用于生产定制的矫形植入物的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110226991A(43)申请公布日2019.09.13(21)申请号201910526704.5A61F2/30(2006.01)(22)申请日2015.03.04A61B17/56(2006.01)B29C64/386(2017.01)(30)优先权数据B33Y50/00(2015.01)20149007182014.03.04AU(62)分案原申请数据201580023284.92015.03.04(71)申请人皇家墨尔本理工大学地址澳大利亚维多利亚州(72)发明人达尔攀·希德伊德马丁·利里米兰·布兰特彼得·松(74)专利代理机构北京金信知识产权代理有限公司11225代理人夏东栋(51)Int.Cl.A61F2/28(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图15页(54)发明名称用于生产定制的矫形植入物的方法(57)摘要一种用于生产定制的矫形植入物的方法。所述方法包含：扫描将从其切除病变的骨骼区域的骨骼以获得骨骼的未经切除体积的三维数字图像；切除病变的骨骼区域以留下剩余的骨骼的体积；在病变的骨骼区域已经被切除之后扫描骨骼以获得相应的剩余的骨骼的体积的三维数字图像；将骨骼的未切除体积的三维数字图像与剩余的骨骼的体积进行比较以估计已经被切除的骨骼的体积；利用对已经被切除的骨骼的体积的估计来生成基本上对应于被切除的骨骼的体积的构造的三维计算机模型，并且被优化为在植入时基本上恢复骨骼的生物力学功能；以及由所优化的三维计算机模型制造定制的矫形植入物。CN110226991ACN110226991A权利要求书1/2页1.一种用于生产定制的矫形植入物的方法，所述方法包括：a)扫描将从其切除病变的骨骼区域的骨骼以获得骨骼的未经切除体积的三维数字图像；b)切除所述病变的骨骼区域以留下剩余的骨骼的体积；c)在所述病变的骨骼区域已经被切除之后扫描所述骨骼以获得相应的所述剩余的骨骼的体积的三维数字图像，所述剩余的骨骼的体积为在步骤b)中从所述骨骼的未经切除体积切除所述病变的骨骼区域之后剩余的骨骼的体积；d)将所述骨骼的未经切除体积的三维数字图像与所述剩余的骨骼的体积进行比较以估计已经被切除的骨骼的体积；e)利用对所述已经被切除的骨骼的体积的所述估计来生成基本上对应于所述被切除的骨骼的体积的构造的三维计算机模型，并且对所述三维计算机模型进行优化以在植入时基本上恢复所述骨骼的生物力学功能；以及f)由所优化的三维计算机模型制造定制的矫形植入物，其中所述植入物被配置用于插入到在步骤b)中已经从其切除所述病变的骨骼区域的所述骨骼的区域中，其中，对所述三维计算机模型进行优化以基本上恢复所述骨骼的生物力学功能包含：考虑到对应于已经被切除的病变的骨骼区域的骨类型的解剖学功能和特性以及在各种典型的活动和运动期间所述植入物将承受的预期负荷，进行拓扑优化以提供最佳的植入物几何结构；以及其中所述定制的矫形植入物由栅格型几何结构形成。2.根据权利要求1所述的用于生产定制的矫形植入物的方法，其中拓扑优化包含考虑到在所述各种典型的活动和运动期间对应于已经被切除的所述骨骼的区域的所述骨类型所承受的患者特异性的最大应力和挠度的优化。3.根据权利要求1所述的用于生产定制的矫形植入物的方法，其中形成所述定制的矫形植入物的所述栅格型几何结构是周期性布置。4.根据权利要求3所述的用于生产定制的矫形植入物的方法，其中所述栅格型几何结构的孔隙率在所述植入物被构造为与所述骨骼接合的区域处变化，以增强骨向内生长。5.根据权利要求1所述的用于生产定制的矫形植入物的方法，其中所述制造使用增材技术进行。6.根据权利要求5所述的用于生产定制的矫形植入物的方法，其中所述增材技术包含选择性激光熔化技术。7.根据权利要求1所述的用于生产定制的矫形植入物的方法，其中在切除所述骨骼的病变区域之前和/或之后扫描所述骨骼以获得三维数字图像包括获得多个二维数字图像，并且其中由所述多个二维图像构建所述三维数字图像。8.根据权利要求7所述的用于生产定制的矫形植入物的方法，其中在所述制造之前，针对增材制造的适合性来评估所设计的定制的矫形植入物，并且如果需要，改进所设计的定制的矫形植入物以满足增材制造限制要求。9.根据权利要求8所述的用于生产定制的矫形植入物的方法，还包括将三维计算机模型发送到三维打印机。10.根据权利要求1所述的用于生产定制的矫形植入物的方法，其中所述病变的骨骼区2CN110226991A权利要求书2/2页域受到骨肉瘤的影响。11.根据权利要求1所述的用于生产定制的矫形植入物的方法，其中在所述患者处于麻醉期间连续地进行步骤a)到f)。3CN110226991A说明书1/7页用于生产定制的矫形植入物的方法[0001]本申请是申