[发明专利]一种3D打印骨科固定器械的制备方法

权利要求书

1.一种3D打印骨科固定器械的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，

S1、colles骨折部位三维模型重建，

依据患者术前CT及MRI扫描二维图像进行桡骨处的三维模型重建；

S2、定制骨科固定系统的设计，

比照正常桡骨，colles骨折部位三维模型即桡骨的缺损部位进行修正后，建立骨科固定系统的三维数字模型，并将数据转换为工业计算机辅助设计和制造软件能够识别的数据；

S3、定制骨科固定系统的加工，

运用3D打印机打印出colles骨折部位的骨科固定系统；

S4、骨科固定器械材料的强度检测及优化，

运用生物力学试验机测量计算3D打印骨科固定系统的材料学参数，利用有限元分析检测骨科固定系统的强度。

2.根据权利要求1所述的3D打印骨科固定器械的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，使用螺旋CT，以1mm的间隔，沿轴向进行断层扫描，扫描结果导入三维重建软件Mimics，进行组织切割，获取骨、皮肤、肌肉三维模型，结果导入Solidworks软件中建立骨折手臂三维模型，并虚拟切割出骨折线处的骨折部三维模型。

3.根据权利要求2所述的3D打印骨科固定器械的制备方法，其特征在于：所述步骤S4中材料学参数包括骨科固定系统的弹性模量、弯曲强度、抗拉强度、压缩强度、剪切强度、扭转强度、疲劳极限、疲劳寿命。

4.根据权利要求3所述的3D打印骨科固定器械的制备方法，其特征在于：所述步骤S4中利用有限元分析检测骨科固定系统的强度包括以下步骤，

S41、网格划分及有限元模型的建立，

将Mimics软件下生成的骨骼三维模型导入Ansys软件，对模型进行有限元网格划分，之后将划分后的三维实体网格导入Mimics,根据骨骼的CT图像灰度与弹性模量的对应关系，对骨骼单元赋予材料属性，然后再导回Ansys软件，将在Solidworks软件中建立传统骨科固定系统的三维数字模型，以及3D打印骨科固定系统的三维数字模型，导入Ansys软件，进行有限元网格划分；

S42、强度检测及优化，

根据生物力学试验机测量计算材料学参数，采用给骨科固定系统垂直固定后，轴向加压、三点弯曲以及扭转三种加载方式：轴向加压为桡骨近端固定，远端施加力，施力大小为200N；三点弯曲为模拟固定桡骨远端与近端，分别在桡骨中段向掌侧与背侧施加力，施力大小为1000N；扭转为桡骨近端固定，远端施加扭转力，施力大小为20N，运用有限元求解器获得在加载条件下骨折部节点的应力均值后，对骨科固定系统的三维数字模型进行优化调整。