[发明专利]用于下颌骨体箱状缺损修复的PEKK个性化植入体设计制作方法及植体

摘要

一种用于下颌骨体箱状缺损修复的PEKK个性化植入体设计制作方法，包括以下步骤：1)图像采集及三维模型建立；2)基台位置确定及设计；3)固定单元的设计；4)支撑单元的设计；5)边界网格面的设计；6)将支撑单元、固定单元、边界网格面及基台通过布尔运算组合，得到PEKK植入体的三维模型；7)通过3D打印技术将其一体打印成型，同时打印出病区切除手术导板；8)后处理，得到能临床应用的具有骨重建和牙种植修复功能的下颌骨体箱状缺损修复的PEKK个性化植入体。以及提供下颌骨体箱状缺损修复的PEKK个性化植入体。本发明机械强度足以支撑载荷，具有足够的孔隙空间用于传递生物制剂且能够刺激骨向内生长。

主权项

1.一种用于下颌骨体箱状缺损修复的PEKK个性化植入体设计制作方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/n1)图像采集及三维模型建立，过程如下：/n1.1)获取患者口腔颌面CT图，运用医学图像处理软件如Mimics重建出患者下颌骨三维模型，重建模型中还包括下颌神经管等重要解剖结构，并确定病变区域；/n1.2)根据三维模型上的病变区域，设计出患者病变区域切除方案，得到具有颌骨方块缺损的下颌骨模型，并设计出手术切除导板用于引导精确切除手术；/n1.3)利用镜像技术，将健康侧的下颌骨镜像到缺损区域，再通过freeform软件进行细微的调节，构建出修复后完整的下颌骨模型，并且将修复缺损区域的初始填充块结构单独分离出来；/n2)基台的位置确定及设计：根据缺损区域及对颌牙的牙位，以恢复正常咬合功能为导向确定出修复基台的位置，并参照基台的标准结构，设计出基台的三维模型；/n3)固定单元的设计，过程如下：/n3.1)根据修复后的完整下颌骨模型及原本的缺损位置，确定出固定单元附着的区域，运用Rhino软件进行曲面重建得到标准曲面片，再通过曲面加厚，得到初始固定板，厚度为0.5mm；/n3.2)以固定孔的位置应避开周边牙齿的牙根及下颌神经管为原则，确定出初始固定板上固定孔的位置，得到带有固定孔的固定板；/n3.3)根据确定出的修复基台的位置在带有固定孔的固定板上预留出基台孔，得到初步标准固定板；/n3.4)在医学软件3-matic中将初步标准固定板切割成网状结构，得到具有网状结构的固定单元，由于颌骨方块缺损的缺损下端还有剩余骨量，将固定单元设计成半包裹式，固定孔设计在缺损区域下端所对应的固定单元上；/n4)支撑单元的设计，过程如下：/n4.1)建立有限元模型：/nA.将具有颌骨方块缺损的下颌骨模型、初始填充块和基台分别导入到网格划分软件3-matic中重新划分网格并生成实体网格；/nB.把上一步中生成的实体网格分别导入到有限元软件ABAQUS中赋予相应的材料属性并将其装配到一起；/nC.将缺损下颌骨上的肌肉力等效为一维弹簧力加载在各肌肉力附着区域，固定边界，设置工作步，在基台上加上相应的斜向45°的咬合力，完成有限元模型的建立；/n4.2)拓扑优化：/nA.运用有限元软件ABAQUS中ATOM模块的拓扑优化功能进行优化设计，初始填充块作为优化区域，以应变能最小，即最大化全局刚度为设计目标，结构体积分数为约束条件进行拓扑优化，根据优化结果可得到全局密度图；/nB.根据第一次拓扑优化的后处理文件(inp,onf)，编写程序，根据公式E