一种个性化全膝关节植入假体逆向设计与制造方法

摘要

本发明公开了一种个性化全膝关节植入假体逆向设计与制造方法，包括：（1）基于病患者膝关节的标准医学图像CT/MRI扫描原始数据，重建膝关节骨骼立体数字化模型；（2）设计膝关节植入假体的三维CAD数据模型；（3）对上述膝关节植入假体三维CAD数据模型进行处理，获得膝关节植入假体的多层切片二维CAD数据模型；（4）将多层切片二维CAD数据模型文件导入激光选区熔化3D打印设备，制得所述膝关节植入假体蜡模；（5）获得膝关节植入假体的铸型。本发明根据国人膝关节形态结构进行适用设计，结合快速成型技术实现铸造生产制造，不仅能大大提高生产效率，减少成本，且能根据医生的治疗意见随时改进植入假体的设计方案，实现定制化设计、个性化治疗。

主权项

一种个性化全膝关节植入假体逆向设计与制造方法，其特征在于，包括下述步骤：S1、基于病患者膝关节的标准医学图像CT/MRI扫描原始数据，通过图像分割、编辑、三维计算处理，完成患者膝关节骨骼立体数字化模型的提取，以CAD数据形式存储；S2、根据患者个体情况进行数字化虚拟截骨，医生根据患者情况，直接对数字化原生骨形态模型进行截骨操作，且截骨过程与真实手术方案相同；S3、将截除骨块拼合，还原原生骨形态，形成股骨截除骨模型，将胫骨截除去骨模型与半月板形态拼合，形成胫骨截除骨模型；S4、对股骨与胫骨垫片配合曲面形态优化，将股骨远端原生骨曲面形态以及胫骨截除去骨模型与半月板形态拼合曲面进行光顺，形成光滑的股骨曲面形态以及其相应配合的胫骨配合曲面，得到膝关节植入假体三维CAD数据模型；S5、对上述膝关节植入假体三维CAD数据模型导入快速成型辅助软件中进行处理，包括摆放定位、添加支撑、切片分层，获得膝关节植入假体的多层切片二维CAD数据模型；S6、将膝关节植入假体的多层切片二维CAD数据模型文件导入激光选区熔化3D打印设备，设置加工工艺参数，对石蜡粉末进行激光选区熔化快速成型，从而制得所述膝关节植入假体蜡模；S7、利用快速成型膝关节植入假体蜡模采用精密熔模铸造的方式实现个性化金属膝关节植入假体的生产制造。