[發明專利]基于數字重建的礦化膠原基顱骨缺損修復體及制備方法

有效

• 申請號: 201610821983.4
• 申請日: 2016-09-13
• 公開（公告）號: CN106620846B
• 公開（公告）日: 2019-11-29
• 發明（設計）人: 吳夢雄;張華;朱金亮;宋天喜;仇志燁;李洪景
• 申請（專利權）人: 北京奧精醫藥科技有限公司
• 主分類號: G06T11/00
• 分類號: G06T11/00;A61L27/24;A61L27/18;A61F2/28
• 代理公司: 11609 北京格允知識產權代理有限公司
• 代理人: 周嬌嬌;譚輝<國際申請>=<國際公布>=

本發明涉及一種基于數字重建的礦化膠原基顱骨缺損修復體及制備方法，包括：獲取患者的顱骨影像數據；通過閾值設置和區域增長操作，得到顱骨三維模型；創建出與顱骨缺損處匹配的內部修復曲面和外部修復曲面的曲面模型；將曲面模型導入數字模型雕刻軟件中進行細節處理；將內部修復曲面和外部修復曲面縫合成封閉實體后構成修復體模型，并與顱骨三維模型做布爾運算，使所述修復體模型的邊緣與缺損骨緣吻合；對修復體模型進行翻模操作，再加工出實體的模具；將礦化膠原/聚己內酯混合懸液倒入模具中成型，得到礦化膠原基顱骨缺損修復體。本發明不僅實現了修復體邊緣與顱骨缺損骨緣完美的貼合，而且能引導新骨生長，保證了術后顱骨痊愈的效果。

技術領域

本發明涉及醫療器械技術領域，尤其涉及一種基于數字重建的礦化膠原基顱骨缺損修復體及制備方法。

背景技術

顱骨缺損大都繼發于開放性顱腦損傷、手術顱內減壓、腫瘤切除、先天畸形及進行性骨骼疾病等所致的病變顱骨切除術后，是顱腦術后較常見的后遺癥。由于腦組織失去了正常顱骨的屏障作用而較易受傷,同時顱骨缺損將引起各種癥狀并且影響外觀，給患者的生活和心理造成了較大損害。如果顱骨缺損直徑大于3cm，將會引起如頭昏、頭痛、憂郁、易激怒、自制力差和焦躁不安等軀體、心理各方面的癥狀。大面積的顱骨缺損會造成病人頭顱嚴重畸形并影響顱內壓的生理性平衡,大氣壓長期直接作用于缺損區的局部腦組織可導致該部位腦組織萎縮,加重腦損傷癥狀。小兒隨著發育顱骨缺損逐漸變大、骨緣外翻，突出的腦組織呈進行性萎縮及囊變。顱骨修復術可以避免腦組織的再次損傷，外觀上達到整形效果，還可以增加大腦血流量，改善腦組織的能量代謝促進腦組織的功能恢復，治療腦膨出，改善顱骨缺損患者神經、認知及精神方面的癥狀。

比較理想的顱骨修復材料要求：①無生物學活性，無抗原性，不被機體排斥以及組織反應性小、無毒；②堅固、質地輕、耐用、耐沖撞、抗腐蝕；③化學性能穩定，在組織內不被吸收、老化、不致癌；④X射線能穿透，不受磁場影響，不導熱和不導電；⑤高溫消毒不變形，化學滅菌不變質；⑥價格便宜；⑦易塑形，外觀完美，達到骨性愈合，符合人體生理要求；⑧修復方法簡便、創傷小、并發癥少；⑨兒童顱骨修補還需要適應顱骨生長過程中不變形。

現有技術中公開了一種使用快速成型方法制備顱骨修復用的鈦合金網板顱骨修復體的方法，是基于患者顱骨缺損部位的醫學圖像重建顱骨三維原型，并設計修復體曲面之后輸入快速成型機中制作顱骨補片模型，并將壓制后的鈦合金網板修復材料與顱骨補片模型進行貼合對比，裁剪顱骨修復材料以達到與補片模型相吻合的程度。由于快速成型機的相關技術還不夠成熟導致產品的精度較傳統的數控機械加工精度要低很多。因此，通過此方法制備出的修復體與實際的顱骨缺損尺寸相差較大。同時由于鈦合金是金屬材料其缺點是：①導熱、導電。因導熱系數高，長期的溫差變化會對腦組織產生慢性損傷。部分患者術后對冷熱反應敏感,局部有慢性疼痛,皮下積液較多。②由于鈦合金在影像診斷中顯影，故修復術后影響CT和MRI檢查。③術后部分患者有慢性切割性潰瘍致顱骨修復失敗。④顳窩等特殊部位修補后外觀欠佳。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，現有快速成型方法制備的鈦合金網板顱骨修復體與實際的顱骨缺損尺寸相差較大，并且存在金屬材料的諸多缺陷。本發明提供了一種基于數字重建的礦化膠原基顱骨缺損修復體及制備方法，通過數字重建方法制備出精確的礦化膠原基顱骨缺損修復體。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種基于數字重建的礦化膠原基顱骨缺損修復體的制備方法，包括以下步驟：

S1、獲取患者的顱骨影像數據；

S2、將獲得的顱骨影像數據導入醫學逆向軟件中，設置閾值上界和閾值下界以選取顱骨而排除周圍軟組織，并通過區域增長操作排除未與主體顱骨連接的骨組織，得到顱骨三維模型；

S3、將所述顱骨三維模型導入逆向工程軟件中，創建出與顱骨缺損處匹配的內部修復曲面和外部修復曲面的曲面模型；

S4、將步驟S3得到的曲面模型導入數字模型雕刻軟件中進行細節處理；