骼的三维模型的所述预设厚度取决于所述医疗影像数据的测量结果，或者取决于所述医疗影像数据的测量结果和所述第一目标粉末与所述第二目标粉末的质量比。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，在采用目标打印设备对所述待打印骨骼的三维模型进行打印，打印得到待打印骨骼的外壳之后，所述方法还包括：通过所述预设开孔向打印得到的所述待打印骨骼的外壳内注入发泡材料，得到注入所述发泡材料之后的所述目标骨模型，其中，所述发泡材料包括硬泡聚醚多元醇和聚合多苯基多次甲基多异氰酸酯按照质量比1：1的比例混合得到。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种骨模型的制备装置，所述装置包括：第一获取模块，用于获取目标医疗影像数据；第二获取模块，用于根据所述目标医疗影像数据获取对应的待打印骨骼的三维模型，其中，所述待打印骨骼的三维模型的厚度为预设厚度，所述待打印骨骼的三维模型上设置有预设开孔；打印模块，用于采用目标打印设备对所述待打印骨骼的三维模型进行打印，打印得到所述待打印骨骼的目标骨模型的外壳，其中，所述预设开孔用于向所述目标骨模型的外壳内注入发泡材料，进而得到注入所述发泡材料之后的所述目标骨模型。本专利技术实施例带来了以下有益效果：本专利技术实施例提供的一种骨模型的制备方法及装置，该骨模型的制备方法包括：获取目标医疗影像数据；根据目标医疗影像数据获取对应的待打印骨骼的三维模型，其中，待打印骨骼的三维模型的厚度为预设厚度，待打印骨骼的三维模型上设置有预设开孔；采用目标打印设备对待打印骨骼的三维模型进行打印，打印得到待打印骨骼的目标骨模型的外壳，其中，预设开孔用于向目标骨模型的外壳内注入发泡材料，进而得到注入发泡材料之后的目标骨模型。与现有技术将目标CT影像数据导入到计算机的三维处理软件中，采用三维处理软件对目标CT影像数据进行处理，然后3D打印出骨模型的方法相比，其通过获取目标医疗影像数据对应的待打印骨骼的三维模型，采用目标打印设备对待打印骨骼的三维模型进行打印，打印得到待打印骨骼的目标骨模型的外壳，该外壳上设置有预设的开孔，可用于向目标骨模型的外壳内注入发泡材料，进而得到注入发泡材料的目标骨模型；使得打印得到的目标骨模型不仅在形态上与真实骨(目标医疗影像数据上的骨)一致，还可以通过外壳上的开孔注入发泡材料，以仿真真实骨骼内部的骨密度变化，能够制备出供仿真手术(如切割、置钉以及内部物装配等)使用的目标骨模型，缓解了现有技术中制备的骨模型的仿真效果差的技术问题，采用本专利技术提供的骨模型的制备方法及装置得到的目标骨模型实用性好，应用价值高，对生物医学的仿真意义重大。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种骨模型的制备方法，其特征在于，所述方法包括：获取目标医疗影像数据；根据所述目标医疗影像数据获取对应的待打印骨骼的三维模型，其中，所述待打印骨骼的三维模型的厚度为预设厚度，所述待打印骨骼的三维模型上设置有预设开孔；采用目标打印设备对所述待打印骨骼的三维模型进行打印，打印得到所述待打印骨骼的目标骨模型的外壳，其中，所述预设开孔用于向所述目标骨模型的外壳内注入发泡材料，进而得到注入所述发泡材料之后的所述目标骨模型。

【技术特征摘要】
1.一种骨模型的制备方法，其特征在于，所述方法包括：获取目标医疗影像数据；根据所述目标医疗影像数据获取对应的待打印骨骼的三维模型，其中，所述待打印骨骼的三维模型的厚度为预设厚度，所述待打印骨骼的三维模型上设置有预设开孔；采用目标打印设备对所述待打印骨骼的三维模型进行打印，打印得到所述待打印骨骼的目标骨模型的外壳，其中，所述预设开孔用于向所述目标骨模型的外壳内注入发泡材料，进而得到注入所述发泡材料之后的所述目标骨模型。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待打印骨骼的三维模型内部具有多孔支架结构，其中，在对具有所述多孔支架结构的所述待打印骨骼的三维模型进行打印时，得到的所述目标骨模型的外壳的内部具有所述多孔支架结构。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述多孔支架结构包括以下任一种：正交结构，蜂窝状结构，八面体嵌套结构，高孔隙杆系结构，正六面体嵌套结构，交叉曲面结构。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述多孔支架结构的各个支柱的粗细由所述待打印骨骼的骨密度决定。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述目标打印设备为3D打印设备，其中，所述目标打印设备中选取目标打印材料打印得到所述目标骨模型的外壳。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述目标打印材料包括第一目标粉末或所述第一目标粉末与第二目标粉末的混合物，其中，所述第一目标粉末包括以下任一种：尼龙粉末、聚醚醚酮粉末、聚乙烯醇粉末、聚ε己内酯粉末、左旋聚乳酸粉末，所述第二目标粉末包括以下任一种：石膏粉末，碳粉末，羟基磷灰石，玻璃，二氧化硅，所述第二目标粉末用于改变所述待打印骨骼的外壳的硬度和力...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈昱霖，王文军，王重，王成焘，李墨楚，晏怡果，王程，欧阳智华，刘洪，曾志青，浣溢帆，
申请(专利权)人：陈昱霖，王文军，
类型：发明
国别省市：湖南,43