[发明专利]个性化脊柱后路椎弓根钉棒系统弹性模量确定及制备方法

摘要

本发明公开了一种个性化脊柱后路椎弓根钉棒系统弹性模量确定及制备方法，弹性模量确定方法包括对目标脊柱进行CT扫描并重建三维模型，赋予材料属性，建立目标脊柱的有限元分析模型，分析得出目标脊柱的弹性模量梯度分布规律，针对目标脊柱和椎弓根钉棒系统之间的装配关系，结合目标脊柱的弹性模量梯度分布规律，采取插值法得到椎弓根钉棒系统的弹性模量；制备方法包括采用采用金属烧结技术制备弹性模量满足要求的椎弓根钉棒系统。本发明与个体脊椎生物力学特性匹配良好，椎弓根钉、棒应力分布更加均匀合理，更加符合固定要求，能够为下一步新型材料的研发、手术方式及手术器械的优化设计并建立相关数据库提供科学依据。

主权项

一种个性化脊柱后路椎弓根钉棒系统弹性模量确定方法，其特征在于步骤包括：1）对待固定的目标脊柱进行CT扫描，将CT扫描数据利用医学影像控制系统重建目标脊柱的三维模型；2）利用医学影像控制系统赋予目标脊柱中各个腰椎、椎间盘的材料属性，所述材料属性包括腰椎或椎间盘的弹性模量及分布、泊松比；3）建立目标脊柱的有限元分析模型，通过所述有限元分析模型在指定的不同工况、载荷以及指定的接触定义、约束条件下分析得出目标脊柱的弹性模量梯度分布规律；4）根据手术要求在机械绘图软件中绘制椎弓根钉棒系统，针对目标脊柱和椎弓根钉棒系统之间的装配关系，结合目标脊柱的弹性模量梯度分布规律，采取插值法得到椎弓根钉棒系统的弹性模量。