[发明专利]一种利用数字化空间重构及3D打印技术制备气管套管的方法

说明书

本发明涉及医学治疗领域，公开了一种利用数字化空间重构及3D打印技术制备气管套管的方法，包括：1）获取患者薄层CT数据，重建患者皮肤下方气管解剖形态，获取可编辑的三维模型数据；2）对三维模型进行编辑，提取患者气管的三维模型数据；3）以患者气管的三维模型数据为基础进行编辑，设计气管套管三维模型；4）将数据导入后，采用3D打印技术，制作气管套管。本发明在本领域首次提出了利用数字化空间重构及3D打印技术来制备气管套管的思路，利用本发明技术可以使患者获得个性化的气管套管，根据患者自身气道结构设计最优化的气管套管，使患者的气道刺激及损伤降到最低。

技术领域

本发明涉及医学治疗领域，尤其涉及一种利用数字化空间重构及3D打印技术制备气管套管的方法。

背景技术

在颈部肿瘤切除手术中，会牵涉到喉的切除。目前通常的做法是在剩余气管的末端接上气管套管，气管套管通过颈部开孔与外界相通，用于维持患者正常呼吸（不通过鼻部）。如申请号为CN201120298040.0的专利公开了一种儿童用一次性气管套管固定套装，该固定套装由实心的、外侧管壁带有连续锁扣的气管套管固定绳及两个锁闭装置构成。使用时先与实际颈围比较，剪除气管套管固定绳两端的多余长度，气管套管固定绳两端先后穿越锁闭装置的锁闭端、气管套管固定孔、另一侧锁闭装置的锁闭端，并被锁闭端固定孔内的卡齿单向卡住。该实用新型不仅减少气管套管意外脱管的几率和患者颈部皮肤或创面损伤及感染风险，也减轻了患者痛苦及医护人员工作量。

目前所有的需要使用气管套管的患者可获得的气管套管均为成品，具有不同直径、长度及弯度的气管套管规格，但尽管如此，仍难以达到个性化的要求。规格化的成品气管套管存在的缺点是：由于患者气管的直径、长度及曲度差异较大，使用规格化的气管套管无法与患者气管形状高度适配，容易引起部分患者的气道刺激甚至气道损伤。而对于上述技术问题，在本领域现有技术中并未引起足够的重视，因此目前也尚无理想的解决方案。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种利用数字化空间重构及3D打印技术制备气管套管的方法，本发明在本领域首次提出了利用数字化空间重构及3D打印技术来制备气管套管的思路，利用本发明技术可以使患者获得个性化的气管套管，根据患者自身气道结构设计最优化的气管套管，使患者的气道刺激及损伤降到最低。

本发明的具体技术方案为：一种利用数字化空间重构及3D打印技术制备气管套管的方法，包括以下步骤：

1）通过CT扫描，获取患者薄层CT数据，重建患者皮肤下方气管解剖形态，获取可编辑的三维模型数据。

2）对三维模型进行编辑，规划设计方案，提取患者皮肤下气管的三维模型数据；3）以患者气管的三维模型数据为基础进行编辑，设计气管套管三维模型。

4）将数据导入后，采用3D打印技术，制作气管套管。

本发明创造性地首次提出了利用数字化空间重构及3D打印技术来制备气管套管的思路，利用本发明技术可以按照患者气管的个性化曲度、直径以及其他特殊医学要求来设计并制备最优化的气管套管，使患者的气道刺激及损伤降到最低。

作为优选，步骤1）中，CT扫描的层厚小于等于2mm。

作为优选，步骤1）中，将获取的薄层CT数据转换为DICOM数据格式后导入六维牙种植设计软件（6D-DENTAL Tech Co, Ltd，China）重建患者皮肤下方气管解剖形态，获取可编辑的.stl格式模型数据。

作为优选，步骤2）中，结合magics设计软件和Geomagice Studio设计软件对三维模型进行编辑，规划设计方案，提取患者气管的三维模型数据。

作为优选，所述气管套管包括个性化套管和固定座；所述固定座上设有通孔，所述个性化套管的上端与所述通孔可拆卸连接；步骤3）中，仅设计个性化套管的三维模型，固定座为通用成品。