[發明專利]預防外露的耳廓支架的建模方法、制造方法及耳廓支架

有效

• 申請號: 201710312158.6
• 申請日: 2017-05-05
• 公開（公告）號: CN107137167B
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發明（設計）人: 鐘靜;黃文華;楊承鋒
• 申請（專利權）人: 南方醫科大學
• 主分類號: A61F2/50
• 分類號: A61F2/50
• 代理公司: 北京市誠輝律師事務所 11430
• 代理人: 郎堅

技術領域

本發明涉及生物醫學工程體外構件技術領域，尤其是預防外露的耳廓支架建模方法、制造方法及相應的耳廓支架。

背景技術

目前，全世界范圍內小耳畸形的發病率呈顯著上升趨勢，其對患者的正常心理、生理發育，患者的家庭甚至社會可能造成沉重負擔和經濟壓力。全耳再造手術一般分為III期，有多種手術方法，均需要選擇適宜的耳廓支架及皮膚被覆組織。耳廓支架材料一般多選用自體肋軟骨或者Medpor耳支架，也采用由這兩種材料結合支架，但在全耳再造術后，經常伴隨發生支架外露這一并發癥。對于支架外露的處理較困難，有時需要將已植入的支架取出，最終導致手術失敗。醫學臨床證明，術后3月內為外露好發期，并且無論采用何種手術方式行耳再造，耳輪外上緣、對耳輪下緣、再造耳與殘耳連接處等壓迫點、張力點、皮膚皺多易發生感染的部位，均容易發生支架外露現象，造成的原因主要由支架表面不光滑、支架與皮膚之間張力過大、局部皮瓣血運、術后負壓吸引等應力集中問題導致。因此，亟需一種預防外露的耳廓支架的建模方法、制造方法及耳廓支架，通過模擬分析得到相應的數據，從而在手術或研究中起到指導作用。

發明內容

本發明針對現有技術的問題，本發明提供一種預防外露的耳廓支架建模方法。該方法具體包括以下步驟：

步驟1、收集已雕刻且未被植入皮下的耳廓支架的輪廓特征數據；

步驟2、對步驟1中獲取的所述輪廓特征數據進行網格分化；

步驟3、將步驟2中得到的網格分化后的數據結合支架材料特性參數以及皮膚特性參數進行有限元應力分析；

步驟4、根據步驟3中所述有限元應力分析的結果，對搭建所述支架后的第3天、第3個月、第6個月時該支架的應力集中部位進行模擬分析，確定易發生破潰的部位；

步驟5、與臨床病例資料數據對比，將耳廓支架結構上對應的易發生破潰部位進行調整和雕刻，預防所述支架因應力集中外露。

進一步地，所述步驟1中所述的輪廓特征數據為通過激光掃描儀獲取的點云數據。

進一步地，所述步驟2中進行的所述網格分化采用0.3mm～0.5mm的網格。

進一步地，所述步驟2中進行的所述網格分化采用HyperMesh軟件執行。

進一步地，所述步驟3中的所述支架材料特性參數包括密度、彈性模量、泊松比，所述皮膚特性參數包括密度、彈性模量；

進一步地，所述步驟3中進行的所述有限元應力分析采用Abaqus軟件執行。

進一步地，在所述步驟4中，進行模擬負壓引流以驗證所確定的皮膚易破潰部位的準確性，施加負壓范圍為0.02MPA—0.0MPA。

本發明還提供了一種耳廓支架制造方法，其基于上述預防外露的耳廓支架建模方法進行雕刻。

本發明還提供了一種耳廓支架，其基于上述預防外露的耳廓支架建模方法制造。

本申請基于實際臨床數據并結合了支架材料及皮膚的多個特性參數，對耳廓支架所受應力及易發生破潰的部分進行分析，從而得到相應的支架受力和易損部位的數據，能夠在醫學研究或手術過程中有效地指導對支架的結構調整和制造，大大降低了支架外露發生的幾率。

具體實施方式

為了便于本領域技術人員的理解，下面結合實施例與對本發明作進一步的說明，實施方式提及的內容并非對本發明的限定。以下結合對本發明進行詳細的描述。

本發明所提供的一種預防外露的耳廓支架建模方法，具體包括以下步驟：

步驟1、收集已雕刻且未被植入皮下的耳廓支架的輪廓特征數據；收集數據在耳廓支架未收入皮下之前。

步驟2、對步驟1中獲取的所述輪廓特征數據進行網格分化；

步驟3、將步驟2中得到的網格分化后的數據結合支架材料特性參數以及皮膚特性參數進行有限元應力分析；

步驟4、在有限元應力分析中，進行模擬負壓引流以驗證所確定的皮膚易破潰部位的準確性，施加負壓范圍為0.02MPA—0.0MPA。根據所述有限元應力分析的結果，對搭建所述支架后的第3天、第3個月、第6個月時該支架的應力集中部位進行模擬分析，確定易發生破潰的部位；

步驟5、與臨床病例資料數據對比，將耳廓支架結構上對應的易發生破潰的部位進行調整和雕刻，預防所述支架因應力集中外露。

進一步地，所述步驟1中所述的輪廓特征數據為通過激光掃描儀獲取的點云數據。

在本申請的一個優選實施例中，所述步驟1中所述的輪廓特征數據為通過激光掃描儀獲取的點云數據。