本發(fā)明涉及生物醫(yī)學工程體外構(gòu)件技術(shù)領(lǐng)域，尤其是預(yù)防外露的耳廓支架建模方法、制造方法及相應(yīng)的耳廓支架。
背景技術(shù)：
目前，全世界范圍內(nèi)小耳畸形的發(fā)病率呈顯著上升趨勢，其對患者的正常心理、生理發(fā)育，患者的家庭甚至社會可能造成沉重負擔和經(jīng)濟壓力。全耳再造手術(shù)一般分為iii期，有多種手術(shù)方法，均需要選擇適宜的耳廓支架及皮膚被覆組織。耳廓支架材料一般多選用自體肋軟骨或者medpor耳支架，也采用由這兩種材料結(jié)合支架，但在全耳再造術(shù)后，經(jīng)常伴隨發(fā)生支架外露這一并發(fā)癥。對于支架外露的處理較困難，有時需要將已植入的支架取出，最終導致手術(shù)失敗。醫(yī)學臨床證明，術(shù)后3月內(nèi)為外露好發(fā)期，并且無論采用何種手術(shù)方式行耳再造，耳輪外上緣、對耳輪下緣、再造耳與殘耳連接處等壓迫點、張力點、皮膚皺多易發(fā)生感染的部位，均容易發(fā)生支架外露現(xiàn)象，造成的原因主要由支架表面不光滑、支架與皮膚之間張力過大、局部皮瓣血運、術(shù)后負壓吸引等應(yīng)力集中問題導致。因此，亟需一種預(yù)防外露的耳廓支架的建模方法、制造方法及耳廓支架，通過模擬分析得到相應(yīng)的數(shù)據(jù)，從而在手術(shù)或研究中起到指導作用。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明提供一種預(yù)防外露的耳廓支架建模方法。該方法具體包括以下步驟：
步驟1、收集已雕刻且未被植入皮下的耳廓支架的輪廓特征數(shù)據(jù)；
步驟2、對步驟1中獲取的所述輪廓特征數(shù)據(jù)進行網(wǎng)格分化；
步驟3、將步驟2中得到的網(wǎng)格分化后的數(shù)據(jù)結(jié)合支架材料特性參數(shù)以及皮膚特性參數(shù)進行有限元應(yīng)力分析；
步驟4、根據(jù)步驟3中所述有限元應(yīng)力分析的結(jié)果，對搭建所述支架后的第3天、第3個月、第6個月時該支架的應(yīng)力集中部位進行模擬分析，確定易發(fā)生破潰的部位；
步驟5、與臨床病例資料數(shù)據(jù)對比，將耳廓支架結(jié)構(gòu)上對應(yīng)的易發(fā)生破潰部位進行調(diào)整和雕刻，預(yù)防所述支架因應(yīng)力集中外露。
進一步地，所述步驟1中所述的輪廓特征數(shù)據(jù)為通過激光掃描儀獲取的點云數(shù)據(jù)。
進一步地，所述步驟2中進行的所述網(wǎng)格分化采用0.3mm～0.5mm的網(wǎng)格。
進一步地，所述步驟2中進行的所述網(wǎng)格分化采用hypermesh軟件執(zhí)行。
進一步地，所述步驟3中的所述支架材料特性參數(shù)包括密度、彈性模量、泊松比，所述皮膚特性參數(shù)包括密度、彈性模量；
進一步地，所述步驟3中進行的所述有限元應(yīng)力分析采用abaqus軟件執(zhí)行。
進一步地，在所述步驟4中，進行模擬負壓引流以驗證所確定的皮膚易破潰部位的準確性，施加負壓范圍為0.02mpa—0.0mpa。
本發(fā)明還提供了一種耳廓支架制造方法，其基于上述預(yù)防外露的耳廓支架建模方法進行雕刻。
本發(fā)明還提供了一種耳廓支架，其基于上述預(yù)防外露的耳廓支架建模方法制造。
本技術(shù)：
基于實際臨床數(shù)據(jù)并結(jié)合了支架材料及皮膚的多個特性參數(shù)，對耳廓支架所受應(yīng)力及易發(fā)生破潰的部分進行分析，從而得到相應(yīng)的支架受力和易損部位的數(shù)據(jù)，能夠在醫(yī)學研究或手術(shù)過程中有效地指導對支架的結(jié)構(gòu)調(diào)整和制造，大大降低了支架外露發(fā)生的幾率。
具體實施方式
為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，下面結(jié)合實施例與對本發(fā)明作進一步的說明，實施方式提及的內(nèi)容并非對本發(fā)明的限定。以下結(jié)合對本發(fā)明進行詳細的描述。
本發(fā)明所提供的一種預(yù)防外露的耳廓支架建模方法，具體包括以下步驟：
步驟1、收集已雕刻且未被植入皮下的耳廓支架的輪廓特征數(shù)據(jù)；收集數(shù)據(jù)在耳廓支架未收入皮下之前。
步驟2、對步驟1中獲取的所述輪廓特征數(shù)據(jù)進行網(wǎng)格分化；
步驟3、將步驟2中得到的網(wǎng)格分化后的數(shù)據(jù)結(jié)合支架材料特性參數(shù)以及皮膚特性參數(shù)進行有限元應(yīng)力分析；
步驟4、在有限元應(yīng)力分析中，進行模擬負壓引流以驗證所確定的皮膚易破潰部位的準確性，施加負壓范圍為0.02mpa—0.0mpa。根據(jù)所述有限元應(yīng)力分析的結(jié)果，對搭建所述支架后的第3天、第3個月、第6個月時該支架的應(yīng)力集中部位進行模擬分析，確定易發(fā)生破潰的部位；
步驟5、與臨床病例資料數(shù)據(jù)對比，將耳廓支架結(jié)構(gòu)上對應(yīng)的易發(fā)生破潰的部位進行調(diào)整和雕刻，預(yù)防所述支架因應(yīng)力集中外露。
進一步地，所述步驟1中所述的輪廓特征數(shù)據(jù)為通過激光掃描儀獲取的點云數(shù)據(jù)。
在本申請的一個優(yōu)選實施例中，所述步驟1中所述的輪廓特征數(shù)據(jù)為通過激光掃描儀獲取的點云數(shù)據(jù)。
在本申請的一個優(yōu)選實施例中，所述步驟2中進行的所述網(wǎng)格分化采用0.3mm～0.5mm的網(wǎng)格。
在本申請的一個優(yōu)選實施例中，所述步驟2中進行的所述網(wǎng)格分化采用hypermesh軟件執(zhí)行。
在本申請的一個優(yōu)選實施例中，所述步驟3中的所述支架材料特性參數(shù)包括密度、彈性模量、泊松比，所述皮膚特性參數(shù)包括密度、彈性模量；
在本申請的一個優(yōu)選實施例中，所述步驟3中進行的所述有限元應(yīng)力分析采用abaqus軟件執(zhí)行。
本發(fā)明還提供了一種耳廓支架制造方法，其基于上述預(yù)防外露的耳廓支架建模方法進行雕刻。
本發(fā)明還提供了一種耳廓支架，其基于上述預(yù)防外露的耳廓支架建模方法制造。
以上所述，僅是本發(fā)明較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明以較佳實施例公開如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許變更或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明技術(shù)是指對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。