[发明专利]一种基于有限元分析运算的个性化髋臼重建钢板预弯方法

权利要求书

1.一种基于有限元分析运算的个性化髋臼重建钢板预弯方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)髋臼模型三维重建

采集髋部的薄层CT影像数据以Dicom格式导入医学三维重建软件Mimics中，三维重建完成髋臼三维建模，并对髋臼后壁进行虚拟切割，模拟髋臼后壁骨折；

(2)髋臼模型实体化

将步骤(1)中的髋臼完整模型文件以stl格式导入逆向工程软件Geomagic进行处理，并转化成stp格式髋臼实体模型文件，后续有限元分析备用；

(3)髋臼模型实体化

参考髋臼重建钢板实体，在UG软件中绘制出其数值模型，导入步骤(2)髋臼实体模型文件，并以其为参考，通过移动功能，将中间孔对准髋臼后壁骨折块，长轴对准其弧形后壁，调整重建钢板的空间位置以此模拟现实手术钢板置放位置，将调整位置后的钢板以stp格式文件导出；

(4)有限元软件前处理

将步骤(2)中的髋臼完整模型文件、步骤(3)中的重建钢板模型文件同时导入有限元软件Abaqus，其中，髋臼完整模型文件仅作为参考显示，未参与有限元运算分析；对重建钢板模型文件进行材料属性赋值、装配、网格划分；约束重建钢板中间孔位移为0，在重建钢板两端各施加朝向髋臼后壁的压力；

(5)分析运算模拟预弯

调整施加载荷的方向、大小，使之与髋臼后壁解剖形态相匹配，将预弯的钢板以stl格式导出，导入Mimics中获得预弯钢板模型，预弯钢板模型通过工艺加工成型作为成品钢板。

2.根据权利要求1所述的基于有限元分析运算的个性化髋臼重建钢板预弯方法，其特征在于，所述步骤(1)中髋臼三维建模具体是：在Segmentation模块下，设定默认的阈值区间226-1497HU，通过Thresholding进行初步图像分割，然后借助Region Growing、EditMasks分割感兴趣右髋部Mask，并对其进行三维重建完成右髋臼三维建模。

3.根据权利要求2所述的基于有限元分析运算的个性化髋臼重建钢板预弯方法，其特征在于，所述步骤(1)中具体是在Simulation模块下利用Cut功能，对髋臼后壁进行虚拟切割，模拟髋臼后壁骨折。