[發明專利]使用自由實體制造優化植入物組件的設計和制造的方法和系統

有效

• 申請號: 201380059140.X
• 申請日: 2013-09-20
• 公開（公告）號: CN104780872B
• 公開（公告）日: 2017-04-05
• 發明（設計）人: B·米勒;D·赫斯基思;E·戴恩
• 申請（專利權）人: 康復米斯公司
• 主分類號: A61F2/76
• 分類號: A61F2/76;A61F2/02;A61L27/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所11256
• 代理人: 蘇娟,朱利曉

相關申請

本申請要求于2012年9月21日提交的名稱為“Methods?and?Systems?for?Optimizing?Design?and?Manufacture?of?Implant?Components?Using?Solid?Freeform?Fabrication”的美國臨時申請No.61/703780的優先權，該申請的內容通過引用整體合并于此。本申請還要求于2012年9月24日提交的名稱為“Methods?and?Systems?for?Optimizing?Design?and?Manufacture?of?Implant?Components?Using?Solid?Freeform?Fabrication”的美國臨時申請No.61/704712的優先權，該申請的內容通過引用整體合并于此。

技術領域

本申請涉及使用自由實體制造技術制造植入物、植入物組件、和/或相關工具的方法和系統。

背景技術

近年來，關節置換領域開始包含“患者特異性”和“患者工程化”植入系統的理念。通過這些系統，植入物、相關工具和手術過程被設計成或通過其它方式調整以解釋和適應進行外科手術的患者的個體解剖結構。這些系統通常利用術前獲取的患者的無創成像數據來指導植入物、外科工具的設計和/或選擇以及外科手術本身的計劃。這些較新系統的多個目的可包括：(1)減少為適應植入物而移除的骨結構的量，(2)設計/選擇復制和/或改進天然關節功能的植入物，(3)增加植入物的耐用性和功能壽命，(4)簡化外科醫生的外科手術，(5)減少患者恢復時間和/或不適，和/或(6)改進患者結果。

由于“患者特異性”和“患者工程化”植入系統使用來自特定患者的解剖信息來生成，所以這些系統通常在患者已被指定為“外科手術人選”并進行無創成像之后生成。但是，因為這些系統通常不是以多種尺寸預先制造和儲存的(如同傳統系統)，所以在患者診斷和實際外科手術之間存在顯著延遲，大部分是由于使用患者圖像數據設計和制造“患者特異性”和/或“患者工程化”植入物組件所必需的時間量。

患者診斷/成像和實際外科手術之間的任何延遲的大部分通?？蓺w因于為特定患者解剖結構制造每個“患者特異性”和/或“患者工程化”植入系統所需的時間。通常，這些植入物使用第三方供應商單獨或小批量制造，與傳統非定制植入物所使用的大批量制造相比，這會大大增加生成這種植入物組件的成本(如以每個植入物為基礎測量的)。

因此，本領域需要一種先進的方法、技術、裝置和系統以成本效益和高效方式確保“患者特異性”和/或“患者工程化”植入物組件對于列入計劃的外科手術的可用性。

附圖說明

圖1描繪典型SLM/DMLS制造過程中使用的設備和工藝的示意圖；

圖2A描繪用于“全膝”植入物的股骨組件的一種實施例的立體圖；

圖2B描繪用于圖2A的組件的一種示例性對準構造；

圖3描繪使用SLM/DMLS制造工藝制造的股骨植入物組件的一種替代實施例的立體圖；

圖4描繪股骨植入物的示例性有限元分析；

圖5描繪用于股骨植入物的校正建造定向；

圖6描繪圖11的建造規劃的局部視圖；

圖7描繪植入物設計和制造定向的一種示例性實施例的橫截面視圖；

圖8描繪具有修改制造定向的圖7的植入物的側視圖；

圖9描繪帶有用來生成植入物的SLM/DMLS層的髖柄(hip?stem)的簡化視圖；

圖10描繪具有修改制造定向的圖9的髖柄；

圖11描繪用于多個股骨植入物組件的示例性交錯物體建造規劃；

圖12描繪用于多個股骨植入物組件的另一交錯物體建造規劃；

圖13描繪帶有與垂直于植入物組件的內-外(medial-lateral)軸線的平面基本平行對準的示例性熔化層的植入物組件；以及

圖14描繪帶有與垂直于植入物組件的頭-尾(cephalad-caudad)軸線的平面基本平行對準的示例性掃描線定向的植入物組件。

具體實施方式