CN112704557A

CN112704557A - 模组化骨板积层客制化建构方法及其建构系统

Info

Publication number: CN112704557A
Application number: CN201911374617.9A
Authority: CN
Inventors: 陈致宇; 朱柏翰
Original assignee: Kecheng Biotechnology Co ltd
Current assignee: Kecheng Biotechnology Co ltd
Priority date: 2019-10-25
Filing date: 2019-12-27
Publication date: 2021-04-27

Abstract

一种模组化骨板积层客制化建构方法及其建构系统，其方法为模组化的建构并储存多个骨板模组于一资料库，在取得患者骨折或骨头碎裂的影像，透过一与该资料库连结的分析单元对该影像进行模拟，判别出损伤的部位与范围，进一步的计算出需使用骨板的部位与范围并显示，使用者透过一操作介面读取该分析单元的判读结果，决定并选取最后开刀时所需使用的该骨板模组，通过一处理单元发送到一远端的制造中心，该制造中心将各该骨板模组的档案被送至一积层制造设备进行输出制造，令该积层技术制造出可具有曲面的骨板成品。

Description

模组化骨板积层客制化建构方法及其建构系统

技术领域

本发明是有关一种模组化骨板积层客制化建构方法及其建构系统，系一将医疗用骨板模组化的建构方法，以及用于该建构方法的系统。

背景技术

骨板(或称钢板)系常用于治疗骨折或骨头碎裂时的医材，在现行的操作中，医疗单位必须先将患者进行断层扫描(computed tomography，CT)以取得损伤部位的CT图，技术人员在针对该名患者建置独立的骨胳模组以及针对该骨胳模组由现有的骨板配置开刀所使用的骨板，每一个病患皆必须重复相同流程，因此在前期的模组建置制程中，相当耗费时间。

而现有骨板针对骨胳不同部位(例如：近端或远端肱骨、远端股骨、近端或远端胫骨或骨盆等)，只有一种或少数几种的骨板可供选择，通常是形状相同的骨板，但是长度有长有短。

尤其必须在开刀中，才能按照医师需要决定使用的骨板长度、位置以及边钻边量测每支螺丝长度，因此同时在手术过程中必须自行折曲标准型骨板(标准化的骨板常是2D平面的，或是无法完全符合个别病患的解剖形状，因此常需再自行加以折曲，使其较服贴)，但是因为折曲过程很难一次到位，耗费相当多时间。

另外，因标准化制造的骨板，有可能不够长度，因此需互相组合，造成机械强度无法维持一致，且要在有限的位置上打两块骨板，故手术的难度也因此增加。

因此，由于人体骨胳在变化上具有一定的合理范围，从该范围的中模组化的建置大量的骨板模组，让医师可从其中直接选用适合病患使用的骨板模组，以省去前期的模组建置制程所耗费的时间，另外，结合基层制造技术，可让骨板按照需求，快速的客制化制造，如此为本发明模组化骨板积层客制化建构方法及其建构系统的解决方案。

本发明更可发展接单后制造方式生产，也可以在电脑介面上轻易加以修改后制造，无须如传统骨板一般大量备货。

发明内容

本发明的目的在于提供一种模组化骨板积层客制化建构方法及其建构系统，其能将医疗用骨板模组化建构，能快速组合出所需要的骨板模组，提升医疗品质与效率，不须备货，减少囤货成本，能够进行远端制造，还能增加机械强度，有效减少并发症。

为实现上述目的，本发明公开了一种模组化骨板积层客制化建构方法，其骨板用于骨折或骨头碎裂的治疗用途，其特征在于该方法的步骤如下：

步骤A，将现行人体骨胳所使用的骨板依照部位、区域以及使用的频率高低，于模拟的模组中来划分成多个骨板模组，且依照不同体型的分类共划分出多个骨板模组，并分别将各骨板模组逐一储存为能传输读取的档案；

步骤B，将各骨板模组的档案分类储存于一资料库中，该资料库内同时储存有与各骨板模组相配合的不同体型的人体骨胳的档案，以及用于搭配各骨板模组使用的不同尺寸的螺丝的档案；

步骤C，取得患者骨折或骨头碎裂的医学影像，透过一与该资料库连结的分析单元对该影像进行模拟，从该资料库中拉选出最为相符的人体骨胳的档案，以及对应该人体骨胳的各骨板模组进行对照并分析，该分析单元经由对照判别出损伤的部位与范围，进一步的计算出需使用骨板的部位与范围并显示，使用者亦透过该影像判断损伤程度来评估开刀的方式，进一步判读需使用骨板的部位与范围以及该骨板模组所需使用的各种尺寸的螺丝；

步骤D，使用者透过一操作介面读取该分析单元的判读结果，决定最后开刀时所需使用的该骨板模组以及该骨板模组所需使用的各种尺寸的螺丝，在该操作介面上选取各骨板模组的组合以及各尺寸的螺丝，并通过一处理单元发送到一远端的制造中心。

其中，该患者骨折或骨头碎裂的医学影像为CT、MRI或X-Ray影像。

其中，该步骤C的步骤中，该分析单元在经由对照患者骨折或骨头碎裂的医学影像判别出对应损伤的部位与范围，同时导入智能分析，依照分析结果自动的预先设定一组依照骨折状况而设计所需使用的该骨板模组，以及预估该骨板模组所需使用的各种尺寸的螺丝，而该分析单元将该操作介面上选取结果每一次的数据进行整合分析，因此，以逐渐提高自动预先设定的该骨板模组的精准度。

其中，该步骤C的步骤中，该分析单元用于显示给医师的分析结果使用实际的医学影像合成，或者简易的重组医学影像，或者使用从该资料库中拉选出来的人体骨胳的档案，亦或是同时提供给使用者进行切换选择。

其中，该步骤D的步骤中，各个骨板模组独立使用，或选择性的组合至少二个该骨板模组而成为一个包覆面积较大的该骨板模组组成体。

其中，该步骤B的步骤中，将各骨板模组、不同体型的各人体骨胳的档案，以及用于搭配各骨板模组使用的不同尺寸的螺丝皆编列有货物编号，以方便后续的该步骤D更利于辨识与校对。

其中，该步骤D后续具有一步骤E，该步骤E中该制造中心取得所选取的各骨板模组以及各尺寸的螺丝后，各骨板模组的档案被送至一积层制造设备进行输出制造，令该积层技术制造出具有曲面的骨板成品，另外各尺寸的螺丝则备妥与各骨板成品一并回送给使用者进行使用。

还公开了一种模组化骨板积层客制化建构系统，其特征在于至少包含：

一设定平台，具有一读取单元、一资料库、一分析单元、一处理单元与一操作介面，该读取单元系用于读取一医学影像，该资料库内储存有多个骨板模组的档案、多个与各骨板模组相配合的不同体型的人体骨胳的档案，以及多个用于搭配各骨板模组使用的不同尺寸的螺丝的档案，该分析单元则分别与该读取单元、该资料库、该处理单元、该操作介面相连结，该分析单元用于拉选该资料库内的资料进一步的与该读取单元所读取的该医学影像结果进行患部分析对照，而分析对照的结果透过该操作介面显示，使用者则透过该操作介面将患部开刀所需的各骨板模组与各该螺丝选取并送至该处理单元；

一制造中心，与该处理单元相连结，该制造中心内具有一设备用于将各骨板模组输出，令各骨板模组被实体化制造成一具有曲面的骨板成品。

其中，该分析单元内部建构有一智能分析模组，该智能分析模组依照该分析单元的分析结果预先设定一组依照骨折状况而设计所需使用的该骨板模组。

其中，该智能分析模组亦预估该骨板模组所需使用的各种尺寸的螺丝。

其中，医学影像为CT图、MRI或X-Ray影像。

其中，该设备使用积层制造设备。

通过上述内容，本发明能实现如下技术效果：

1.使用模组化概念，透过每一次的数据进行整合分析，提高精准度，因此，即便使用者并非医师，一般医护人员或技术人员轻易的操作使用，同时能快速组合出所需要的骨板模组。

2.由于使用模组化的概念，可快速组合，制造出高自由度的客制化骨板模组，更可以省略前端电脑作业中绘制骨板的时间，总制造时间因此大幅缩短，进而提升医疗品质与效率。

3.在分析单元用于显示给医师的分析结果系可使用实际的医学影像合成，或者可使用容易理解的重组医学影像，或者也可使用从该资料库中拉选出来的人体骨胳的档案，亦或是同时提供给医师进行切换选择，使医师在计画手术执行及骨板放置固定的过程，更容易调整，也能以最有效率的方式不需成本的修改该骨板模组，因此可以方便医师设计所需的骨板模组。

4.使用积层制造方式，能够按照需求，快速的客制化，制造全身所有位置的骨板模组，即时选定即时制造，几乎不须备货，减少囤货成本，甚至能够进行远端制造。

5.使用积层制造方式，可因应即特殊状况(例如罕见型态骨折，需专案制造骨板，或是超长骨折需要特长骨板等需求，都能使用积层制造或模组化方式快速规划并制造)。

6.使用积层制造骨板模组，可以透过标准的程序加以后处理，增加机械强度，也能符合医疗器材查验登记的标准制程要求。

7.使用积层制造方式，所制成的骨板成品可顺利符合个别病患的解剖构造，不需要再多次调整骨板的曲度以求符合解剖构造，缩减开刀时的时间，同时可参考预测的螺丝长度，减少螺丝过长或过短可能发生的并发症。

附图说明

图1：本发明模组化骨板积层客制化建构方法的步骤C步骤的分析结果显示示意图。

图2：本发明模组化骨板积层客制化建构方法的步骤D步骤的选取操作介面示意图。

图3：本发明模组化骨板积层客制化建构方法的生产出货步骤的骨板成品示意图。

图4：本发明模组化骨板积层客制化建构系统的系统结构配置的方块图。

具体实施方式

有关于本发明其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。

本发明模组化骨板积层客制化建构方法，其骨板主要系骨折或骨头碎裂的治疗用途，其方法的步骤如下：

步骤A，系将现行人体骨胳所使用的骨板依照部位、区域以及使用的频率高低等条件，判断其使用效益于模拟的模组中来划分成多个骨板模组，且依照不同体型的分类共可划分出大量的骨板模组，并分别将各该骨板模组逐一储存为可传输读取的档案，例如，骨盆的部位发生骨折的区域如图所示为B1-B4四块，可依骨折的范围决定采用那几块；

步骤B，将各该骨板模组的档案分类储存于一资料库中，该资料库内同时储存有可与各该骨板模组相配合的不同体型的人体骨胳的档案，以及用于搭配各该骨板模组使用的不同尺寸的螺丝的档案；

步骤C，取得患者骨折或骨头碎裂的医学影像(如CT、MRI或X-Ray影像)，透过一与该资料库连结的分析单元对该医学影像进行模拟，从该资料库中拉选出最为相符的人体骨胳的档案，以及对应该人体骨胳的各该骨板模组进行对照并分析，该分析单元经由对照可判别出损伤的部位与范围，进一步的计算出需使用骨板的部位与范围并局部显示给医师，同时医师亦透过该医学影像判断损伤程度来评估开刀的方式，进一步判读需使用骨板的部位与范围以及该骨板模组所需使用的各种尺寸的螺丝，例如，可依照骨折的范围进行判定；

步骤D，医师透过一操作介面读取该分析单元的判读结果，决定最后开刀时所需使用的该骨板模组以及该骨板模组所需使用的各种尺寸的螺丝，例如，可以病患的CT图档及医学影像进行叠合比对来找出最合适的骨板大小及螺丝，在该操作介面上选取各该骨板模组的组合以及各尺寸的螺丝，并通过一处理单元发送到一远端的制造中心；

步骤E，该制造中心取得所选取的各该骨板模组以及各尺寸的螺丝后，各该骨板模组的档案被送至一积层制造设备进行输出制造，令该积层技术制造出可具有曲面的骨板成品，另外各尺寸的螺丝则备妥与各该骨板成品一并回送给医师进行开刀使用。

以下以一假设性例子来说明如何实践上述步骤的实施状态：

A、病患进入急诊，初判具有骨头损伤疑虑；

B、进行各种例行检查，包含断层扫描(computed tomography，CT)、核磁共振(Magnetic Resonance Imaging，MRI)或X光(X-ray)，扫描的医学影像则会被传输至一分析单元以及医师进行步骤C；

C、医师亦透过该医学影像判断损伤程度来评估开刀的方式，进一步判读需使用骨板的部位与范围以及该骨板模组所需使用的各种尺寸的螺丝；

D、请参阅图1，进入一可控制该分析单元的操作介面，该操作介面可显示步骤C结果，请参阅图2，并让医师可设计选取各该骨板模组的组合以及各尺寸的螺丝；

E、将设计选取的结果送出，请参阅图3，并由一远端的制造中心制备，该制造中心便可利用一积层技术制造出可具有曲面的骨板成品的组合，并连同螺丝一并快速的送给医师；

F、接着便可快速地着手安排开刀。

本发明模组化骨板积层客制化建构方法，在该步骤C的步骤中，该分析单元在经由对照患者骨折或骨头碎裂的医学影像可判别出对应损伤的部位与范围，同时，可导入智能分析，依照分析结果自动的预先设定一组依照骨折状况而设计所需使用的该骨板模组，以及预估该骨板模组所需使用的各种尺寸的螺丝，因此，医师可参考其判读结果，更快速的该操作介面上选取各该骨板模组的组合以及各尺寸的螺丝；

由于该分析单元可将该操作介面上选取结果每一次的数据进行整合分析，因此，可逐渐提高自动预先设定的该骨板模组的精准度，因此，日后即便使用者并非医师，一般医护人员或技术人员轻易的操作使用。

本发明模组化骨板积层客制化建构方法，在该步骤C的步骤中，该分析单元用于显示给医师的分析结果系可使用实际的医学影像合成，或者可使用容易理解的重组医学影像，或者也可使用从该资料库中拉选出来的人体骨胳的档案，亦或是同时提供给医师进行切换选择。

本发明模组化骨板积层客制化建构方法，请参阅图1，本实施例以骨盆为例，骨盆处的该骨板模组假设可分为B1、B2、B3、B4四种，医师可以依照手术需求分别单独选择各个该骨板模组，或选择性的组合B1、B2、B3、B4任几种不同模组，成为一个包覆面积较大的该骨板模组组成体，此在该步骤D的步骤可达成，而此概念亦可应用于全身所有位置，达成客制化的目的。

本发明模组化骨板积层客制化建构方法，在该步骤B的步骤中，将各该骨板模组、不同体型的各该人体骨胳的档案，以及用于搭配各该骨板模组使用的不同尺寸的螺丝皆可编列货物编号，以方便后续的该步骤D与该步骤E步骤中，更利于辨识与校对。

本发明模组化骨板积层客制化建构系统系用于实现上述的建构方法，请参阅图4，为系统结构配置的方块图，如图中所示，至少包含一设定平台1与一制造中心2；

其中，该设定平台1，具有一读取单元11、一资料库12、一分析单元13、一处理单元14与一操作介面15，该读取单元11系用于读取一医学影像A(一般指CT图、MRI或X-Ray影像)，该资料库12内则储存有多个骨板模组B的档案、多个与各该骨板模组B相配合的不同体型的人体骨胳C的档案，以及多个用于搭配各该骨板模组B使用的不同尺寸的螺丝D的档案，该分析单元13则分别与该读取单元11、该资料库12、该处理单元14、该操作介面15相连结，该分析单元13可拉选该资料库12内的资料进一步的与该读取单元11所读取的影像结果进行患部分析对照，而分析对照的结果系透过该操作介面15显示，操作人员则透过该操作介面15将患部开刀所需的各该骨板模组B与各该螺丝D选取并送至该处理单元14；

其中，该制造中心2，系与该处理单元14相连结，用于接收该处理单元14的指令进行医材的制备，该制造中心2内具有一设备21，该设备21系使用积层制造设备，以用于将各该骨板模组B以积层制造技术输出，令各该骨板模组B被实体化制造成一可具有曲面的骨板成品。

本发明的模组化骨板积层客制化建构系统，请参阅图4，该分析单元13内部建构有一智能分析模组131，该智能分析模组131可依照分析结果自动的预先设定一组依照骨折状况而设计所需使用的该骨板模组B，以及预估该骨板模组B所需使用的各种尺寸的螺丝D。

本发明所提供的模组化骨板积层客制化建构方法及其建构系统，与其他习用技术相互比较时，其优点如下：

1.使用模组化概念，在步骤C的步骤中，透过每一次的数据进行整合分析，提高精准度，因此，即便使用者并非医师，一般医护人员或技术人员轻易的操作使用，同时能快速组合出所需要的骨板模组。

3.在该步骤D的步骤中，该分析单元用于显示给医师的分析结果系可使用实际的医学影像合成，或者可使用容易理解的重组医学影像，或者也可使用从该资料库中拉选出来的人体骨胳的档案，亦或是同时提供给医师进行切换选择，使医师在计画手术执行及骨板放置固定的过程，更容易调整，也能以最有效率的方式不需成本的修改该骨板模组，因此可以方便医师设计所需的骨板模组。

上述的实施例揭露，仅是本发明部分较佳的实施例选择，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此一技术领域具有通常知识者，在了解本发明前述的技术特征及实施例，并在不脱离本发明的精神和范围内所做的均等变化或润饰，仍属本发明涵盖的范围，而本发明的专利保护范围须视本说明书所附的请求项所界定者为准。

Claims

1.一种模组化骨板积层客制化建构方法，其骨板用于骨折或骨头碎裂的治疗用途，其特征在于该方法的步骤如下：

2.如权利要求1所述的模组化骨板积层客制化建构方法，其特征在于，该患者骨折或骨头碎裂的医学影像为CT、MRI或X-Ray影像。

3.如权利要求1所述的模组化骨板积层客制化建构方法，其特征在于，该步骤C的步骤中，该分析单元在经由对照患者骨折或骨头碎裂的医学影像判别出对应损伤的部位与范围，同时导入智能分析，依照分析结果自动的预先设定一组依照骨折状况而设计所需使用的该骨板模组，以及预估该骨板模组所需使用的各种尺寸的螺丝，而该分析单元将该操作介面上选取结果每一次的数据进行整合分析，因此，以逐渐提高自动预先设定的该骨板模组的精准度。

4.如权利要求1所述的模组化骨板积层客制化建构方法，其特征在于，该步骤C的步骤中，该分析单元用于显示给医师的分析结果使用实际的医学影像合成，或者简易的重组医学影像，或者使用从该资料库中拉选出来的人体骨胳的档案，亦或是同时提供给使用者进行切换选择。

5.如权利要求1所述的模组化骨板积层客制化建构方法，其特征在于，该步骤D的步骤中，各个骨板模组独立使用，或选择性的组合至少二个该骨板模组而成为一个包覆面积较大的该骨板模组组成体。

6.如权利要求1所述的模组化骨板积层客制化建构方法，其特征在于，该步骤B的步骤中，将各骨板模组、不同体型的各人体骨胳的档案，以及用于搭配各骨板模组使用的不同尺寸的螺丝皆编列有货物编号，以方便后续的该步骤D更利于辨识与校对。

7.如权利要求1所述的模组化骨板积层客制化建构方法，其特征在于，该步骤D后续具有一步骤E，该步骤E中该制造中心取得所选取的各骨板模组以及各尺寸的螺丝后，各骨板模组的档案被送至一积层制造设备进行输出制造，令该积层技术制造出具有曲面的骨板成品，另外各尺寸的螺丝则备妥与各骨板成品一并回送给使用者进行使用。

8.一种模组化骨板积层客制化建构系统，其特征在于至少包含：

9.如权利要求8所述的模组化骨板积层客制化建构系统，其特征在于，该分析单元内部建构有一智能分析模组，该智能分析模组依照该分析单元的分析结果预先设定一组依照骨折状况而设计所需使用的该骨板模组。

10.如权利要求9所述的模组化骨板积层客制化建构系统，其特征在于，该智能分析模组亦预估该骨板模组所需使用的各种尺寸的螺丝。

11.如权利要求8所述的模组化骨板积层客制化建构系统，其特征在于，医学影像为CT图、MRI或X-Ray影像。

12.如权利要求8所述的模组化骨板积层客制化建构系统，其特征在于，该设备使用积层制造设备。