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专利号: 2023117620104
申请人: 齐鲁工业大学(山东省科学院)
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-06-18
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种辅助恢复颈椎曲度的颈椎枕设计方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤一:获取定制者颈椎CT和颈椎MRI的图像数据;

步骤二:将所述颈椎CT和颈椎MRI的图像数据以Dicom格式导入Mimics软件,根据所述颈椎CT数据识别骨骼信息建立C0‑C7颈椎骨骼模型,根据所述颈椎MRI的图像数据建立肌肉及皮脂层模型,将两个所述模型整合成现状全颈椎模型;

步骤三:将所述现状全颈椎模型导入有限元分析软件进行计算,获得所述定制者包括健康颈椎曲度数据以及健康状态下的肌肉和皮脂层及椎骨数据的健康全颈椎模型;

步骤四:以现状全颈椎模型的后方外轮廓曲面作为0度基础曲面,根据定制者的颈椎情况分别将所述0度基础曲面后驱两个度数获得两个颈椎曲面,作为颈椎枕的第一曲面和第二曲面,以健康全颈椎模型的后方外轮廓曲面作为颈椎枕的第三曲面;其中,针对重度反弓定制者将所述0度基础曲面后驱5度和10度获得‑5度曲面和‑10度曲面,将‑5度曲面定义为第一曲面,将‑10度曲面定义为第二曲面;针对颈椎曲度变直或轻度反弓定制者将所述0度基础曲面后驱10度和15度获得‑10度曲面和‑15度曲面,将‑10度曲面定义为第一曲面,将‑

15度曲面定义为第二曲面;

步骤五:构建颈椎枕模型,基于所述的第一曲面、第二曲面和第三曲面分别构建颈椎枕第一曲度模块模型、第二曲度模块模型和第三曲度模块模型;基于枕高预测值及枕宽值获得颈椎枕枕高模块模型;

其中,所述枕高预测值通过Y=2.001+0.726x计算获得,其中Y为最佳枕高的预测值,x为肩颧距;所述枕宽值为1.25倍的肩宽;

步骤六:通过3d打印设备打印出第一曲度模块、第二曲度模块、第三曲度模块和枕高模块(2);

步骤七:所述枕高模块下方装配若干层充气结构(3);

步骤八:所述带有充气结构(3)的枕高模块(2)上方可拆卸的连接所述第一曲度模块组成所述颈椎枕,根据定制者治疗过程颈椎曲度的变化,所述第二曲度模块更换所述第一曲度模块直至更换到第三曲度模块。

2.根据权利要求1所述的一种辅助恢复颈椎曲度的颈椎枕设计方法,其特征在于:所述步骤三中获得健康全颈椎模型的方法为:模拟不同睡姿颈椎,即模拟不同形态曲度的骨骼和肌肉状态,然后在每个状态中的骨骼施加力,得到不同状态下受力云图,获得曲度受力最小最均匀颈椎状态下的颈椎模型即为健康全颈椎模型。

3.如权利要求1‑2任一所述颈椎枕设计方法的一种辅助恢复颈椎曲度的颈椎枕,其特征在于:所述颈椎枕包括枕高模块(2),所述枕高模块(2)通过魔术贴(4)连接有曲度模块(1)。

4.根据权利要求3所述的一种辅助恢复颈椎曲度的颈椎枕,其特征在于:所述枕高模块(2)底部设有充气结构(3),所述充气结构(3)包括多层气囊单元,多层所述气囊单元彼此不连通,每层所述气囊单元均设有充气孔。

5.根据权利要求3所述的一种辅助恢复颈椎曲度的颈椎枕,其特征在于:所述曲度模块(1)上设有加热件(5),所述曲度模块(1)包括第一曲度模块、第二曲度模块和第三曲度模块。

6.根据权利要求3所述的一种辅助恢复颈椎曲度的颈椎枕,其特征在于:所述颈椎枕采用柔性材料包括树脂、硅胶、橡胶、尼龙或者海绵。