干骺组件假体的构建及制造方法、假体、设备及存储介质技术

本发明专利技术涉及一种干骺组件假体的构建及制造方法、假体、设备及存储介质，该构建方法，包括如下步骤：获取辅助干骺组件设计的骨骼模型；根据所述骨骼模型，获取辅助所述干骺组件设计的简化辅助模型，所述简化辅助模型包括所述骨骼模型的多个三维截面层；以各所述三维截面层的外轮廓作为辅助截面外轮廓，构建对应的各假体截面轮廓曲线；其中，各假体截面轮廓曲线不超出对应的辅助截面外轮廓的范围；根据各所述假体截面轮廓曲线，构建干骺组件假体模型。该构建方法采用简化辅助模型，高效可行，还为个性化植入体快速定型和迭代提供了便捷可行的数据基础。行的数据基础。行的数据基础。

【技术实现步骤摘要】
干骺组件假体的构建及制造方法、假体、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及假体制造
，特别是涉及一种干骺组件假体的构建方法、假体、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]四肢长骨干对人体全身骨骼的功能稳定性有着至关重要作用，因创伤、骨肿瘤、感染、先天畸形引起骨缺损的情况十分常见。面对四肢大段骨缺损，特别是涉及长骨干及骨骺缺损情况，目前还没有针对大段骨干、骨骺缺损修复的临床骨科产品。因此，面对部分四肢大段骨干、干骺缺损的情况，提供一种大段骨干、干骺的重建解决方案，弥补均一化、标准化的传统常规植入体的不足，以满足临床需求，是骨缺损修复领域亟需解决的问题。

技术实现思路

[0003]基于此，有必要提供一种高效、可行的干骺组件假体的构建及制造方法、假体、设备及存储介质。
[0004]本专利技术是通过如下技术方案实现的。
[0005]本专利技术的一个方面，提供了一种干骺组件假体的构建方法，包括如下步骤：
[0006]获取辅助干骺组件设计的骨骼模型；
[0007]根据所述骨骼模型数据，获取辅助所述干骺组件设计的简化辅助模型，所述简化辅助模型包括所述骨骼模型的多个三维截面层；
[0008]以各所述三维截面层的外轮廓作为辅助截面外轮廓，构建各对应的假体截面轮廓曲线；其中，各假体截面轮廓曲线不超出对应的辅助截面外轮廓的范围；
[0009]根据各所述假体截面轮廓曲线，构建干骺组件假体模型。
[0010]在其中一些实施例中，所述三维截面层不少于3个，自所述简化辅助模型的骨骺近端至骨骺远端的方向上，相邻两个所述三维截面层之间的间距逐渐增大设置。
[0011]在其中一些实施例中，以各所述三维截面层的外轮廓作为辅助截面外轮廓，构建对应的各假体截面轮廓曲线的步骤，包括如下步骤：
[0012]基于各所述辅助截面外轮廓构建平面坐标系，在所述辅助截面外轮廓之上或之内选取截面曲线控制点，构建对应的假体截面轮廓曲线。
[0013]在其中一些实施例中，所述截面曲线控制点的数量为不小于12个，其中至少4个分别位于所述平面坐标系的4个不同轴上，至少有2个位于每个象限内。
[0014]在其中一些实施例中，同一象限内的2个所述截面曲线控制点中，其中一个更靠近构成该象限的一象限轴，另一个更靠近构成该象限的另一个象限轴；
[0015]和/或，对所述截面曲线控制点在所述平面坐标系中的坐标值进行优化取整。
[0016]在其中一些实施例中，根据各所述假体截面轮廓曲线，构建干骺组件假体模型的步骤，包括如下步骤：
[0017]利用工程软件扫掠成型功能，以各所述假体截面轮廓曲线作为截面样条曲线，以
各截面样条曲线所在平面坐标系的原点连线构建空间曲线作为扫掠引导线，构建所述干骺组件假体模型；
[0018]和/或，还包括如下步骤：
[0019]采用布尔求差的方式获得所述干骺组件模型的实体部分和多孔部分，对实体与多孔交界面上的多孔边界面进行实体形式偏置，偏置距离为0.25mm～1mm；然后对所述多孔部分和偏置区域进行多孔填充后，再与所述实体部分进行布尔求和。
[0020]本专利技术的另一个方面，提供了一种干骺组件假体的制造方法，包括如下步骤：
[0021]采用上述任一项所述的构建方法，构建所述干骺组件假体；
[0022]基于所述干骺组件假体模型，制造干骺组件假体。
[0023]本专利技术的另一个方面，提供了一种干骺组件假体，采用上述的制造方法制得。
[0024]本专利技术的另一个方面，提供了一种四肢大段骨假体，包括上述的干骺组件假体、延长连接件和骨干组件，所述延长连接件的两端分别与所述干骺组件假体和所述骨干组件连接。
[0025]在其中一些实施例中，所述延长连接件的两端均设有装配凹槽，所述干骺组件假体和所述骨干组件均设有用于与所述装配凹槽配合的装配凸台；
[0026]其中，所述装配凸台的拔模角为1
°
至3
°
；
[0027]和/或，相互匹配的装配凹槽和装配凸台配合到极限位置时，所述装配凸台的顶面和所述装配凹槽的底面之间具有1mm至3mm的配合空隙。
[0028]本专利技术的另一个方面，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一项所述方法的步骤。
[0029]本专利技术的另一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述的方法的步骤。
[0030]上述干骺组件假体的构建及制造方法，其可根据四肢大段骨的干骺组件的骨骼模型，将干骺组件的多个三维截面层转成参数可调可控表达的各假体截面轮廓曲线，进而可构建得到个性化的干骺组件假体模型。该构建方法采用简化辅助模型，高效可行，还为个性化植入体快速定型和迭代提供了便捷可行的数据基础。该构建方法既可适用于均一化、标准化的干骺组件假体，也适用于定制化的干骺组件假体。如此为干骺组件假体、四肢大段骨假体提供了一种高效、可行的制造途径。
附图说明
[0031]图1是标准成年骨骼模型示意图；
[0032]图2是图1中简化辅助模型示意图；
[0033]图3是图2中的简化辅助模型中的一个三维截面层的平面示意图；
[0034]图4是基于图3所示的三维截面层构建对应的初步假体截面轮廓曲线的示意图；
[0035]图5是基于图4所示的初步假体截面轮廓曲线的截面曲线控制点优化示意图；
[0036]图6是基于图5所示的截面曲线控制点取整示意图；
[0037]图7是基于图1的简化辅助模型构建的各假体截面轮廓曲线示意图；
[0038]图8为基于图7构建的干骺端组件模型与简化辅助模型一视角的对比示意图；
[0039]图9为基于图7构建的干骺端组件模型与简化辅助模型又一视角的对比示意图；
[0040]图10为一实施例的干骺端组件与延长连接件一视角的装配示意图；
[0041]图11为图10所示的干骺端组件与延长连接件又一视角的装配示意图
[0042]图12为一实施例的干骺端组件与延长连接件一视角的的装配剖视图；
[0043]图13为一实施例的干骺端组件与延长连接件又一视角的装配剖视图；
[0044]图14为骨干组件、延长连接件、干骺组件的实体部分与多孔部分的界面融合相交区域的示意图；
[0045]图15为图14所示的骨干组件的实体部分与多孔部分的界面融合相交区域C1的局部示意图；
[0046]图16为图14所示的延长连接件的实体部分与多孔部分的界面融合相交区域C2的局部示意图；
[0047]图17为图14所示的干骺组件的实体部分与多孔部分的界面融合相交区域C3的局部示意图。
具体实施方式
[0048]为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种干骺组件假体的构建方法，其特征在于，包括如下步骤：获取辅助干骺组件设计的骨骼模型；根据所述骨骼模型，获取辅助所述干骺组件设计的简化辅助模型，所述简化辅助模型包括所述骨骼模型的多个三维截面层；以各所述三维截面层的外轮廓作为辅助截面外轮廓，构建各对应的假体截面轮廓曲线；其中，各假体截面轮廓曲线不超出对应的辅助截面外轮廓的范围；根据各所述假体截面轮廓曲线，构建干骺组件假体模型。2.如权利要求1所述的构建方法，其特征在于，所述三维截面层不少于3个，自所述简化辅助模型的骨骺近端至骨骺远端的方向上，相邻两个所述三维截面层之间的间距逐渐增大设置。3.如权利要求1所述的构建方法，其特征在于，以各所述三维截面层的外轮廓作为辅助截面外轮廓，构建对应的各假体截面轮廓曲线的步骤，包括如下步骤：基于各所述辅助截面外轮廓构建平面坐标系，在所述辅助截面外轮廓之上或之内选取截面曲线控制点，构建对应的假体截面轮廓曲线。4.如权利要求3所述的构建方法，其特征在于，所述截面曲线控制点的数量为不小于12个，其中至少4个分别位于所述平面坐标系的4个不同轴上，至少有2个位于每个象限内。5.如权利要求4所述的构建方法，其特征在于，同一象限内的2个所述截面曲线控制点中，其中一个更靠近构成该象限的一象限轴，另一个更靠近构成该象限的另一个象限轴；和/或，对所述截面曲线控制点在所述平面坐标系中的坐标值进行优化取整。6.如权利要求1至5任一项所述的构建方法，其特征在于，根据各所述假体截面轮廓曲线，构建干骺组件假体模型的步骤，包括如下步骤：利用工程软件扫掠成型功能，以各所述假体截面轮廓曲线作为截面样条曲线，以各截面样条曲线所在平面坐标系的原点连线构建...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪强兵，郭瑜，冯科瀚，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：