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公开(公告)号：CN113420504B
公开(公告)日：2022-11-04
申请号：CN202110694232.1
申请日：2021-06-22
Applicant: 清华大学 , 北京大学第三医院(北京大学第三临床医学院)
IPC: G06F30/27 , G06N3/04 , G06N3/08 , B22F10/28 , B22F10/38 , B22F10/80 , B33Y10/00 , B33Y50/00 , G06F111/10 , G06F119/14 , G06F113/10
Abstract: 本发明提供了一种基于机器学习的可降解金属骨植入物设计方法，通过对多孔结构的相对密度分布进行数值化重构得到孔隙单元相对密度的空间矩阵，作为骨植入物的多孔结构设计方案；结合体内外实验和数值模拟获得大量设计方案的力学性能和降解率随时间变化的数据标签，建立相对密度空间矩阵对应的力学和降解行为的数据库；利用深度神经网络对上述数据库进行训练和机器学习，生成由结构设计方案预测降解速率和等效刚度的数据驱动模型；该模型既可预测不同设计方案骨植入物的降解行为和力学性能，也可根据特定的力学和降解需求，预测优化的骨植入物结构设计方案。
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公开(公告)号：CN113420504A
公开(公告)日：2021-09-21
申请号：CN202110694232.1
申请日：2021-06-22
Applicant: 清华大学 , 北京大学第三医院(北京大学第三临床医学院)
IPC: G06F30/27 , G06N3/04 , G06N3/08 , B22F10/28 , B22F10/38 , B22F10/80 , B33Y10/00 , B33Y50/00 , G06F111/10 , G06F119/14 , G06F113/10
Abstract: 本发明提供了一种基于机器学习的可降解金属骨植入物设计方法，通过对多孔结构的相对密度分布进行数值化重构得到孔隙单元相对密度的空间矩阵，作为骨植入物的多孔结构设计方案；结合体内外实验和数值模拟获得大量设计方案的力学性能和降解率随时间变化的数据标签，建立相对密度空间矩阵对应的力学和降解行为的数据库；利用深度神经网络对上述数据库进行训练和机器学习，生成由结构设计方案预测降解速率和等效刚度的数据驱动模型；该模型既可预测不同设计方案骨植入物的降解行为和力学性能，也可根据特定的力学和降解需求，预测优化的骨植入物结构设计方案。
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公开(公告)号：CN119004918B
公开(公告)日：2024-12-20
申请号：CN202411473495.X
申请日：2024-10-22
Applicant: 北京大学第三医院(北京大学第三临床医学院)
IPC: G06F30/23 , A61F2/44 , A61F2/30 , G06T17/20 , G06N3/0464 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及一种仿制颈椎界面间应力分布进行弹性模量适配的颈椎多孔金属骨替代物的设计方法，包括以下步骤：第一步、通过对患者进行CT扫描三维重建颈椎模型，根据患者体重拟定受力条件，使用有限元计算需替换椎体中的应力分布情况；第二步、构建三周期极小曲面单元；通过3×3×3个三周期极小曲面单元堆叠为一个立方模块；采用机器学习构建立方模块中单元的相对密度与立方模块的力学性能的关系，实现在给定弹性模量下，设计出最优强度的模块；第三步、对有限元应力数据S进行网格化，得到S2；第四步、将对应弹性模量E的模块填充至网格化节点，再将现有椎体外形与网格化的模块进行交集的布尔运算，得到颈椎多孔金属骨替代物。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116747051A
公开(公告)日：2023-09-15
申请号：CN202311054727.3
申请日：2023-08-22
Applicant: 北京大学第三医院(北京大学第三临床医学院)
IPC: A61F2/28
Abstract: 本发明实施例提供了一种骨植入物，包括：第一支架，具有移动部及固定部，在所述第一支架受到第一范围内应力时，由所述移动部吸收应力并产生第一应变及位移，在所述第一支架受到第二范围内应力时，由所述移动部、固定部共同吸收应力，以使所述移动部产生第二应变及位移，固定部产生第三应变；其中，所述第二范围内应力大于第一范围内应力，所述第一应变、第二应变及第三应变均在能够促进骨生长的目标范围内。本发明的骨植入物能够满足骨成长所需应变需求，促进骨成长。
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公开(公告)号：CN116077245B
公开(公告)日：2023-07-14
申请号：CN202310372823.6
申请日：2023-04-10
Applicant: 北京大学第三医院(北京大学第三临床医学院) , 北京爱康宜诚医疗器材有限公司
IPC: A61F2/44
Abstract: 本申请公开了一种椎间融合器的确定方法、装置、处理器及电子设备。该方法包括：获取目标椎体骨的上终板与下终板之间的骨骼对象的目标医疗影像数据；基于目标医疗影像数据，确定目标椎体骨的第一弹性模量，其中，第一弹性模量用于表征目标椎体骨的抗压强度；基于第一弹性模量，确定待适配的椎间融合器的第二弹性模量，其中，第二弹性模量用于表征待适配的椎间融合器的抗压强度，椎间融合器的抗压强度大于对应的目标椎体骨的抗压强度；基于第二弹性模量，对待适配的所述椎间融合器的模量结构适配层部署多孔单元结构，得到与目标椎体骨适配的椎间融合器。通过本申请解决了椎间融合器与目标椎体骨的适配度低的技术问题。
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公开(公告)号：CN116747051B
公开(公告)日：2023-11-24
申请号：CN202311054727.3
申请日：2023-08-22
Applicant: 北京大学第三医院(北京大学第三临床医学院)
IPC: A61F2/28
Abstract: 本发明实施例提供了一种骨植入物，包括：第一支架，具有移动部及固定部，在所述第一支架受到第一范围内应力时，由所述移动部吸收应力并产生第一应变及位移，在所述第一支架受到第二范围内应力时，由所述移动部、固定部共同吸收应力，以使所述移动部产生第二应变及位移，固定部产生第三应变；其中，所述第二范围内应力大于第一范围内应力，所述第一应变、第二应变及第三应变均在能够促进骨生长的目标范围内。本发明的骨植入物能够满足骨成长所需应变需求，促进骨成长。
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公开(公告)号：CN116077245A
公开(公告)日：2023-05-09
申请号：CN202310372823.6
申请日：2023-04-10
Applicant: 北京大学第三医院(北京大学第三临床医学院) , 北京爱康宜诚医疗器材有限公司
IPC: A61F2/44
Abstract: 本申请公开了一种椎间融合器的确定方法、装置、处理器及电子设备。该方法包括：获取目标椎体骨的上终板与下终板之间的骨骼对象的目标医疗影像数据；基于目标医疗影像数据，确定目标椎体骨的第一弹性模量，其中，第一弹性模量用于表征目标椎体骨的抗压强度；基于第一弹性模量，确定待适配的椎间融合器的第二弹性模量，其中，第二弹性模量用于表征待适配的椎间融合器的抗压强度，椎间融合器的抗压强度大于对应的目标椎体骨的抗压强度；基于第二弹性模量，对待适配的所述椎间融合器的模量结构适配层部署多孔单元结构，得到与目标椎体骨适配的椎间融合器。通过本申请解决了椎间融合器与目标椎体骨的适配度低的技术问题。
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公开(公告)号：CN119004918A
公开(公告)日：2024-11-22
申请号：CN202411473495.X
申请日：2024-10-22
Applicant: 北京大学第三医院(北京大学第三临床医学院)
IPC: G06F30/23 , A61F2/44 , A61F2/30 , G06T17/20 , G06N3/0464 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及一种仿制颈椎界面间应力分布进行弹性模量适配的颈椎多孔金属骨替代物的设计方法，包括以下步骤：第一步、通过对患者进行CT扫描三维重建颈椎模型，根据患者体重拟定受力条件，使用有限元计算需替换椎体中的应力分布情况；第二步、构建三周期极小曲面单元；通过3×3×3个三周期极小曲面单元堆叠为一个立方模块；采用机器学习构建立方模块中单元的相对密度与立方模块的力学性能的关系，实现在给定弹性模量下，设计出最优强度的模块；第三步、对有限元应力数据S进行网格化，得到S2；第四步、将对应弹性模量E的模块填充至网格化节点，再将现有椎体外形与网格化的模块进行交集的布尔运算，得到颈椎多孔金属骨替代物。
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