本發(fā)明涉及一種醫(yī)療裝置，特別涉及一種3D打印腓骨截骨裝置及其制作和使用方法，適用于需要腓骨截骨成形的外科手術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，由于生長(zhǎng)發(fā)育問(wèn)題、交通事故和面部腫瘤等因素引起的頜骨缺損和畸形病例呈不斷上升趨勢(shì)，手術(shù)的復(fù)雜程度和難度也不斷增加，手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)提高。針對(duì)這類疾病的口腔頜面外科手術(shù)是一類較復(fù)雜的手術(shù)，目前國(guó)內(nèi)大部分醫(yī)院的口腔科醫(yī)生在實(shí)施這類手術(shù)的步驟是，通過(guò)患者所拍攝的CT，觀察出病變的區(qū)域并通過(guò)專業(yè)醫(yī)學(xué)軟件重建三維模型并制定相應(yīng)的手術(shù)方案，但這種手術(shù)方案只是醫(yī)生在醫(yī)學(xué)軟件中設(shè)計(jì)的虛擬方案，在實(shí)際手術(shù)操作中，醫(yī)生需要完全憑借自己的經(jīng)驗(yàn)徒手截取患者的自體腓骨來(lái)完成手術(shù)，沒(méi)有實(shí)物的支撐，醫(yī)生很難保證截取腓骨的長(zhǎng)度符合理想手術(shù)方案的要求，截取的腓骨過(guò)長(zhǎng)則會(huì)浪費(fèi)病人健康腓骨，擴(kuò)大創(chuàng)傷，截取腓骨過(guò)短則會(huì)影響手術(shù)方案的實(shí)施，甚至導(dǎo)致手術(shù)的失敗，這會(huì)讓患者和醫(yī)生承受很大的手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，所以準(zhǔn)確的截取腓骨的長(zhǎng)度是成功完成頜骨修復(fù)手術(shù)的前提。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于解決目前的腓骨截骨手術(shù)依賴于醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)判斷，手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)大的問(wèn)題，提供一種3D打印腓骨截骨裝置及其制作和使用方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種3D打印腓骨截骨裝置，包括沿腓骨方向延伸的導(dǎo)板，所述導(dǎo)板為一體式金屬導(dǎo)板，導(dǎo)板的內(nèi)側(cè)面橫截面呈貼合腓骨的弧形，與導(dǎo)板兩端對(duì)應(yīng)設(shè)置有兩個(gè)半環(huán)抱箍，半環(huán)抱箍與導(dǎo)板側(cè)邊的端部扣合、環(huán)繞抱夾在腓骨上，導(dǎo)板上開(kāi)設(shè)若干長(zhǎng)條形的切割導(dǎo)向孔。目前常見(jiàn)的3D打印腓骨截骨導(dǎo)板主要材質(zhì)是樹脂，但樹脂材料在術(shù)中應(yīng)用切割時(shí)可能會(huì)因熱量產(chǎn)生變形而影響手術(shù)精度，甚至可能因切割或者螺釘?shù)膽?yīng)用而產(chǎn)生碎片或者樹脂碎末遺留在患者體內(nèi)，且樹脂材料材質(zhì)較軟，可能會(huì)在執(zhí)行導(dǎo)板任務(wù)時(shí)產(chǎn)生位移而影響手術(shù)的精準(zhǔn)性。本方案采用金屬材料能夠避免以上問(wèn)題，目前3D打印技術(shù)已經(jīng)延展到鈦金屬領(lǐng)域，滿足金屬導(dǎo)板的3D打印要求，采用3D打印的腓骨金屬導(dǎo)板可以很好得解決這方面的問(wèn)題，具有穩(wěn)定，堅(jiān)固，無(wú)殘留物，不宜變形，可以滿足腓骨截骨導(dǎo)板精準(zhǔn)外科手術(shù)的要求。目前廣泛應(yīng)用的截骨導(dǎo)板主要為分段式結(jié)構(gòu)，中間采用樹脂材料的小型鏈接結(jié)構(gòu)，由于樹脂材料的硬度不夠，?？赡軐?dǎo)致分段結(jié)構(gòu)之間出現(xiàn)相對(duì)偏移或者小型連接結(jié)構(gòu)的斷裂，本產(chǎn)品為金屬材質(zhì)，且為整體設(shè)計(jì)，段與段之間無(wú)連接結(jié)構(gòu)，整體設(shè)計(jì)進(jìn)一步提高了導(dǎo)板的穩(wěn)定性。

作為優(yōu)選，所述半環(huán)抱箍的內(nèi)側(cè)壁設(shè)有方法的齒狀凸起，齒狀凸起的頂端貼合腓骨表面。與目前的樹脂導(dǎo)板相比，我們還對(duì)金屬導(dǎo)板做了適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)改進(jìn)，在導(dǎo)板的兩端采用齒狀環(huán)抱式結(jié)構(gòu)，應(yīng)用拉扣固定，防止切割過(guò)程中產(chǎn)生滑動(dòng)、位移，影響切割定位。

作為優(yōu)選，導(dǎo)板上還設(shè)有螺釘孔，螺釘孔中設(shè)有將導(dǎo)板和腓骨固定的自攻螺釘。在截取的骨面上采用金屬自攻螺釘固定的方式提高了穩(wěn)定性。腓骨截取時(shí)，通常進(jìn)行分段截取而后拼合成目標(biāo)形式的方式，因此并非截取的整段腓骨都是需要使用的，需要使用的腓骨段通常是其中幾段，而且通常是不連續(xù)的，中間間隔著不使用的腓骨段。由于需要使用的腓骨段和不使用的腓骨段相互間隔，固定螺釘時(shí)，將螺釘固定在不使用的腓骨段上，以減少對(duì)需要使用的腓骨段的損傷。

作為優(yōu)選，所述導(dǎo)板和半環(huán)抱箍采用3D打印成型。

作為優(yōu)選，所述半環(huán)抱箍采用與導(dǎo)板一致的金屬材料。

一種3D打印腓骨截骨裝置的制作和使用方法，包括以下步驟：

a、對(duì)頜骨缺損患者進(jìn)行CT 掃描，然后將CT 導(dǎo)入到計(jì)算機(jī)中重建頜面骨骼模型和腓骨模型；

b、在重建的頜面骨骼模型上，明確切除部位和病變頜骨的切割路線，沿著切割路線在計(jì)算機(jī)中對(duì)頜面骨骼模型進(jìn)行模擬切割；并用腓骨模型替代切除的病變頜骨模型，找出長(zhǎng)度與角度最適配頜面骨骼模型切口的替補(bǔ)用腓骨段模型；

c、以腓骨段模型的外表面作為導(dǎo)板和半環(huán)抱箍齒狀凸起頂端的，根據(jù)腓骨段模型的切口長(zhǎng)度和角度確定導(dǎo)板上切割導(dǎo)向孔的開(kāi)設(shè)位置和開(kāi)設(shè)角度，確定螺釘孔位置，保證螺釘孔位于兩側(cè)的切割孔中間位置，對(duì)導(dǎo)板和半環(huán)抱箍進(jìn)行三維建模，獲得導(dǎo)板和半環(huán)抱箍模型；

d、采用3D金屬打印獲得腓骨定位的導(dǎo)板模型及兩端的半環(huán)抱箍模型；

e、將病人的小腿肌肉切開(kāi)，將消毒好的導(dǎo)板放入切口中，并試著用導(dǎo)板的內(nèi)表面去貼合病人的腓骨，當(dāng)導(dǎo)板的內(nèi)表面均與某段腓骨完全貼合時(shí)，即可確定為需要截取的腓骨段的位置；

f、將半環(huán)抱箍用拉扣固定的形式與金屬導(dǎo)板的兩端環(huán)抱固定在腓骨上，在導(dǎo)板上的螺釘孔上打入自攻螺釘進(jìn)一步穩(wěn)定腓骨與導(dǎo)板；

g、導(dǎo)板中的切割導(dǎo)向孔表征腓骨截骨時(shí)的切割路徑，采用搖擺據(jù)從各切割導(dǎo)向孔進(jìn)入切割腓骨，形成腓骨的分段式結(jié)構(gòu)；

h、松解兩端的半環(huán)抱箍，一一取出固定在腓骨上的自攻螺釘，將分段的腓骨拼接后應(yīng)用于頜面部的重建。

本發(fā)明采用采用3D打印制作金屬材質(zhì)的導(dǎo)板和半環(huán)抱箍，具有穩(wěn)定、堅(jiān)固、無(wú)殘留物、不宜變形的特點(diǎn)，可以滿足腓骨截骨導(dǎo)板精準(zhǔn)外科手術(shù)的要求；導(dǎo)板的兩端采用齒狀抱夾結(jié)構(gòu)，應(yīng)用拉扣固定，在截取的骨面上采用自攻螺釘固定的方式進(jìn)一步提高了導(dǎo)板的穩(wěn)定性。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。

圖1是本發(fā)明一種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明導(dǎo)板結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明的半環(huán)抱箍結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明的導(dǎo)板和半環(huán)抱箍抱夾腓骨的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、導(dǎo)板，2、半環(huán)抱箍，3、切割導(dǎo)向孔，4、齒狀凸起，5、螺釘孔，6、腓骨。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例：一種3D打印腓骨截骨裝置，如圖1所示。本裝置包括導(dǎo)板1，導(dǎo)板兩端分別對(duì)應(yīng)設(shè)置有半環(huán)抱箍2。導(dǎo)板1結(jié)構(gòu)如圖2、4所示，導(dǎo)板為一體式金屬導(dǎo)板，導(dǎo)板沿腓骨方向延伸設(shè)置，導(dǎo)板的內(nèi)側(cè)面橫截面呈貼合腓骨6的弧形。導(dǎo)板上開(kāi)設(shè)有若干長(zhǎng)條形的切割導(dǎo)向孔3、以及多干個(gè)螺釘孔5，螺釘孔位于兩側(cè)的切割導(dǎo)向孔中間位置。如圖3所示，半環(huán)抱箍2的內(nèi)側(cè)面設(shè)有若干齒狀凸起4，齒狀凸起的尖端貼合腓骨的表面。如圖4所示，半環(huán)抱箍與導(dǎo)板側(cè)邊的端部扣合、環(huán)繞抱夾在腓骨6上，導(dǎo)板貼合腓骨表面，半環(huán)抱箍的齒狀凸起頂設(shè)在腓骨另一側(cè)的表面。螺釘孔位置采用自攻螺釘將導(dǎo)板和腓骨進(jìn)一步固定。腓骨截取時(shí)，通常進(jìn)行分段截取而后拼合成目標(biāo)形式的方式，因此并非截取的整段腓骨都是需要使用的，需要使用的腓骨段通常是其中幾段，而且通常是不連續(xù)的，中間間隔著不使用的腓骨段。由于需要使用的腓骨段和不使用的腓骨段相互間隔，固定螺釘時(shí)，將螺釘固定在不使用的腓骨段上，以減少對(duì)需要使用的腓骨段的損傷。

一種3D打印腓骨截骨裝置的制作和使用方法，包括以下步驟：

a、對(duì)頜骨缺損患者進(jìn)行CT 掃描，然后將CT 導(dǎo)入到計(jì)算機(jī)中重建頜面骨骼模型和腓骨模型；

b、在重建的頜面骨骼模型上，明確切除部位和病變頜骨的切割路線，沿著切割路線在計(jì)算機(jī)中對(duì)頜面骨骼模型進(jìn)行模擬切割；并用腓骨模型替代切除的病變頜骨模型，找出長(zhǎng)度與角度最適配頜面骨骼模型切口的替補(bǔ)用腓骨段模型；

c、以腓骨段模型的外表面作為導(dǎo)板和半環(huán)抱箍齒狀凸起頂端的，根據(jù)腓骨段模型的切口長(zhǎng)度和角度確定導(dǎo)板上切割導(dǎo)向孔的開(kāi)設(shè)位置和開(kāi)設(shè)角度，確定螺釘孔位置，保證螺釘孔位于兩側(cè)的切割孔中間位置，對(duì)導(dǎo)板和半環(huán)抱箍進(jìn)行三維建模，獲得導(dǎo)板和半環(huán)抱箍模型；

d、采用3D金屬打印獲得腓骨定位的導(dǎo)板模型及兩端的半環(huán)抱箍模型；

e、將病人的小腿肌肉切開(kāi)，將消毒好的導(dǎo)板放入切口中，并試著用導(dǎo)板的內(nèi)表面去貼合病人的腓骨，當(dāng)導(dǎo)板的內(nèi)表面均與某段腓骨完全貼合時(shí)，即可確定為需要截取的腓骨段的位置；

f、將半環(huán)抱箍用拉扣固定的形式與金屬導(dǎo)板的兩端環(huán)抱固定在腓骨上，在導(dǎo)板上的螺釘孔上打入自攻螺釘進(jìn)一步穩(wěn)定腓骨與導(dǎo)板；

g、導(dǎo)板中的切割導(dǎo)向孔表征腓骨截骨時(shí)的切割路徑，采用搖擺據(jù)從各切割導(dǎo)向孔進(jìn)入切割腓骨，形成腓骨的分段式結(jié)構(gòu)；

h、松解兩端的半環(huán)抱箍，一一取出固定在腓骨上的自攻螺釘，將分段的腓骨拼接后應(yīng)用于頜面部的重建。