專利名稱：長(zhǎng)度及角度可調(diào)的股骨模型的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是關(guān)于一種股骨模型，特別是關(guān)于一種長(zhǎng)度及角度可 調(diào)的股骨模型。
背景技術(shù)：
在人工髖關(guān)節(jié)置換領(lǐng)域，特別是在采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行手術(shù)導(dǎo)航的情 況下，經(jīng)常需要利用股骨模型進(jìn)行導(dǎo)航精確性的-驗(yàn)證，從而進(jìn)一步優(yōu) 化手術(shù)導(dǎo)航過(guò)程，改善手術(shù)效果。實(shí)際手術(shù)過(guò)程中，股骨長(zhǎng)度以及股 骨頸前傾角度的準(zhǔn)確確定也是決定手術(shù)成敗的關(guān)4定因素，因此需要才艮 據(jù)病患個(gè)體的不同生理特征，對(duì)股骨模型進(jìn)行股骨長(zhǎng)度以及股骨頸前 傾角度的調(diào)節(jié)來(lái)模擬不同病患個(gè)體的不同生理特征。
中國(guó)發(fā)明專利第92103171號(hào)公開了一種長(zhǎng)度和前傾角可調(diào)式股 骨上段假體，由頭頸部，調(diào)節(jié)部，長(zhǎng)度調(diào)節(jié)裝置和股骨柄組成，頭頸 部外下端凸出部位的內(nèi)側(cè)面上有凹面齒，且中部有一柱形腔；調(diào)節(jié)部 的上端外側(cè)有半圓凸面齒，中部有一凸出的柱體；其兩齒可嚙合，柱 形腔與柱體緊配聯(lián)接。該假體可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)度及前傾角的一定范圍的調(diào) 節(jié)，但是其長(zhǎng)度調(diào)節(jié)過(guò)程是這樣的在小范圍調(diào)節(jié)時(shí)，在調(diào)節(jié)部的橢 圓柱形腔內(nèi)加入與之緊配合的不同長(zhǎng)度橢圓柱體，然后再與柄部聯(lián)
4接；在大范圍調(diào)節(jié)時(shí)，加入不同長(zhǎng)度尺寸的長(zhǎng)度調(diào)節(jié)裝置。這種長(zhǎng)度 調(diào)節(jié)方式必然要求制備多個(gè)橢圓柱體或者長(zhǎng)度調(diào)節(jié)裝置，以備在調(diào)節(jié) 長(zhǎng)度時(shí)選擇，這必然需要復(fù)雜的工藝和高昂的成本。另外，調(diào)節(jié)長(zhǎng)度 的過(guò)程是不斷拆卸與安裝的過(guò)程，操作繁復(fù)。再者，這種調(diào)節(jié)裝置本 身不包括角度及長(zhǎng)度變化的測(cè)量工具，無(wú)法準(zhǔn)確控制調(diào)節(jié)的精準(zhǔn)度， 因而也無(wú)法達(dá)到最佳的調(diào)節(jié)效果。
因此，提供一種新型的長(zhǎng)度及角度可調(diào)的股骨模型成為業(yè)界需要 解決的問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便 且精準(zhǔn)度高的長(zhǎng)度及角度可調(diào)的股骨模型。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型提供了一種長(zhǎng)度及角度可調(diào)的 股骨模型，其包括股骨干，該股骨干的中段處截?cái)嘈纬缮蟐a股骨以及 下段股骨，在上段股骨和下段股骨的截?cái)喽嗣嬷g，連接設(shè)置有一種 能夠調(diào)節(jié)股骨干長(zhǎng)度以及調(diào)節(jié)上段股骨與下段股骨之相對(duì)角度的調(diào) 節(jié)定位裝置。
進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型的股骨模型中，其進(jìn)一步包括股骨頭和 與股骨頭相連的股骨頸，該股骨頸與股骨干相連，股骨頭和股骨頸位 于上段股骨上；或者，在本實(shí)用新型的股骨模型中，其進(jìn)一步包括包 括股骨柄假體，該股骨柄假體與股骨干相連，股骨柄假體位于上段股 骨上。在本實(shí)用新型的股骨模型中，調(diào)節(jié)定位裝置是任意一種連接上段 股骨與下段股骨的、既能調(diào)節(jié)距離變化、又能調(diào)節(jié)角度變化的裝置， 例如，這種調(diào)節(jié)定位裝置可以是連接上段股骨與下段股骨之間的螺桿 裝置。
優(yōu)選地，上段股骨以及下段股骨的中心軸與螺桿裝置中的螺桿中
心軸重合；上述螺桿可以以中點(diǎn)為界分為上段螺桿和下段螺桿兩個(gè)行 程段。
可選地，所述螺桿的總長(zhǎng)為10cm。
優(yōu)選地，上段股骨的下端在中心軸上設(shè)置螺紋孔，下段股骨的上 端也在中心軸上設(shè)置螺紋孔，上段股骨的螺紋孔與下^:股骨的螺紋孔 相對(duì)。上段螺桿以及下段螺桿上分別設(shè)置有正反螺紋，上段螺桿以及 下段螺桿上的螺紋分別與上段股骨以及下段股骨的中心軸螺紋孔相 配合。
具體地，上述股骨模型上沿軸線方向設(shè)有最小刻度為lmm的刻 度尺。
可選地，在股骨模型的中心軸上設(shè)有角度刻度盤，以顯示上段股 骨相對(duì)于下段股骨的相對(duì)角度變化數(shù)值。該角度刻度盤的最小讀數(shù)可 以為1° 。
在本實(shí)用新型中，上段股骨與下段股骨的相對(duì)角度可以定義為上 段股骨與下段股骨之間以股骨模型中心軸為圓心的夾角，其中，通過(guò) 保持或調(diào)節(jié)該夾角就能夠?qū)崿F(xiàn)模擬股骨頸前傾角度的變化。本實(shí)用新型的有益效果是l.配合股骨近段股骨柄假體插孔(插 孔與股骨頸同在同一向量平面中)，可讀取計(jì)算機(jī)輔助導(dǎo)航下股骨柄 假體真實(shí)的置入前傾角讀數(shù)，以驗(yàn)證計(jì)算機(jī)輔助導(dǎo)力元的準(zhǔn)確性，對(duì)計(jì)
算機(jī)導(dǎo)航的精準(zhǔn)度進(jìn)行有效評(píng)價(jià)，有利于改善計(jì)算機(jī)輔助導(dǎo)航的效 果；2.可以設(shè)定股骨柄假體插孔的前傾度數(shù)，然后評(píng)估股骨柄假體置 入過(guò)程中計(jì)算機(jī)導(dǎo)航i殳備所監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)與實(shí)際設(shè)定數(shù)據(jù)的一致性，從 而達(dá)到進(jìn)一步優(yōu)化手術(shù)效果的目的；3.本實(shí)用新型通過(guò)上段螺桿以及 下段螺桿的旋轉(zhuǎn)即可實(shí)現(xiàn)股骨模型的長(zhǎng)度及角度的變化，并且還包括 長(zhǎng)度及角度變化測(cè)量裝置，可以量化長(zhǎng)度及角度的具體變化數(shù)值，精 準(zhǔn)度高，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作筒便，成本低廉。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型，但本實(shí)用新 型不局限于這些實(shí)施例，任何在本實(shí)用新型基本精神上的改進(jìn)或替 代，仍屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求書中所要求保護(hù)的范圍。


圖1為本實(shí)用新型的長(zhǎng)度及角度可調(diào)的股骨模型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

在人工髖關(guān)節(jié)置換手術(shù)中，常常需要利用模型來(lái)模擬假體置入后 的關(guān)節(jié)狀態(tài)， 一般采用包括骨盆、股骨、脛骨在內(nèi)的假體模型來(lái)模擬 正常成年人骨骼解剖特征，并模擬它們之間的連接方式以及髖關(guān)節(jié)和 膝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)模式。骨盆與股骨模型之間采取可分離、非限制性連接，形成球臼關(guān)節(jié)， 使得股骨頭模型在骨盆髖臼內(nèi)作同心圓旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。另外，股骨與脛骨 模型間采取滑動(dòng)軸連接，形成膝關(guān)節(jié)，可模擬人體膝關(guān)節(jié)的屈伸動(dòng)作， 滑動(dòng)軸平行股骨、脛骨冠狀面，并且與脛骨長(zhǎng)軸垂直，股骨長(zhǎng)軸與脛
骨長(zhǎng)軸在冠狀面上成7。的夾角，上述結(jié)構(gòu);漠?dāng)M正常成年人膝關(guān)節(jié)解 剖運(yùn)動(dòng)形態(tài)。骨盆髖臼與股骨近段之間形成球臼關(guān)節(jié)，模擬正常人體 的髖關(guān)節(jié)活動(dòng)模式。
如圖1所示，股骨模型1包括股骨頭11、股骨頸12以及股骨干 13。而在股骨柄假體置換中，股骨模型1的近段處沿轉(zhuǎn)子間連線上 1.5cm存在斜行切口，使股骨頭11及股骨干13之間分離，該斜行切 口走行方向與真正的髖關(guān)節(jié)置換手術(shù)中股骨頸12的切割線一致，股 骨頭11與股骨干13之間通過(guò)此切口有插芯連接，使股骨頭11與股 骨干13之間可任意連接或分離，從而模擬手術(shù)中股骨頭11切割的步 驟。股骨頸12的切口始向股骨遠(yuǎn)端在中心軸處設(shè)有方形開孔，以容 納股骨柄假體的置入，方孔的軸線與股骨干13的中心軸相重合，以 保證股骨柄假體長(zhǎng)軸在置放過(guò)程中位于股骨干13的中心。股骨柄假 體上設(shè)有刻度標(biāo)尺，當(dāng)股骨柄假體插入股骨近段時(shí)，通過(guò)股骨模型1 上股骨頸12的切口所覆蓋的標(biāo)尺刻度，可客觀讀取股骨柄假體置入 的深度。
在股骨模型1的股骨干13的中段處截?cái)嘈纬缮隙喂晒?31以及 下段股骨132。股骨頭11及股骨頸12位于上段股骨131上。上l殳股 骨131的下端在中心軸上設(shè)置螺紋孔，下段股骨132的上端也在中心軸上設(shè)置螺紋孔，上段股骨131的螺紋孔與下段股骨132的螺紋孔相 對(duì)。上段股骨131以及下段股骨132的截?cái)喽嗣嬷g通過(guò)旋轉(zhuǎn)延長(zhǎng)螺 桿14連接，上段股骨131以及下段股骨132的中心軸與螺桿14的中 心軸重合，從而保持股骨干13的軸向?qū)印Ｔ谝粋€(gè)實(shí)施方式中，螺 桿14的總長(zhǎng)為10cm，以螺桿14的中點(diǎn)為界分為兩個(gè)行程段，即上 段螺桿141以及下段螺桿142。上段螺桿141以及下段螺桿142上分 別設(shè)置有正反螺紋，螺紋分別與上段股骨131以及下段股骨132的中 心軸螺紋孔相配合。在軸心上設(shè)有角度刻度盤15以顯示上段股骨131 相對(duì)于下段股骨132的相對(duì)角度變化數(shù)值，角度刻度盤15的最小讀 數(shù)為1° 。股骨模型1上沿軸線方向設(shè)有最小刻度為lmm的刻度尺， 可以最小以lmm的尺寸來(lái)調(diào)節(jié)股骨模型1的軸向長(zhǎng)度。調(diào)節(jié)股骨模 型1的長(zhǎng)度時(shí)，旋轉(zhuǎn)上段螺桿141以及下段螺桿142,可以實(shí)現(xiàn)股骨 模型1的上段股骨131以及下段股骨132之間軸向間隙的變化，并且 由于上段螺桿141以及下段螺桿142的共同旋轉(zhuǎn)，可以保持股骨模型 1的上^殳螺桿141與下l爻螺桿142的軸線對(duì)應(yīng)關(guān)系，當(dāng)然，也可以在 需要的情況下，調(diào)節(jié)上段螺桿141與下段螺桿142的軸線對(duì)應(yīng)關(guān)系， 即使得二者產(chǎn)生以股骨模型1的中心軸為圓心的夾角變化。在不需要 調(diào)節(jié)上段股骨131以及下段股骨132的相對(duì)角度時(shí)，通過(guò)同時(shí)調(diào)節(jié)上 段螺桿141以及下段螺桿142可以保證不論股骨模型1的軸向長(zhǎng)短如 何變化，股骨頸12相對(duì)于下段股骨132的角度位置始終不變。在上 段股骨131以及下段股骨132的軸線對(duì)應(yīng)位置不變的情況下改變股骨 模型1的長(zhǎng)度，可^t擬不同身高的被手術(shù)者的股骨解剖形態(tài)或模擬手術(shù)前雙下肢不等長(zhǎng)的情形。而在需要調(diào)節(jié)上段股骨131以及下段股骨 132的相對(duì)角度時(shí)，將股骨模型1的上段股骨131以及下段股骨132 以中心軸為圓心作相對(duì)旋轉(zhuǎn)，使得股骨頸12所在的上段股骨131相 對(duì)于下段股骨132產(chǎn)生以股骨模型1的中心軸為圓心的夾角變化，即 可完成上段股骨131以及下段股骨132的相對(duì)角度變化，而該角度變 化即可實(shí)現(xiàn)股骨頸12前傾角度的變化。
在股骨柄假體置換過(guò)程中，股骨模型l所開設(shè)的方孔與股骨頸 12在同一向量平面中，方孔與股骨柄假體緊密壓配，防止股骨柄在 方孔內(nèi)旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。并且，通過(guò)股骨模型1的上段股骨131和下段股骨 132以中心軸為圓心所作的相對(duì)旋轉(zhuǎn)，使得股骨柄假體所在的上段股 骨131相對(duì)于下段股骨132產(chǎn)生以股骨模型1的長(zhǎng)軸為圓心的夾角變 化，即可實(shí)現(xiàn)股骨柄假體置放的前傾角度變化。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于l.配合股骨近段股骨柄假體插孔(插孔 與股骨頸12同在同一向量平面中)，可讀取計(jì)算機(jī)輔助導(dǎo)航下股骨柄 假體真實(shí)的置入前傾角讀數(shù)，以驗(yàn)證計(jì)算機(jī)輔助導(dǎo)航的準(zhǔn)確性，對(duì)計(jì)
算機(jī)導(dǎo)航的精準(zhǔn)度進(jìn)行有效評(píng)價(jià)，有利于改善計(jì)算機(jī)輔助導(dǎo)航的效 果；2.可以設(shè)定股骨柄假體插孔的前傾度數(shù)，然后評(píng)估股骨柄假體置 入過(guò)程中計(jì)算機(jī)導(dǎo)航設(shè)備所監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)與實(shí)際設(shè)定數(shù)據(jù)的一致性，從 而達(dá)到進(jìn)一步優(yōu)化手術(shù)效果的目的；3.本實(shí)用新型通過(guò)上段螺桿141 以及下段螺桿142的旋轉(zhuǎn)即可實(shí)現(xiàn)股骨模型的長(zhǎng)度及角度的變化，并 且還包括長(zhǎng)度及角度變化測(cè)量裝置，可以量化長(zhǎng)度及角度的具體變化 數(shù)值，精準(zhǔn)度高，且結(jié)構(gòu)筒單，操作簡(jiǎn)便，成本低廉。
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權(quán)利要求1、一種長(zhǎng)度及角度可調(diào)的股骨模型，其包括股骨干，其特征在于，所述股骨干的中段處截?cái)嘈纬缮隙喂晒且约跋露喂晒?，在所述的上段股骨和所述的下段股骨的截?cái)喽嗣嬷g，連接設(shè)置有一種能夠調(diào)節(jié)所述股骨干長(zhǎng)度以及調(diào)節(jié)所述上段股骨相對(duì)于所述下段股骨之相對(duì)角度的調(diào)節(jié)定位裝置。
2、 如權(quán)利要求1所述的股骨模型，其特征在于，所述的股骨模 型進(jìn)一步包括股骨頭和與所述股骨頭相連的股骨頸，所述的股骨頸與 所述的股骨干相連，所述的股骨頭和股骨頸位于所述上段股骨上。
3、 如權(quán)利要求1所述的股骨模型，其特征在于，所述的股骨模 型進(jìn)一步包括股骨柄假體，所述的股骨柄假體與所述的股骨干相連， 所述的股骨柄假體位于所述上段股骨上。
4、 如權(quán)利要求1-3之一所述的股骨模型，其特征在于，所述的 調(diào)節(jié)定位裝置是一種連接所述上段股骨與下段股骨的螺桿裝置。
5、 如權(quán)利要求4所述的股骨模型，其特征在于，所述上段股骨 以及下段股骨的中心軸與所述螺桿裝置中的螺桿中心軸重合。
6、 如權(quán)利要求5所述的股骨模型，其特征在于，所述螺桿以中 點(diǎn)為界分為上段螺桿和下段螺桿兩個(gè)行程段。
7、 如權(quán)利要求6所述的股骨模型，其特征在于，所述上段股骨的下端在其中心軸上設(shè)置螺紋孔，所述下^a股骨的上端也在其中心軸上設(shè)置螺紋孔，所述上段股骨的螺紋孔與所述下段股骨的螺紋孔相 對(duì)。
8、 如權(quán)利要求7所述的股骨模型，其特征在于，所述上段螺桿 與所述下段螺桿上分別設(shè)置有正反螺紋，所述上段螺桿上的螺紋和所 述下段螺桿上的螺紋分別與所述上段股骨的中心軸螺紋孔和所述下 段股骨的中心軸螺紋孔相配合。
9、 如權(quán)利要求1-3之一所述的股骨模型，其特征在于，在所述 股骨模型的中心軸上設(shè)置有顯示所述上段股骨相對(duì)于所述下段股骨 之相對(duì)角度變化數(shù)值的角度刻度盤。
10、 如權(quán)利要求l-3之一所述的股骨模型，其特征在于，所述的 股骨模型沿軸線方向設(shè)有最小刻度為lmm的刻度尺。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種長(zhǎng)度及角度可調(diào)的股骨模型，其包括股骨干，其中，股骨干的中段處截?cái)嘈纬缮隙喂晒且约跋露喂晒牵谏隙喂晒呛拖露喂晒堑慕財(cái)喽嗣嬷g，連接設(shè)置有一種能夠調(diào)節(jié)股骨干長(zhǎng)度以及調(diào)節(jié)上段股骨相對(duì)于下段股骨之相對(duì)角度的調(diào)節(jié)定位裝置。這種調(diào)節(jié)定位裝置能夠保持或者調(diào)節(jié)上段股骨相對(duì)于下段股骨以股骨模型的中心軸為圓心的夾角，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)股股頸前傾角度變化的模擬。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠量化股骨模型角度及長(zhǎng)度的變化，調(diào)節(jié)精準(zhǔn)可靠，操作簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)G09B23/28GK201425808SQ20092005705
公開日2010年3月17日 申請(qǐng)日期2009年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月22日
發(fā)明者劉尚禮, 廖廣軍, 戚其豐, 杰 許, 馬若凡 申請(qǐng)人:馬若凡;許 杰