[发明专利]三维参数化建模方法、配合装置及其3D打印方法

说明书

本发明公开了一种三维参数化建模方法、配合装置及其3D打印方法。该三维参数化建模方法包括：获取实测对象的表面轮廓三维数据；根据所述实测对象的表面轮廓三维数据对已构建的预设表面轮廓模型进行配准处理，以获取实测表面轮廓模型；根据获取的所述实测表面轮廓模型建立与所述实测对象匹配的配合模型。相比于现有技术，本申请的建模方法能快速且精准地构建配合装置的个性化配合模型，具有自动化程度高，对技术人员的技术要求较低，且有利于建立3D打印个性化医疗产品行业标准等特点。

技术领域

本发明属于3D打印技术领域，具体地讲，涉及三维参数化建模方法、配合装置及其3D打印方法。

背景技术

目前，医用固定支具是一种置于身体外部，旨在限制身体的某项运动，从而辅助手术治疗的效果，或直接用于非手术治疗的外固定。医用固定支具主要包括前臂固定支具、胫腓骨固定支具、颈托、胸腰椎固定支具等固定支具和可调式膝关节支具，可调性肘支具等跨关节固定的可调式固定支具，这些固定支具有力地促进骨与关节疾病、损伤等疾病治疗后的辅助康复和运动功能恢复，具有重要的经济和社会效益。

理想固定支具需要满足骨折部位的稳定固定或关节部位的活动限制固定要求。目前，临床上通常的做法是：(1)采用闭合复位配合石膏绷带、小夹板、可塑性高分子夹板固定肢体骨折；(2)采用不同型号的标准型颈托、胸腰椎支具固定颈椎及胸腰椎；(3)采用通用的可调式固定支具固定膝/肘关节，这些方法的缺点是固定支具不能完美匹配患者的个性化轮廓特征。

三维打印技术在临床中已经应用于固定支具的制作，通过“三维扫描—数字化建模—三维打印”3个流程完成，三维打印个性化固定支具完美匹配患者的个性化轮廓特征、更加美观、舒适、轻便、透气性好、穿戴式简单可靠。然而同时也面临着一些阻碍，其缺陷是：固定支具的数字化模型设计是基于商业软件进行的，需要建模人员根据以往经验基于患者的三维扫描轮廓对固定支具进行个性化设计并构建个性化的固定支具三维模型，建模过程依赖于技术人员的技术水平和经验，建模对技术能力要求很高，一般技术人员很难把握，且不同技术人员的个性化设计设计水准、精准性差异较大，导致三维打印个性化产品检测标准和医用三维行业标准难以制订，并且个性化支具设计建模时间较长。

发明内容

(一)本发明所要解决的技术问题

本发明解决的技术问题是：如何实现固定支具等配合装置的精准且快速的自动化建模。

(二)本发明所采用的技术方案

为解决上述的技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种三维参数化建模方法，包括：

获取实测对象的表面轮廓三维数据；

根据所述实测对象的表面轮廓三维数据对已构建的预设表面轮廓模型进行配准处理，以获取实测表面轮廓模型；

根据获取的所述实测表面轮廓模型建立与所述实测对象匹配的配合模型。

优选地，根据所述实测对象的表面轮廓三维数据对已构建的预设表面轮廓模型进行配准处理的方法包括：

根据所述实测对象的表面轮廓三维数据对所述预设表面轮廓模型的基准轮廓曲面进行初始大小配准和二次轮廓配准。

优选地，所述初始大小配准的具体方法包括：

根据所述表面轮廓三维数据获取所述实测对象的实际解剖特征；

根据所述实际解剖特征调整所述预设表面轮廓模型的预设解剖特征，以对所述基准轮廓曲面与所述实测对象的实际轮廓曲面进行初始大小配准。

所述二次轮廓配准的具体方法包括：

获取与初始大小配准后的所述基准轮廓曲面相交的基准曲线组，并获取与所述实测对象的实际轮廓曲面相交的实际曲线组；