本實用新型涉及一種3D打印運動損傷治療所用手術(shù)導(dǎo)板。

背景技術(shù)：

3D打印技術(shù)于20世紀(jì)80年代中期開始出現(xiàn)，是一種以數(shù)字模擬文件為基礎(chǔ)，運用黏合性粉末材料逐層堆疊累積的方式制造三體實體的技術(shù)，其應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，涉及珠寶、鞋類、建筑、汽車、航空航天、醫(yī)學(xué)、槍支等，目前3D打印技術(shù)在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用包括熔融沉積造型技術(shù)、選擇性激光燒結(jié)技術(shù)、離體印刷術(shù)、多噴嘴成型技術(shù)等。

為了保證手術(shù)中定位的準(zhǔn)確性，降低手術(shù)風(fēng)險和提高手術(shù)的成功率，目前已有文獻(xiàn)公開了通過3D打印技術(shù)設(shè)計和制造了手術(shù)導(dǎo)板，如口腔種植牙定位的導(dǎo)板、全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)截骨導(dǎo)板、經(jīng)皮椎弓根導(dǎo)板等，上述手術(shù)導(dǎo)板的制造和使用實現(xiàn)了手術(shù)時的準(zhǔn)確定位、提高了手術(shù)的精確性、縮短了手術(shù)時間，為3D打印技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的運用創(chuàng)造了廣闊的空間。

運動損傷，如踝關(guān)節(jié)扭傷是發(fā)病率最高的運動損傷，部分扭傷患者會合并距骨骨軟骨損傷，其中HeppleV型距骨骨軟骨損傷(合并骨囊腫)和距骨壞死(參見圖1)治療困難，目前主要采用的手術(shù)方式是環(huán)鉆清理病灶，再植入自體或異體骨軟骨、骨、骨膜、組織工程骨等移植物。充分清理病灶是治愈損傷的前提。擴大清理范圍固然可以確保清理充分，但對患者創(chuàng)傷過大，需要的移植物也相應(yīng)增加，尤其對于使用自體移植物的患者會增加供體組織的缺失。所以，手術(shù)中對病灶的準(zhǔn)確定位非常重要。骨囊腫和骨壞死病灶位于距骨深方，與表面的軟骨損傷范圍并不一致，目前的定位方法一種是術(shù)者結(jié)合患者的影像學(xué)照片，根據(jù)經(jīng)驗和手感用環(huán)鉆清理病灶，再用骨鑿和電鉆清理周圍殘余的病灶，另一種是書中X線透視下定位病灶。前者主觀性較強，操作準(zhǔn)確性不高，常常清理不夠充分；后者定位時間較長，設(shè)備要求高，對著術(shù)者和患者均造成輻射，而且X線只能二維顯示囊腫的位置，定位也不夠準(zhǔn)確。

因此，運動損傷手術(shù)應(yīng)當(dāng)致力于降低運動損傷治療手術(shù)過程中的創(chuàng)傷、提高手術(shù)的精確性和安全性，本實用新型既是針對該類需求經(jīng)長期研究和臨床實踐提供了一種可以滿足上述需求的運動損傷手術(shù)用輔助工具。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型基于本領(lǐng)域運動損傷手術(shù)對于創(chuàng)傷、精確性和安全性的需求，將3D打印技術(shù)應(yīng)用于運動損傷的治療，提供了一種3D打印運動損傷治療所用手術(shù)導(dǎo)板，有利于降低運動損傷手術(shù)的創(chuàng)傷、提高定位的準(zhǔn)確性、提高手術(shù)的精確性、縮短手術(shù)時間、減輕患者痛苦，減少并發(fā)癥的發(fā)生。

具體的，本實用新型涉及一種3D打印運動損傷治療手術(shù)導(dǎo)板，所述手術(shù)導(dǎo)板分為A和B兩個組件，其中所述A組件又分為上、下兩個部分，所述上部分是導(dǎo)管，并根據(jù)囊腫的空間位置確定所述導(dǎo)管的位置和方向，所述A組件的下部分是緊貼距骨表面的殼，所述殼由距骨側(cè)面延伸至距骨底面和距骨頸，所述A組件在所述導(dǎo)管和所述殼之間有一個標(biāo)記孔，所述B組件為與環(huán)鉆清理病灶后制作出的骨孔相適應(yīng)的導(dǎo)管，其長度等同于環(huán)鉆擬鉆取的骨孔深度，所述B組件的外徑與骨孔直徑相匹配，所述B組件周圍有導(dǎo)孔，所述導(dǎo)孔的位置、方向和數(shù)量由環(huán)鉆清理后的周圍殘余病灶的位置決定，所述B組件上緣設(shè)計有楔形定位豁口，所述楔形定位豁口與所述A組件的標(biāo)記孔位置一致。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)管長度為3-8cm，厚度為1-3mm，內(nèi)徑分別為6mm、8mm、10mm，根據(jù)囊腫的大小，分別對應(yīng)所用的環(huán)鉆直徑，所述殼的厚度為1-3mm，所述B組件的厚度為1-3mm；

所述運動損傷為踝關(guān)節(jié)損傷。

本實用新型手術(shù)導(dǎo)板在運動損傷治療過程中使用三維構(gòu)建時測量的囊腫深度加上導(dǎo)管長度得到數(shù)值，根據(jù)這一數(shù)值確定環(huán)鉆上的相應(yīng)刻度做標(biāo)志線，手術(shù)中暴露距骨后，將A組件貼附在距骨上，用環(huán)鉆經(jīng)過導(dǎo)管根據(jù)三維構(gòu)建時測量的病灶深度對病灶進(jìn)行鉆取(到達(dá)標(biāo)志線即停止)(圖2)，取出環(huán)鉆，此時大部分病灶已同時被取出，通過A組件的標(biāo)記孔用記號筆在鉆取的距骨骨孔邊緣做標(biāo)記點(圖3)，然后取下A組件，將B組件豁口對準(zhǔn)標(biāo)記點放入鉆取的骨孔。最后用克氏針或電鉆通過導(dǎo)孔進(jìn)一步清理周圍殘余的病灶。

本實用新型的有益效果：

(1)針對患者病灶3D打印制備的導(dǎo)板，實現(xiàn)了治療的個體化；

(2)根據(jù)三維構(gòu)建的病灶制備導(dǎo)板，可明確病灶的位置，相比于傳統(tǒng)的靠經(jīng)驗和手感定位，明顯提高了定位的準(zhǔn)確性，既避免了清理不充分，又避免了因清理范圍過大而給患者造成不必要的創(chuàng)傷，減少了移植物的使用；

(3)根據(jù)三維構(gòu)建的病灶制備導(dǎo)板，可明確病灶的方向，避免了僅根據(jù)二維影像學(xué)圖像做出的錯誤判斷，提高清理的效率；

(4)根據(jù)三維構(gòu)建的病灶制備導(dǎo)板，可明確病灶的準(zhǔn)確大小和深度，以便提前確定手術(shù)中環(huán)鉆使用的直徑和深度，提高準(zhǔn)確性和手術(shù)效率；

(5)手術(shù)前制備好導(dǎo)板，手術(shù)中可快速定位，可明顯節(jié)約手術(shù)時間，減輕患者痛苦，減少并發(fā)癥的發(fā)生；

(6)手術(shù)前制備好導(dǎo)板，避免了手術(shù)中X線定位，避免了輻射對患者和術(shù)者的損害；

(7)可根據(jù)病灶的位置和大小靈活調(diào)整A組件導(dǎo)管的位置和數(shù)量，為手術(shù)中環(huán)鉆的選用提前制定方案，既準(zhǔn)確又節(jié)約時間；

(8)根據(jù)三維重建的病灶設(shè)計制作的B組件的導(dǎo)孔有利于殘余病灶的準(zhǔn)確清理，提高手術(shù)效果，減少復(fù)發(fā)率。

附圖說明：

圖1：距骨骨囊腫CT影像(左：冠狀位；右：矢狀位；箭頭所指為囊腫)；

圖2：導(dǎo)板A組件示意圖；

圖3：導(dǎo)板A組件構(gòu)造圖；

圖4：導(dǎo)板B組件示意圖；

具體實施方式

以下實施例旨在說明本實用新型而不是本實用新型進(jìn)一步的限定，本實用新型可以按實用新型內(nèi)容所述的任一方式實施。

實施例1：

如圖2、4所示，為本實用新型的3D打印運動損傷治療手術(shù)導(dǎo)板的組件A1、B7，其中所述A組件1又分為上、下兩個部分，所述上部分是導(dǎo)管3，并根據(jù)囊腫的空間位置確定所述導(dǎo)管3的位置和方向，所述導(dǎo)管3長度為5cm，厚度為2mm，內(nèi)徑分別為6mm、8mm、10mm，根據(jù)囊腫的大小，分別對應(yīng)所用的環(huán)鉆2直徑，所述A組件1的下部分是緊貼距骨5表面的殼4，所述殼4的厚度為2mm，所述殼4由距骨5側(cè)面延伸至距骨5底面和距骨5頸，所述A組件1在所述導(dǎo)管3和所述殼4之間有一個標(biāo)記孔6，所述B組件7為與環(huán)鉆2清理病灶后制作出的骨孔相適應(yīng)的導(dǎo)管，其長度等同于環(huán)鉆2擬鉆取的骨孔深度，所述B組件7的外徑與骨孔直徑相匹配，厚度為2mm，所述B組件7周圍有導(dǎo)孔9，所述導(dǎo)孔9的位置、方向和數(shù)量由環(huán)鉆清理后的周圍殘余病灶的位置決定，所述B組件7上緣設(shè)計有楔形定位豁口8，與所述A組件1的標(biāo)記孔6位置一致。

本實用新型手術(shù)導(dǎo)板在運動損傷治療過程中使用三維構(gòu)建時測量的囊腫深度加上導(dǎo)管長度得到數(shù)值，根據(jù)這一數(shù)值確定環(huán)鉆2上的相應(yīng)刻度做標(biāo)志線，手術(shù)中暴露距骨5后，將A組件1貼附在距骨5上，用環(huán)鉆2經(jīng)過導(dǎo)管3根據(jù)三維構(gòu)建時測量的病灶深度對病灶進(jìn)行鉆取(到達(dá)標(biāo)志線即停止)(圖2)，取出環(huán)鉆2，此時大部分病灶已同時被取出，通過A組件1的標(biāo)記孔6用記號筆在鉆取的距骨5骨孔邊緣做標(biāo)記點(圖3)，然后取下A組件1，將B組件7豁口8對準(zhǔn)標(biāo)記點放入鉆取的骨孔。最后用克氏針或電鉆通過導(dǎo)孔9進(jìn)一步清理周圍殘余的病灶。

本實用新型3D打印運動損傷治療手術(shù)導(dǎo)板通過以下步驟制備：

1)掃描：使用MRI對患者損傷關(guān)節(jié)進(jìn)行薄層0.6mm薄層掃描；

2)三維構(gòu)建病灶：使用mimics17.0軟件構(gòu)建出患者距骨5立體圖像，并通過透視效果顯示囊腫的位置；

3)三維構(gòu)建導(dǎo)板：根據(jù)距骨囊腫所在位置構(gòu)建導(dǎo)板(參見示意圖2-4)，所述導(dǎo)板分為A1和B7兩個組件，其中所述A組件1又分為上、下兩個部分，所述上部分是導(dǎo)管3，根據(jù)囊腫的空間位置確定所述導(dǎo)管3的位置和方向，所述導(dǎo)管3長度為5cm，厚度為2mm，內(nèi)徑分別為6mm、8mm、10mm，根據(jù)囊腫的大小，分別對應(yīng)所用的環(huán)鉆2直徑，所述A組件1的下部分是緊貼距骨5表面的殼4，所述殼4的厚度為2mm，所述殼4由距骨5側(cè)面延伸至距骨5底面和距骨5頸，所述A組件1在所述導(dǎo)管3和所述殼4之間有一個標(biāo)記孔6，所述B組件7為與環(huán)鉆2清理病灶后制作出的骨孔相適應(yīng)的導(dǎo)管，其長度等同于環(huán)鉆擬鉆取的骨孔深度，所述B組件7的外徑與骨孔直徑相匹配，厚度為2mm，所述B組件7周圍有導(dǎo)孔9，所述導(dǎo)孔9的位置、方向和數(shù)量由環(huán)鉆清理后的周圍殘余病灶的位置決定，所述B組件7上緣設(shè)計有楔形定位豁口8，與所述A組件1的標(biāo)記孔6位置一致(參見圖4)；

4)3D打印導(dǎo)板：根據(jù)軟件構(gòu)建導(dǎo)板的數(shù)據(jù)使用黏合材料打印導(dǎo)板，即得本實用新型3D打印運動損傷治療手術(shù)導(dǎo)板。

結(jié)論

本實用新型的3D打印運動損傷治療手術(shù)導(dǎo)板針對運動損傷患者病灶，實現(xiàn)了個性化治療，可明確病灶的位置，明顯提高了定位的準(zhǔn)確性，減小了手術(shù)創(chuàng)傷，明顯節(jié)約了手術(shù)時間，減輕了患者的痛苦，減少了并發(fā)癥的發(fā)生，適于在運動損傷治療中推廣使用。

本實用新型內(nèi)容僅僅舉例說明了要求保護(hù)的一些具體實施方案，其中一個或更多個技術(shù)方案中所記載的技術(shù)特征可以與任意的一個或多個技術(shù)方案相組合，這些經(jīng)組合而得到的技術(shù)方案也在本申請保護(hù)范圍內(nèi)，就像這些經(jīng)組合而得到的技術(shù)方案已經(jīng)在本實用新型公開內(nèi)容中具體記載一樣。