[发明专利]骨骼重建和骨外科植入物

权利要求书

1.一种构建患者特异性骨外科植入物的方法，所述方法包括：

生成源自于患者异常骨骼的实际解剖结构的第一患者特异性3D骨骼模型，其中所述第二患者特异性3D骨骼模型反映出所述患者骨骼的正常化解剖结构，其中生成所述第二患者特异性3D骨骼模型包括通过以多个特点尺度下提取形状特异性特点而将模板3D骨骼模型配准到所述第一患者特异性3D骨骼模型；

将所述第一患者特异性3D骨骼模型与源自于所述患者异常骨骼的实际解剖结构的第二患者特异性3D骨骼模型进行比较，其中所述第二患者特异性3D骨骼模型反映出所述患者骨骼的实际解剖结构，所述骨骼包括部分骨、变形骨和破碎骨中的至少一者，其中所述比较鉴定在所述第一患者特异性3D骨骼模型中存在并从所述第二患者特异性3D骨骼模型丢失的骨骼以及在所述第一患者特异性3D骨骼模型和所述第二患者特异性3D骨骼模型两者中均存在的骨骼中的至少一者；

为患者特异性骨外科植入物选择至少一个固定位置，所述固定位置不依赖于所述患者特异性骨外科植入物的设计和形状中的至少一者；

使用从所述第一患者特异性3D骨骼模型与所述第二患者特异性3D骨骼模型的比较确定的所估算的轮廓，以及从所述第一患者特异性3D骨骼模型提取的特点，确定所述患者特异性骨外科植入物的潜在形状；以及

使用所确定的潜在形状，为所述患者特异性骨外科植入物生成电子设计文件。

2.权利要求1的方法，其还包括使用所述电子设计文件制造所述患者特异性植入物。

3.权利要求1或2的方法，其中：

所述比较鉴定在所述第一患者特异性3D骨骼模型中存在并从所述第二患者特异性3D骨骼模型丢失的骨骼；以及

将丢失骨定位在所述第一患者特异性3D骨骼模型上。

4.权利要求3的方法，其还包括从代表所述患者异常骨骼的数据生成所述第二患者特异性3D骨骼模型，其中生成所述第一患者特异性3D骨骼模型包括使用来自于统计图集的数据，其中所述统计图集数据包含与所述患者骨骼类似的正常骨骼的点云和表面模型中的至少一者。

5.权利要求4的方法，其中代表所述患者骨骼的数据包含磁共振图像、计算机断层扫描图像、X-射线图像和超声图像中的至少一者。

6.权利要求4的方法，其中所述统计图集数据源自于磁共振图像、计算机断层扫描图像、X-射线图像和超声图像中的至少一者。

7.权利要求3的方法，其中：

所述丢失骨包含一组边界点；并且

将所述丢失骨定位在所述第一患者特异性3D骨骼模型上包括将所述一组边界点与所述第一患者特异性3D骨骼模型相关联。

8.权利要求1的方法，其中将所述第一患者特异性3D骨骼模型与所述第二患者特异性3D骨骼模型进行比较包括输出至少两个数据列表，其中所述至少两个数据列表包括鉴定在所述第一患者特异性3D骨骼模型中存在并从所述第二患者特异性3D骨骼模型丢失的骨骼的第一列表，以及鉴定在第一患者特异性3D骨骼模型和所述第二患者特异性3D骨骼模型两者中均存在的骨骼的第二列表。

9.权利要求8的方法，其中：

所述第一列表包含属于所述丢失骨的顶点；并且

所述第二列表包含属于在所述第一患者特异性3D骨骼模型与所述第二患者特异性3D骨骼模型之间共有的骨骼的顶点。

10.权利要求1-9任一项的方法，其中选择至少一个固定位置包括排除在所述第一患者特异性3D骨骼模型与所述第二患者特异性3D骨骼模型之间不共有的任何位置。

11.权利要求1-10任一项的方法，其中确定所述患者特异性植入物的潜在形状包括使用植入物参数化模板来优化一个或多个参数。

12.权利要求11的方法，其中所述一个或多个参数包括角度参数、深度参数、曲率参数和固定装置位置参数中的至少一者。