CN101264035B - 钛网颅骨修复体的制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种钛网颅骨修复体的制备方法，将CT薄层扫描图片导入二维坐标区内，画出颅脑中线、基线、参照线和作图线，在每条作图线与缺损区的对称区域中的完好颅骨的相交处确定需修复的颅骨的参照位点，并在颅骨缺损区生成相应的修复体单元点，将单元点的相应的扫描图片层次、作图线编号及单元点到基线的垂直距离加以记录，将不同层的CT片逐张导入坐标区内进行上述操作，形成缺损区颅骨形态的全部单元点数据，再用无模多点成形器依照上述单元点数据将钛网压制成钛网颅骨修复体。不需重建患者头部三维原型即可完成钛网颅骨修复体的制备，并且操作者可以凭其经验，对单元点的位置作适当的选择，使修复后的颅脑外形更符合整容要求。

Description

钛网颅骨修复体的制备方法
技术领域
本发明涉及一种钛网颅骨修复体的制备方法，属于脑神经外科和整形、整容医学领域。
背景技术
钛合金网板强度高、无毒性，与人体有良好的生物相容性，广泛地应用于颅骨修复中。如何更好地制备钛网颅骨修复体是目前正在探讨的课题。中国专利200410074339.3介绍了一种制作钛合金颅骨修复体的方法，该方法基于患者CT图像设计、装配修复体，在存放有通用图像处理软件和反求设计软件的计算机将断层图像进行数据分割后，重建患者头部三维原型，依据三维原型设计缺损部位的修复体，然后采用快速原型系统制作修复体模型，比照模型压制钛网板，形成最终修复体。中国专利申请200710064202.2介绍了一种颅骨补片的制备方法，利用计算机断层成像技术采集患者颅骨缺损部位及其周围软组织的信息，进行图像设计、重建患者头部三维原型，依据三维原型设计缺损部位的修复体，然后将设计好的修复体曲面导入激光快速成形机中制作补片模型，最后经贴合对比裁减钛网板形成最终颅脑补片。上述方法皆需重建患者头部三维原型，依据三维原型设计缺损部位的修复体，操作步骤较复杂，对软件的要求也较高。
发明内容
本发明旨在提出一种钛网颅骨修复体的制备方法，不需重建患者头部三维原型即可完成钛网颅骨修复体的制备。
这种钛网颅骨修复体的制备方法是从CT薄层扫描图片上获取缺损部位颅骨形态的各单元点数据，再用无模多点成形器依照上述单元点数据将钛网压制成钛网颅骨修复体。上述缺损部位颅骨形态的各单元点数据的获取过程为：
(1)设立一个与CT薄层扫描图片相一致的二维的坐标区，将一张CT薄层扫描图片导入坐标区内，按照颅脑解剖标志在图片上画出颅脑中线，并将此颅脑中线固定在二维坐标区上；
(2)选择一张缺损区中心层面的CT薄层扫描图片，将其导入坐标区内，根据颅内的解剖特征画一条基线，使缺损区处于此基线的一侧，且缺损区的两端点与此基线的距离大致相等，同时，以颅脑中线为对称轴自动生成一条与上述基线相对称的参照线；
(3)画出多条与参照线相垂直的作图线，作图线互相平行，两相邻作图线之间的距离等于多点成形器的单元间距，将上述基线、参照线及作图线固定在二维坐标区上；
(4)在每条作图线与缺损区的对称区域中的完好颅骨的相交处确定需修复的颅骨的参照位点，并在颅骨缺损区生成相应的修复体单元点，将每个单元点相应的扫描图片层次、作图线编号及单元点到基线的垂直距离作为该单元点的参数加以记录；
(5)选择不同层的CT薄层扫描图片逐张导入坐标区内，并对每张CT薄层扫描图片按照第(4)步进行操作，确定该层颅骨缺损区的修复体的单元点参数，所选的CT薄层扫描图片每相邻的两张之间的距离等于多点成形器的单元间距，最终形成缺损区颅骨形态的全部单元点数据。
这种钛网颅骨修复体的制备方法中，各层CT薄层扫描图片中的基线组合成一个与二维坐标区相垂直的基准平面，最终形成的缺损区颅骨形态的全部单元点数据是以此基准平面为基准的，正好适合于无模多点成形器进行钛网颅骨修复体的成形加工。这种钛网颅骨修复体的制备方法不需重建患者头部三维原型即可完成钛网颅骨修复体的制备，并且每层CT薄层扫描图片上的颅骨缺损区的修复体单元点是由操作者手工确定，操作者可以凭其经验，对单元点的位置作适当的选择，除了颅骨的形状以外，还可将肌肉的厚度、收缩变形的程度等因素考虑在内，使修复后的颅脑外形更符合整容的要求。
附图说明
附图1为这种钛网颅骨修复体的制备方法的流程图；
附图2为根据颅内解剖标志确定颅脑中线的示意图；
附图3为根据颅内解剖标志确定基线的示意图；
附图4为确定作图线的示意图；
附图5为确定修复体单元点位置的示意图；
附图6为缺损区颅骨形态的全部单元点数据示意图。
具体实施方式
这种钛网颅骨修复体的制备方法的流程如图1所示，单元点数据的获取在电脑上进行：
(1)如图2所示，通过测量图像放大率，设立一个与CT薄层扫描图片相一致的二维的坐标区。将一张CT薄层扫描图片导入坐标区内，此CT图片应选用解剖标志比较明显的图片，以利于确定颅脑中线的位置。操作者用鼠标在图片上画出颅脑中线AP，并将此颅脑中线固定在二维坐标区上。此颅脑中线根据颅内解剖标志确定，如：其一端为大脑镰的前附着点，另一端为大脑镰的后附着点。
(2)如图3所示，选择一张缺损区中心层面的CT薄层扫描图片，将其导入坐标区内。例如颅骨缺损区分布在编号为10020～10055的36张CT图片中，则可选其中间的10037号或10038号CT图片进行此项操作。操作者用鼠标根据颅内的解剖特征画一条基线BD，使缺损区处于此基线的一侧，且缺损区的两端点与此基线的距离大致相等，同时，以颅脑中线AP为对称轴自动生成一条与上述基线相对称的参照线EF。
(3)如图4所示，画出与参照线EF相垂直的多条互相平行的作图线GH，两相邻作图线之间的距离等于多点成形器的单元间距，例如5mm。此步骤在操作者指定作图线间距后由系统自动完成。将上述基线BD、参照线EF及作图线GH固定在二维坐标区上。
(4)如图5所示，在每条作图线GH与缺损区的对称区域中的完好颅骨的相交处确定需修复的颅骨的参照位点i(即图中的+号处)，并在颅骨缺损区生成相应的修复体单元点j。将每个单元点相应的扫描图片层次、作图线编号及单元点到基线的垂直距离作为该单元点的参数加以记录。
(5)选择不同层的CT薄层扫描图片逐张导入坐标区内，并对每张CT薄层扫描图片按照第(4)步进行操作，确定该层颅骨缺损区的修复体的单元点参数。所选的CT薄层扫描图片每相邻的两张之间的距离等于多点成形器的单元间距，例如5mm。最终形成缺损区颅骨形态的全部单元点数据如图6所示，包含了钛网颅骨修复体的曲面形状和边界位置，其中单元点高度是以各张CT薄层扫描图片中的基线组合成的基准平面为基准的。图6中，纵坐标为作图线顺序号，横坐标为CT薄层扫描图片顺序号，每个小方块为一个单元点，小方块中的数字为单元点高度，单位为mm。此单元点数据可打印出来供手工操作的无模多点成形器制成钛网颅骨修复体，也可以用U盘或数据线传递给无模多点成形设备或其他成形装置加工颅骨修复体。
为了便于这种钛网颅骨修复体的制备方法的实施，CT薄层扫描的层厚(即相邻的两张图片之间的距离)可选择为多点成形器的单元间距的约数，例如多点成形器的单元间距为5mm时，CT薄层扫描的层厚可选择2.5mm或5mm。在患者作CT检查时，尽量保持扫描基线与两侧外耳孔连线平行，使两侧外耳道出现在同一幅CT断层图像中，以使图像尽可能接近对称。
这种钛网颅骨修复体的制备方法中的计算机程序可以采用microsoft visual basic 6.0来编制。CT断层图像的DICOM格式批量转换为jpg或bmp格式后，即可应用于该计算机程序中。

Claims (1)

1.一种钛网颅骨修复体的制备方法，从CT薄层扫描图片上获取缺损区颅骨形态的各单元点数据，再用无模多点成形器依照上述单元点数据将钛网压制成钛网颅骨修复体，其特征是上述缺损区颅骨形态的各单元点数据的获取过程为：
(1)设立一个与CT薄层扫描图片相一致的二维的坐标区，将一张CT薄层扫描图片导入坐标区内，按照颅脑解剖标志在图片上画出颅脑中线，并将此颅脑中线固定在二维坐标区上；
(2)选择一张缺损区中心层面的CT薄层扫描图片，将其导入坐标区内，根据颅内的解剖特征画一条基线，使缺损区处于此基线的一侧，且缺损区的两端点与此基线的距离大致相等，同时，以颅脑中线为对称轴自动生成一条与上述基线相对称的参照线；
(3)画出多条与参照线相垂直的作图线，作图线互相平行，两相邻作图线之间的距离等于多点成形器的单元间距，将上述基线、参照线及作图线固定在二维坐标区上；
(4)在每条作图线与缺损区的对称区域中的完好颅骨的相交处确定需修复的颅骨的参照位点，并在颅骨缺损区生成相应的修复体单元点，将每个单元点相应的扫描图片层次、作图线编号及单元点到基线的垂直距离作为该单元点的参数加以记录；
(5)选择不同层的CT薄层扫描图片逐张导入坐标区内，并对每张CT薄层扫描图片按照第(4)步进行操作，确定该层颅骨缺损区的修复体的单元点参数，所选的CT薄层扫描图片每相邻的两张之间的距离等于多点成形器的单元间距，最终形成缺损区颅骨形态的全部单元点数据。
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