[發(fā)明專利]一種鈦合金醫(yī)用內(nèi)固定板的制作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811471027.3
• 申請(qǐng)日: 2018-12-04
• 公開（公告）號(hào): CN109299583B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張佳楫;左國坤;梁燁;許仁杰;蔣燦華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所;中南大學(xué)湘雅醫(yī)院
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20;G06F17/16;G06F17/11;B21D5/00
• 代理公司: 長(zhǎng)沙市融智專利事務(wù)所(普通合伙) 43114
• 代理人: 魏娟

本發(fā)明公開了一種鈦合金醫(yī)用內(nèi)固定板的制作方法，包括如下步驟：制作一個(gè)與未彎曲的標(biāo)準(zhǔn)鈦合金條具有相同幾何輪廓尺寸的對(duì)比件，將對(duì)比件沿著目標(biāo)患者已打印出的下頜骨3D模型進(jìn)行物理彎折，保證彎折后的對(duì)比件與目標(biāo)患者的下頜骨緊密貼合；將已彎折對(duì)比件進(jìn)行CT掃描，獲得彎曲后的對(duì)比件在空間上的三維形狀信息文件；對(duì)三維形狀信息文件進(jìn)行分析求解，得到對(duì)比件彎曲后的輪廓信息；將上述輪廓信息轉(zhuǎn)換為鈦合金條的彎曲工藝參數(shù)，并導(dǎo)入彎曲機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)的控制軟件中，利用彎曲機(jī)構(gòu)動(dòng)作，即可制作得到鈦合金醫(yī)用內(nèi)固定板。本發(fā)明能夠?qū)︹伜辖饤l進(jìn)行一次性彎折加工，實(shí)現(xiàn)彎折加工的標(biāo)準(zhǔn)化并提高加工精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鈦合金醫(yī)用內(nèi)固定板的制作方法。

背景技術(shù)

由于車禍、摔傷、磕碰等外傷因素，會(huì)造成人體頜骨的斷裂、碎裂或部分缺失。頜骨病變(良惡性腫瘤等)會(huì)造成頜骨形態(tài)破壞或功能喪失，在疾病治療過程中醫(yī)務(wù)人員不得不對(duì)病變的頜骨進(jìn)行切開或切除，這就造成了頜骨連續(xù)性的破壞。頜骨的不完整不僅影響患者面部的美觀，而且直接影響著患者的咀嚼、言語等功能，影響著患者的身心健康。

針對(duì)頜骨的缺損或缺失，醫(yī)療過程中需要使用鈦合金內(nèi)固定器械對(duì)各骨段進(jìn)行連接，而在更為前沿的手術(shù)中部分患者需要使用腿部的部分腓骨來填補(bǔ)患者頜骨缺失部位，修復(fù)過程圍繞如何更好的恢復(fù)患者頜面部形態(tài)展開，而最終形態(tài)的一個(gè)重要維持裝置就是個(gè)性化彎制的鈦合金內(nèi)固定器械。鈦合金內(nèi)固定器械的材料主要是鈦合金，鈦合金不僅密度小、強(qiáng)度高，而且具有耐腐蝕性好、耐熱性高以及無毒等一系列優(yōu)點(diǎn)。在頜骨塑形、固定方面，通常使用的鈦合金是TC4，其組成成分為Ti₆Al₄V,屬于(α+β)型鈦合金，其具有良好的綜合力學(xué)機(jī)械性能。

現(xiàn)有技術(shù)中鈦合金醫(yī)用內(nèi)固定板一般采用手工敲打制作，存在如下缺點(diǎn)：1)為了將標(biāo)準(zhǔn)鈦合金板手工彎曲成期望形狀，需要靠人工方式進(jìn)行彎折，術(shù)前高精度彎制平均耗時(shí)接近2小時(shí)，術(shù)中快速彎制精度極低；2)由于鈦合金固定板疲勞強(qiáng)度的原因，當(dāng)彎曲次數(shù)較多時(shí)鈦合金固定板還會(huì)發(fā)生斷裂、壽命不足等現(xiàn)象；3)鈦合金固定板所彎出的形狀完全取決于醫(yī)師的經(jīng)驗(yàn)，所彎折出的曲線精度無法保證，低精度的鈦合金固定板不僅影響著患者使用時(shí)的美觀以及舒適程度，更影響著患者下顎骨固定的可靠程度，甚至直接決定著口腔塑形固定的成敗；4)目前患者的下頜骨3d模型打印出來后，沒有較為簡(jiǎn)潔的方法去提取它的特征作為鈦板彎折的依據(jù)，因此鈦板形狀彎折無法進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化操作，需要依靠操作者經(jīng)驗(yàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)所要解決的技術(shù)問題在于提供一種鈦合金醫(yī)用內(nèi)固定板的制作方法，利用該方法制作的鈦合金醫(yī)用內(nèi)固定板具有精度高的優(yōu)點(diǎn)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種鈦合金醫(yī)用內(nèi)固定板的制作方法，包括如下步驟：

步驟一：制作一個(gè)與未彎曲的標(biāo)準(zhǔn)鈦合金條具有相同幾何輪廓尺寸的對(duì)比件，對(duì)比件具有易于變形的特點(diǎn)，且由若干順次排列的圓面段和用于連接相鄰兩圓面段的連接段組成；

步驟二：將對(duì)比件沿著目標(biāo)患者已打印出的下頜骨3D模型進(jìn)行物理彎折，彎折過程中，保證圓面段不發(fā)生變形，保證彎折后的對(duì)比件與目標(biāo)患者的下頜骨緊密貼合；

步驟三：將已彎折對(duì)比件進(jìn)行CT掃描，獲得彎曲后的對(duì)比件在空間上的三維形狀信息文件；

步驟四：對(duì)三維形狀信息文件進(jìn)行分析求解，獲得每個(gè)圓面段的中心坐標(biāo)C_i＝[c_xi,c_yi,c_zi]以及坐標(biāo)軸的法向量得到對(duì)比件彎曲后的輪廓信息

步驟五：將上述輪廓信息轉(zhuǎn)換為鈦合金條的彎曲工藝參數(shù)，并導(dǎo)入彎曲機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)的控制軟件中，利用該彎曲工藝參數(shù)驅(qū)動(dòng)彎曲機(jī)構(gòu)的夾頭做相應(yīng)動(dòng)作進(jìn)行實(shí)際彎曲，即可制作得到鈦合金醫(yī)用內(nèi)固定板。