[发明专利]骨折和关节置换患者固定钢板制作方法

说明书

本发明涉及一种骨折和关节置换患者固定钢板制作方法，将受伤部位分为对称性与没有对称性。对于没有对称性的其生产制作系统分为长期佩戴无需后期取出和短期佩戴两种情况。通过针对不同骨折模式或不同关节置换情况下以及不同步态情况下，个性化设计出定制的钢板，并根据有限元分析和逆推3D打印快速制备出适应使用状态的相应钢板。通过无线传输连接，实现生产出通过力学分析个性化定制且保证其强度，并能实时预估疲劳寿命和实时监测的系列最佳钢板。制作方法保证患者的康复达到最佳。

技术领域

本发明涉及一种医疗辅助仪器制作技术，特别涉及一种骨折和关节置换患者固定钢板制作方法。

背景技术

骨折患者与关节置换患者需要的加压钢板是常见的医疗辅助仪器。但是目前仍未有一种快速有效的钢板生产系统。且目前的固定钢板存在以下问题：

1、骨折可分为横行，斜行，粉碎性，螺旋型骨折等，关节置换可以分为髋关节置换、踝关节置换等，针对不同骨折模式或不同关节置换情况下以及不同步态情况下，患者佩戴钢板的力学行为往往不同且很难被模拟出来，且不同模式所需的加压锁定钢板需要的螺钉数目、螺钉长度及进钉情况也有所不同，仅凭医生的主观经验不能判断出患者骨折处或关节处应力分布情况，并且目前所具备的加压钢板比较单一从而不能保证患者的康复达到最佳。

2、骨折患者和关节置换患者所需的手术植入钢板具有时效性，因此需要快速生产加压钢板以免错过最佳治疗时期。迫切需要一个能适用于关节置换以及多种类型骨折如横行，斜行，粉碎性，螺旋型等以及适用于不同年龄段患者如小孩、成人、老人的系列钢板，并且当有大型灾害或是大型车祸等突发性情况而使得病患在短时间内急剧增多的情况下，可以快速调用已成体系的系列钢板为患者及时进行手术是目前迫切需要解决的问题。

3、骨折和关节置换手术所需的钢板也分为长期佩戴和短期佩戴两种情形，针对不同情形对钢板的要求也不同。目前市场上的钢板没有针对指定钢板的强度校核，偶尔会发生手术期间钢板尺寸不合适、螺钉在应力集中处或是术后一段时间发生螺栓脱落、断裂等情况。因此迫切需要对不同患者设计不同类型的钢板并进行强度校核。通过对钢板各项参数的监测，预估钢板的疲劳寿命，给出一个合理的更换时间，避免产生危害。对于关节置换以及高龄老人的骨折、肱骨远端骨折(取内固定时容易引起神经损伤)等情况的内植钢板不需要取出的，需要与体内骨头长在一起的，需要对其进行有效监测。当有特殊情况发生时：发生断裂、螺栓脱落等情况，需要进行手术重新更换新的植入钢板。对于需要在一段时间后取出钢板的情况，例如大腿股骨的骨折等，也需要对植入的钢板进行强度校核，避免在手术期间或是使用一段时间后发生钢板、螺栓断裂或脱离等情况。

4、目前钢板没有一个具体的使用期限的标准，且由于每个人使用的情况和遇到的突发状况不同，遇到撞击等情况对钢板的损耗程度也不相同，因此迫切需要制定一种根据患者使用时间和实时应力情况而评判加压钢板的使用期限，定制个性化的钢板，能根据患者的不同使用情况预估钢板的使用期限，在遇到严重情况时如螺栓脱落等也可以给出更换建议，确保患者的安全。

发明内容

本发明是针对骨折患者与关节置换患者康复安全的问题，提出了一种骨折和关节置换患者固定钢板制作方法，可以仿真出针对不同模式下的骨折例如横行，斜行，粉碎性，螺旋型骨折或不同关节置换且模拟不同步态如支撑相、摆动相等情况下的患者佩戴钢板的力学行为，得出最优的系列钢板模型，确保患者的安全。

本发明的技术方案为：一种骨折和关节置换患者固定钢板制作方法，根据受伤部位具有对称性结构和无对称性结构分两种钢板制作方法：

对于有对称性结构的，采集正常部位以及受伤部位CT图像，通过正常部位的CT图像反推骨折部位所需钢板模型，并通过3D打印技术快速生产相适应的钢板模具；依次包括数据采集模块、逆向反推模块、计算校核模块、3D打印模块；云端服务平台与3D打印模块钢板制作数据共享；