[发明专利]一种基于CT数据个体化多孔钛合金胫骨植入体制备方法

摘要

一种基于CT数据个体化多孔钛合金胫骨植入体制备方法，步骤：以患者身体作为原始设计依据，运用CT对患者相关部位进行医学影像断层扫描，数据导入医学图像软件，进行阈值分割、区域增长、缝隙填补、三维计算图像的流程处理，得到所需的人体组织数字化结构模型；根据医学要求对模型进行模拟切骨和形态参数采集，利用数字化设计软件进行植入体模型的优化设计；激光快速成形制备。本发明工艺设计科学合理，制备的多孔钛合金植入体具有结构和密度可控、又具有足够的刚度和强度，保证其被植入体内后不会发生变形破坏，同时确保其弹性模量跟人体骨骼的弹性模量基本相当，能跟宿主骨较好地啮合，防止应力屏蔽，在医学领域有广泛的应用前景。

主权项

1.一种基于CT数据个体化多孔钛合金胫骨植入体制备方法，其特征在于包括以下步骤：一、以患者身体作为原始设计依据，运用CT对患者相关部位进行医学影像断层扫描，数据导入医学图像软件，进行阈值分割、区域增长、缝隙填补、三维计算图像的流程处理，得到所需的人体组织数字化结构模型；二、根据医学要求对人体组织数字化结构模型进行模拟切骨和形态参数采集，利用数字化设计软件进行植入体模型的优化设计；1)利用Materialise Mimics软件生成正八面体单元；2)将正八面体单元转变成内部多孔模型，并且通过平面和空间阵列，生成空间正八面体多孔结构模型，即正八面体负型单元结构；3)将胫骨植入体实体模型(胫骨茎部分)和空间正八面体多孔结构进行布尔减运算，得到具有胫骨植入体外部特征和正八面体多孔特征的多孔胫骨植入体CAD模型；4)用Materialise Mimics软件将该CAD模型转换成STL模型，用于SLM制造的预处理；三、激光快速成形制备以气雾化法制备的Ti6Al4V粉末为原料，采用激光熔化快速成型工艺，激光熔化快速成型的工艺参数为：激光功率140～160W，扫描速度300～500mm/s，扫描间距0.07～0.09mm，成型层厚0.02～0.04mm，采用正交层错扫描策略；四、对激光成形获得的假体构件进行微弧氧化膜层后处理，最终获得所需的多孔钛合金筋骨植入体。