[发明专利]钛合金颅骨修复假体的数字化设计与制造系统

摘要

本发明公开了一种钛合金颅骨修复假体的数字化设计与制造系统，利用图像处理技术和数控加工方法相融合的方法，实现了颅骨修复假体的数字化设计和数控加工仿真，加工出尺寸精度高、贴合性良好的修复假体，克服了常用的颅骨修复材料在塑型、强度、工艺、吻合性等方面的缺陷。

主权项

一种钛合金颅骨修复假体的数字化设计与制造系统，包括：三维点云数据获取单元，其基于缺损颅骨标准医学图像DICOM格式的CT数据，采用VTK可视化工具包，获取缺损颅骨三维点云数据；并利用Geomagic Studio逆向工程软件对点云数据进行滤波、去噪预处理，以破洞边界构造基准平面，删除冗余点云数据，完成点云截取采样；假体曲面修复拟合单元，其用于自动计算捕捉破洞边界，删除孤立点及零星三角面片，同时修补缺失点云及有效面域；继而对整体曲面及边界边进行松弛平滑处理，作出拟合边界轨迹，基于破损区域边界曲率一致原则，对缺失数据进行填充，最佳拟合出修复假体曲面；误差分析单元，其利用Geomagic Qualify校核软件，对假体原始点云和拟合后的曲面，以最佳匹配原则进行3D特征比对和误差分析，并自动生成分析报告；三维实体建模单元，其利用Pro/E三维造型软件，通过实体化操作得到外形光顺的修复假体三维实体模型；以修复假体的实体模型为基础，通过数控加工仿真模拟，生成数控加工NC代码；和数控加工单元，其根据三维实体建模单元导出的NC代码，采用钛合金数控加工出修复假体的凹凸面，钻生理孔和钛钉孔，在线切割机上切割成修复假体成品。