骨模型的制備方法及裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術提供了一種骨模型的制備方法及裝置，包括：獲取目標醫療影像數據；根據目標醫療影像數據獲取對應的待打印骨骼的三維模型，其中，待打印骨骼的三維模型的厚度為預設厚度，待打印骨骼的三維模型上設置有預設開孔；采用目標打印設備對待打印骨骼的三維模型進行打印，打印得到待打印骨骼的目標骨模型的外殼，其中，預設開孔用于向目標骨模型的外殼內注入發泡材料，進而得到注入發泡材料之后的目標骨模型；緩解現有技術中制備的骨模型的仿真效果差的技術問題，采用本發明專利技術提供的骨模型的制備方法及裝置能夠個體化定制骨模型，得到的骨模型實用性好，應用價值高，對生物醫學的仿真意義重大。

Method and device for preparing bone model

The present invention provides a method and a device for preparing a bone model, which comprises the following steps: acquiring the target of medical image data; according to the medical image data acquisition of 3D model, corresponding to print the skeleton which 3D model to print bone thickness of preset thickness, three-dimensional model to print skeleton is arranged on the preset hole the 3D model of target; printing equipment to print the skeleton for printing, print to print to get the target bone model skeleton of the shell, the preset hole for injecting foam material to the target bone shell, and then get into the target model of bone after foaming material; alleviate the technical problems simulation effect of bone model preparation the difference in the existing technology, preparation method and device of the invention can provide the bone model to customize the bone model, the bone mode It has great practicability and high application value. It is of great significance to the simulation of biomedicine.

【技術實現步驟摘要】
骨模型的制備方法及裝置
本專利技術涉及醫療模型制備
，尤其是涉及一種骨模型的制備方法及裝置。
技術介紹
在有了生物醫學仿真之后，醫生就可以通過虛擬的病體來提升技術，這樣既可以減少病人的痛苦，并且成本低、可重復、結果直觀。在生物醫學的骨科領域中，需要使用大量的人體骨骼以供仿真手術以及醫師訓練。目前，對于個體化骨模型的制備主要有以下三種方式，包括：第一種方式是將目標CT(ComputedTomography，計算機X線斷層攝影機)影像數據(即，三維數據)導入到計算機的三維處理軟件中進行處理。三維數據經過處理，并通過處理之后的數據進行建模后，直接將建模之后的數據導入到3D打印機中，從而通過3D打印機打印出相應地骨模型，直接用某種材料3D打印成型的方式得到的骨模型產品性質與真實骨相差很大，進行模擬手術時，操作手感差，即仿真效果和實用性較差。第二種方式是通過將目標CT影像數據(即，三維數據)導入到削切機械等減材制造機器中，進而，機器就可以按照三維數據將原料修剪成對應骨的形狀，得到骨模型，但是削切技術無法完成一些復雜結構以及內部有區分的骨模型，如脊柱及脊柱畸形骨。綜上，當采用上述兩種方式進行骨模型的制備時，得到的骨模型無法真實的模擬真實骨骼內部骨密度的變化的情況，仿真效果差。當使用上述兩種方式仿真得到的骨模型進行仿真手術或者進行實驗時，由于仿真效果差，因此，在模擬手術或者實驗時，往往會帶來一定的問題，因此，采用上述兩種方式仿真得到的骨模型在仿真手術或者實驗時并不實用。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術的目的在于提供一種骨模型的制備方法及裝置，以緩解現有技術中制備的骨模型的仿真效果差的技術問題。第一方面，本專利技術實施例提供了一種骨模型的制備方法，所述方法包括：獲取目標醫療影像數據；根據所述目標醫療影像數據獲取對應的待打印骨骼的三維模型，其中，所述待打印骨骼的三維模型的厚度為預設厚度，所述待打印骨骼的三維模型上設置有預設開孔；采用目標打印設備對所述待打印骨骼的三維模型進行打印，打印得到所述待打印骨骼的目標骨模型的外殼，其中，所述預設開孔用于向所述目標骨模型的外殼內注入發泡材料，進而得到注入所述發泡材料之后的所述目標骨模型。結合第一方面，本專利技術實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，所述待打印骨骼的三維模型內部具有多孔支架結構，其中，在對具有所述多孔支架結構的所述待打印骨骼的三維模型進行打印時，得到的所述目標骨模型的外殼的內部具有所述多孔支架結構。結合第一方面，本專利技術實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中，所述多孔支架結構包括以下任一種：正交結構，蜂窩狀結構，八面體嵌套結構，高孔隙桿系結構，正六面體嵌套結構，交叉曲面結構。結合第一方面，本專利技術實施例提供了第一方面的第三種可能的實施方式，其中，所述多孔支架結構的各個支柱的粗細由所述待打印骨骼的骨密度決定。結合第一方面，本專利技術實施例提供了第一方面的第四種可能的實施方式，其中，所述目標打印設備為3D打印設備，其中，所述目標打印設備中選取目標打印材料打印得到所述目標骨模型的外殼。結合第一方面，本專利技術實施例提供了第一方面的第五種可能的實施方式，其中，所述目標打印材料包括第一目標粉末或所述第一目標粉末與第二目標粉末的混合物，其中，所述第一目標粉末包括以下任一種：尼龍粉末、聚醚醚酮粉末、聚乙烯醇粉末、聚ε己內酯粉末、左旋聚乳酸粉末，所述第二目標粉末包括以下任一種：石膏粉末，碳粉末，羥基磷灰石，玻璃，二氧化硅，所述第二目標粉末用于改變所述待打印骨骼的外殼的硬度和力學特性。結合第一方面，本專利技術實施例提供了第一方面的第六種可能的實施方式，其中，所述第一目標粉末與所述第二目標粉末的混合物包括：所述尼龍粉末與所述第二目標粉末的質量比不小于6：4，所述聚醚醚酮粉末與所述第二目標粉末的質量比大于6：4，所述聚乙烯醇粉末與所述第二目標粉末的質量比大于7：3，所述聚ε己內酯粉末與所述第二目標粉末的質量比大于7：3，所述左旋聚乳酸粉末與所述第二目標粉末的質量比大于6:4。結合第一方面，本專利技術實施例提供了第一方面的第七種可能的實施方式，其中，所述待打印骨骼的三維模型的所述預設厚度取決于所述醫療影像數據的測量結果，或者取決于所述醫療影像數據的測量結果和所述第一目標粉末與所述第二目標粉末的質量比。結合第一方面，本專利技術實施例提供了第一方面的第八種可能的實施方式，其中，在采用目標打印設備對所述待打印骨骼的三維模型進行打印，打印得到待打印骨骼的外殼之后，所述方法還包括：通過所述預設開孔向打印得到的所述待打印骨骼的外殼內注入發泡材料，得到注入所述發泡材料之后的所述目標骨模型，其中，所述發泡材料包括硬泡聚醚多元醇和聚合多苯基多次甲基多異氰酸酯按照質量比1：1的比例混合得到。第二方面，本專利技術實施例還提供了一種骨模型的制備裝置，所述裝置包括：第一獲取模塊，用于獲取目標醫療影像數據；第二獲取模塊，用于根據所述目標醫療影像數據獲取對應的待打印骨骼的三維模型，其中，所述待打印骨骼的三維模型的厚度為預設厚度，所述待打印骨骼的三維模型上設置有預設開孔；打印模塊，用于采用目標打印設備對所述待打印骨骼的三維模型進行打印，打印得到所述待打印骨骼的目標骨模型的外殼，其中，所述預設開孔用于向所述目標骨模型的外殼內注入發泡材料，進而得到注入所述發泡材料之后的所述目標骨模型。本專利技術實施例帶來了以下有益效果：本專利技術實施例提供的一種骨模型的制備方法及裝置，該骨模型的制備方法包括：獲取目標醫療影像數據；根據目標醫療影像數據獲取對應的待打印骨骼的三維模型，其中，待打印骨骼的三維模型的厚度為預設厚度，待打印骨骼的三維模型上設置有預設開孔；采用目標打印設備對待打印骨骼的三維模型進行打印，打印得到待打印骨骼的目標骨模型的外殼，其中，預設開孔用于向目標骨模型的外殼內注入發泡材料，進而得到注入發泡材料之后的目標骨模型。與現有技術將目標CT影像數據導入到計算機的三維處理軟件中，采用三維處理軟件對目標CT影像數據進行處理，然后3D打印出骨模型的方法相比，其通過獲取目標醫療影像數據對應的待打印骨骼的三維模型，采用目標打印設備對待打印骨骼的三維模型進行打印，打印得到待打印骨骼的目標骨模型的外殼，該外殼上設置有預設的開孔，可用于向目標骨模型的外殼內注入發泡材料，進而得到注入發泡材料的目標骨模型；使得打印得到的目標骨模型不僅在形態上與真實骨(目標醫療影像數據上的骨)一致，還可以通過外殼上的開孔注入發泡材料，以仿真真實骨骼內部的骨密度變化，能夠制備出供仿真手術(如切割、置釘以及內部物裝配等)使用的目標骨模型，緩解了現有技術中制備的骨模型的仿真效果差的技術問題，采用本專利技術提供的骨模型的制備方法及裝置得到的目標骨模型實用性好，應用價值高，對生物醫學的仿真意義重大。本專利技術的其他特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本專利技術而了解。本專利技術的目的和其他優點在說明書、權利要求書以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。為使本專利技術的上述目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種骨模型的制備方法，其特征在于，所述方法包括：獲取目標醫療影像數據；根據所述目標醫療影像數據獲取對應的待打印骨骼的三維模型，其中，所述待打印骨骼的三維模型的厚度為預設厚度，所述待打印骨骼的三維模型上設置有預設開孔；采用目標打印設備對所述待打印骨骼的三維模型進行打印，打印得到所述待打印骨骼的目標骨模型的外殼，其中，所述預設開孔用于向所述目標骨模型的外殼內注入發泡材料，進而得到注入所述發泡材料之后的所述目標骨模型。

【技術特征摘要】
1.一種骨模型的制備方法，其特征在于，所述方法包括：獲取目標醫療影像數據；根據所述目標醫療影像數據獲取對應的待打印骨骼的三維模型，其中，所述待打印骨骼的三維模型的厚度為預設厚度，所述待打印骨骼的三維模型上設置有預設開孔；采用目標打印設備對所述待打印骨骼的三維模型進行打印，打印得到所述待打印骨骼的目標骨模型的外殼，其中，所述預設開孔用于向所述目標骨模型的外殼內注入發泡材料，進而得到注入所述發泡材料之后的所述目標骨模型。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述待打印骨骼的三維模型內部具有多孔支架結構，其中，在對具有所述多孔支架結構的所述待打印骨骼的三維模型進行打印時，得到的所述目標骨模型的外殼的內部具有所述多孔支架結構。3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述多孔支架結構包括以下任一種：正交結構，蜂窩狀結構，八面體嵌套結構，高孔隙桿系結構，正六面體嵌套結構，交叉曲面結構。4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述多孔支架結構的各個支柱的粗細由所述待打印骨骼的骨密度決定。5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述目標打印設備為3D打印設備，其中，所述目標打印設備中選取目標打印材料打印得到所述目標骨模型的外殼。6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述目標打印材料包括第一目標粉末或所述第一目標粉末與第二目標粉末的混合物，其中，所述第一目標粉末包括以下任一種：尼龍粉末、聚醚醚酮粉末、聚乙烯醇粉末、聚ε己內酯粉末、左旋聚乳酸粉末，所述第二目標粉末包括以下任一種：石膏粉末，碳粉末，羥基磷灰石，玻璃，二氧化硅，所述第二目標粉末用于改變所述待打印骨骼的外殼的硬度和力...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳昱霖，王文軍，王重，王成燾，李墨楚，晏怡果，王程，歐陽智華，劉洪，曾志青，浣溢帆，
申請(專利權)人：陳昱霖，王文軍，
類型：發明
國別省市：湖南,43