用于生成特定于患者形貌的接骨板的数字模型的方法技术

本发明专利技术公开了一种用于生成接骨板的方法，该方法包括：获得骨模型，该骨模型表示骨并且根据对应于该骨的成像数据生成；确定该骨模型中的一组虚拟进入位置；以及基于该骨模型和虚拟进入位置中的所有虚拟进入位置来构建与该骨模型相邻的虚拟表面。骨模型相邻的虚拟表面。骨模型相邻的虚拟表面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于生成特定于患者形貌的接骨板的数字模型的方法


[0001]本公开涉及用于制造接骨板的方法以及以这种方式制造的接骨板。
现有技术
[0002]接受外科医生或操作者护理的用户或患者经常用一致的方法进行治疗，尤其是在进行普通外科手术时。这种方法扩展到用于每个患者的植入物或装置，即使每个患者各有不同。这部分地因为，由于成本、时间和技术限制，生产针对每个患者定制的材料是不切实际的。
[0003]这里提供的背景的描述旨在提供本公开背景的一般概述。本专利技术所述专利技术人的著作，就其在本部分中描述的范围而言，以及在提交时说明书中不能被认为形成现有技术的一部分的那些方面，在本公开的上下文中不被明确地或隐含地承认为现有技术的一部分。

技术实现思路

[0004]根据本专利技术的第一方面，提出了一种用于生成适于固定在骨上的接骨板的方法，该方法包括以下步骤：获得根据对应于骨的数据成像生成的表示骨的骨模型；确定骨模型上的一组虚拟进入点；基于骨模型和一组虚拟进入点来生成与骨模型相邻的虚拟表面；基于虚拟表面来生成接骨板模型；沿接骨板模型在一组虚拟进入点中的每个虚拟进入点处创建虚拟孔；将接骨板模型发送到接骨板制造机。
[0005]在本说明书中，骨模型旨在实现骨的真实2D或3D表示，也就是说，其不包括数学建模类型的任何近似。
[0006]有利地，一组虚拟进入点可指示螺杆被插入骨中的位置。
[0007]优选地，骨模型是三维的。
[0008]该方法还可包括从成像设备获得对应于骨的成像数据的步骤。<br/>[0009]虚拟表面可包括虚拟进入位置中的所有虚拟进入位置，螺杆是多个螺杆中的一个螺杆，并且虚拟孔是多个孔中的一个孔。
[0010]接骨板模型可包括由虚拟表面限定的虚拟面和通过虚拟面的挤出限定的厚度。
[0011]该方法还可包括生成包括骨模型的虚拟场景，其中接骨板模型压靠在骨模型上并且定位成使得接骨板模型的虚拟面与虚拟表面重合；并且其中生成接骨板模型并且随后制造定制的接骨板使得外科医生不必在手术期间修改板。
[0012]有利地，虚拟表面可根据连续地穿过基准点的虚拟母线曲线电子地确定，基准点被确定为一组虚拟进入点的中心以及设置在虚拟母线曲线的每一侧上的至少两条侧向虚拟曲线的中心。
[0013]根据一种可能性，基准点包括纵向末端，虚拟母线曲线连续地穿过纵向末端中的一个纵向末端、所有虚拟进入点的中心以及纵向末端中的另一个纵向末端。
[0014]虚拟母线曲线可以是穿过基准点的短程线型样条曲线。
[0015]侧向虚拟曲线可以是穿过基准点的图像的短程线状样条曲线，并且图像可通过距
离的平移获得，该距离是螺杆在最大直径处的宽度的函数，该平移与接骨板模型的轴线垂直并且与骨模型的虚拟表面相切。
[0016]侧向虚拟曲线可以是在虚拟母线曲线的任一侧上间隔开预定距离并且投影到骨的虚拟表面上的虚拟曲线。
[0017]该方法还可包括通过在接骨板模型的纵向末端处向接骨板模型添加虚拟圆角来确定中间接骨板模型，其中通过修改中间接骨板模型来确定接骨板模型。
[0018]接骨板制造机可以是增材或减材制造机。
[0019]制造的接骨板可以由医用级材料制成。
[0020]接骨板制造机可使用激光烧结或三维打印，并且位于远离建模的位置。
[0021]根据本专利技术的第二方面，提出了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括指令，当由计算机执行程序时，这些指令使计算机实现根据本专利技术的第一方面所述的方法的步骤或其改进中的一个或多个步骤。
[0022]根据本专利技术的第三方面，提出了一种计算机可读记录介质，该计算机可读记录介质包括指令，当由计算机执行时，这些指令使计算机实现根据本专利技术的第一方面所述的方法的步骤或其改进中的一个或多个步骤。
[0023]根据本专利技术的第四方面，提供了一种用于生成外科模型的方法，该方法包括以下步骤：获得成像数据；基于骨成像数据来生成骨模型；使用骨模型在骨模型的面上构建虚拟表面；接收骨模型上的钻孔位置；基于虚拟表面和钻孔位置来生成外科模型；将外科模型发送到外科模型制造机。
[0024]外科模型可例如是接骨板模型、外科引导件、或接骨板模型和外科引导件两者。
[0025]外科模型制造机可以是增材或减材制造机。
[0026]制造的外科模型可以由医用级材料制成。
[0027]根据本专利技术的第四方面，提出了一种用于生成外科模型的系统，该系统包括：图形用户界面；至少一个处理器；和耦接到至少一个处理器的存储器，其中存储器存储由该至少一个处理器执行的指令。
[0028]指令包括执行以下步骤：从对应于骨的成像数据检索骨模型；经由屏幕显示骨模型；经由显示器接收指示骨模型上的虚拟进入位置的数据；基于骨模型和虚拟进入位置来构建与骨模型相邻的虚拟表面；基于虚拟表面来创建接骨板模型；在接骨板模型上的虚拟进入位置处钻出虚拟孔；以及将接骨板模型发送到板模型存储装置。
[0029]接骨板模型可包括由虚拟表面限定的虚拟面和通过虚拟面的挤出限定的厚度。
[0030]指令可包括执行以下步骤：生成包括骨模型的虚拟场景，其中接骨板模型压靠在骨模型上并且定位成使得接骨板模型的虚拟面与虚拟表面重合，并且其中生成接骨板模型并且随后制造定制的接骨板使得外科医生不必在手术期间修改板。
[0031]虚拟表面可根据连续地穿过基准点的虚拟母线曲线电子地确定，基准点被确定为钻孔位置的中心以及设置在虚拟母线曲线的每一侧上的至少两条侧向虚拟曲线的中心。
[0032]基准点可包括纵向末端，虚拟母线曲线连续地穿过纵向末端中的一个纵向末端、钻孔位置的中心和纵向末端中的另一个纵向末端。
附图说明
[0033]本公开的另外的特征和优点将从以下详细描述变得明显，这些特征和优点可参考附图来理解，在附图中：
[0034]图1是其中定位有虚拟螺杆的三维骨模型的表示的透视图，
[0035]图2是类似于图1的视图，虚拟螺杆从骨移除，仅在骨的表面上留下虚拟螺杆的虚拟进入点的痕迹。
[0036]图3是类似于图2的视图，其还包括纵向末端。
[0037]图4是类似于图3的视图，其还包括穿过基准点的母线曲线。
[0038]图5是类似于图4的视图，其还包括围绕母线曲线的两条侧向曲线。
[0039]图6是类似于图5的视图，其包括由图4的两条侧向曲线确定的虚拟表面。
[0040]图7包括类似于图1的三个子图，其包括三维骨模型和接骨板的模型。
[0041]图8包括类似于图1的两个子图，其包括三维骨模型和穿孔接骨板的模型。
[0042]图9示出了穿孔板的三维模型。
[0043]图10是根据本公开的板生成系统的高级框图。
[0044]图11是创建穿孔接骨板的增材制造机的示例。
[0045]图12是描述穿孔接骨板模型的生成的流程图。
[0046]由于这些实施方案在性质上不是限制性的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于生成适于固定到骨的接骨板的方法，所述方法包括计算单元，所述计算单元被配置为实现以下步骤：
·
从成像设备获得(404)根据对应于骨的成像数据生成的表示所述骨的骨模型(10)；
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确定(408)所述骨模型上的一组虚拟进入点(12,14)；
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基于所述骨模型和所述一组虚拟进入点来生成(412)与所述骨模型相邻的虚拟表面(30)；
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基于所述虚拟表面来生成(416)接骨板模型(40)；
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沿所述接骨板模型在所述一组虚拟进入点中的每个虚拟进入点处创建虚拟孔；以及
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将所述接骨板模型发送(420)到接骨板制造机(108)。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述一组虚拟进入点(12)指示螺杆被插入所述骨中的位置。3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述骨模型(10)是三维的。4.根据前述权利要求中的一项所述的方法，还包括从成像设备(102)获得对应于所述骨的成像数据的步骤。5.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其中所述虚拟表面包括虚拟进入位置中的所有虚拟进入位置，螺杆是多个螺杆中的一个螺杆，并且所述虚拟孔是多个孔中的一个孔。6.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其中所述接骨板模型(40)包括由所述虚拟表面(30)限定的虚拟面和通过所述虚拟面的挤出限定的厚度。7.根据前述权利要求中的一项所述的方法，还包括：
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生成(420)包括所述骨模型的虚拟场景，其中所述接骨板模型压靠在所述骨模型上并且定位成使得所述接骨板模型(40)的虚拟面(42)与所述虚拟表面(30)重合，其中生成接骨板模型并且随后制造定制的接骨板使得外科医生不必在手术期间修改所述板。8.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其中所述虚拟表面是根据连续地穿过基准点的虚拟母线曲线(32)电子地确定的，所述基准点被确定为所述一组虚拟进入点的中心以及设置在所述虚拟母线曲线的每一侧上的至少两条侧向虚拟曲线的中心。9.根据前述权利要求所述的方法，其中所述基准点包括纵向末端(14)，所述虚拟母线曲线(32)连续地穿过所述纵向末端中的一个纵向末端、所有所述虚拟进入点的所述中心以及所述纵向末端中的另一个纵向末端。10.根据权利要求8所述的方法，其中所述虚拟母线曲线(32)是穿过所述基准点的短程线型样条曲线。11.根据权利要求8所述的方法，其中所述侧向虚拟曲线(34,36)是穿过所述基准点的图像的短程线状样条曲线，并且其中所述图像是通过距离的平移获得的，所述距离是螺杆在最大直径处的宽度的函数，所述平移与所述接骨板模型的轴线垂直并且与所述骨模型的所述虚拟表面相切。12.根据权利要求8所述的方法，其中所述侧向虚拟曲线(34,36)是在所述虚拟母线曲线(32)的任一侧上间隔开预定距离并且投影到所述骨的...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：安贝斯医疗，
类型：发明
国别省市：