[发明专利]一种骨生长面积的获取方法及促进骨生长的多孔结构设计方法

权利要求书

1.一种骨生长面积的获取方法，应用于椎间融合器，所述椎间融合器包括支撑体和多孔体，所述支撑体构造成支撑相邻两个目标椎体的上终板骨和下终板骨，所述多孔体包括多个多孔的单体，每个单体包括构造成预设多孔结构的多个连接杆，所述多个单体在空间中多次重复且相互连接，构造成均匀多孔或梯度多孔结构，所述多孔体套接于所述支撑体的蜂腰部，且所述多孔体能够在所述支撑体的支撑方向上弹性形变，其特征在于，包括：

获取目标患者的相邻两个目标椎体的多个二维断层图像；

根据所述多个二维断层图像和预设关键信息生成第一目标有限元模型，其中，所述第一目标有限元模型至少包括：支撑体的第一部件、多孔体的第二部件、所述相邻两个目标椎体的第三部件和固定两个目标锥体的第四部件，所述第一部件与所述第二部件之间，以及所述第一部件与所述第三部件之间基于预设关键信息相互施加影响，预设关键信息至少包括多种活动姿态的预设载荷信息；

当对所述第二部件施加预设第一等效弹性模量组中的任一第一等效弹性模量值时，使所述第一目标有限元模型分别处于各种活动姿态的预设载荷信息影响下，通过所述第三部件获得对应活动姿态的上终板骨生长面积值和下终板骨生长面积值；

基于任一第一等效弹性模量值影响下获得的所述多种活动姿态的上终板骨生长面积值和下终板骨生长面积值获得对应第一等效弹性模量值的有效骨生长面积值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述通过所述第三部件获得对应活动姿态的上终板骨生长面积值和下终板骨生长面积值的同时，还包括：

通过所述第三部件中获得对应活动姿态的上终板骨应变值和下终板骨应变值；

相应地，所述基于任一第一等效弹性模量值影响下获得的所述多种活动姿态的上终板骨生长面积值和下终板骨生长面积值获得对应第一等效弹性模量值的有效骨生长面积值，包括：

判断任一第一等效弹性模量值影响下获得的所述多种活动姿态的上终板骨应变值和下终板骨应变值是否均在预设有效应变范围内；

若是，则确定所述第一等效弹性模量值为有效的第二等效弹性模量值，并基于所述第二等效弹性模量值影响下获得的所述多种活动姿态的上终板骨生长面积值和下终板骨生长面积值获得对应第二等效弹性模量值的有效骨生长面积值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述第二等效弹性模量值影响下获得的所述多种活动姿态的上终板骨生长面积值和下终板骨生长面积值获得对应第二等效弹性模量值的有效骨生长面积值，包括：

根据所述第二等效弹性模量值影响下获得的每种活动姿态的上终板骨生长面积值与对应活动姿态的下终板骨生长面积值的和，获得对应活动姿态的第一生长面积值；

计算所述第二等效弹性模量值影响下获得的每种活动姿态的第一生长面积值与对应活动姿态的预设权重值的积，获得对应活动姿态的第二生长面积值，其中，预设权重值大于零且小于1；

对所述第二等效弹性模量值影响下获得的各种活动姿态的第二生长面积值进行累加，获得对应第二等效弹性模量值的有效骨生长面积值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设第一等效弹性模量组中的任一第一等效弹性模量值均在1MPa～110GPa范围内。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预设第一等效弹性模量组中数值相邻的两个第一等效弹性模量值的差等于1GPa。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多种活动姿态包括：前屈姿态、后伸姿态、左侧弯姿态、右侧弯姿态、左旋转姿态和/或右旋转姿态。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，各个活动姿态的预设载荷信息，包括：固定下椎体的下表面的信息、对上椎体的上表面施加竖直向下的作用力与三维坐标中各坐标轴的正方向和负方向上脊柱所受的力矩，其中，所述作用力用于表征所述目标患者的上半身的重力。