CN107909431A - 一种基于云端的医疗器械定制系统及方法 - Google Patents

一种基于云端的医疗器械定制系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开的一种基于云端的医疗器械定制系统，其医学影像获取模块用于获取患者病患部位的医学影像，三维建模模块对病患部位进行三维建模，医疗器械建模模块建立医疗器械三维模型，生产模块进行生产。本发明公开的一种基于云端的医疗器械定制方法，包括：获取患者病患部位的医学影像；对病患部位进行三维建模；医生提出定制需求；建立医疗器械三维模型；然后进行生产。本发明将医疗个性化定制全流程工作聚焦统一的云端平台，能让病患、医生和跨专业工程师基于同一云端平台协同工作，可实现跨团队分享，实时互动协同工作。

Description

一种基于云端的医疗器械定制系统及方法
技术领域
本发明属于机车电器技术领域，具体涉及一种基于云端的医疗器械定制系统，还涉及一种基于云端的医疗器械定制方法。
背景技术
随着医学技术及科技的日益发展，针对不同患者的不同病情，现在外科手术所用器械也从以前的标准化向更适合患者情况的个性化、定制化转变，而现有的医疗器械虽然也可以进行定制，但是由于需要不同的专业人员、使用不同的专业软件和多种生产设备跨专业、跨领域协同工作，因此这种生产方式存在工作效率低下、协调沟通及学习成本高的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于云端的医疗器械定制系统，解决了现有的医疗器械定制时工作效率低、协调沟通及学习成本高的问题。
本发明的目的还在于提供一种基于云端的医疗器械定制方法。
本发明所采用的一种技术方案是：一种基于云端的医疗器械定制系统，包括与云端系统实现信息互联的医学影像获取模块、三维建模模块、医疗器械建模模块以及生产模块，所述医学影像获取模块用于获取患者病患部位的医学影像并上传到所述云端系统，所述三维建模模块通过所述云端系统调取所述医学影像并对病患部位进行三维建模、然后将建好的病患部位三维模型上传到所述云端系统，所述医疗器械建模模块根据医生定制需求在所述病患部位三维模型基础上建立医疗器械三维模型并上传到所述云端系统，生产模块根据所述云端系统存储的医疗器械三维模型进行生产、得到定制的医疗器械。
事例性的，医学影像获取模块通过计算机断层扫描技术或核磁共振成像技术得到所述病患部位的医学影像。
事例性的，医学影像保存为DICOM格式。
事例性的，三维获取模块利用三维重建软件通过逆向工程将所述医学影像转换得到所述病患部位三维模型。
事例性的，生产模块根据所述医疗器械三维模型利用3D打印设备制造得到定制的医疗器械。
进一步的，生产模块将所述医疗器械三维模型利用自动封装切片算法生成所述3D打印机可识别的GCODE代码、并利用所述3D打印设备进行打印。
本发明所采用的另一种技术方案是：一种基于云端的医疗器械定制方法，利用如上所述所述的医疗器械定制系统得到，包括步骤：
步骤1，通过医学影像获取模块获取患者病患部位的医学影像并上传到云端系统；
步骤2，三维建模模块通过所述云端系统调取所述医学影像并对病患部位进行三维建模、然后将建好的病患部位三维模型上传到所述云端系统；
步骤3，医生通过所述病患部位的医学影像和病患部位三维模型提出医疗器械的定制需求；
步骤4，医疗器械建模模块根据医生的定制需求在所述病患部位三维模型基础上建立医疗器械三维模型并上传到所述云端系统；
步骤5，生产模块根据所述云端系统存储的医疗器械三维模型进行生产、得到定制的医疗器械。
本发明的一种基于云端的医疗器械定制系统及方法将医疗个性化定制全流程工作聚焦统一的云端平台，能让病患、医生和跨专业工程师基于同一云端平台协同工作，免去为协调审阅工作文件而安装多种PC端软件来浏览，可实现跨团队分享，实时互动协同工作。克服过往需要安装多种专业软件，工作文件格式不兼容，文件传输依赖电子邮件所造成的沟通成本/学习成本高，效率缓慢的困境，令个性化定制医疗器械更高效可靠。
附图说明
图1是本发明的一种基于云端的医疗器械定制系统。
图中，1.云端系统，2.医学影像获取模块，3.三维建模模块，4.医疗器械建模模块，5生产模块。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明提供的一种基于云端的医疗器械定制系统的结构如图1所示，包括与云端系统1实现信息互联的医学影像获取模块2、三维建模模块3、医疗器械建模模块4以及生产模块5，三维建模模块3、医疗器械建模模块4均可运行于手机、电脑、平板电脑等职能设备上。医学影像获取模块2用于获取患者病患部位的医学影像并上传到所述云端系统1，所述三维建模模块3通过所述云端系统调取所述医学影像并对病患部位进行三维建模、然后将建好的病患部位三维模型上传到所述云端系统1，所述医疗器械建模模块4根据医生定制需求在所述病患部位三维模型基础上建立医疗器械三维模型并上传到所述云端系统1，生产模块5根据所述云端系统1存储的医疗器械三维模型进行生产、得到定制的医疗器械。
具体来说，医学影像获取模块2通过计算机断层扫描技术(简称CT)或核磁共振成像技术(简称MRI)建立患者病患部位的医学影像，并保存为医学数字成像和通信(DigitalImaging and Communications in Medicine，简称DICOM)格式，这种格式符合医学图像和相关信息的国际标准(ISO12052)，它定义了质量能满足临床需要的可用于数据交换的医学图像格式。
三维建模模块3利用三维重建软件通过逆向工程将所述医学影像转换得到病患部位三维模型。事例性的，逆向工程师利用Mimic等PC端图像三维重建软件读取DICOM格式医学影像数据后将病患部位的三维模型重建并输出成三角形网格的STL格式。
事例性的，医疗器械建模模块4的工作是：医疗器械工程师根据主治医生提出的定制需求在STL格式的病患部位三维模型数据的基础上利用Solidswork等cad/cam软件设计开发实体闭合的医疗器械三维模型。
生产模块5根据所述医疗器械三维模型利用3D打印设备制造得到定制的医疗器械。具体的，生产模块5将所述医疗器械三维模型利用Meshmixer等3d打印软件、通过自动封装切片算法生成所述3D打印机可识别的GCODE代码、并利用所述3D打印设备进行打印。
本发明还提供一种基于云端的医疗器械定制方法，其利用如上所述的医疗器械定制系统得到，包括步骤：
步骤1，通过医学影像获取模块2获取患者病患部位的医学影像并上传到云端系统1；具体地，医学影像从X/RAY、CT及MRI(核磁共振)等设备上建立，医学影像获取模块2提供DICOM网关接入医院内设备使用DICOM协议推送医疗图像给云端系统1，云端系统1的服务器端将DICOM格式影像经压缩算法预处理，快速推送到客户终端设备。
步骤2，三维建模模块通过所述云端系统调取所述医学影像并对病患部位进行三维建模、然后将建好的病患部位三维模型上传到所述云端系统；具体地，用户使用带有任何支持HTML5及WEBGL的网页浏览器的设备皆可访问云端系统1获得浏览权限的2D医疗影像，更可通过DICOM2STL等三维重建算法于浏览器端利用设备的GPU快速重建基于DICOM影像的病患部位3D模型，并可在浏览器上实时预览及自动存储于云端系统1。
步骤3，医生通过访问云端系统1，根据病患部位的医学影像和病患部位三维模型提出医疗器械的定制需求；
步骤4，医疗器械建模模块4根据医生的定制需求在所述病患部位三维模型基础上建立医疗器械三维模型并上传到所述云端系统；具体地，医疗器械工程师将STL格式病患部位三维模型通过拓扑及MESH2SURFACE等算法将模型转换为可编辑之封闭曲面及实体的三维模型，并自动保存于云端系统1。
步骤5，生产商利用生产模块5在浏览器端从MEDCAD的三维模型存储库或通过DROPZONE等上传文件方法获得STL格式三维模型，通过服务器的三维模型检测方法，获得模型的体积、表面积、顶点数量及网格数等参数并根据客户于浏览器端选择不同3D打印材料的选项，获得生产材料的密度，从而通过“体积X密度＝产品重量”的方法获得3D打印的成本，然后提供报价，定制方同意后生产商将所述医疗器械三维模型利用Meshmixer等3d打印软件、通过自动封装切片算法生成所述3D打印机可识别的GCODE代码、并利用所述3D打印设备进行打印。

Claims (7)

1.一种基于云端的医疗器械定制系统，其特征在于，包括与云端系统实现信息互联的医学影像获取模块、三维建模模块、医疗器械建模模块以及生产模块，所述医学影像获取模块用于获取患者病患部位的医学影像并上传到所述云端系统，所述三维建模模块通过所述云端系统调取所述医学影像并对病患部位进行三维建模、然后将建好的病患部位三维模型上传到所述云端系统，所述医疗器械建模模块根据医生定制需求在所述病患部位三维模型基础上建立医疗器械三维模型并上传到所述云端系统，生产模块根据所述云端系统存储的医疗器械三维模型进行生产、得到定制的医疗器械。
2.如权利要求1所述的一种基于云端的医疗器械定制系统，其特征在于，所述医学影像获取模块通过计算机断层扫描技术或核磁共振成像技术得到所述病患部位的医学影像。
3.如权利要求1或2所述的一种基于云端的医疗器械定制系统，其特征在于，所述医学影像保存为DICOM格式。
4.如权利要求1所述的一种基于云端的医疗器械定制系统，其特征在于，所述三维获取模块利用三维重建软件通过逆向工程将所述医学影像转换得到所述病患部位三维模型。
5.如权利要求1所述的一种基于云端的医疗器械定制系统，其特征在于，所述生产模块根据所述医疗器械三维模型利用3D打印设备制造得到定制的医疗器械。
6.如权利要求5所述的一种基于云端的医疗器械定制系统，其特征在于，所述生产模块将所述医疗器械三维模型利用自动封装切片算法生成所述3D打印机可识别的GCODE代码、并利用所述3D打印设备进行打印。
7.一种基于云端的医疗器械定制方法，其特征在于，利用如权利要求1-4任一项所述的医疗器械定制系统得到，包括步骤：
步骤1，通过医学影像获取模块获取患者病患部位的医学影像并上传到云端系统；
步骤2，三维建模模块通过所述云端系统调取所述医学影像并对病患部位进行三维建模、然后将建好的病患部位三维模型上传到所述云端系统；
步骤3，医生通过所述病患部位的医学影像和病患部位三维模型提出医疗器械的定制需求；
步骤4，医疗器械建模模块根据医生的定制需求在所述病患部位三维模型基础上建立医疗器械三维模型并上传到所述云端系统；
步骤5，生产模块根据所述云端系统存储的医疗器械三维模型进行生产、得到定制的医疗器械。
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