【技术实现步骤摘要】
一种基于3D打印技术的畸形膝关节骨骼模型制作方法
本专利技术涉及医疗
,具有鲜明的医工结合特色,具体是一种在膝关节手术前基于3D打印技术制作畸形膝关节骨骼模型的方法。
技术介绍
骨关节炎(osteoarthritis,OA),又名骨关节病(osteoarthrosis),是一种常见的风湿性疾病。骨关节炎影响老年患者的行走、上下楼梯及其他下肢功能,部分严重地导致关节功能障碍、关节畸形,甚至导致残疾。严重的骨关节炎患者,需要进行膝关节手术来治疗。传统膝关节手术之前,术者会通过CT和MIR获得病人的影像数据,在二维影像上进行术前的设计和规划。但二维影像还原患者实际病症的能力有限,存在很多不确定因素,使最初的手术规划不适合甚至不能完成手术,那么术者就必须在手术进行中重新进行设计规划。这样不仅会增加手术时间,增大手术风险,还会降低手术的成功率,更会对患者的身体造成极大的损伤。传统的骨骼模型都是通用型指导教学的模型,并不适合情况复杂多样的手术规划和预演,而且传统骨骼模型的制作方法也过于繁复,耗时较长,不能尽快的为术者提供可靠的个性化三维实物模型辅助手术进行。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术针对上述问题,提出了一种基于3D打印技术的畸形膝关节骨骼模型制作方法,具体包括如下步骤:(1)对患者进行连续断层CT扫描,扫描部位为上至股骨远端关节面160mm左右,下至股骨远端关节面50mm左右;(2)将获得的影像数据文件导入到交互式医学图像处理软件Mimics中,以无损压缩方式输入,对图像进行二值化和区域增长处理,分割出股骨和胫骨蒙板;(3)髌骨与胫骨在关节面处有较大的粘连 ...
【技术保护点】
一种基于3D打印技术的畸形膝关节骨骼模型制作方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)对患者进行连续断层CT扫描,扫描部位为上至股骨远端关节面160mm左右,下至股骨远端关节面50mm左右;(2)将获得的影像数据文件导入到交互式医学图像处理软件Mimics中,以无损压缩方式输入,对图像进行二值化和区域增长处理,分割出股骨和胫骨蒙板;(3)髌骨与胫骨在关节面处有较大的粘连,需要对蒙板在关节面附近进行手动编辑,分割后再利用区域增长与布尔运算分离出单独的股骨蒙板和胫骨蒙板;(4)对股骨蒙板和胫骨蒙板进行空腔充填处理,用二进制格式输出结构完整的病理骨骼模型;(5)将模型数据导入到逆向工程软件中,进行多边形处理和精确曲面处理,完成NURBS(Non‑Uniform Rational B‑Splines,NURBS)曲面的处理,得到三维病理骨骼数据;(6)3D打印出比例为1:1的病理骨骼型。
【技术特征摘要】
1.一种基于3D打印技术的畸形膝关节骨骼模型制作方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)对患者进行连续断层CT扫描,扫描部位为上至股骨远端关节面160mm左右,下至股骨远端关节面50mm左右;(2)将获得的影像数据文件导入到交互式医学图像处理软件Mimics中,以无损压缩方式输入,对图像进行二值化和区域增长处理,分割出股骨和胫骨蒙板;(3)髌骨与胫骨在关节面处有较大的粘连,需要对蒙板在关节面附近进行手动编辑,分割后再利用区域增长与布尔运算分离出单独的股骨蒙板和胫骨蒙板;(4)对股骨蒙板和胫骨蒙板进行空腔充填处理,用二进制格式输出结构完整的病理骨骼模型;(5)将模型数据导入到逆向工程软件中,进行多边形处理和精确曲面处理,完成NURBS(Non-UniformRationalB-Splines,NURBS)曲面的处理,得到三维病理骨骼数据;(6)3D打印出比例为1:1的病理骨骼型。2.根据权利要求1所述的基于3D打印技术的畸形膝关节骨骼模型制作方法,其特征在于,在步骤(1)中,所述的CT扫描电压是130KV,扫描电流是300mA...
【专利技术属性】
技术研发人员:王素,李凯,徐亮,杨洋洋,
申请(专利权)人:四川大学,
类型:发明
国别省市:四川,51
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