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颅骨修复体柔性智能加工系统

文章来源:  |  发布时间:2016-11-17  |  【打印】 【关闭

 颅骨是人体骨骼中最重要的部分之一,保护和支撑脑感受器,形成大脑的颅腔并支撑颅面。一旦发生颅骨损伤,不仅影响美观,而且会给患者带来不安全感,甚至引起颅骨缺损综合症、脑萎缩、外伤性癫痫等多种不良后果。对开放性颅脑伤清创术后所致颅骨缺损,国内大多沿用一期手术清创,二期手术颅骨修补的经典治疗方法,这势必给患者造成二次手术的痛苦,若能在一期手术之前预先制备缺损部位修复体,便可在一次手术同时完成清创和修补,意义重大。

 目前颅骨修复体材料多为网状钛金属薄板,在制备工艺上,国内外主要有三种方法;手工塑形、失蜡铸造和模具压制。手工塑形劳动强度大,塑形困难,修复体与缺损部位吻合度差;铸造和模具压制在修复体质量上有所提高,但制造周期长、成本高柔性差。以目前的制备手段很难保证一次手术完成清创和修补。

 本项目基于医学影像(CTMRI)技术和先进制造技术(CAD/CAE/CAM)基础上,提出了一种技术先进、成本极低的高质量高精度修复体制备方法—钛金属板颅骨修复体的柔性智能化加工系统(流程如下图所示)。该系统可适合个性化单件柔性成形,用快速高效、高精度、经济的成型系统来实现钛合金头骨壳体与缺损部分的精确结合,从而实现对脑组织有效的力学保护,大大缩短手术时间,减少治疗风险,减少病人的痛苦,使患者达到良好的治疗效果。

 修复体设计依据来自患者CT数据,采用图像识别技术和逆向工程技术重构受损部位修复模型,并保证修复体和病理部位的匹配精度;运用CAE/CAM技术,自动分析成形参数,利用智能加工系统柔性特点实现钛合金网板精确成形,并最大程度消除回弹和残余应力,避免产生起皱和拉裂等缺陷;成形后的网板在智能加工系统中自动完成激光划线、切割和微波清洗等后续工作,使得加工后的网板完全符合医学临床手术要求,最大程度帮助医生获得精确安全的钛合金网板颅骨修复体。

 

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