一種股骨髓外定位截骨模板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明提供一種股骨髓外定位截骨模板，屬于人工膝關(guān)節(jié)初次置換術(shù)手術(shù)操作輔助器械，用于人工膝關(guān)節(jié)初次置換術(shù)中股骨遠(yuǎn)端截骨定位。
【背景技術(shù)】
[0002]人工膝關(guān)節(jié)置換術(shù)中使用的傳統(tǒng)的股骨遠(yuǎn)端截骨模板在手術(shù)中通過股骨髓內(nèi)定位來確定股骨遠(yuǎn)端截骨面的外翻角度，進(jìn)行正確截骨后才能完成后續(xù)的手術(shù)步驟。人工膝關(guān)節(jié)置換術(shù)中，對(duì)股骨遠(yuǎn)端截骨主要要求如下:一、在膝關(guān)節(jié)伸直位時(shí)，股骨遠(yuǎn)端截骨面與脛骨上段截骨面平行并與股骨軸線成固定角度外翻(5° -7° );二、股骨遠(yuǎn)端截骨面與下肢力線成垂直關(guān)系。傳統(tǒng)手術(shù)器械需要行股骨髓腔內(nèi)插入定位桿才能確定股骨遠(yuǎn)端截骨面，然而這樣會(huì)增加手術(shù)創(chuàng)傷，導(dǎo)致手術(shù)中及術(shù)后出血量的增加，增加術(shù)中脂肪栓塞風(fēng)險(xiǎn)，甚至危及患者生命，若患者股骨存在較大前弓弧度時(shí)，不能保證力線與股骨遠(yuǎn)端截骨面垂直，存在不準(zhǔn)確性，使用較短定位桿，則會(huì)使股骨遠(yuǎn)端截骨面外翻角度不真實(shí)。若患者存在某些因素，例如:曾行同側(cè)髖關(guān)節(jié)置換股骨柄較長或股骨端畸形不能順利插入定位桿，導(dǎo)致不能使用長定位桿或不能使用定位時(shí)，傳統(tǒng)手術(shù)將無法進(jìn)行。隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)字技術(shù)被廣泛應(yīng)用于臨床工作，并逐漸被引入更為廣泛的領(lǐng)域，如手術(shù)導(dǎo)航、虛擬仿真、術(shù)式設(shè)計(jì)等，使傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)朝著“個(gè)體化、精確化和微創(chuàng)化”的現(xiàn)代醫(yī)學(xué)方向發(fā)展。為突破傳統(tǒng)TKA術(shù)式的局限性，計(jì)算機(jī)輔助骨科技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。它是醫(yī)學(xué)影像技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和空間示蹤技術(shù)的發(fā)展與結(jié)合，又被稱為計(jì)算機(jī)手術(shù)導(dǎo)航，有對(duì)手術(shù)精確化、標(biāo)準(zhǔn)化控制的優(yōu)勢(shì)。計(jì)算機(jī)輔助人工膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)系統(tǒng)旨在以其特有的精確度，解決手術(shù)醫(yī)生的難題，達(dá)到理想的手術(shù)效果。對(duì)導(dǎo)航系統(tǒng)而言，減小導(dǎo)航系統(tǒng)的誤差，提高假體安裝精確性的關(guān)鍵在于術(shù)前配準(zhǔn)，這是不同類型計(jì)算機(jī)輔助人工膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，也是手術(shù)的關(guān)鍵步驟，它是通過體表標(biāo)志或解剖標(biāo)志定位，將病人個(gè)體骨關(guān)節(jié)信息與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行幾何學(xué)對(duì)應(yīng)的輸入與成型過程。因此，導(dǎo)航系統(tǒng)術(shù)前配準(zhǔn)時(shí)會(huì)存在一定誤差，原因包括:所有導(dǎo)航系統(tǒng)髖關(guān)節(jié)中心的確定依賴髖關(guān)節(jié)小范圍運(yùn)動(dòng)，骨性標(biāo)志的定位依然憑借術(shù)者肉眼、手感和經(jīng)驗(yàn)判斷；骨性標(biāo)志的變異對(duì)導(dǎo)航結(jié)果有影響，指示器在骨性標(biāo)志上移動(dòng)會(huì)影響導(dǎo)航測量軸線的準(zhǔn)確性，導(dǎo)航可以提高假體對(duì)位、對(duì)線準(zhǔn)確性，但導(dǎo)航系統(tǒng)仍采用傳統(tǒng)術(shù)式相同的解剖標(biāo)志定位下肢力線和假體旋轉(zhuǎn)軸線，從而校準(zhǔn)傳統(tǒng)的截骨導(dǎo)板進(jìn)行截骨，也沒有擺脫傳統(tǒng)定位參照和截骨器械，只是基于驗(yàn)證和校正錯(cuò)誤力線基礎(chǔ)上提高手術(shù)準(zhǔn)確性。另夕卜，高昂的費(fèi)用和較高的技術(shù)要求也限制了導(dǎo)航系統(tǒng)廣泛推廣應(yīng)用。傳統(tǒng)全膝關(guān)節(jié)置換采用髓內(nèi)或髓外機(jī)械引導(dǎo)系統(tǒng)劃線截骨，計(jì)算機(jī)輔助導(dǎo)航系統(tǒng)的工作原理和全球定位系統(tǒng)非常類似。下肢機(jī)械軸線的定位通常認(rèn)為股骨頭中心、膝關(guān)節(jié)中心和踝關(guān)節(jié)三點(diǎn)在一條直線上，但對(duì)于中心點(diǎn)位置的選擇卻存在很大分歧，特別對(duì)于膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)中心的確定，有待于進(jìn)一步研究；這些外科參照仍存在很大爭議，且傳統(tǒng)和導(dǎo)航都是依靠術(shù)者肉眼、手感和經(jīng)驗(yàn)判斷解剖標(biāo)志，帶有很大的主觀性。導(dǎo)航系統(tǒng)可以提高全膝關(guān)節(jié)置換的準(zhǔn)確性，但作為一種新技術(shù)，本身存在一定偏倚和不準(zhǔn)確性，系統(tǒng)性能和安全性還有許多障礙需要克服，且所有導(dǎo)航系統(tǒng)需要經(jīng)皮置釘，增加了感染和假體植入時(shí)骨折的風(fēng)險(xiǎn)。另外，過高的費(fèi)用和復(fù)雜技術(shù)要求也限制了其廣泛推廣應(yīng)用。因此，無論傳統(tǒng)還是導(dǎo)航系統(tǒng)均沒有從根本上解決下肢生物力學(xué)軸線和假體旋轉(zhuǎn)軸線的定位問題，采用傳統(tǒng)的手指觸摸法，依靠個(gè)人經(jīng)驗(yàn)和手感來判斷和辨認(rèn)骨性標(biāo)志，從而定位截骨器械，沒有擺脫主觀性。也就是說無論傳統(tǒng)還是導(dǎo)航系統(tǒng)，在假體置入準(zhǔn)確性上沒有明顯差異，導(dǎo)航系統(tǒng)同時(shí)存在費(fèi)用高昂，手術(shù)過程復(fù)雜，增加感染風(fēng)險(xiǎn)等問題。3-D打印技術(shù)，是以計(jì)算機(jī)三維設(shè)計(jì)模型為藍(lán)本，通過軟件分層離散和數(shù)控成型系統(tǒng)，利用激光束、熱熔噴嘴等方式將金屬粉末、陶瓷粉末、塑料、細(xì)胞組織等特殊材料進(jìn)行逐層堆積黏結(jié)，最終疊加成型，制造出實(shí)體產(chǎn)品。近年來，3-D技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)行業(yè)有廣泛的報(bào)道。3-D打印技術(shù)的原理:3-D打印技術(shù)是一種數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。3-D打印技術(shù)近年來已逐漸應(yīng)用于骨科領(lǐng)域，完善了骨科復(fù)雜手術(shù)的術(shù)前準(zhǔn)備，使手術(shù)由復(fù)雜變簡單化。它通過采集術(shù)前CT、X線等影像數(shù)據(jù)，經(jīng)過計(jì)算機(jī)軟件處理，輸入快速成型機(jī)器，制成實(shí)體硬組織一致的模型，有助于術(shù)前準(zhǔn)確了解硬組織的細(xì)微解剖結(jié)構(gòu)及病變與周圍結(jié)構(gòu)的關(guān)系，提示截骨線、骨塊移動(dòng)的位置信息等，起到指導(dǎo)手術(shù)的作用。在關(guān)節(jié)外科應(yīng)用上，3-D打印技術(shù)因其可以為患者“量身定制”個(gè)體化模型，使關(guān)節(jié)置換中假體型號(hào)的選擇、假體安放位置的準(zhǔn)確性以及畸形的矯正程度等技術(shù)難題得到解決。這使得關(guān)節(jié)嚴(yán)重畸形、軟組織嚴(yán)重?cái)伩s的患者的術(shù)前手術(shù)方案的制定簡單化、準(zhǔn)確化，從而提高關(guān)節(jié)外科復(fù)雜高難度手術(shù)的成功率，使手術(shù)更精確、更安全。應(yīng)用3-D打印技術(shù)應(yīng)用于全膝關(guān)節(jié)表面置換術(shù)，有利于制定最佳手術(shù)方案，指導(dǎo)開展個(gè)體化關(guān)節(jié)外科手術(shù)，術(shù)前有效確定植入物的類型、大小和位置，使手術(shù)操作更精準(zhǔn)，手術(shù)一次性完成，減少了操作、術(shù)中使用工具數(shù)量，從而減少了手術(shù)時(shí)間，取得了良好的臨床療效。3-D打印技術(shù)目前存在的缺點(diǎn):3-D打印技術(shù)可以將抽象的三維數(shù)字模型轉(zhuǎn)變成為直觀、立體的實(shí)物模型，降低了高難度手術(shù)的術(shù)前準(zhǔn)備、減少了手術(shù)時(shí)間、提高了手術(shù)的成功率，作為一項(xiàng)革命性的新技術(shù)，其顛覆了傳統(tǒng)醫(yī)療模式。但3-D打印目前仍然存在使用上的缺點(diǎn)。(1)因該項(xiàng)技術(shù)尚未得到廣泛推廣，3-D打印的使用費(fèi)用高，包括3-D打印設(shè)備的購置、運(yùn)行，打印材料及相關(guān)專業(yè)人員費(fèi)用，大多數(shù)患者不能承擔(dān)其費(fèi)用。(2) 3-D技術(shù)因打印模型的個(gè)體化，使得在打印部分要求較高的模型時(shí)，耗時(shí)時(shí)間較長。(3)3-D打印技術(shù)仍以膝關(guān)節(jié)骨性標(biāo)識(shí)作為制作截骨導(dǎo)板的基礎(chǔ)，這也存人為的主觀性，也會(huì)導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)置換術(shù)中假體力線的不準(zhǔn)確?？傊?，3-D打印技術(shù)也存在和傳統(tǒng)手術(shù)在假體置入準(zhǔn)確性上沒有明顯差異，同時(shí)存在術(shù)前準(zhǔn)備時(shí)間長，費(fèi)用高昂等問題。上述現(xiàn)有技術(shù)均存在手術(shù)過程中需反復(fù)加切股骨及脛骨的可能，因?yàn)?，為了獲得滿意的伸膝間隙，必須到達(dá)膝關(guān)節(jié)伸直時(shí)，脛骨及股骨之間能放入相應(yīng)的間隔器來測量伸膝間隙，我們發(fā)現(xiàn)，使用傳統(tǒng)工具時(shí)存在為了使間隔器能放入伸膝間隙內(nèi)，不得不重復(fù)行股骨遠(yuǎn)端及脛骨截骨，這使手術(shù)時(shí)間增加，導(dǎo)致手術(shù)感染風(fēng)險(xiǎn)增加及患者麻醉時(shí)間延長而帶來的等一系列問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，針對(duì)傳統(tǒng)工具必須行股骨遠(yuǎn)端開孔，髓內(nèi)定位，有時(shí)需行多次截骨的特點(diǎn)，提供一種股骨髓外定位截骨模板，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)無需打開股骨髓腔，減少損傷及出血，達(dá)到微創(chuàng)，減少病人痛苦，可直接確定伸膝間隙及屈曲間隙，無需多次截骨，最大化保留骨量。針對(duì)導(dǎo)航技術(shù)及3-D打印技術(shù)，手術(shù)操作復(fù)雜，術(shù)前準(zhǔn)備費(fèi)用高等缺點(diǎn)，本工具操作簡單，縮短手術(shù)時(shí)間，無需增加任何術(shù)前準(zhǔn)備費(fèi)用。
[0004]本發(fā)明是這樣來實(shí)現(xiàn)的，一種股骨髓外定位截骨模板，由脛骨面導(dǎo)板和股骨遠(yuǎn)端截骨導(dǎo)板組成，還包括連接桿、髓外定位桿和股骨遠(yuǎn)端截骨導(dǎo)板固定釘，脛骨面導(dǎo)板與股骨遠(yuǎn)端截骨導(dǎo)板之間設(shè)置連接桿，脛骨面導(dǎo)板通過連接桿可與股骨遠(yuǎn)端截骨導(dǎo)板相連，股骨遠(yuǎn)端截骨導(dǎo)板上設(shè)置股骨遠(yuǎn)端截骨導(dǎo)板固定釘，脛骨面導(dǎo)板上部垂直設(shè)置有髓外定位桿。
[0005]用本發(fā)明所述的股骨髓外定位截骨模板應(yīng)用于人工膝關(guān)節(jié)置換術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)無需打開股骨髓腔，減少損傷及出血，達(dá)到微創(chuàng)，減少病人痛苦，可直接確定伸膝屈膝間隙，無需多次截骨，最少量截骨。本工具操作簡單，縮短手術(shù)時(shí)間，無需增加任何術(shù)前準(zhǔn)備費(fèi)用。
【附圖說明】
[0006]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0007]圖中:1是脛骨面導(dǎo)板，2是股骨遠(yuǎn)端截骨導(dǎo)板，3是連接桿，4是髓外定位桿，5是股骨遠(yuǎn)端截骨導(dǎo)板固定釘。
【具體實(shí)施方式】
[0008]下面結(jié)合附圖1及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0009]—種股骨髓外定位截骨模板，由脛骨面導(dǎo)板1和股骨遠(yuǎn)端截骨導(dǎo)板2組成，脛骨面導(dǎo)板1與股骨遠(yuǎn)端截骨導(dǎo)板2之間設(shè)置連接桿3，股骨遠(yuǎn)端截骨導(dǎo)板2上設(shè)置股骨遠(yuǎn)端截骨導(dǎo)板固定釘5，脛骨面導(dǎo)板1上部垂直設(shè)置有髓外定位桿4。在人工膝關(guān)節(jié)置換術(shù)中，用于確定伸膝間隙時(shí)，先行脛骨截骨，保證脛骨截骨面與下肢力線垂直，膝關(guān)節(jié)內(nèi)外軟組織平衡后，以脛骨截骨面為基準(zhǔn)，在保持膝關(guān)節(jié)內(nèi)外側(cè)韌帶張力平衡時(shí)，將本發(fā)明的脛骨面導(dǎo)板1面貼平脛骨截骨面，同時(shí)使髓外定位桿4對(duì)準(zhǔn)下肢力線，使用股骨遠(yuǎn)端截骨導(dǎo)板固定釘5將股骨遠(yuǎn)端截骨導(dǎo)板2固定至股骨遠(yuǎn)端，拆除連接桿3，使脛骨面導(dǎo)板1與股骨遠(yuǎn)端截骨導(dǎo)板2分離，則可以直接行股骨遠(yuǎn)端截骨。用于確定屈曲間隙時(shí)，將本工具的脛骨面導(dǎo)板1面貼平脛骨截骨面，同時(shí)膝關(guān)節(jié)屈曲90 °并保持張力，使用固定釘5將股骨遠(yuǎn)端截骨導(dǎo)板2固定至股骨遠(yuǎn)端，拆除連接桿3，使脛骨面導(dǎo)板1與股骨遠(yuǎn)端截骨導(dǎo)板2分離，則可以直接行股骨后髁截骨，從而確定屈曲間隙與伸膝間隙相等，在膝關(guān)節(jié)內(nèi)外側(cè)軟組織平衡前提下可以確定股骨側(cè)假體外旋角度定位，并且避免股骨后髁過度截骨及反復(fù)截骨。
[0010]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種股骨髓外定位截骨模板，由脛骨面導(dǎo)板(1)和股骨遠(yuǎn)端截骨導(dǎo)板(2)組成，其特征在于，還包括連接桿(3)、髓外定位桿(4)和股骨遠(yuǎn)端截骨導(dǎo)板固定釘(5)，脛骨面導(dǎo)板(1)與股骨遠(yuǎn)端截骨導(dǎo)板(2)之間設(shè)置連接桿(3)，股骨遠(yuǎn)端截骨導(dǎo)板(2)上設(shè)置股骨遠(yuǎn)端截骨導(dǎo)板固定釘(5 )，脛骨面導(dǎo)板(1)上部垂直設(shè)置有髓外定位桿(4 )。
【專利摘要】一種股骨髓外定位截骨模板，屬于人工膝關(guān)節(jié)初次置換術(shù)手術(shù)操作輔助器械，用于人工膝關(guān)節(jié)初次置換術(shù)中股骨遠(yuǎn)端截骨定位。由脛骨面導(dǎo)板（1），股骨遠(yuǎn)端截骨導(dǎo)板（2）組成，其特征在于它還有連接桿（3），髓外定位桿（4），股骨遠(yuǎn)端截骨導(dǎo)板固定釘（5），脛骨面導(dǎo)板（1）通過連接桿（3）可與股骨遠(yuǎn)端截骨導(dǎo)板（2）相連。用本發(fā)明所述的股骨髓外定位截骨模板應(yīng)用于人工膝關(guān)節(jié)置換術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)無需打開股骨髓腔，減少損傷及出血，達(dá)到微創(chuàng)，減少病人痛苦，可直接確定伸膝屈膝間隙，無需多次截骨，最少量截骨。本工具操作簡單，縮短手術(shù)時(shí)間，無需增加任何術(shù)前準(zhǔn)備費(fèi)用。
【IPC分類】A61B17/17
【公開號(hào)】CN105411648
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201511010430
【發(fā)明人】孫朝軍, 李紅, 孫哲, 胡志富, 趙昌, 趙劍波, 李月, 尹坤, 何寧, 李超, 孫力
【申請(qǐng)人】孫朝軍
【公開日】2016年3月23日
【申請(qǐng)日】2015年12月30日