[发明专利]一种基于3D打印在骨缺损修复中的建模构造系统及方法

说明书

本发明适用于建模打印技术领域，提供了一种基于3D打印在骨缺损修复中的建模构造系统，包括数据获取模块、处理成像模块、识别模块、标记模块、3D打印模块及控制模块，所述数据获取模块的输出端连接所述处理成像模块的输入端，所述处理成像模块的输出端连接所述识别模块的输入端，所述识别模块的输出端连接所述标记模块的输入端，所述标记模块的输出端连接控制模块的输入端，所述控制模块的输出端连接所述3D打印模块的输入端。根据CT缺损区域扫描数据结果分析、设计并通过构造模块制造手术导航模板，用以辅助螺钉的植入，充分的手术准备，提高了手术安全性和精确性。

技术领域

本发明属于建模打印技术领域，尤其涉及一种基于3D打印在骨缺损修复中的建模构造系统及方法。

背景技术

3D打印(3DP)即快速成型技术的一种，又称增材制造，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的，常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。

3D打印在医疗上的应用已日渐成熟，尤其是在骨科中的使用，减小了其手术难度和缩短手术时间,增加手术精确性，专利号为CN110522501A的3D打印个性化骨科内植物构建及生物力学优化处理方法，其实现了骨骼模型的快速生成和自动优化，解决了传统方法交互量大、自动化程度低的问题，但其应用缺少了一些术中可用的高效可行性辅助手段，使得方案存在一定的局限性，未能有效发挥3D打印技术在骨科中的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于3D打印在骨缺损修复中的建模构造系统及方法，旨在解决3D打印技术无法形成有效可行性辅助手段、存在一定局限性的技术问题。

本发明是这样实现的，一种基于3D打印在骨缺损修复中的建模构造系统，所述基于3D打印在骨缺损修复中的建模构造系统包括数据获取模块、处理成像模块、识别模块、标记模块、3D打印模块及控制模块，所述数据获取模块的输出端连接所述处理成像模块的输入端，所述处理成像模块的输出端连接所述识别模块的输入端，所述识别模块的输出端连接所述标记模块的输入端，所述标记模块的输出端连接控制模块的输入端，所述控制模块的输出端连接所述3D打印模块的输入端；

所述数据获取模块，用于根据CT图像对骨缺损区域的扫描数据进行采集；

所述处理成像模块，用于将从采集的扫描数据图像进行分割、修订、校正预处理后并最终形成三维模型图像；

所述识别模块，用于对缺损区域骨骼、整体骨骼及该区域软组织进行识别，并通过图像分析最终用于手术导航模板的构造；

所述标记模块，用于将识别出的图形进行标记并标以不同的颜色进行区分；

所述控制模块，用于与打印模块建立数据传输连接并控制打印模块的模型精准打印；

3D打印模块，用于根据3D打印特性将修复体及三维骨骼物理模型的构造出来。

本发明的进一步技术方案是：所述识别模块包括软组织识别单元和骨骼识别单元，所述软组织识别单元，用于将骨骼区域的软组织架构、与骨骼粘连的图像进行识别，将识别后的数据信息传输给标记模块；所述骨骼识别单元，用于扫描区域的整体骨骼、缺损区域骨骼图像进行识别，并将识别后的数据信息传输给标记模块。

本发明的进一步技术方案是：所述3D打印模块包括定位模块及构造模块，所述定位模块，用于对缺损区域修复体和三维骨骼物理模型进行取点进行构造定位；所述构造模块，用于对缺损区域修复体和三维骨骼物理模型进行构造。