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龙图腾网获悉南京达蒙医疗器械有限公司申请的专利一种基于4D打印的膝关节矫形支具制备及驱动方法、支具结构获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120297073B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-14发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510499896.0，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权一种基于4D打印的膝关节矫形支具制备及驱动方法、支具结构是由王黎明;王宁设计研发完成，并于2025-04-21向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于4D打印的膝关节矫形支具制备及驱动方法、支具结构在说明书摘要公布了：本发明涉及一种基于4D打印的膝关节矫形支具制备及驱动方法、支具结构，其中制备方法及驱动方法通过结合膝关节三维扫描体表数据和医学影像，建立具有膝关节畸形特征的生物力学模型，为打印支具提供模型基础，为驱动支具提供预测参数，提高支具实用性；其中支具结构包括第一矫形板和第二矫形板，并通过第一连板和第二连板连接，便于组装且穿戴后不影响行走；驱动方法包括利用具有膝关节畸形特征的生物力学模型，进而结合深度学习算法构建膝关节矫形目标角度预测模型，为矫形支具的各次形态改变提供参照，且模型可以根据具体阶段调整继续使用，提高效率，提高资源利用率。

本发明授权一种基于4D打印的膝关节矫形支具制备及驱动方法、支具结构在权利要求书中公布了：1.一种基于4D打印的膝关节矫形支具制备及驱动方法，其特征在于：包括， S1，对患者进行数据收集，包括膝关节三维扫描体表数据和医学影像CT或MRI数据; S2，对医学影像数据进行三维重建获得膝关节畸形特征的生物力学模型； S3，对初始矫形支具结构模型进行有限元分析结果，根据分析结果对矫形支具的结构进行设计后得到4D打印模型; S4，利用形状记忆聚合物智能材料，通过熔融直接成型技术对所得模型4D打印成型，并对矫形支具进行组合； S5，基于膝关节生物力学模型计算内外翻角度，采用深度学习算法构建膝关节矫形目标角度预测模型,并补偿矫形角度获取矫形支具结构模型; S6，通过外部刺激条件驱动矫形支具发生形变和刚度调控，改变支具矫正角度，以满足患者康复进程中不断变化的生物力学需求； 所述获得膝关节畸形特征的生物力学模型包括， 将医学影像数据导入； 通过阈值分割保留目标膝关节骨骼，剔除多数软组织及噪声数据； 三维重建生成骨骼模型 对骨骼模型进行噪声数据筛除和模型完整性修复得到优化后的三维骨骼模型 结合患者已知的畸形特征参数建立具有膝关节畸形特征的生物力学模型，表示为： 其中：为上述优化后骨骼几何模型；P为骨骼及软组织的物理力学属性；为畸形角度、关节力线或其他畸形特征参数的集合； 所述采用深度学习算法构建膝关节矫形目标角度预测模型包括： 获取患者膝关节三维数据并预处理，划分数据集； 定义网络模型与网络结构； 模型训练并构建损失函数； 交叉验证并优化模型； 模型输出； 定义输入层为： 将经预处理后的数据记为X，其中： 每一条训练数据包括患者膝关节三维形态特征以及力学参数，以向量或张量形式输入网络； 定义输出层为： 即输出患者目标内外翻角度的预测值，用于回归预测； 所述损失函数L定义为： 其中：为模型对第i个样本的预测角度；为第i个样本的真实矫形后角度；为正则化项，代表网络中的全部可训练参数；α为正则化系数，用于平衡数据拟合误差与模型复杂度。

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