一种颅骨缺损修补假体的制作方法技术

本发明专利技术公开一种颅骨缺损修补假体的制作方法。所述制作方法包括以下步骤：1）获取颅骨的CT扫描数据；2）基于CT扫描数据进行三维重建，获得颅骨三维模型；3）基于颅骨三维模型勾画缺损颅骨的骨窗，在骨窗边缘选择至少2个位置；4）在步骤3）所选取的位置，从其骨窗边缘延伸出参考弧度；5）由参考弧度生成内表面假体样板和外表面假体样板；6）由内表面样板和外表面样板进行相交运算，取二者重合部分作为颅骨修补假体三维模型；7）基于步骤6）得到的颅骨修补假体三维模型加工获得颅骨修补假体。采用该方法制作的颅骨修补假体的弧度、厚度与原来颅骨更接近，提高颅骨修补假体的精度水平，很好地恢复颅骨缺损部位原来的形貌。

A method for making prosthesis of skull defect repair

The invention discloses a method for making a prosthesis for repairing skull defects. The methods described include the following steps: 1) obtaining the CT scan data of the skull; 2) the three-dimensional reconstruction of the skull based on the CT scan data and the three-dimensional model of the skull; 3) the bone window of the skull based on the three-dimensional model of the skull, the selection of at least 2 positions at the edge of the bone window; 4) the position selected from the window side of the bone window at the edge of the bone window. The reference radians were extended; 5) the internal surface prosthesis and the outer surface prosthesis were generated by the reference radians; 6) the intersecting operation was carried out by the inner surface samples and the outer surface samples, the two reclosing parts were taken as the three-dimensional model of the skull repair prosthesis; 7) the cranial repair prosthesis was processed to obtain the skull based on the step 6). Repair prosthesis. The curvature and thickness of the prosthesis made by this method are closer to the original skull, improve the precision of the skull repair prosthesis and restore the original shape of the skull defect well.

【技术实现步骤摘要】
一种颅骨缺损修补假体的制作方法
本专利技术涉及颅骨缺损修补假体领域，更具体地，涉及一种颅骨缺损修补假体的制作方法。
技术介绍
针对脑外伤及开颅手术等导致颅骨缺损而进行修补的外科手术叫做颅骨修补术，主要是为了解决缺损区没有对脑组织的有效保护、供血障碍、脑脊液循环异常等问题，与此同时还需要解决外形修复整形的问题。颅骨成形术是神经外科最常见的手术之一，其主要目的是为了防止脑组织再次损伤，恢复颅腔密闭性，治疗颅骨缺损综合症。除此之外，还有一些重要作用：（1）脑保护作用。一般而言，直径超过3cm的颅骨缺损，只要不是位于颞肌下或枕肌下者，均建议进行修补。（2）美容作用。额眶部的颅骨缺损，即使范围很小、没有不适症状，为了恢复患者原有面貌,达到美观的要求，亦应将其修补。（3）还有防止脑萎缩作用。甚至，颅骨成形术还被证实可以改善脑电图异常、脑血流异常和其它神经障碍。综上所述，对于颅骨缺损进行颅骨修补术是十分必要的。钛网是颅骨修补术中应用最多的材料，但是钛网通常需要经过塑形后才能使用。早期传统的方法是在术中手工塑形的方法制作颅骨修复补片，术前根据患者颅骨缺损范围、外观和手术者个人经验，裁剪出一定形状的钛网，术中把钛网覆盖于骨窗缘，然后用塑形工具反复调整塑形，以达到适当的弧度，最后裁剪去多余的边缘，使之平滑。这样给手术带来了很大的不方便，使手术时间延长，增大了手术的难度，增加了感染的风险。并且，手工塑形存在形状不确定性的问题，手术结果是否美观亦很难预估。近年来，钛网修补颅骨采用数字化三维塑形，但是由于颅骨缺损区的部位、形状、大小等各不同，使用钛合金网修复后要达到与原部位完全一致仍然存在困难，特别是额骨颧突，以及眉弓等骨性突起的无毛发区，这些是颜面和五官的重要组成结构。且钛网材料本身的弹性，常会使靠近前额和颞骨以及眉弓处的塑形和固定存在困难，手术易造成修补区域和健全一侧不对称，且钛网边缘锋利易割伤皮肤，造成感染及钛网外露，部分患者还会出现弹性纤维贯穿钛网，头发出现与钛网一致的细网格，影响美观。现有技术中，也有使用除钛网以外的其他材料，通过数字化塑形制备颅骨缺损修补假体。但是获得的修补假体通常存在弧度、厚度与原来颅骨差异较大，不能很好地恢复颅骨缺损部位原来的形貌；另外还存在边缘不光滑，对缺损部位的皮肤会产生机械刺激，导致皮瓣下积血、积液和植入物裸露等并发症的发生。
技术实现思路
为了解决上述现有技术的不足，本专利技术提供一种颅骨缺损修补假体的制作方法。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：一种颅骨缺损修补假体的制作方法，包括以下步骤：1）获取颅骨的CT扫描数据；2）基于CT扫描数据进行三维重建，获得颅骨三维模型；3）基于颅骨三维模型勾画缺损骨窗，在骨窗边缘选择至少2个位置；4）在步骤3）所选取的每个位置，从其骨窗边缘延伸出一条内参考弧度和一条外参考弧度；5）由至少2条内参考弧度生成内表面假体样板，由至少2条外参考弧度生成外表面假体样板；6）由内表面假体样板和外表面假体样板进行相交运算，取二者重合部分作为颅骨修补假体的三维模型；7）基于步骤6）得到的颅骨修补假体三维模型加工获得颅骨修补假体。采用该方法能够简便地制作出颅骨修补假体，所制作出的颅骨修补假体的弧度、厚度与原来颅骨更接近，提高颅骨修补假体的精度水平，很好地恢复颅骨缺损部位原来的形貌。优选的，上述步骤3）中在骨窗边缘选择至少2个位置，其所选取的位置弧度变化程度大于骨窗边缘弧度的平均变化程度；这样的得到的参考弧度具有代表性，有利于获得更接近原来颅骨弧度的修补假体样板。优选的，所述至少2个位置，位于骨窗的左侧和/或右侧边缘附近（所述左侧、右侧是以人体的左右方向为基准），然后在每个位置沿横向（即平行于冠状面的方向）延伸出所述一条内参考弧度和一条外参考弧度；优选的，所述至少2个位置，位置之间的间隔不小于骨窗纵向（即平行于矢状面方向）尺寸的1/6。优选的，上述步骤4）中从其骨窗边缘延伸出参考弧度，具体是在指骨窗边缘的位置，沿颅骨上表面延伸出一条外表面参考弧度，沿颅骨下表面延伸出一条内表面参考弧度，即得到至少2条内表面参考弧度、至少2条外表面参考弧度。优选的，上述步骤5）由参考弧度生成内表面假体样板和外表面假体样板，其过程为：分别设定内表面假体样板和外表面假体样板的厚度，由至少2条内参考弧度向外增加所述厚度生成内表面假体样板，由至少2条外参考弧度向内增加所述厚度生成外表面假体样板，其中内表面假体样板和外表面假体样板的厚度均大于骨窗边缘颅骨的厚度。在设定厚度下，由内表面参考弧度向上增加厚度生成厚度均匀的内表面样板；在设定厚度下，由外表面参考弧度向下增加厚度生成厚度均匀的外表面样板。优选的，上述步骤6）由内表面假体样板和外表面假体样板进行相交运算，取二者重合部分作为颅骨修补假体三维模型，具体是：以内表面假体样板的下表面作为颅骨修补假体的内表面，以外表面假体样板的上表面作为颅骨修补假体的外表面，取重合部分作为颅骨修补假体三维模型。由于两个样板的厚度均大于骨窗边缘颅骨的厚度，则两个样板会发生部分重合，取重合部分，则得到弧度、厚度与原来颅骨接近的颅骨修补假体模型。所述颅骨修补假体模型厚度不均匀，并且与原始缺损颅骨边缘衔接自然、平滑过渡，此假体的厚度反映颅骨修补系统的真实厚度。优选的，通过步骤6）获得颅骨修补假体三维模型后，还包括对其进行弧度调整和边缘光滑处理。优选的，还包括以头部正中线为基准，对缺损颅骨的骨窗做镜像对称，得到位于缺损另一侧的、大小及位置均与所述骨窗完全对称的缺损颅骨的镜像模型，根据缺损颅骨的镜像模型对获得的颅骨修补假体三维模型进行弧度调整（主要是外表面弧度调整），使得颅骨修补假体的外表面弧度与完好一侧的颅骨外表面弧度相对称，从而使得缺损修补后更美观，也更接近缺损前的原始形貌。优选的，颅骨修补假体三维模型上设置有用于连接修补假体和原缺损颅骨边缘假体的搭片；和/或颅骨修补假体三维模型上开设有用于排除脑脊液的孔隙。把设计好的颅骨修补假体的三维模型导入3D打印设备进行打印或者CNC机械加工制作，得到颅骨修补假体。优选的，颅骨修补假体的材料为聚芳醚酮类材料，所述聚芳醚酮类材料为聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚醚酮、聚醚酮醚酮酮(PEKEKK)或聚醚醚酮酮(PEEKK)中的任意一种或至少两种的混合物。与现有技术相比，本专利技术技术方案的有益效果是：本专利技术的颅骨缺损修补假体的制备方法，可以使得修补假体的弧度、厚度与原来颅骨更接近，提高其精度水平，很好地恢复颅骨缺损部位原来的形貌；而且修补假体的边缘光滑，很好地解决了植入物对缺损部位皮肤的刺激问题，术后能显著减少皮瓣下积血、积液和植入物裸露等并发症的发生。本方法通过在修补假体上设计搭片，使修补假体的边缘与原部位骨窗边缘完全匹配吻合，其边缘光滑，能减少对人体的刺激，制作出的颅骨修补假体与钛网（留有约1cm的边缘用于覆盖于骨窗边缘）不同，能很好地避免了植入物翘边、边缘凸起外露等问题。附图说明图1为带有缺损的颅骨的三维重建模型的示意图。图2为颅骨修补假体三维模型的示意图。图3为带有搭片的颅骨修补假体三维模型与颅骨配合的示意图。图4为带有搭片及通孔的颅骨修补假体三维模型的示意图。图5为带有搭片及通孔的颅骨修补假体的示意图。图6为本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种颅骨缺损修补假体的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：1）获取颅骨的CT扫描数据；2）基于CT扫描数据进行三维重建，获得颅骨三维模型；3）基于颅骨三维模型勾画缺损颅骨的骨窗，在骨窗边缘选择至少2个位置；4）在步骤3）所选取的每个位置，从其骨窗边缘延伸出一条内参考弧度和一条外参考弧度；5）由至少2条内参考弧度生成内表面假体样板，由至少2条外参考弧度生成外表面假体样板；6）由内表面假体样板和外表面假体样板进行相交运算，取二者重合部分作为颅骨修补假体的三维模型；7）基于步骤6）得到的颅骨修补假体三维模型加工获得颅骨修补假体。

【技术特征摘要】
1.一种颅骨缺损修补假体的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：1）获取颅骨的CT扫描数据；2）基于CT扫描数据进行三维重建，获得颅骨三维模型；3）基于颅骨三维模型勾画缺损颅骨的骨窗，在骨窗边缘选择至少2个位置；4）在步骤3）所选取的每个位置，从其骨窗边缘延伸出一条内参考弧度和一条外参考弧度；5）由至少2条内参考弧度生成内表面假体样板，由至少2条外参考弧度生成外表面假体样板；6）由内表面假体样板和外表面假体样板进行相交运算，取二者重合部分作为颅骨修补假体的三维模型；7）基于步骤6）得到的颅骨修补假体三维模型加工获得颅骨修补假体。2.根据权利要求1所述的一种颅骨缺损修补假体的制作方法，其特征在于，上述步骤3）中在骨窗边缘选择至少2个位置，其所选取的位置弧度变化程度大于骨窗边缘弧度的平均变化程度。3.根据权利要求2所述的一种颅骨缺损修补假体的制作方法，其特征在于，所述至少2个位置，位于骨窗的左侧和/或右侧边缘附近，然后在每个位置沿横向延伸出所述一条内参考弧度和一条外参考弧度。4.根据权利要求3所述的一种颅骨缺损修补假体的制作方法，其特征在于，所述至少2个位置，位置之间的间隔不小于骨窗纵向尺寸的1/6。5.根据权利要求1所述的一种颅骨缺损修补假体的制作方法，其特征在于，上述步骤4）中从其骨窗边缘延伸出参考弧度，具体是在指骨窗边缘的位置，沿颅骨上表面延伸出一条外表面参考弧度，沿颅骨下表面延伸出一条内表面参考弧度，即得到至少2条外表面参考弧度、至少2条内表面参考弧度。6.根据权利要求5所述的一种颅骨缺损修补假体的制作方法，其特征在于，上述步骤5）由参考弧度生成内表面假体样板和外表面假体样板，其过程为：分别设定内表面假体样板和外表面假体样板的厚度，在设...

【专利技术属性】
技术研发人员：范小敏，邓坤学，袁玉宇，
申请(专利权)人：广州迈普再生医学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44