[发明专利]一种个性化具有仿生微孔的脊椎植入假体及其制造方法

摘要

本发明公开了一种个性化具有仿生微孔的脊椎植入假体及其制造方法，主要包括基于病患脊椎的CT/MRI扫描原始数据，提取病患目标脊椎模型数据；根据提取出的脊椎模型，于其上模拟植钉路径，并根据脊椎模型形状位置设计假体与之接触的曲面，使两者紧密贴合；用自由曲面将之前生成的上下两曲面包围起来，生成假体外形，并将该假体实体设计为仿生微孔结构；再利用相同的假体外形，加厚生成假体外壳；在CAD中将其假体外壳和假体内部结构组合，得到脊椎植入假体三维CAD数据模型等步骤。本方法通过与金属增材制造相结合，不仅实现个性化植入体的设计及其制造，且能够将多孔结构设计在假体内部，使得骨内细胞容易向假体内部生长，促使病患部位的愈合。

主权项

一种个性化具有仿生微孔的脊椎植入假体制造方法，其特征在于包括如下步骤：S1、基于病患脊椎的DICOM格式的CT/MRI扫描原始数据，通过分割、编辑、三维计算处理，提取病患目标脊椎模型数据，输出三维CAD数据；S2、将步骤S1得到的三维CAD数据做进一步的修补、光滑、简化修饰处理，以达到CAD可处理的程度；S3、将步骤S2处理后的三维CAD数据导入SolidWorks 2016中，根据提取出的脊椎模型，于其上模拟植钉路径，并根据脊椎模型形状位置设计假体与之接触的曲面，使两者能紧密贴合；接着，用自由曲面将之前生成的上下两个曲面包围起来，生成假体外形，并将该假体实体设计为仿生微孔结构(2)；再利用相同的假体外形，加厚生成假体外壳(1)，同时根据螺钉路径设计假体外壳(1)上的固定钢板；在CAD中将其假体外壳(1)和假体内部结构组合，得到脊椎植入假体三维CAD数据模型；所述假体外壳(1)厚度为1mm，其固定钢板厚度为1.8mm，固定钢板上的孔径为0.38mm；内部仿生微孔结构(2)是通过在三个正交方向上用圆孔进行切除指令，形成直径为0.3‑0.75mm和直径为1.0‑1.50mm的相嵌合的二级圆孔结构，孔隙率为60％‑80％；S4、将步骤S3获得的脊椎植入假体三维CAD数据模型导入Magics17.0中进行处理，包括摆放定位、添加支撑、切片分层，获得脊椎植入假体的多层切片二维CAD数据模型；S5、将将步骤S4获得的脊椎植入假体的多层切片二维CAD数据模型文件导入激光选区熔化3D打印设备，设置加工工艺参数开始打印，从而制得所述脊椎植入假体。