[發明專利]關節局部表面植入物的數字數據設計方法無效

申請號：	200810082936.8	申請日：	2008-03-13
公開（公告）號：	CN101530354A	公開（公告）日：	2009-09-16
發明（設計）人：	陳國仁;林冠元;許圣函;賴景義;林上智;王文騰	申請（專利權）人：	寶元科技股份有限公司
主分類號：	A61F2/30	分類號：	A61F2/30;A61B5/103;G06T1/00;G06T15/00;G06F17/50;A61B17/56
代理公司：	中科專利商標代理有限責任公司	代理人：	周長興
地址：	臺灣省***	國省代碼：	中國臺灣;71
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摘要：
搜索關鍵詞：	關節局部表面植入數字數據設計方法
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【說明書】：

技術領域

本發明與人工關節的制作技術有關，特別是指一種關節局部表面植入物的數字數據設計方法。

背景技術

按，在醫學工程人體植入物的設計領域中，目前大多是對整個關節進行置換，因此整體的設計方向大多是朝向整個關節的結構及功能來進行設計。然而，多數的關節損壞僅在于局部區域，因此，對局部損壞關節進行全關節置換時，也會同時將部份健康的關節一并置換掉。全人工關節手術復雜，傷口較大，患者復原較慢，并且日后若因人工關節磨損或病變而需再次置換時，則往往需要更復雜的手術與處理。

現今于關節進行置換時，局部表面置換技術儼然已成為趨勢，其優點在于患者只需切除少量的患位骨頭即可達到治療的效果。就目前局部表面置換所使用的植入物曲面而言，其在設計時均由設計者本身利用一或多套軟件來進行設計，在設計時大多使用規格化的植入物來進行設計，而不會參考病患本身的數字化骨頭數據，亦即目前于植入物設計方面，其大多為規格品的設計，也因此而無法達到客制化植入物的設計需求。此種方式所可能產生的缺點在于：局部表面植入物裝配于人體后，與未被切除的骨頭匹配度不佳。

發明內容

本發明的目的在于提供一種關節局部表面植入物的數字數據設計方法，其可達到客制化的需求。

本發明的又一目的在于提供一種關節局部表面植入物的數字數據設計方法，其可與病患未被切除的骨頭達到較佳的匹配度。

為實現上述目的，本發明所提供的關節局部表面植入物的數字數據設計方法，包含有下列步驟：a)取得待植關節的數字數據：對病患的待植關節進行數字掃瞄，藉以取得該待植關節的數字數據；b)定義修補區域及保留區域：對該待植關節的數字數據分為二個區域，并分別定義，把需要切除掉的被切除區域定義為修補區域，切除后的剩余區域定義為保留區域，用前述兩區域交界的點數據產生曲線，以作為植入物的邊界輪廓曲線；以及c)建立植入物的數字數據：對該修補區域選定特征并定義為參考數據，再配合該保留區域的數字數據，通過數學運算處理后，產生出一個可涵蓋該修補區域輪廓的曲面外形，并運用該植入物的邊界輪廓曲線將該曲面外形加以剪裁調整，使其符合該修補區域的大小，并定義為一植入物的數字數據。由此，可達到客制化的需求，并可與病患未被切除的骨頭達到較佳的匹配度。

換言之，本發明提供的關節局部表面植入物的數字數據設計方法，包含有下列步驟：

a)取得待植關節的數字數據：對病患的待植關節進行數字掃瞄，以取得該待植關節的數字數據；

b)定義修補區域及保留區域：對該待植關節的數字數據分為二個區域，并分別定義，把需要切除掉的被切除區域定義為修補區域，切除后的剩余區域定義為保留區域，用前述兩區域交界的點數據產生曲線，以作為植入物的邊界輪廓曲線；以及

c)建立植入物的數字數據：對該修補區域選定特征與/或自行建構導引特征并定義為參考數據，再配合該保留區域的數字數據，通過數學運算處理后，產生出一個可涵蓋該修補區域輪廓的曲面外形，并運用該植入物的邊界輪廓曲線將該曲面外形加以剪裁調整，使其符合該修補區域的大小，并定義為一植入物的數字數據。

所述的關節局部表面植入物的數字數據設計方法，其中，于步驟c)中：利用該保留區域的數字數據，配合計算機接口操作擷取或產生相關輔助數據，來產生該植入物的數字數據。

所述的關節局部表面植入物的數字數據設計方法，其中，于步驟b)中：在定義修補區域以及保留區域時，利用幾何數據例如點、線、面的定義所取得；其中線包含曲線、直線、以及圓弧線，而面則包含平面、曲面、球面、以及圓柱面。

所述的關節局部表面植入物的數字數據設計方法，其中，于步驟c)中：該植入物的數字數據底部表面與該保留區域的頂部表面相符。

所述的關節局部表面植入物的數字數據設計方法，其中，于步驟c)中：在自行建構導引特征時，于該修補區域上建構原來不存在的導引特征，而產生輔助的特征。

附圖說明

圖1是本發明一較佳實施例的步驟流程圖。

圖2是本發明一較佳實施例的示意圖，顯示待植關節的數字數據。

圖3是圖2的待植關節局部放大圖。