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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及医学建模,特别是涉及一种骨组织植入物及其模型的生成方法和装置。
技术介绍
1、在人造关节
,通常采用金属材料来制作关节假体,金属材料的弹性模量与人体骨组织存在较大差异,容易引起应力屏蔽效应,导致假体植入后,新生骨组织长入困难,甚至引起骨缺损,导致假体固定力不足,存在假体松动的风险。
2、现有技术中,采用多孔结构来减少应力屏蔽影响,多孔结构可以增加假体与人体骨组织的接触面积,为新生骨组织的长入提供空间基础和物质基础。然而,目前通常采用的是规则多孔结构,力学性能呈现各向异性,无法在结构特征和力学特征上与人体骨组织良好适配,仍然存在假体松动的风险。
技术实现思路
1、基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够与人体骨组织良好适配的骨组织植入物及其模型的生成方法、装置、计算机设备和计算机可读存储介质。
2、第一方面,本申请提供了一种骨组织植入物模型生成方法。所述方法包括:
3、获取待植入部位的原生骨模型;
4、将所述原生骨模型,分割为原生骨单元;
5、确定所述原生骨单元对应的仿生骨单元;所述仿生骨单元的骨组织特征与所述原生骨单元的骨组织特征相匹配;
6、根据所述仿生骨单元,生成所述待植入部位的骨组织植入物模型。
7、在其中一个实施例中,所述确定所述原生骨单元对应的仿生骨单元,包括:
8、根据仿生骨单元的单元参数与骨组织特征之间预设的映射关系,调节仿生骨单元的单元参数,使调节后的
9、根据所述调节后的仿生骨单元的单元参数,确定所述仿生骨单元。
10、在其中一个实施例中,所述仿生骨单元的骨组织特征包括第一骨组织特征和第二骨组织特征,所述仿生骨单元的单元参数包括第一单元参数和第二单元参数;所述根据仿生骨单元的单元参数与骨组织特征之间预设的映射关系,调节仿生骨单元的单元参数,使调节后的仿生骨单元的骨组织特征与所述原生骨单元的骨组织特征相匹配,包括:
11、根据所述映射关系,调节仿生骨单元的第一单元参数和第二单元参数,使调节后的仿生骨单元的第一骨组织特征和第二骨组织特征分别与所述原生骨单元的第一骨组织特征和第二骨组织特征相匹配。
12、在其中一个实施例中,所述仿生骨单元的单元参数还包括第三单元参数;所述根据仿生骨单元的单元参数与骨组织特征之间预设的映射关系,调节仿生骨单元的单元参数,使调节后的仿生骨单元的骨组织特征与所述原生骨单元的骨组织特征相匹配,还包括:
13、根据所述映射关系,调节仿生骨单元的第一单元参数、第二单元参数和第三单元参数,使调节后的仿生骨单元的第一骨组织特征和第二骨组织特征分别与所述原生骨单元的第一骨组织特征和第二骨组织特征相匹配。
14、在其中一个实施例中,所述第一骨组织特征包括孔隙率,所述第二骨组织特征包括空间弹性模量;所述第一单元参数包括所述仿生骨单元中丝杆的数量和/或所述仿生骨单元中丝杆的丝径,所述第二单元参数包括所述仿生骨单元的体心位置,所述第三单元参数包括所述仿生骨单元的单胞尺寸。
15、在其中一个实施例中,所述仿生骨单元中包括至少三个丝杆,所述仿生骨单元中各所述丝杆的丝径不全相等。
16、在其中一个实施例中,所述第二骨组织特征至少包含第一特征分量、第二特征分量和第三特征分量,所述第一特征分量、第二特征分量和第三特征分量相互垂直。
17、在其中一个实施例中,所述根据所述仿生骨单元,生成所述待植入部位的骨组织植入物模型,包括:
18、根据所述仿生骨单元,生成所述待植入部位的仿生骨组织结构;
19、根据所述待植入部位的缺损形状,对所述仿生骨组织结构进行截取,得到所述待植入部位的骨组织植入物模型。
20、第二方面,本申请提供了一种骨组织植入物生成方法。所述方法包括:
21、根据上述各骨组织植入物模型生成方法实施例中的步骤得到待植入部位的骨组织植入物模型;在所述骨组织植入物模型生成过程中实现以下步骤:获取待植入部位的原生骨模型;将所述原生骨模型,分割为原生骨单元;确定所述原生骨单元对应的仿生骨单元;所述仿生骨单元的骨组织特征与所述原生骨单元的骨组织特征相匹配;根据所述仿生骨单元,生成所述待植入部位的骨组织植入物模型;
22、根据所述骨组织植入物模型进行制造,得到所述待植入部位的骨组织植入物。
23、第三方面,本申请提供了一种骨组织植入物,用于植入缺损部位。所述骨组织植入物根据上述各骨组织植入物生成方法实施例中的步骤得到;在所述骨组织植入物生成过程中实现以下步骤:根据上述各骨组织植入物模型生成方法实施例中的步骤得到缺损部位的骨组织植入物模型;根据所述骨组织植入物模型进行制造,得到所述缺损部位的骨组织植入物;在所述骨组织植入物模型生成过程中实现以下步骤:获取所述缺损部位的原生骨模型;将所述原生骨模型,分割为原生骨单元;确定所述原生骨单元对应的仿生骨单元;所述仿生骨单元的骨组织特征与所述原生骨单元的骨组织特征相匹配;根据所述仿生骨单元,生成所述缺损部位的骨组织植入物模型。
24、第四方面,本申请还提供了一种骨组织植入物模型装置。所述装置包括:
25、获取模块,用于获取待植入部位的原生骨模型;
26、分割模块,用于将所述原生骨模型,分割为原生骨单元;
27、确定模块,用于确定所述原生骨单元对应的仿生骨单元;所述仿生骨单元的骨组织特征与所述原生骨单元的骨组织特征相匹配;
28、生成模块,用于根据所述仿生骨单元,生成所述待植入部位的骨组织植入物模型。
29、第五方面,本申请还提供了一种骨组织植入物生成装置。所述装置包括:
30、模型获取模块,用于根据上述各骨组织植入物模型生成方法实施例中的步骤得到待植入部位的骨组织植入物模型;在所述骨组织植入物模型生成过程中实现以下步骤:获取待植入部位的原生骨模型;将所述原生骨模型,分割为原生骨单元;确定所述原生骨单元对应的仿生骨单元;所述仿生骨单元的骨组织特征与所述原生骨单元的骨组织特征相匹配;根据所述仿生骨单元,生成所述待植入部位的骨组织植入物模型;
31、制造模块,用于根据所述骨组织植入物模型进行制造,得到所述待植入部位的骨组织植入物。
32、第六方面,本申请还提供了一种计算机设备。所述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以下步骤:
33、获取待植入部位的原生骨模型;
34、将所述原生骨模型,分割为原生骨单元;
35、确定所述原生骨单元对应的仿生骨单元;所述仿生骨单元的骨组织特征与所述原生骨单元的骨组织特征相匹配;
36、根据所述仿生骨单元,生成所述待植入部位的骨组织植入物模型。
37、第七方面,本申请还提供了一本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种骨组织植入物模型生成方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定所述原生骨单元对应的仿生骨单元,包括:
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述仿生骨单元的骨组织特征包括第一骨组织特征和第二骨组织特征,所述仿生骨单元的单元参数包括第一单元参数和第二单元参数;所述根据仿生骨单元的单元参数与骨组织特征之间预设的映射关系,调节仿生骨单元的单元参数,使调节后的仿生骨单元的骨组织特征与所述原生骨单元的骨组织特征相匹配,包括:
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述仿生骨单元的单元参数还包括第三单元参数;所述根据仿生骨单元的单元参数与骨组织特征之间预设的映射关系,调节仿生骨单元的单元参数,使调节后的仿生骨单元的骨组织特征与所述原生骨单元的骨组织特征相匹配,还包括:
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述第一骨组织特征包括孔隙率,所述第二骨组织特征包括空间弹性模量;所述第一单元参数包括所述仿生骨单元中丝杆的数量和/或所述仿生骨单元中丝杆的丝径,所述第二单元参数包括所述仿生骨单元
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述仿生骨单元中包括至少三个丝杆,所述仿生骨单元中各所述丝杆的丝径不全相等。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述第二骨组织特征至少包含第一特征分量、第二特征分量和第三特征分量,所述第一特征分量、第二特征分量和第三特征分量相互垂直。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述仿生骨单元,生成所述待植入部位的骨组织植入物模型,包括:
9.一种骨组织植入物生成方法,其特征在于,所述方法包括:
10.一种骨组织植入物,用于植入缺损部位,其特征在于,根据权利要求9中所述的骨组织植入物生成方法得到。
11.一种骨组织植入物模型生成装置,其特征在于,所述装置包括:
12.一种骨组织植入物生成装置,其特征在于,所述装置包括:
13.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至9中任一项所述的方法的步骤。
14.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至9中任一项所述的方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种骨组织植入物模型生成方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定所述原生骨单元对应的仿生骨单元,包括:
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述仿生骨单元的骨组织特征包括第一骨组织特征和第二骨组织特征,所述仿生骨单元的单元参数包括第一单元参数和第二单元参数;所述根据仿生骨单元的单元参数与骨组织特征之间预设的映射关系,调节仿生骨单元的单元参数,使调节后的仿生骨单元的骨组织特征与所述原生骨单元的骨组织特征相匹配,包括:
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述仿生骨单元的单元参数还包括第三单元参数;所述根据仿生骨单元的单元参数与骨组织特征之间预设的映射关系,调节仿生骨单元的单元参数,使调节后的仿生骨单元的骨组织特征与所述原生骨单元的骨组织特征相匹配,还包括:
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述第一骨组织特征包括孔隙率,所述第二骨组织特征包括空间弹性模量;所述第一单元参数包括所述仿生骨单元中丝杆的数量和/或所述仿生骨单元中丝杆的丝径,所述第二单元参数包括所述仿生骨单元的体心位置,所述第三单元参数包括所述仿生骨单元的单胞尺寸。
6....
【专利技术属性】
技术研发人员:单存清,陈夕辉,李超宁,徐寒冬,
申请(专利权)人:武汉联影智融医疗科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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