一种骶骨假体模型的构建方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种骶骨假体模型的构建方法、装置、设备及存储介质，该方法包括：基于获取到的骶骨缺失模型，确定骶骨假体的整体骶骨结构，并基于整体骶骨结构，确定骶骨假体的优化骶骨结构；基于预设优化参数，对优化骶骨结构进行拓扑优化操作，得到骶骨假体的核心主体模型和多孔骶骨结构；基于预设填充参数，对多孔骶骨结构执行多孔填充操作，得到骶骨假体的多孔结构模型；基于核心主体模型和多孔结构模型，确定骶骨缺失模型对应的骶骨假体模型。本发明专利技术实施例通过优化骶骨假体的核心主体模型及多孔骶骨结构的空间合理布局，最终获得满足力学要求的骶骨假体模型，提高了骶骨假体与患者之间的力学适配性。者之间的力学适配性。者之间的力学适配性。

【技术实现步骤摘要】
一种骶骨假体模型的构建方法、装置、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及医疗器械
，尤其涉及一种骶骨假体模型的构建方法、装置、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]骶骨在人体腰下部，是组成骨盆的重要骨结构，起到了支撑和连接的作用。原发恶性肿瘤或者突发重创，可能会导致患者需要进行骶骨切除手术，骶骨切除后的修复重建方法主要有三种，分别为钉棒系统的机械固定、钉棒系统与植骨结合的生物固定以及骶骨假体。
[0003]骶骨假体作为一种可个性化定制的材料受到了广泛的应用。为实现在保证骶骨假体的支撑力的同时，降低骶骨假体的重量的目的，骶骨假体模型中通常会设置具备一定孔隙率的多孔结构。但现有的多孔结构的具体位置大多是根据个人经验自定义设置的，其科学性以及与不同患者之间的适配性都较差。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种骶骨假体模型的构建方法、装置、设备及存储介质，以解决核心主体与多孔结构的空间分布不合理的问题，以满足假体服役的个性化力学需求，提高骶骨假体与患者之间的适配性。
[0005]根据本专利技术的一方面，提供了一种骶骨假体模型的构建方法，该方法包括：
[0006]基于获取到的骶骨缺失模型，确定骶骨假体的整体骶骨结构，并基于所述整体骶骨结构，确定骶骨假体的优化骶骨结构；
[0007]基于预设优化参数，对所述优化骶骨结构进行拓扑优化操作，得到骶骨假体的核心主体模型和多孔骶骨结构；
[0008]基于预设填充参数，对所述多孔骶骨结构执行多孔填充操作，得到骶骨假体的多孔结构模型；
[0009]基于所述核心主体模型和多孔结构模型，确定所述骶骨缺失模型对应的骶骨假体模型。
[0010]根据本专利技术的另一方面，提供了一种骶骨假体模型的构建装置，该装置包括：
[0011]优化骶骨结构确定模块，用于基于获取到的骶骨缺失模型，确定骶骨假体的整体骶骨结构，并基于所述整体骶骨结构，确定骶骨假体的优化骶骨结构；
[0012]多孔骶骨结构确定模块，用于基于预设优化参数，对所述优化骶骨结构进行拓扑优化操作，得到骶骨假体的核心主体模型和多孔骶骨结构；
[0013]多孔结构模型确定模块，用于基于预设填充参数，对所述多孔骶骨结构执行多孔填充操作，得到骶骨假体的多孔结构模型；
[0014]骶骨假体模型确定模块，用于基于所述核心主体模型和多孔结构模型，确定所述骶骨缺失模型对应的骶骨假体模型。
[0015]根据本专利技术的另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：
[0016]至少一个处理器；以及
[0017]与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
[0018]所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本专利技术任一实施例所述的骶骨假体模型的构建方法。
[0019]根据本专利技术的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本专利技术任一实施例所述的骶骨假体模型的构建方法。
[0020]本专利技术实施例的技术方案，通过基于获取到的骶骨缺失模型，确定骶骨假体的整体骶骨结构，并基于所述整体骶骨结构，确定骶骨假体的优化骶骨结构，基于预设优化参数，对所述优化骶骨结构进行拓扑优化操作，得到骶骨假体的核心主体模型和多孔骶骨结构，解决了核心主体与多孔结构的空间分布不合理的问题，本专利技术实施例针对不同患者的不同骶骨的整体骶骨结构，可以自动优化设计出与各整体骶骨结构分别对应的核心主体模型及多孔结构模型，在保证骶骨假体满足人体内服役力学需求的同时，尽可能的减轻了骶骨假体的重量，以及提高了骶骨假体与患者之间的力学适配性，进而确保了骶骨假体植入后的稳定性。
[0021]应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本专利技术的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本专利技术的范围。本专利技术的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1是根据本专利技术实施例一提供的一种骶骨假体模型的结构示意图；
[0024]图2是根据本专利技术实施例一提供的一种固定结构模型的结构示意图；
[0025]图3是根据本专利技术实施例二提供的一种骶骨假体模型的构建方法的流程图；
[0026]图4A是根据本专利技术实施例二提供的一种整体骶骨结构的结构示意图；
[0027]图4B是根据本专利技术实施例二提供的一种优化骶骨结构的结构示意图；
[0028]图4C是根据本专利技术实施例二提供的一种核心主体模型的结构示意图；
[0029]图4D是根据本专利技术实施例二提供的一种核心主体模型和多孔骶骨结构的结构示意图；
[0030]图4E是根据本专利技术实施例二提供的一种实体部模型的结构示意图；
[0031]图5是根据本专利技术实施例三提供的一种骶骨假体模型的构建方法的流程图；
[0032]图6是根据本专利技术实施例三提供的一种骶骨假体成品在人体内服役的示意图；
[0033]图7是根据本专利技术实施例四提供的一种骶骨假体模型的构建装置的结构示意图；
[0034]图8是根据本专利技术实施例五提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0035]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0036]需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0037]实施例一
[0038]图1是根据本专利技术实施例一提供的一种骶骨假体模型的结构示意图。具体的，图1中的A图示出的是骶骨假体模型的正视图，图1中的B图示出的是骶骨假体模型的后视图。在本实施例中，骶骨假体模型呈“人”字形状结构，骶骨假体模型的表面包含骨接触面和软组织接触面04，其中，骨接触面包含骶椎接触面01和骶髂接触面，骶髂接触面包括左骶髂接触面02和右骶髂接触面03。
[0039]在一个实施例中，可选的，骶骨假体模型包括实体部模型和多孔结构模型08；其中，实体部模型包括核心主体模型和固定结构模型，固定结构模型包括导向固定孔06和加强本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种骶骨假体模型的构建方法，其特征在于，包括：基于获取到的骶骨缺失模型，确定骶骨假体的整体骶骨结构，并基于所述整体骶骨结构，确定骶骨假体的优化骶骨结构；基于预设优化参数，对所述优化骶骨结构进行拓扑优化操作，得到骶骨假体的核心主体模型和多孔骶骨结构；基于预设填充参数，对所述多孔骶骨结构执行多孔填充操作，得到骶骨假体的多孔结构模型；基于所述核心主体模型和多孔结构模型，确定所述骶骨缺失模型对应的骶骨假体模型。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于预设优化参数，对所述优化骶骨结构进行拓扑优化操作，得到骶骨假体的核心主体模型和多孔骶骨结构，包括：基于预设优化参数，对所述优化骶骨结构进行拓扑优化操作，得到骶骨假体的核心主体模型；将所述优化骶骨结构和所述核心主体模型进行布尔求差计算，得到骶骨假体的多孔骶骨结构。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设优化参数包括骶骨假体材料、骶骨假体材料参数、网格划分参数、工况参数和优化目标参数中至少一种。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述整体骶骨结构，确定骶骨假体的优化骶骨结构，包括：基于所述整体骶骨结构和预设固定参数，确定所述骶骨假体的固定结构模型；其中，所述固定结构模型包括导向固定孔和加强筋；将所述整体骶骨结构和所述固定结构模型进行布尔求差计算，得到骶骨假体的优化骶骨结构。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设填充参数包括孔隙率范围、多孔孔径范围、单胞元结构类型以及与所述单胞元结构类型对应的结构尺寸；其中，所述孔隙率范围为65％
‑
85％，多孔孔径范围为300
‑
700um。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述的方法，其特征在于，所述基于获取到的骶骨缺失模型，确定骶骨假体的整体骶骨结构，包括：获取目标对象的骨盆医学影像，并对所述骨盆医学影像执行三维重建以及预处理操作，得到骶骨缺失...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪强兵，郭瑜，冯科瀚，龙学湖，张莹，郑晓川，
申请(专利权)人：广州赛隆增材制造有限责任公司，
类型：发明
国别省市：