[发明专利]一种髌骨假体的设计方法

权利要求书

1.一种髌骨假体的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)利用CT或MRI获得患者膝关节的高精度三维原始数据，利用逆向工程方法建立髌骨的三维模型；

2)利用髌骨的个性化解剖特征，通过髌骨的特征点，即上极点、下极点、外侧支持带连接点、内侧支撑带连接点，建立髌骨三维模型的切割平面，也是置换手术的切割面；

所述的上极点为股直肌腱适当剥离并与髌骨连接、与关节面不重合的最高点；下极点为髌韧带适当剥离并与髌骨连接、与关节面不重合的最低点；外侧支持带连接点是外侧支持带适当剥离并与髌骨连接、与关节面不重合的最外点；内侧支持带连接点是内侧支持带适当剥离并与髌骨连接、与关节面不重合的最内点；

所述的切割平面，通过以下方法确定：上极点、下极点构成的直线L1，以及外侧支持带连接点、内侧支撑带连接点构成的直线L2，平行于L2且与L1相交的直线L3，由L1与L3构成的切割平面；

3)利用该切割面切割髌骨三维模型，获得假体的三维模型以及髌骨保留带；

4)以三维模型为基础，在切割平面上设置凸起，同时以髌骨保留带为基础在切割平面相同的位置上设置与凸起匹配的凹槽，获得半髌骨假体的固定结构；

5)根据步骤4)获得的半髌骨假体结构三维模型，选取聚醚醚酮为假体制造材料，采用3D打印技术、传统制造或二者结合的方法制造用于注塑成型髌骨假体的模具；

6)利用步骤5)中获得的模具，通过注塑成型方法获得高强度假体结构以及与高表面光洁度的髌骨假体关节面。

2.如权利要求1所述的一种髌骨假体的设计方法，其特征在于：步骤1)中采用高精度CT或MRI采集患者完好、对称的膝关节数据，采用医疗图像处理商业软件抽取髌骨的三维点云或网格，剔除点云或网格的噪声、对三维数据进行镜面对称与三维匹配，获得与髌骨假体设计的原始三维数据；采用商业软件进行逆向工程建模，获得整体连续的髌骨三维数字化模型。

3.如权利要求1所述的一种髌骨假体的设计方法，其特征在于：步骤5)中用于注塑成型髌骨假体的模具通过激光选区熔化技术增材制造，材料为不锈钢316L；对注塑模具进行抛光处理使关节面的表面粗糙度Ra为0.001。