[發明專利]一種個性化脊柱矯形棒及其制作方法

有效

• 申請號: 201811097789.1
• 申請日: 2018-09-20
• 公開（公告）號: CN109124763B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 徐文利;蔡勇
• 申請（專利權）人: 創輝醫療器械江蘇有限公司
• 主分類號: A61B34/10
• 分類號: A61B34/10;A61B17/70
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 常瑩瑩

1.一種個性化脊柱矯形棒的制作方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、獲取患者的相關數據，所述相關數據包括基本數據和骨骼數據，所述基本數據包括患者的性別、年齡和體重；所述骨骼數據包括股骨長、骶椎矢狀面形狀、鎖骨橫斷面形狀和胸1至腰5各椎體的矢狀徑、橫徑、高度；

S2、數據比對：將患者的相關數據和正常人體骨骼數據進行比對，獲取最接近的正常脊柱圖像，將患者的相關數據和正常人體骨骼數據進行比對的先后順序為：性別、年齡、股骨長、體重和骶椎矢狀面形狀、鎖骨橫斷面形狀、胸1至腰5各椎體矢狀徑、橫徑、高度；

S3、根據最接近的正常脊柱圖像制作個性化脊柱矯形棒；

所述骶椎矢狀面形狀、鎖骨冠狀面形狀、胸1至腰5各椎體矢狀徑、橫徑、高度數據最接近的判斷方法為：

S21、獲取骶椎矢狀面形狀與模型之間的差值：將第一外輪廓CAD圖形的邊界形成第一閉合曲線；將所述第一閉合曲線與數據庫中的模型的骶椎矢狀面對齊；在第一閉合曲線上取m個點S1、S2、...、Sm，m為大于1的正整數，計算出每個點到模型的骶椎矢狀面的法線距離DS1、DS2、...、DSm，所述骶椎矢狀面形狀與模型之間的差值DS＝DS1+DS2+...+DSm；

S22、獲取鎖骨冠狀面形狀與模型之間的差值：將第二外輪廓CAD圖形的邊界形成第二閉合曲線；將第二閉合曲線與數據庫中的模型的鎖骨冠狀面對齊；在第二閉合曲線上取n個點P1、P2、...、Pn，n為大于1的正整數，計算出每個點到模型的鎖骨冠狀面的法線距離DP1、DP2、...、DPm，所述鎖骨冠狀面形狀與模型之間的差值DP＝DP1+DP2+...+DPm；

S23、獲取胸1至腰5各椎體矢狀徑、橫徑、高度數據與模型之間的差值：將患者的胸1至腰5各椎體矢狀徑、橫徑、高度數據與數據庫中的模型作對比，分別求出矢狀徑差值絕對值D1、橫徑差值絕對值D2、高度差值絕對值D3，所述胸1至腰5各椎體矢狀徑、橫徑、高度數據與模型之間的差值DT＝D1+D2+D3；

S24、計算總差值D＝a*DS+b*Dp+c*DT，其中，a、b和c均為權重因子，且a、b和c均大于0；

S25、按照S21-S24計算得到與不同模型之間的總差值D，總差值D最小時對應的模型的正常人脊柱圖像即為最接近的正常脊柱圖像。

2.如權利要求1所述的一種個性化脊柱矯形棒的制作方法，其特征在于，步驟S1中，所述骨骼數據獲取的方法為：使用CT掃描患者骨骼，掃描范圍包括股骨、鎖骨、骶骨、胸椎第1節段至腰椎第5節段的脊柱，獲得相應的骨骼數據。

3.如權利要求1所述的一種個性化脊柱矯形棒的制作方法，其特征在于，所述股骨長為兩側股骨的長度的平均值；CT掃描患者的骶骨，獲得骶椎在矢狀面內的圖像，并對應生成第一外輪廓CAD圖形；CT掃描患者的鎖骨，獲取兩側鎖骨在橫斷面內的圖像，并對應生成第二外輪廓CAD圖形。

4.如權利要求1所述的一種個性化脊柱矯形棒的制作方法，其特征在于，步驟S2中，在患者的性別、年齡、股骨長、體重參數均符合對比要求的情況下，取骶椎矢狀面形狀、鎖骨冠狀面形狀、胸1至腰5各椎體矢狀徑、橫徑、高度數據最接近的正常脊柱圖像作為患者脊柱預測圖像。

5.如權利要求1所述的一種個性化脊柱矯形棒的制作方法，其特征在于，比對年齡時，比對的年齡范圍為：(患者年齡-3)-(患者年齡+3)；比對股骨長時，比對的股骨長范圍為：(患者股骨長-30mm)-(患者股骨長+30mm)；比對體重時，比對的體重范圍為：(患者體重-5kg)-(患者體重+5kg)。

6.如權利要求1-5任一項所述的一種個性化脊柱矯形棒的制作方法，其特征在于，步驟S3中，根據最接近的正常脊柱圖像制作個性化脊柱矯形棒包括：選取鈦合金棒一根，按照獲取的最接近的正常脊柱圖像彎曲所述鈦合金棒，制成個性化脊柱矯形棒。

7.如權利要求6所述的一種個性化脊柱矯形棒的制作方法，其特征在于，所述鈦合金棒的直徑為5.5mm，長度為500mm。

8.一種采用權利要求1-7任一項所述的制作方法制得的個性化脊柱矯形棒。