[发明专利]具有宏微观一体化特征的矫形器制作方法

说明书

本发明提供一种具有宏微观一体化特征的矫形器制作方法，利用三维扫描设备对病患部位进行扫描获取病患部位的表面轮廓数据，重建病患部位的三维模型，然后生成矫形器的数字实体模型，设计并优化矫形器的宏观形态，根据矫形器的种类、透气性要求、重量等条件确定目标空隙形态，在矫形器宏观形态基础上生成具有若干横纵排列且相互连通空隙的矫形器。依本发明制作出的矫形器，具有优化的宏观形态和微观空隙结构，不仅透气性佳、重量较轻，且矫形器具有个性化、美观性、合理性，利用三维打印技术直接打印矫形器实体，制作效率高，制作更为精良，同时，利用微观空隙中添加促进康复矫形的药物和改善接触面摩擦的润滑剂，有利于患者的早日康复。

技术领域

本发明涉及一种具有宏微观一体化特征的矫形器制作方法，属于康复矫形器具技术领域。

背景技术

矫形器是装配于人体四肢、躯干等部位的体外器具，用于预防或矫正四肢、躯干的畸形或治疗骨关节及神经肌肉疾病并补偿其功能。传统的矫形器制作方法包括手工取型、石膏模制作、修形、灌树脂等工序，不仅工作环境恶劣，流程复杂，效率低下，而且受矫形器技师水平的影响，制作出的矫形器质量参差不齐，无法保证矫正效果。

随着三维技术在逆向工程中的应用及三维打印(快速成型或增材制造)技术的快速发展，矫形器的制作技术取得极大改进，例如，中国专利CN201510160445公布了一种光固化三维打印矫形器复合加工方法，CNCN201410086972公布了一种3D打印成型的个性化矫形用外固定支架及其制备方法，分别利用三维逆向技术、三维打印技术在取形、加工方面改进了矫形器的制作方法。

而对于有些类型的矫形器(如，脊柱侧弯矫形)，需要直接与人体皮肤保持长时间的大面积贴合，才能达到矫正效果，为此，特别需要一种透气性佳、耐磨损、重量较轻，兼具美观的矫形器，提高矫形器的使用舒适度。

发明内容

鉴于上述原因，本发明的目的在于提供一种具有宏微观一体化特征的矫形器制作方法，制作出的矫形器不仅透气性佳、重量较轻，且外形美观，能够达到良好的综合使用效果。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种具有宏微观一体化特征的矫形器制作方法，包括以下步骤：

S1：获取病患部位的表面轮廓数据，重建病患部位的三维模型；

S2：生成矫形器的数字实体模型；

S3：生成矫形器的宏观形态，并进行优化；

S4：生成矫形器的微观空隙形态。

进一步的，

具有宏微观一体化特征的矫形器制作方法，还包括：

S5：利用三维打印设备制作出具有宏观形态、微观空隙的矫形器。

所述步骤S3中，对所述生成的矫形器的宏观形态，根据材料、受力条件、形状控制、减重值参数进行自动优化处理。

所述步骤S4中，所述生成矫形器的微观空隙形态的生成方法是：

建立基本空隙形态数据库，该基本空隙形态数据库包括若干透气程度不同的基本空隙形态；

根据透气性要求、重量要求条件，从该基本空隙形态数据库中确定目标空隙形态作为基本空隙，设置该基本空隙的缩放比例，生成由若干基本空隙纵横排列且彼此连通的矫形器。

所述步骤S3还包括：在所述生成的矫形器的宏观形态上，确定无需进行优化的部位，对该部位无需进行优化处理。

具有宏微观一体化特征的矫形器制作方法，还包括：向所述空隙中添加外用药物或润滑剂。

本发明的优点是：