[發明專利]一種個性化骨科固位夾板的制作方法

有效

• 申請號: 201610290326.1
• 申請日: 2016-05-04
• 公開（公告）號: CN105963061B
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 戴寧;李大偉;崔海華;葛志軒;程筱勝
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: A61F5/058
• 分類號: A61F5/058
• 代理公司: 南京同澤專利事務所(特殊普通合伙)32245
• 代理人: 趙洪玉,閆彪

技術領域

本發明涉及一種個性化骨科固位夾板的制作方法，屬于固定件的成形和連接技術領域。

背景技術

骨折作為一種常見的運動系統創傷,發生頻率和復雜程度正在逐年增加，對于骨折術后康復治療的傳統方法是將患者的骨折處通過石膏或者夾板等外固定支架進行固定。

石膏固定是對骨折患者進行固定的常見方法，石膏固定的優點是豎硬，不易變形松散。但由于石膏管型豎硬，與肢體貼合嚴密，所以難以適應肢體在創傷后的反應性腫脹，容易壓迫肢體而出現許多并發癥，如壓迫性漬湯、壓迫性神經癱瘓及血液循環障礙等，嚴重的可導致肢體壞死；另外，不適當的固定所造成的不利的力學環境旋轉功能障礙，易出現筋膜間室綜合征，骨折不愈合，可能導致再次移位等；而且石膏和水會起化學反應，逐步硬化并放出熱量，這時患者會有灼熱感，不利于清潔，并且石膏支架透氣性差，夏天悶熱難耐，冬天穿衣不便，皮膚會因為不透氣導致表皮脫落等問題，因此舒適性很差。

夾板是臨床治療骨科骨折時應用的另一種外固定器材，在治療骨傷科臨床中占有不可取代的地位。其存在諸多優點：簡單易掌握、應用便捷、取材方便、痛苦小、醫療費用較低等。

現有的個性化外固定夾板雖然已經能都實現數字化制造，但很多技術仍不完善。第一，現有技術中模型的透氣孔構建技術無法結合患肢的受力要求，導致患者穿戴不適，容易導致二次移位；第二，現有技術的鏤空結構往往很粗糙，過渡不均勻，既不美觀又容易劃傷皮膚和影響血液循環；第三，現有技術沒有結合模型偏置算法使得夾板的固位作用達到最優位置。

發明內容

本發明要解決技術問題是：克服上述技術的缺點，提供一種穿戴舒適并可拆卸換藥、清洗的骨科固位夾板的制作方法。

為了解決上述技術問題，本發明提出的技術方案是：一種個性化骨科固位夾板的制作方法，包括以下步驟：

1）對患者骨折處進行掃描，得到患者骨折處的肢體表面；

2）對所述骨折處的肢體表面的預設受力點施加載荷，然后對所述骨折處的肢體表面進行受力分析，得到所述骨折處的肢體表面的受力分布情況，將受力值超過預設值的區域作為固位區域，并在所述固位區域生成三角網格；

3）根據步驟2）得到的所述表面的受力分布情況，在所述固位區域上生成若干鏤空結構，其中受力值大的區域的鏤空結構致密，受力值小的區域的鏤空結構稀疏，從而得到鏤空的固位區域；

4）將所述鏤空的固位區域向外偏移預定厚度得到夾板模型，具體方法如下：

設需偏移的預定厚度為d，所述鏤空的固位區域的所有三角網格的頂點共有n個，每個頂點的坐標依次為Y₁，Y₂，…，Y_n，每個頂點對應的單位法矢依次為n₁，n₂，n₃，…，n_n；

依次將頂點Y_i沿其對應的法矢方向n_i向外移動距離d，得到對應的偏置點Y_i'=Y_i+n_i*d，所有的偏置點Y_i'記為偏置點集，0＜i≤n；對所述偏置點集進行三角網格化得到偏置固位區域，并與所述鏤空的固位區域共同形成封閉實體；

5）將所述夾板模型切割成兩部分得到上夾板和下夾板，并對上夾板和下夾板均沿其表面自邊緣向中心方向的預定距離L內的鏤空結構進行填充；

6）分別在所述上夾板和下夾板上設置互相配合并用于可拆式連接固定上夾板和下夾板的連接件；

7）將所述上夾板和下夾板的數據導入3D打印機進行打印，即完成所述固位夾板的制作。

優選的，步驟2）所述固位區域的表面生成三角網格后，對三角網格進行細分/簡化處理。

本發明帶來的有益效果是：

（1）本發明制成的夾板生產迅速，而且是針對每位病人的特點一對一制作，有助于傷處更好的恢復，同時穿戴式的使用方式簡單可靠。而且本發明制成的夾板只是一個支架，不會完全包裹患者骨折處，保證了透氣性和輕便性。