專利名稱：一種植入髖臼后柱螺釘?shù)膶?dǎo)航模板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種外科器械，具體涉及植入固定螺釘?shù)膶?dǎo)引裝置，該裝置適用于導(dǎo)引植入髖白后柱螺釘。
背景技術(shù)：
髖白骨折分為簡單骨折和復(fù)合骨折兩大類，其中，簡單骨折包括后壁、后柱、前壁、前柱、橫形骨折5種，復(fù)合骨折包括后柱和后壁、橫形和后壁、T形、前壁或前柱伴后半橫形骨折、雙柱骨折5種。上述10種髖白骨折中的橫形骨折、雙柱骨折、T型骨折和前柱伴后半橫形骨折常采用前后聯(lián)后入路來復(fù)位固定骨折，但手術(shù)創(chuàng)傷大，術(shù)中、術(shù)后并發(fā)癥多。為了克服上述缺點，臨床上常經(jīng)前方入路，采用前柱鋼板加后柱螺釘?shù)墓潭ǚ绞?。由于后柱骨?br> 橫截面為三角形，有三個面，內(nèi)側(cè)面為四邊體、后側(cè)面為白的后壁及坐骨結(jié)節(jié)，前外側(cè)面為臼的外側(cè)面，很厚實，可為內(nèi)固定提供可靠的支持，因此上述固定方式的關(guān)鍵是髖白后柱螺釘?shù)闹踩搿５?，髖白后柱周圍既有髖關(guān)節(jié)還有重要動脈和神經(jīng)，如，閉孔動脈、臀上動靜脈、直腸(中、下)動脈、女性的子宮動脈、臀下動脈、陰部內(nèi)動脈、臀下神經(jīng)、股后皮神經(jīng)和坐骨神經(jīng)，稍有不慎就會造成醫(yī)療事故?，F(xiàn)有技術(shù)中解決上述問題的技術(shù)手段是整個手術(shù)過程在計算機輔助或X光引導(dǎo)下進行，但是，由于機器設(shè)備價格昂貴、術(shù)前標記定位復(fù)雜、醫(yī)患雙方X線暴露過多等因素限制了其廣泛應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種植入髖白后柱螺釘?shù)膶?dǎo)航模板，該導(dǎo)航模板不僅結(jié)構(gòu)簡單，而且定位準確。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的方案是一種植入髖白后柱螺釘?shù)膶?dǎo)航模板，該導(dǎo)航模板由外板、由外板向下彎曲并延伸形成內(nèi)板和由外板上表面豎向上延伸導(dǎo)向板構(gòu)成，其中，所述外板和內(nèi)板的下表面所形成的曲面與對應(yīng)的髂窩的表面、自骶髂關(guān)節(jié)的耳狀面前緣起的一段弓狀緣的表面和髖白骨的方形區(qū)的表面所形成的曲面相匹配；所述外板的上表面豎向上延伸一導(dǎo)向板，該導(dǎo)向板的體內(nèi)至少設(shè)有兩個由導(dǎo)向板的上端面向下朝髖臼骨的后柱體內(nèi)延伸并貫穿所述外板的導(dǎo)向孔，所述導(dǎo)向孔自靠近髖白骨的弓狀緣起向髂窩的窩底排列成一排。上述方案中，所述的導(dǎo)向孔的個數(shù)可根據(jù)髖臼骨的大小和骨折損傷程度設(shè)置2 4個為宜，最佳為3個。當植入髖臼后柱螺釘個數(shù)超過2根時，所述的導(dǎo)向孔沿一條向髖臼骨的髂骨方向拱起的弧形線排列成一排，以增大植入髖白后柱螺釘之間距離。為了避免在手術(shù)過程中導(dǎo)航模板產(chǎn)生位移而影響定位精度，本發(fā)明導(dǎo)航模板中所述的外板上在接近所述內(nèi)板邊緣設(shè)有兩個插入克氏針的定位孔。更進一步地，本發(fā)明導(dǎo)航模板中所述的內(nèi)板上表面的中部還設(shè)有若干個定位凹窩，以便于利用其它桿狀器械將內(nèi)板擠壓在髖白骨的方形區(qū)的表面，進而達到復(fù)位后柱和進一步提高定位可靠性的作用。
本發(fā)明所述導(dǎo)航模板的制作方法可參考公開號為CN 101390773A或CN101816590A的專利申請所述的方法實施，本發(fā)明人所推薦的方法包括以下步驟a、將髖臼骨的三維重建模型導(dǎo)入三維繪圖軟件(如常用的UG或proe)中，在髂窩、髖白骨的方形區(qū)和髖白骨的弓狀緣的上表面的預(yù)定面積內(nèi)均勻拾取若干個點，然后將所拾取的點擬合成一個曲面，再進行增厚，便得到待制作的虛擬導(dǎo)航模板的外板和內(nèi)板；b、繪制用于模擬髖臼后柱螺釘進釘通道的中心線，然后轉(zhuǎn)動圖形并分別調(diào)整所述中心線的空間位置及角度，使每一中心線均經(jīng)過髖臼后柱的中部區(qū)域，合適后，建立一拉伸至外板上表面的豎直的將所述中心線包容于體內(nèi)的導(dǎo)向板，然后以所述中心線與導(dǎo)向板點端面的交點為圓心畫圓并沿所述中心線向下拉伸至貫穿外板，得到自靠近髖臼骨的弓狀緣起向髂窩的窩底排列成一排的導(dǎo)向孔，即完成虛擬導(dǎo)航模板的制作；C、以所得到的虛擬導(dǎo)航模板為工件，利用快速成形技術(shù)制作出所述導(dǎo)航模板。 上述導(dǎo)航模板的制作方法中所述的快速成形技術(shù)為常規(guī)的方法，如，在三維軟件中直接生成陰模進行鑄造的方法，激光照射逐層固化的光固化成型方法。為了滿足產(chǎn)業(yè)化批量生產(chǎn)的要求，在進行上述制作前，可先采集不同區(qū)域、不同人種的男、女以及大人和不同年齡段兒童的髖白骨的CT數(shù)據(jù)或核磁共振數(shù)據(jù)并進行三維重建，得到各樣本的解剖學(xué)參數(shù)；然后，對所得到的解剖學(xué)參數(shù)，進行統(tǒng)計分析，獲得一套符合擬定規(guī)格要求的髖白骨三維重建模型；最后，按上述步驟b、C和d所述的方法得到一套系列化的不同規(guī)格的導(dǎo)航模板。由于人體盆骨具有左右對稱的左髖白骨和右髖白骨，因此本發(fā)明所述的導(dǎo)航模板顯然包括用于植入左髖白骨后柱螺釘和植入右髖白骨后柱螺釘?shù)膬煞N，且二者的結(jié)構(gòu)互為鏡像。本發(fā)明所述的導(dǎo)航模板適用于從前路手術(shù)復(fù)位固定髖白骨后柱，且具有以下有益效果(I)無需借助如何如X線透視的計算機導(dǎo)航系統(tǒng)即可完成髖臼后柱螺釘?shù)闹踩胧中g(shù)，避免了 X射線對醫(yī)患雙方的傷害；(2)定位準確，操作簡單，不僅缺乏髖白后柱螺釘植入經(jīng)驗者可安全操作，而且可顯著縮短徒手植入髖白后柱螺釘手術(shù)的時間；(3)結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，極大降低了患者的醫(yī)療費用，有利于普及推廣。


圖I 5為本發(fā)明所述導(dǎo)航模板的一個用于植入右髖臼骨后柱螺釘?shù)膶嵤├慕Y(jié)構(gòu)不意圖，其中圖I為主視圖，圖2為左視圖，圖3為后視圖，圖4為俯視圖，圖5為仰視圖。圖6為本發(fā)明所述導(dǎo)航模板的一個用于植入左髖臼骨后柱螺釘?shù)膶嵤├慕Y(jié)構(gòu)示意圖。圖7為圖I 5所示實施例的使用狀態(tài)圖。
具體實施例方式在2009年4月至2011年4月期間，本發(fā)明人收集了 100例(男、女各50例)國人正常成人完整的骨盆螺旋CT(GE MediCal systems/lightsDeed 16型)數(shù)據(jù)；所述100例成人的年齡20 77歲，平均年齡46. 5歲，男性身高為I. 6 I. 8米，平均身高I. 71米；女性身高為I. 5 I. 8米，平均身高I. 62米。所述100位成人的骨盆均無骨質(zhì)病變和解剖異常。接著將100組螺旋CT數(shù)據(jù)分別導(dǎo)入Mimics軟件中進行三維重建，得到100位成人的骨盆的三維重建模型,再將每一三維重建模型存成st I格式并導(dǎo)入三維軟件UG (UnigraphicsSolutions公司，美國)中分別測量每三維重建模型的弓狀緣跨度的值，即從骶髂關(guān)節(jié)耳狀面最前緣至髂恥隆起兩點之間的距離，然后將所得到的數(shù)據(jù)再按男、女性分為兩組，并分別按降序排列。最后從所述降序排列數(shù)據(jù)中選取一個中間值(即自上而下的第25或第26個數(shù)據(jù))、中間值至最大值之間一個數(shù)據(jù)即自上而下的第12或第13個數(shù)據(jù))和中間值至最小值之間一個數(shù)據(jù)(即自上而下的第37或第38個數(shù)據(jù))，再找出所述三個數(shù)據(jù)所對應(yīng)的三維重建模型，分別從中截取左髖白骨和右髖白骨作為大中小號導(dǎo)航模板所對應(yīng)的三維重建模型。分別得到男、女各三種規(guī)格的髖白骨的三維重建模型后，即可進行導(dǎo)航模板的設(shè)計制造。以下以所重建的中等規(guī)格的右髖臼骨三維重建模型為例，結(jié)合圖I 5和7詳細描述導(dǎo)航模板的設(shè)計制造過程。(I)將中等規(guī)格的右髖臼骨三維重建模型導(dǎo)入三維軟件UG中，在髖臼骨10的髂窩
11、髖臼骨10的方形區(qū)13和髖臼骨10的弓狀緣14的上表面的預(yù)定面積內(nèi)均勻拾取若干個點，然后將所拾取的點擬化成一個曲面，再進行增厚，便得到如圖I 5所示的虛擬的導(dǎo)航模板的外板I和內(nèi)板2。由圖I 5可見，內(nèi)板2的由外板I向下彎曲并延伸形成的，其中，外板I和內(nèi)板2的下表面所形成的曲面與髖臼骨10的髂窩11的表面、自髖臼骨10的耳狀面前緣12起的一段弓狀緣14的表面和髖白骨10的方形區(qū)13的表面所形成的曲面相匹配。上述預(yù)定面積根據(jù)髖白骨10的規(guī)格大小及擬植入髖白后柱螺釘?shù)臄?shù)量和規(guī)格設(shè)定的，本例中，植入髖臼后柱螺釘?shù)臄?shù)量為3根，釘桿直徑為4. 5mm，擬定外板I和內(nèi)板2覆蓋自髖臼骨10的耳狀面前緣12起的一段弓狀緣14的弓弦長為35mm，進一步確定外板I和內(nèi)板2水平方向?qū)挾葹?1mm ;而外板I和內(nèi)板2則可根據(jù)3根髖臼后柱螺釘進釘通道的入口位置和實際定位面積的需要設(shè)定，本例中設(shè)定外板I的長度為26mm,內(nèi)板2的長度為40_。(2)繪制三根用于模擬髖臼后柱螺釘進釘通道的中心線，然后轉(zhuǎn)動圖形并分別調(diào)整每一中心線的空間位置，使每一中心線均經(jīng)過髖臼后柱的中部區(qū)域，并確保植入髖臼后柱螺釘后不傷及髖白后柱周圍的動脈、神經(jīng)和關(guān)節(jié)；所述中心線的空間位置合適后，便建立一拉伸至外板I上表面的豎直的將三條中心線包容于體內(nèi)的導(dǎo)向板3，然后分別以三根中心線與導(dǎo)向板3點端面的交點為圓心畫圓并沿所述中心線向下拉伸至貫穿外板1，得到自靠近髖臼骨10的弓狀緣14起向髖臼骨10的髂窩11的窩底的一條弧形線排列成一排的3個的導(dǎo)向孔4，所述的弧形線向髖臼骨10的髂骨16方向拱起。(3)接著，在外板I上接近所述內(nèi)板2的邊緣設(shè)兩個插入克氏針的定位孔5，在內(nèi)板2上表面的中部設(shè)4個定位凹窩6，即完成虛擬導(dǎo)航模板的制作。(4)以步驟(3)所得到的虛擬導(dǎo)航模板為工件，直接在三維軟件UG中生成陰模，以該陰模為模具即可鑄造出圖I 5所示的導(dǎo)航模板。參見圖6，用于植入左髖白骨后柱螺釘?shù)膶?dǎo)航模板與用于植入右髖白骨后柱螺釘?shù)膶?dǎo)航模板互為鏡像，其制備方法與上述圖I 5所示的用于植入右髖白骨后柱螺釘?shù)膶?dǎo)航模板相同。以下參照圖7并結(jié)合圖I 5簡要介紹本發(fā)明所述導(dǎo)航模板的使用方法
從前方入路將方形區(qū)與髖白骨10的髂窩11暴露出來后，對于已經(jīng)復(fù)好復(fù)位的髖臼后柱的骨折，只需根據(jù)骨盆大小選用發(fā)明所述導(dǎo)航模板的型號，并將其安放于方形區(qū)13，使導(dǎo)航模板7的內(nèi)板2的左側(cè)緣與方形區(qū)13內(nèi)側(cè)緣15平齊，然后經(jīng)定位孔5分別打入2枚克氏針8并選用長度 合適的桿狀器械(如醫(yī)用起子)作用在定位凹窩6內(nèi)，將內(nèi)板2擠在方形區(qū)13上，將導(dǎo)航模板7固定在牢后通過導(dǎo)向孔4分別打入三根導(dǎo)針9。最后，卸下導(dǎo)航模板7，順著導(dǎo)針孔擰入髖白骨后柱螺釘。為了確保手術(shù)萬無一失，可采用C臂透視檢查，確保植入髖白后柱螺釘后不傷及髖白后柱周圍的動脈、神經(jīng)和關(guān)節(jié)。
權(quán)利要求
1.一種植入髖白后柱螺釘?shù)膶?dǎo)航模板，該導(dǎo)航模板由外板、由外板向下彎曲并延伸形成內(nèi)板和由外板上表面豎向上延伸導(dǎo)向板構(gòu)成，其中，所述外板和內(nèi)板的下表面所形成的曲面與對應(yīng)的髂窩的表面、自骶髂關(guān)節(jié)耳狀面前緣起的一段弓狀緣的表面和髖白骨的方形區(qū)的表面所形成的曲面相匹配；所述外板的上表面豎向上延伸一導(dǎo)向板，該導(dǎo)向板的體內(nèi)至少設(shè)有兩個由導(dǎo)向板的上端面向下朝髖臼骨的后柱體內(nèi)延伸并貫穿所述外板的導(dǎo)向孔，所述導(dǎo)向孔自靠近髖白骨的弓狀緣起向髂窩的窩底排列成一排。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種植入髖白后柱螺釘?shù)膶?dǎo)航模板，其特征在于，所述的導(dǎo)向孔為3個，且沿一條向髂骨方向拱起的弧形線排列成一排。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種植入髖白后柱螺釘?shù)膶?dǎo)航模板，其特征在于，所述的外板上在接近所述內(nèi)板邊緣設(shè)有兩個插入克氏針的定位孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種植入髖白后柱螺釘?shù)膶?dǎo)航模板，其特征在于，所述的內(nèi)板上表面的中部設(shè)有若干個定位凹窩。
5.一種權(quán)利要求I或2所述的導(dǎo)航模板的制作方法，該方法包括以下步驟 a、將髖白骨的三維重建模型導(dǎo)入三維繪圖軟件中，在髂窩、髖白骨的方形區(qū)和髖臼骨的弓狀緣的上表面的預(yù)定面積內(nèi)均勻拾取若干個點，然后將所拾取的點擬合成一個曲面，再進行增厚，便得到待制作的虛擬導(dǎo)航模板的外板和內(nèi)板； b、繪制用于模擬髖白后柱螺釘進釘通道的中心線，然后轉(zhuǎn)動圖形并分別調(diào)整所述中心線的空間位置及角度，使每一中心線均經(jīng)過髖白后柱的中部區(qū)域，合適后，建立一拉伸至外板上表面的豎直的將所述中心線包容于體內(nèi)的導(dǎo)向板，然后以所述中心線與導(dǎo)向板點端面的交點為圓心畫圓并沿所述中心線向下拉伸至貫穿外板，得到自靠近髖臼骨的弓狀緣起向髂窩的窩底排列成一排的導(dǎo)向孔，即完成虛擬導(dǎo)航模板的制作； C、以所得到的虛擬導(dǎo)航模板為工件，利用快速成形技術(shù)制作出所述導(dǎo)航模板。
全文摘要
本發(fā)明涉及植入固定螺釘?shù)膶?dǎo)引裝置，具體一種植入髖臼后柱螺釘?shù)膶?dǎo)航模板，該導(dǎo)航模板由外板、由外板向下彎曲并延伸形成內(nèi)板和由外板上表面豎向上延伸導(dǎo)向板構(gòu)成，其中，所述外板和內(nèi)板的下表面所形成的曲面與對應(yīng)的髂窩的表面、骶髂關(guān)節(jié)的耳狀面前緣起的一段弓狀緣的表面和髖臼骨的方形區(qū)的表面所形成的曲面相匹配；所述外板的上表面豎向上延伸一導(dǎo)向板，該導(dǎo)向板的體內(nèi)至少設(shè)有兩個由導(dǎo)向板的上端面向下朝髖臼骨的后柱體內(nèi)延伸并貫穿所述外板的導(dǎo)向孔，所述導(dǎo)向孔自靠近髖臼骨的弓狀緣起向髂窩的窩底排列成一排。本發(fā)明所述導(dǎo)航模板具適用于從前路手術(shù)復(fù)位固定髖臼骨后柱，且有結(jié)構(gòu)簡單、定位準確的優(yōu)點。
文檔編號A61B17/90GK102657553SQ20121013489
公開日2012年9月12日 申請日期2012年5月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月2日
發(fā)明者王鋼, 陳鴻奮, 韋冬 申請人:王鋼