一种个性化鼻整形人工植入体的数字化制备方法技术

本发明专利技术涉及一种个性化鼻整形人工植入体的数字化制备方法，以患者个体的面部外形数据为基本设计依据，对术后效果进行可视性模拟，并直接得到鼻整形植入体的数字模型，为每一个患者制备的鼻整形人工植入体均是高度精确和特制的，且有个性化特征，采用本发明专利技术的方法制得的鼻整形人工植入体可以植入体内，且术中无需人工雕刻或仅需极小部分的修改，能大大缩短手术时间，减少患者痛苦，术后外形与计算机模拟效果极为相近，最大程度地满足患者对植入效果的期望。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及面部鼻整形人工植入体的制备方法，特别是一种将数字技术用于个性化鼻整形人工植入体的数字化制备方法。目前，主要采用的鼻整形植入体有以下几种1、成型硅橡胶人工鼻整形假体为目前应用最为广泛的鼻整形植入体，2、成型聚乙烯人工鼻整形假体由美国POREX公司生产。采用固定型号设计，而且其产品外观与中国患者也有较大差异。造价昂贵，为目前手术费用的5倍，对于中国患者而言往往难以承受。由于采用聚乙烯材料制作，硬度大而弹性不足。3、自体肋软骨切取患者自身或异体肋软骨，经过雕刻、修剪成形。由于需要切除肋软骨，给患者造成额外损伤与痛苦，且材料来源有限，远期有一定程度的吸收变形。另外，采用加工处理后的异种软骨等方法也有报道，由于容易出现免疫反应和变形等问题而甚少采用。上述方法存在的共同缺点是1、不论是否为已成型产品，均不能完全符合的每个患者的鼻部解剖形态，因而需要手术医师在术中根据患者的实际情况进行进一步具体的加工雕刻；不能实现植入体的个性化制备。2、患者术前无法事先预知植入体的形状及手术效果，手术结果完全取决于医生的审美观和雕刻技艺的高低，难以满足患者的个性化需求。3、由于需要术中雕刻，手术时间较长。4、由于医生雕刻的鼻整形植入体的内表面难以与植入层次的解剖形态完全吻合，术后有可能因固位不良导致植入体移位，影响手术效果或造成二次手术。为达上述目的，本专利技术提供，包括步骤1)获得患者头部外形的三维原始数据；2)将患者头部外形的三维原始数据进行三维重构后分别得到患者头面部外表的三维实体数字模型；3)将三维实体数字模型的鼻部表面形态转化为三维曲面并进行数字化编辑、加工和修改，再与原始的头面部外表的三维实体数字模型进行拟合，模拟手术后效果，直至达到患者满意、手术可行的程度；4)将修改后的鼻部三维实体数字模型与患者原始头面部三维实体数字模型进行比较，获得修改部分三维空间的鼻植入体的数字模型；5)将修改部分三维空间的鼻植入体数字模型按修正参数进行适当调整，从而成为鼻整形植入体的三维实体数字模型；6)对鼻整形植入体的三维实体数字模型进行数字化成型工艺设计；7)制备个性化鼻整形人工植入体。所述的步骤1)中的三维原始数据的来源选自CT、MRI和三维激光扫描。所述的步骤5)可进一步包括需要时可于鼻整形植入体数字模型的前端增加鼻小柱支承体。所述的步骤7)进一步为采用快速成型工艺将生物医用材料进行分层制造，从而直接得到个性化鼻整形人工植入体。所述的步骤7)进一步为将最终设计完成的鼻整形植入体的三维实体数字模型利用数控软件生成数控代码，将数控代码输入数控设备制作模具，再利用模具将生物医用材料制成个性化鼻整形人工植入体。所述的快速成型技术选自光固快速成型、分层实体制造快速成型、熔融沉积快速成型、选择激光烧结快速成型和三维打印快速成型。所述的生物医用材料选自医用硅橡胶、聚氨酯、聚乙烯、羟基磷灰石、聚四氟乙烯和脱细胞异体真皮粉。所述的步骤7)中的个性化鼻整形人工植入体的形状选自包含鼻小柱支承体的L形鼻整形人工植入体、不包含鼻小柱支承体的柳叶形鼻整形人工植入体、以及根据患者实际需要的任意形状的鼻整形人工植入体。用本专利技术所述的方法制得的个性化鼻整形人工植入体可以永久植入体内，与传统方式的成型鼻整形植入体相比，具有以下优点1、忠实于原型，实现计算机设计的精确制备；2、患者可在术前预知手术效果，并按照其个人意愿决定其鼻部外形；3、术中无需人工雕刻或仅需极小部分的修改，能大大缩短手术时间，减少患者痛苦；4、术后外形与计算机模拟效果极为相近，最大程度地减少了人为因素对手术效果的影响。2、将CT层片文件进行重构，得到患者面部外形的三维实体数字模型。3、对三维实体数字模型进行必要的筛减、分割，的鼻部表面形态进行数字化编辑、加工和修改，对手术后效果进行计算机模拟，直至达到患者满意、手术可行的程度；4、将修改后的鼻部三维实体数字模型与患者原始头面部三维实体原始数字模型相比较，获得修改部分三维空间的实体数字模型；5、将修改部分三维空间的实体数字模型按修正参数进行适当调整，在鼻整形植入体数字模型的前端设计鼻小柱支承体，产生鼻整形植入体的三维实体数字模型；6、设计加工模具，沿模型边缘设计模具外形、分模面、定位孔；7、规划加工途径，编制数控代码；8、将数控代码输送给高精密加工设备； 9、高精密加工设备按照数控指令，在金属模具原材料上加工出生产模具；10、应用所得到的模具，以医用硅橡胶为原料，按常规生产工艺制备出个性化鼻整形硅胶植入体。2、将CT层片文件进行重构，得到患者面部外形的三维实体数字模型。3、对三维实体数字模型进行必要的筛减、分割，的鼻部表面形态进行数字化编辑、加工和修改，对手术后效果进行计算机模拟，达到患者满意、手术可行的程度；4、将修改后的鼻部三维实体数字模型与患者原始头面部三维实体原始数字模型相比较，获得修改部分三维空间的实体数字模型；5、将修改部分三维空间的实体数字模型按修正参数进行适当调整，在鼻整形植入体数字模型的前端设计鼻小柱支承体，产生鼻整形植入体的三维实体数字模型；6、将最终设计完成的鼻整形植入体加工模具的数字模型水平放置，沿高度方向分层，层厚为0.3mm，得到各层的二维图形；7、将分层得到的二维图形进行加工路径规划，编制数控代码。8、将每一层二维图形的数控代码按程序输入快速成形设备；9、以医用聚氨酯为原材料，由快速成形设备按输入的数控代码对材料进行分层堆积，直接得到个性化鼻整形聚氨酯植入体。除上述实施例外，对于面部畸形修复、整形美容外科所涉及的个性化鼻整形人工植入体均可采用上述方法进行数字化制备，以患者个体的面部外形数据为基本设计依据，对术后效果进行可视性模拟，并直接得到植入体的数字模型，应用数字化程序和设备为每一个患者特制出高度精确、且具有个性化特征的鼻整形人工植入体。采用本专利技术的方法制得的鼻整形人工植入体可以植入体内，且术中无需人工雕刻或仅需极小部分的修改，能大大缩短手术时间，减少患者痛苦，术后外形与计算机模拟效果极为相近，最大程度地满足患者对植入效果的期望。权利要求1.，其特征在于，包括步骤1)获得患者头部外形的三维原始数据；2)将患者头部外形的三维原始数据进行三维重构后分别得到患者头面部外表的三维实体数字模型；3)将三维实体数字模型的鼻部表面形态转化为三维曲面并进行数字化编辑、加工和修改，再与原始的头面部外表的三维实体数字模型进行拟合，模拟手术后效果，直至达到患者满意、手术可行的程度；4)将修改后的鼻部三维实体数字模型与患者原始头面部三维实体数字模型进行比较，获得修改部分三维空间的鼻植入体的数字模型；5)将修改部分三维空间的鼻植入体数字模型按修正参数进行适当调整，从而成为鼻整形植入体的三维实体数字模型；6)对鼻整形植入体的三维实体数字模型进行数字化成型工艺设计；7)制备个性化鼻整形人工植入体。2.根据权利要求1所述的个性化鼻整形人工植入体的数字化制备方法，其特征在于，所述的步骤1)中的三维原始数据的来源选自CT、MRI和三维激光扫描。3.根据权利要求1所述的个性化鼻整形人工植入体的数字化制备方法，其特征在于，所述的步骤5)可进一步包括需要时可于鼻整形植入体数字模型的前端增加鼻小柱支承体。4.根据权利要求1所述的个性化鼻本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种个性化鼻整形人工植入体的数字化制备方法，其特征在于，包括步骤：１）获得患者头部外形的三维原始数据；２）将患者头部外形的三维原始数据进行三维重构后分别得到患者头面部外表的三维实体数字模型；３）将三维实体数字模型的鼻部表面形态转 化为三维曲面并进行数字化编辑、加工和修改，再与原始的头面部外表的三维实体数字模型进行拟合，模拟手术后效果，直至达到患者满意、手术可行的程度；４）将修改后的鼻部三维实体数字模型与患者原始头面部三维实体数字模型进行比较，获得修改部分三维空间 的鼻植入体的数字模型；５）将修改部分三维空间的鼻植入体数字模型按修正参数进行适当调整，从而成为鼻整形植入体的三维实体数字模型；６）对鼻整形植入体的三维实体数字模型进行数字化成型工艺设计；７）制备个性化鼻整形人工植入体。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：栾杰，李彦生，禇国民，刘晨，
申请(专利权)人：中国医学科学院整形外科医院，北京工业大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]