[发明专利]一种新型盆骨接骨板及其制造方法在审
申请号: | 202210168563.6 | 申请日: | 2022-02-23 |
公开(公告)号: | CN114451985A | 公开(公告)日: | 2022-05-10 |
发明(设计)人: | 张国庆;黄爱兵;李树祎;周小宇;周永升;李俊鑫 | 申请(专利权)人: | 周口师范学院 |
主分类号: | A61B17/80 | 分类号: | A61B17/80;B22F5/10;B22F10/28;B22F10/64;B22F10/66;B22F10/85;B33Y10/00;B33Y50/02;B33Y80/00 |
代理公司: | 深圳泛航知识产权代理事务所(普通合伙) 44867 | 代理人: | 邓爱军 |
地址: | 466000 河*** | 国省代码: | 河南;41 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 新型 接骨 及其 制造 方法 | ||
1.一种新型盆骨接骨板,其特征在于,包括:接骨板本体、固定孔,所述接骨板本体包括中间部和四个延伸部,所述延伸部上开设有固定孔;接骨板本体与盆骨可拆卸连接;接骨板本体、固定孔、多孔结构和盆骨是通过3D打印成型;
所述接骨板本体有以下四种形态:
a、实体接骨板:由实体的接骨板本体和固定孔组成,所述延伸部上开设有10个固定孔;
b、拓扑优化接骨板:即接骨板本体内局部设有多个空腔,这样可以减轻重量;
c、部分孔隙化接骨板:是拓扑优化完成接骨板经模量随形多孔结构的填充得到,即接骨板本体内局部设有多个填充腔,填充腔内填充有多孔结构;
d、全部孔隙化接骨板:是基于有限元法填充生成,由实体接骨板、固定孔、多孔结构组成,即接骨板本体内全域设有填充腔,填充腔内填充有多孔结构。
2.根据权利要求1所述的一种新型盆骨接骨板,其特征在于:所述拓扑优化接骨板中,空腔位置选在受力较小的位置,在不影响强度的情况下,减轻了重量。
3.根据权利要求1所述的一种新型盆骨接骨板,其特征在于:所述多孔结构由多个多孔结构基本单元相互连接组成,每个多孔结构基本单元由若干个支柱相互连接组成,支柱之间有间隙,从而形成多孔。
4.根据权利要求3所述的一种新型盆骨接骨板,其特征在于:所述的多孔结构的支柱形状可以是方形也可以是圆形,也可以是方形和三角形的混合,可根据需要进行选择;所述的多孔结构孔隙率可以在50%-90%之间根据需要进行调整;所述的多孔结构支柱到连接点的直径可以呈现梯度分布,梯度变化率可根据需要进行调整。
5.一种新型盆骨接骨板的其制造方法,其特征在于,它包括如下步骤:
①首先应用CT或NMR对病人病患部位进行扫描,获取患者病患部位图像;然后,将CT扫描的盆骨数据导入到Mimics软件中,经阈值分割、区域增长、形态操作、三维重建和表面处理操作获得盆骨模型;
②将重建完成的盆骨模型导入Geomagic Design X软件中进行骨折复位、实体化,在Rhino软件中进行接骨板的正向设计;将设计完成的接骨板导入Inspire软件中进行拓扑优化设计,在Rhino软件中进行多孔结构填充,在Magics软件中进行3D打印零件的数据处理和加工风险分析;
③将加工风险分析完成的零件采用3D打印技术进行直接制造,然后将3D打印完成的零件进行表面处理:首先进行喷砂,然后用砂纸进行打磨,最后采用抛光布进行抛光,最后采用BOCHENG公司生产的高清VGA电子显微镜观察表面处理完成的3D打印零件表面形貌,优化SLM成型工艺参数,获得最优化成型零件。
6.根据权利要求5所述的一种新型盆骨接骨板的其制造方法,其特征在于:新型盆骨接骨的植入,不受盆骨部位不同和骨折复杂程度的影响,另外新型盆骨接骨板的多孔结构的结构参数、支柱形状参数、填充密度和填充形式可根据不同年龄需要、不同病患程度进行调整。
7.根据权利要求5所述的一种新型盆骨接骨板的其制造方法,其特征在于:所述的盆骨接骨板的受力分析,是在Inspire软件中进行,参数设置:设置分析单位为mm、材料设置为Ti6Al4V(弹性模量为116.52e3MPa、泊松比为0.31、密度为1.92e-6kg/mm3),以体重为70kg的成年人为研究对象,可在前端4个孔每个孔施加525N载荷,总载荷F为2100N(约为体重的3倍左右),接骨板的另一端6个孔可设置为完全固定,网格单元尺寸设置为1mm,进行接骨板的受力分析。
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