[发明专利]面向骨科术前规划的植入物特征参数编辑方法

说明书

本发明公开了一种面向骨科术前规划的植入物特征参数编辑方法，包括如下步骤：步骤一：构建植入物特征模型库，并根据骨折信息和植入物特征参数对植入物分类；步骤二：根据患者骨骼三维形态参数和骨折类型，从植入物特征模型库中挑选出一个植入物模型；步骤三：调整所挑选植入物模型的特征参数，以使其满足个体患者的应力要求。本发明可为个体患者设计符合其自身解剖特征和病情的植入物，具有快速、高效等特点，设计出的植入物与个体患者匹配度较好，减少固定后复位丢失、骨折不愈合或畸形愈合等一系列术后并发症的发生。

技术领域

本发明涉及一种计算机辅助术前规划技术，具体涉及一种面向骨科术前规划的植入物特征参数编辑方法，属于计算机辅助设计技术领域。

背景技术

骨科术前规划是治疗骨骼缺损及病变的关键阶段。植入物的选择和设计是骨科术前规划的重要环节。患者个体在解剖结构和行为运动上存在显著差异，且骨折断端移位及骨块碎裂情况复杂多样。现有植入物的尺寸或者几何结构虽能满足多数患者的诊疗需求，但无法满足处于人群分布两端的患者。面对植入物与骨骼不匹配的情形，骨科医生往往根据主观臆测通过弯折等冷处理方式解决。这种处理方式不仅降低了植入物的结构性能，而且包含着很多不可控因素，医生需要借助影像设备不断地反复对比，不仅延长了手术时间，而且增加了患者的感染几率。

可见，有必要为个体患者设计符合其自身解剖特征和病情的植入物。生物力学需求是植入物设计时所参考的重要因素之一。近年来，通过修改植入物参数来分析骨折内固定系统的应力及变形情况，为植入物的设计提供了科学的理论依据和应用基础。但现有方法忽略了特定骨折类型及植入物特征参数修改顺序对植入物设计的影响，导致植入物设计中存在医学语义不明晰、周期长、编辑困难等不足。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种面向骨科术前规划的植入物特征参数编辑方法，该法可为个体患者设计符合其自身解剖特征和病情的植入物，具有快速、高效等特点，设计出的植入物与个体患者匹配度较好，减少固定后复位丢失、骨折不愈合或畸形愈合等一系列术后并发症的发生。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

面向骨科术前规划的植入物特征参数编辑方法，包括如下步骤：

步骤一：构建植入物特征模型库，并根据骨折信息和植入物特征参数对植入物分类；

步骤二：根据患者骨骼三维形态参数和骨折类型，从植入物特征模型库中挑选出一个植入物模型；

步骤三：调整所挑选植入物模型的特征参数，以使其满足个体患者的应力要求。

步骤一包括：

步骤1a：构建植入物特征模型库；

基于特征造型技术依次构建植入物的面特征和体特征，并根据医学语义设置特征参数，之后将构建的植入物模型添加到植入物特征模型库；

步骤1b：对植入物特征参数分类；

将步骤1a中设置的可以反映植入物整体形状的特征参数统一称为主特征参数，将反映植入物局部形状的特征参数统一称为细节特征参数；

步骤1c：根据骨折信息和植入物特征参数对植入物分类；

首先根据植入物所适用的骨骼类型和骨折类型将植入物分类，然后依次根据步骤1b中植入物的主特征参数和细节特征参数将植入物分类。

特征造型技术为CAD/CAM集成系统的关键技术之一。

根据植入物所适用的骨骼类型和骨折类型将植入物分类，即股骨植入物分为股骨髓腔内植入物和股骨表面植入物，其中股骨表面植入物又分为股骨近端植入物、股骨干植入物和股骨远端植入物。