[发明专利]一种导向模板的制备方法

权利要求书

1.一种导向模板的制备方法，具体包括以下步骤：

1)椎体三维重建模型的建立：对椎体进行CT扫描，将CT连续断层图像数据导入三维重建软件中进行三维模型重建，并导出连续曲面模型；

2)定位并设计螺钉定位导向孔：将上述第1)步用三维重建得到的模型导入Pro/E Wildfire 4.0工程软件中，对模型进行优化处理；提取所述优化处理后的三维模型两侧椎弓根峡部区域的三角面片模型，将其他多余的三角面片去掉，分别对左右两侧椎弓根峡部模型进行分析和测量，将椎弓根前后缘轮廓线调整至尽可能重合的方向，并定义此时垂直屏幕的方向为钉道轴线方向，平行于屏幕做一投影平面，将模型投影至此平面上，并提取最内侧的轮廓线，而后在此投影平面上做该轮廓线最大内接圆，确定其圆心和圆周线的位置，将此内接圆沿钉道轴线方向进行拉伸，得到一个圆柱形结构，即为理论椎弓根钉道；以椎弓根螺钉的最佳钉道轴线为基准生成中空的圆柱体管道，管道的内径应大于椎弓根螺钉丝攻工具的直径，使得丝锥可以顺利通过；以后椎板表面为基准裁剪掉在椎体内部的中空圆柱体管道，椎体外部的管道即为椎弓根螺钉定位导向孔，共左右两个，导向孔的内径的长度小于最佳钉道轴线为基准生成中空的圆柱体管道的内径，大于弓根螺钉丝攻工具的直径；

3)设计中间连接部分：提取后椎板和棘突的解剖形态曲面并对其进行裁剪，得到理想的曲面片，接下来把曲面片进行向外侧加厚2-3mm处理，并且由面生成实体，此实体即为与后椎板及棘突根部背侧解剖形状互补的反向模板，可以实现表面无缝贴合；

4)两侧定位导向孔和中间连接部分的融合：将这两个定位导向孔管道模型与之前加厚生成的实体进行布尔加运算，所得到的统一整体即为导向模板的三维模型，以三维打印机可以识别的STL格式文件导出。

5)导向模板的制作成型和清洗：采用激光照射逐层固化成型法制备将第4)步得到的导向模板导，成型后使用高压水枪清洗，清除支撑材料后放入超声波清洗机中清洗。

2.权利要求1所述的制备方法，其特征在于，第1)步所述的三维重建软件为Mimics10.01。

3.权利要求2所述的制备方法，其特征在于，三维重建软件Mimics10.01的具体重建参数如下：

(1)插值方法(Interpolation method)：由于基于体素(Gray value)的方法更接近真实的像素点及模型的原始位置，故为了提高测量精度，选择此方法；

(2)光顺(Smoothing)：迭代次数(Iterations)选择15次，光顺因子(Smooth factor)设置为0.5；

(3)矩阵压缩(Matrix reduction)：XY平面分辨率选择2倍像素值，Z轴分辨率选择1倍层距；

(4)矩阵压缩选项(Prefer)：选择Accuracy算法，可使模型精度保持较高；三角面片缩减(Triangle reduction)：缩减模式(Reducing mode)选择Advanced edge模式，可接受误差(Tolerance)选择像素值的1/8大小，共边角度(Edge angle)选择15°，迭代次数(Iterations)选择15次。

4.权利要求1所述的制备方法，其特征在于，第2)步所述的对模型进行优化处理，具体包括生成集管、精整、松弛，其中精整选择4X分舱，松弛选择15次迭代次数。

5.权利要求1所述的制备方法，其特征在于，第2)步所述的导向孔的长度为1.5～2.5cm。

6.权利要求1所述的方法制备的导向模板，其特征在于，所述导向模板的材料为医用光敏树脂或金属钛。