CN104783861A - 全膝置换股骨远端多功能切骨导板装置及制作方法 - Google Patents

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CN104783861A CN201510169984.0A CN201510169984A CN104783861A CN 104783861 A CN104783861 A CN 104783861A CN 201510169984 A CN201510169984 A CN 201510169984A CN 104783861 A CN104783861 A CN 104783861A
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Abstract

本发明涉及一种全膝置换股骨远端多功能切骨导板装置及制作方法,其中制作方法包括以下步骤:基于患者膝关节的医学影像数据建立三维数字化的股骨模型;将所述股骨模型导入逆向工程软件,设计与股骨远端平面切骨后表面贴合的定位板;在定位板外侧设计主导向板;在主导向板的前侧设计髁间窝导向板;利用快速成型技术制作出实体的全膝置换股骨远端多功能切骨导板装置。本发明可以快速制得个性化的全膝置换股骨远端多功能切骨导板装置,由定位板与股骨远端平面切骨后的表面贴合确定安装位置,通过固定钉通孔固定,再由各个切骨槽定位切骨面,实现了精确化、个性化股骨远端切骨。

Description

全膝置换股骨远端多功能切骨导板装置及制作方法
技术领域
本发明涉及手术用导航模板,更具体地说,涉及一种全膝置换股骨远端多功能切骨导板装置及制作方法。
背景技术
随着人口老龄化及运动性损伤的增加,膝关节骨性关节炎的发病率越来越高,对于终末期的骨性关节炎,目前临床上有效的治疗方法为膝关节置换术。
由于个体的差异性,传统手术中采用的手术器械多达130多件,如髓内髓外定位的机械导向装置,切骨板导向装置等。即使这样,在手术中,外科医生还需要凭借肉眼、手感和经验进行解剖定位,通过手工划线、屈伸膝关节摆位等方式进行对线、对位,这本身带有了很大主观性,同时尽管这些机械定位导向装置不断完善,但这些仍是在标准化几何解剖形态的基础上,还是做不到“因人而异”。
在膝关节股骨远端平面和胫骨近端平面切骨后,下肢力线基本确定,而为了保证膝关节股骨假体与股骨远端牢固结合,同时保证受力均匀分布,需要对股骨前髁面切骨、股骨后髁面切骨、股骨前髁斜面切骨、股骨后髁斜面切骨、股骨髁间窝斜面切骨、股骨髁间窝切骨、股骨髁内凸切骨,从而保证切修后的股骨与股骨假体能够配合。现有的手术器械样件繁多,至少需要三件导板以及许多定位装置才可以完成,并且这些手术器械是以假想的标准化股骨为模板设计,与患者个体存在匹配性差异。标准化的手术器械应用的不同的患者上,其应用必然受到一定的限制,其定位、切骨的精度也必然受到影响。因人而异、简单、快捷的手术器械是外科医生所期望的。
得益于计算机及数字技术的快速发展,数字化三维重建在医学上应用越来越广泛,3D打印技术在定制化小批量制造上优势使其在个性化医学中有广泛的应用前景。国内多位学者已将数字化重建和3D打印技术应用于骨科领域,但是仍缺乏针对股骨远端平面切骨后多角度切骨的有效装置。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于,针对现有的导航模板不适用于股骨远端多角度切骨手术的问题,提供一种可实现快速、准确切骨的全膝置换股骨远端多功能切骨导板装置及制作方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种全膝置换股骨远端多功能切骨导板装置的制作方法,包括以下步骤:
S1、基于患者膝关节的医学影像数据建立三维数字化的股骨模型;
S2、将所述股骨模型导入逆向工程软件,设计与股骨远端平面切骨后表面贴合的定位板;
S3、在定位板外侧设计主导向板;所述主导向板具有贯通所述定位板的多个主导向板切骨槽,包括前髁面切骨槽、后髁面切骨槽、前髁斜面切骨槽、后髁斜面切骨槽和髁间窝斜面切骨槽;且所述主导向板上还设有至少一个用于固定导板装置与股骨的固定钉通孔;
S4、在主导向板的前侧设计髁间窝导向板;所述髁间窝导向板具有用于进行髁间窝切骨的髁间窝长度切骨槽以及髁间窝宽度切骨槽;
S5、利用快速成型技术制作出实体的全膝置换股骨远端多功能切骨导板装置。
在根据权利要求本发明所述的全膝置换股骨远端多功能切骨导板装置的制作方法中,所述步骤S2具体为:将所述股骨模型导入逆向工程软件,进行虚拟的股骨远端平面切骨,提取远端平面切骨后内后髁表面、外后髁表面和内侧皮质骨表面部分的数据,拟合成曲面后与股骨远端平面切骨后的CAD参数化平面进行自然缝合,并进行曲面加厚后得到虚拟的定位板。
在根据本发明所述的全膝置换股骨远端多功能切骨导板装置的制作方法中,所述步骤S2中定位板曲面加厚的厚度为2-4mm。
在根据本发明所述的全膝置换股骨远端多功能切骨导板装置的制作方法中,所述步骤S3中设计的主导向板切骨槽位于主导向板上的开口相互平行,且沿导板装置的前侧至后侧依次为前髁面切骨槽、后髁斜面切骨槽、前髁斜面切骨槽、髁间窝斜面切骨槽和后髁面切骨槽;并且其中后髁斜面切骨槽包括分别用于股骨内后髁以及外后髁切骨的两部分切骨槽,股骨髁间窝斜面切骨槽对应于中部髁间窝宽度。
在根据本发明所述的全膝置换股骨远端多功能切骨导板装置的制作方法中,所述步骤S3中设计的前髁面切骨槽的导向面与股骨远端平面夹角为90-100度,所述后髁面切骨槽的导向面与股骨远端平面夹角为85-95度,所述前髁斜面切骨槽的导向面与股骨远端平面夹角为135-140度,所述后髁斜面切骨槽的导向面与股骨远端平面夹角为130-140度,所述髁间窝斜面切骨槽的导向面与股骨远端平面夹角为135-140度。
在根据本发明所述的全膝置换股骨远端多功能切骨导板装置的制作方法中,所述步骤S4中设计的髁间窝长度切骨槽的导向面平行于所述股骨远端平面,且与股骨远端平面相距8mm-12mm;所述髁间窝宽度切骨槽的导向面垂直于所述股骨远端平面和所述髁间窝长度切骨槽的导向面,且切骨宽度之间相距15-25mm。
在根据本发明所述的全膝置换股骨远端多功能切骨导板装置的制作方法中,所述步骤S3中设计的主导向板切骨槽的切骨深度平面与股骨远端平面相距9-11mm,切骨宽度为17-19mm。
在根据本发明所述的全膝置换股骨远端多功能切骨导板装置的制作方法中,所述定位板的前侧边缘与所述前髁面切骨槽至少相距3mm,所述定位板的后侧边缘与所述后髁面切骨槽至少相距3mm。
在根据本发明所述的全膝置换股骨远端多功能切骨导板装置的制作方法中,所述步骤S3中设计的固定钉通孔位于所述后髁斜面切骨槽和前髁斜面切骨槽之间,且为下沉通孔。
本发明还提供了一种全膝置换股骨远端多功能切骨导板装置,其采用如上所述的制作方法制得。
实施本发明的全膝置换股骨远端多功能切骨导板装置及制作方法,具有以下有益效果:本发明针对全膝置换股骨远端切骨手术的特点,可以快速制得个性化的全膝置换股骨远端多功能切骨导板装置,包括与远端平面切骨后股骨表面形态及特征相对应的定位板、主导向板和髁间窝导向板,由定位板与股骨远端平面切骨后表面贴合确定安装位置,通过固定钉通孔将导板装置固定在股骨上,再由各个切骨槽定位切骨面,实现了精确化、个性化股骨远端切骨。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:
图1为股骨远端平面切骨后的股骨形貌图;
图2为根据本发明的全膝置换股骨远端多功能切骨导板装置的主视图;
图3a、3b和3c分别为图2的左视图、B-B平面处的剖视图以及A-A平面处的剖视图;
图4为根据本发明的全膝置换股骨远端多功能切骨导板装置的俯视图;
图5为根据本发明的全膝置换股骨远端多功能切骨导板装置的立体图;
图6为根据本发明的全膝置换股骨远端多功能切骨导板装置的使用状态主视图;
图7为根据本发明的全膝置换股骨远端多功能切骨导板装置的使用状态立体图;
图8为根据本发明制作的全膝置换股骨远端多功能切骨导板装置切骨后的股骨远端形貌;
图9为根据本发明的全膝置换股骨远端多功能切骨导板装置的制作方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。
本发明可以针对不同患者的股骨形状,提供个性化的全膝置换股骨远端多功能切骨导板装置及制作方法。如图1为股骨远端平面切骨后的股骨形貌图。在全膝置换手术过程中,在对膝关节股骨远端平面进行切骨后,还需要进一步对股骨进行多角度切削,从形成便于与股骨假体配合的特定形状。本发明提供的全膝关节股骨远端多功能切骨导板装置便可以用于在股骨远端平面切骨后实现快速、准确的多角度多平面切骨。
请结合参阅图2至图5,其中图2为本发明的全膝置换骨远端多功能切骨导板装置的主视图;图3a、3b和3c分别为图2的左视图、B-B平面处的剖视图以及A-A平面处的剖视图;图4和5分别为本发明的全膝置换股骨远端多功能切骨导板装置的俯视图和立体图。如图所示,本发明提供的全膝置换股骨远端多功能切骨导板装置又可简称为导板装置,至少包括:定位板1、主导向板5和髁间窝导向板11。
其中,定位板1的内表面与患者股骨远端平面切骨后表面贴合。为了获得与股骨远端平面切骨后的形貌完全贴合的定位板1,本发明可以预先根据患者数字化三维重建数据,进行虚拟的股骨远端平面切骨,随后提取远端平面切骨后内后髁表面、外后髁表面和内侧皮质骨表面部分的数据,通过自然拟合裁剪的方式获得股骨内后髁、外后髁和股骨内侧皮质骨参数化仿生自然曲面片,并与股骨远端平面切骨后的CAD参数化平面进行自然缝合。其中,每个患者的股骨远端平面也可具有差异化,例如股骨远端平面与股骨后髁最低点的距离为9-11mm。最后对缝合后的整个曲面加厚形成定位板,通过快速成型技术制得。该定位板1的厚度为2-4mm,优选为2mm。
主导向板5位于定位板1的外侧且沿厚度方向与之相交。本发明中以导板装置与股骨配合时,朝向股骨所在一侧即图2中垂直纸面向里的一侧为内侧,背离股骨所在一侧即图2中垂直纸面向外的一侧为外侧,股骨前髁所在一侧即为图2中向上为前侧,股骨后髁所在一侧为图2中向下为后侧。主导向板5的厚度方向是指垂直于图2纸面向内的方向。该主导向板5中具有多个贯通定位板1的主导向板切骨槽。这些主导向板切骨槽通过一定厚度的长方形通孔结构,按照手术所需的特定方向形成切骨导向面。也就是说,这些主导向板切骨槽与所需的股骨远端多角度切骨平面相对应,即在将定位板1与股骨远端平面切骨后的表面贴合后,这些主导向板切骨槽形成的导向面可以通过对切骨工具例如电动摆锯进行限位来定位切骨平面。具体地,这些主导向板切骨槽包括但不限于前髁面切骨槽9、后髁面切骨槽6、前髁斜面切骨槽8、后髁斜面切骨槽7和髁间窝斜面切骨槽10,其所形成的导向面分别用于股骨前髁面切骨、股骨后髁面切骨、股骨前髁斜面切骨、股骨后髁斜面切骨和股骨髁间窝斜面切骨。
优选地,如图所示,这些主导向板切骨槽位于主导向板上的开口相互平行,且沿导板装置的前侧至后侧依次排列为前髁面切骨槽9、后髁斜面切骨槽7、前髁斜面切骨槽8、髁间窝斜面切骨槽11和后髁面切骨槽6。其中,后髁斜面切骨槽7包括分别用于股骨内后髁以及外后髁切骨的两部分切骨槽,也就是说只覆盖股骨内外后髁,保留髁间窝位置。股骨髁间窝斜面切骨槽11则对应于中部髁间窝宽度。
在本发明的一些优选实施例中,前髁面切骨槽的导向面与股骨远端平面夹角为90-100度,后髁面切骨槽的导向面与股骨远端平面夹角为85-95度,前髁斜面切骨槽的导向面与股骨远端平面夹角为135-140度,后髁斜面切骨槽的导向面与股骨远端平面夹角为130-140度,髁间窝斜面切骨槽的导向面与股骨远端平面夹角为135-140度。发明更加优选地,前髁面切骨槽的导向面与股骨远端平面夹角为95度,后髁面切骨槽的导向面与股骨远端平面夹角为90度,前髁斜面切骨槽的导向面与股骨远端平面夹角为137度,后髁斜面切骨槽的导向面与股骨远端平面夹角为135度,髁间窝斜面切骨槽的导向面与股骨远端平面夹角为137度。
本发明提供的主导向板5中心位于股骨髁间窝中心,几乎全部覆盖定位板1,仅留出定位板股骨外后髁区2、股骨内后髁区3以及内皮质区4的部分曲面。优选地,定位板1的前侧边缘与前髁面切骨槽9至少相距3mm,定位板1的后侧边缘与股骨后髁面切骨槽6至少相距3mm。主导向板5的切骨槽的切骨深度平面与股骨远端平面相距9-11mm,切骨宽度为17-19mm。
本发明还在主导向板5上设有至少一个用于固定整个全膝置换股骨远端多功能切骨导板装置与股骨的固定钉通孔14。该固定钉通孔14贯穿主导向板5以及定位板1,位于后髁斜面切骨槽7和前髁斜面切骨槽8之间,对应假体髁内凸所在位置,并且为了防止股骨前髁斜面切骨、股骨后髁斜面切骨时,固定钉阻挡切骨刀的轨迹,将固定钉通孔14设计在股骨远端平面切骨后形成的保留面上,且为下沉通孔。在固定钉锲入后,不影响股骨前髁斜面切骨以及股骨后髁斜面切骨。在本发明的一个优选实施例中,还可以设置两个或两个以上的固定钉通孔14。如图2-4中,固定钉通孔14为两个,直径为3mm。
本发明的髁间窝导向板11则具有股骨髁间窝切骨功能,其位于主导向板5的前侧,从主导向板5的前侧边缘向内侧延伸。该髁间窝导向板11具有髁间窝长度切骨槽12以及髁间窝宽度切骨槽13,分别用于沿长度方向和宽度方向进行髁间窝切骨。本发明可以根据股骨假体的髁间窝尺寸和角度特征,设计髁间窝导向板11结构。优选地,髁间窝长度切骨槽12的导向面平行于股骨远端平面,且与股骨远端平面相距8mm-12mm;髁间窝宽度切骨槽的导向面13垂直于股骨远端平面和髁间窝长度切骨槽的导向面,且切骨宽度之间相距15-25mm。
在本发明的全膝置换股骨远端多功能切骨导板装置中,内侧的定位板1为根据患者个体形态设计,即个性化;而主导向板5和髁间窝导向板11上切骨槽的导向面的尺寸与方向必须与假体相对应,可为标准化,也可为个性化。
本发明制作的全膝置换股骨远端多功能切骨导板装置可用于膝关节置换的股骨远端平面切骨后的多角度切骨手术。如图6-7中所示,分别为根据本发明的全膝置换股骨远端多功能切骨导板装置的使用状态主视图和立体图。在手术中,当股骨15远端平面切骨完成,确保下肢力线后,将全膝置换股骨远端多功能切骨导板装置置于股骨远端平面,并使该导板装置与股骨15远端平面切骨后股骨远端平面、内后髁表面、外后髁表面和内侧皮质骨表面相贴合,以保证定位精确。随后采用大头钉穿过固定钉通孔14将该导板装置固定在股骨15上,使两者相对位置不变。最后,采用切割工具先通过主导向板5的各个主导向板切骨槽分别进行股骨后髁面切骨、股骨前髁面切骨、股骨前髁斜面切骨、股骨后髁斜面切骨和股骨髁间窝斜面切骨,然后再通过髁间窝导向板11的切骨槽进行股骨髁间窝切骨。其中股骨髁间窝切骨为髁间窝宽度相对的两侧切骨后,再对髁间窝长度方向切骨。切骨完成后,将大头钉取出,保持导板装置位置不变,采用钻刀沿着固定钉通孔14钻孔,形成股骨髁内凸下沉通孔。如图8所示,在局部修正切骨后形貌后,便可以完成股骨远端多面多角度切骨,与股骨假体进行试戴。
请参阅图9,为根据本发明优选实施例的全膝置换股骨远端多功能切骨导板装置的制作方法流程图。本发明提供的全膝置换股骨远端多功能切骨导板装置可以采用图9的制作方法获得。图9中,本发明提供的全膝置换股骨远端多功能切骨导板装置的制作方法包括以下步骤:
首先,在步骤S1中,基于患者膝关节的医学影像数据建立三维数字化的股骨模型。
具体地,本发明需要预先获取患者膝关节CT或MRI断层扫描图像。随后,通过解剖工程重建软件导入该CT或MRI断层扫描图像,根据骨与软组织具有不同灰度值的特征,进行图像分割和修补,计算获得三维数字化的股骨模型,并存储备用。本发明中所采用的解剖工程重建软件可以为Mimics 17.0或者其它同类型软件。在本发明的一个优选实施例中,基于Mimics 17.0实现该步骤,因此预先将获取的患者膝关节CT或MRI断层扫描图像以DICOM格式保存,随后将其导入医学影像软件Mimics 17.0中,进行三维重建后获得三维数字化的股骨模型,以STL格式存储备用。
随后,在步骤S2中,将所述股骨模型导入逆向工程软件,设计与股骨远端平面切骨后表面贴合的定位板。具体地,可以在导入逆向工程软件后,进行虚拟的股骨远端平面切骨,提取远端平面切骨后内后髁表面、外后髁表面和内侧皮质骨表面部分的数据,通过自然拟合方式拟合成曲面,并与股骨远端平面切骨后的CAD参数化平面进行自然缝合,进行曲面加厚后得到虚拟的定位板1。本发明中所采用的逆向工程软件可以为Geomagic Studio 2014或者其它同类型软件。
具体地,该步骤S2可以进一步通过以下步骤实现:
1)通过逆向工程软件Geomagic Studio 2014导入以STL格式保存的股骨模型之后,以股骨头中心与髁间窝中心连线为股骨机械轴,并设置为Z轴,并以股骨内外侧凹凸点连线为X轴方向,建立坐标系,以XY平面沿着Z方向截骨10mm,获得股骨远端切骨平面即股骨远端平面。在通过软件模拟股骨远端平面切骨后,获得股骨远端的切骨形貌特征,通过平面拟合裁剪方式获得股骨远端平面切骨后CAD参数化平面。
2)根据患者数字化膝关节三维骨性结构,提取股骨内后髁及外后髁特征、股骨内侧皮质骨形貌特征,通过自然拟合裁剪的方式获得股骨内后髁、外后髁和股骨内侧皮质骨参数化仿生自然曲面片,并与股骨远端平面切骨后的CAD参数化平面进行自然缝合。
3)在CAD软件中将缝合后的整个曲面加厚,获得仿生自然拟合定位板结构。在本发明的实施例中,该定位板1为加厚2-4mm制得,优选地加厚2mm。
随后,在步骤S3中,在内侧定位板1的结构外侧设计主导向板5。
具体地,在内侧定位板结构外侧设计位于股骨髁间窝中心的主导向板结构,几乎全部覆盖定位板1,仅留出定位板股骨外后髁区2、股骨内后髁区3以及内皮质区4的部分曲面。优选地,定位板1的前侧超出股骨前髁面切骨线3mm,后侧超出股骨后髁切骨线3mm。根据股骨假体尺寸以及角度特征,设计股骨前髁面切骨、股骨后髁面切骨、股骨前髁斜面切骨、股骨后髁斜面切骨、股骨髁间窝斜面切骨的切骨线所在位置,并在与股骨远端面贴合的内侧定位板1相应标示,并按照超过内侧定位板1不超过主导向板5的长度尺寸,以及宽度1mm,设计长方形通孔,构成各个主导向板切骨槽。这些主导向板切骨槽位于主导向板上的开口相互平行,且沿导板装置的前侧至后侧依次排列为前髁面切骨槽9、后髁斜面切骨槽7、前髁斜面切骨槽8、髁间窝斜面切骨槽11和后髁面切骨槽6。其中,后髁斜面切骨槽7包括分别用于股骨内后髁以及外后髁切骨的两部分切骨槽,也就是说只覆盖股骨内外后髁,保留髁间窝位置。股骨髁间窝斜面切骨槽11则对应于中部髁间窝宽度。在本发明的一些优选实施例中,这些主导向板切骨槽形成的导向面与股骨远端平面的角度分别为:股骨前髁面切骨90-100度、股骨后髁面切骨85-95度、股骨前髁斜面切骨135-140度、股骨后髁斜面切骨130-140度和股骨髁间窝斜面切骨135-140度。更加优选地,这些主导向板切骨槽形成的导向面与股骨远端平面的角度分别为:股骨前髁面切骨95度、股骨后髁面切骨90度、股骨前髁斜面切骨137度、股骨后髁斜面切骨135度和股骨髁间窝斜面切骨137度。其中后髁斜面切骨槽只覆盖股骨内外后髁,保留髁间窝位置。以假体髁内凸所在位置,设计导板装置的固定钉通孔14。固定钉通孔14贯穿主导向板5以及定位板1,位于后髁斜面切骨槽7和前髁斜面切骨槽8之间,并且为了防止股骨前髁斜面切骨、股骨后髁斜面切骨时,固定钉阻挡切骨刀的轨迹,将固定钉通孔14设计在股骨远端平面切骨后形成的保留面上,且为下沉通孔。在固定钉锲入后,不影响股骨前髁斜面切骨以及股骨后髁斜面切骨。
随后,在步骤S4中,在主导向板5的前侧设计髁间窝导向板11。具体地,根据股骨假体的髁间窝尺寸和角度特征,设计髁间窝导向板11结构,从主导向板5的前侧边缘向内侧延伸。在髁间窝导向板11上设计髁间窝长度切骨槽12以及髁间窝宽度切骨槽13,分别用于沿长度方向和宽度方向进行髁间窝切骨。优选地,髁间窝长度切骨槽12的导向面平行于股骨远端平面,且与股骨远端平面相距8mm-12mm;髁间窝宽度切骨槽13的导向面垂直于股骨远端平面和髁间窝长度切骨槽的导向面,且切骨宽度之间相距15-25mm。
最后,在步骤S5中,利用快速成型技术制作出实体的全膝置换股骨远端多功能切骨导板装置1。例如,将步骤S4制得的虚拟全膝置换股骨远端多功能切骨导板装置导出,通过激光选区烧结打印可消毒塑料或者激光选区熔化打印不锈钢等金属材料。
本发明提供的全膝置换股骨远端多功能切骨导板装置及制作方法具有以下特点:
1、本发明提供了一种定制化的全膝置换股骨远端多功能切骨导板装置,可以快速、方便对患者股骨切骨平面定位并对平面切骨后多角度切骨进行导向。
2、采用本发明的全膝置换股骨远端多功能切骨导板装置进行切骨,可以在术前进行手术规划,实现了真正“私人定制”手术。
3、通过本发明的全膝置换股骨远端多功能切骨导板装置进行切骨,在简化手术的同时,可以通过定位板1和固定钉通孔14定位在股骨15上,并通过各个切骨槽确定切骨面位置,实现了外科技术上要求的股骨切骨,同时可以定量控制切骨方向和厚度,实现了手术的可控制性及精确性。
4、本发明可以缩短外科医生的学习曲线,使年轻医生也能利用本发明提供的股骨远端切骨导板装置快速掌握技术、实施手术。
本发明是根据特定实施例进行描述的,但本领域的技术人员应明白在不脱离本发明范围时,可进行各种变化和等同替换。此外,为适应本发明技术的特定场合或材料,可对本发明进行诸多修改而不脱离其保护范围。例如,本发明中所采用的软件也可以使用类似功能的软件代替,模型标本制造也可通过其他增材制造方法制造。在本发明制作方法中利用类似流程设计、制造的导板均属本发明保护的范围。因此,本发明并不限于在此公开的特定实施例,而包括所有落入到权利要求保护范围的实施例。

Claims (10)

1.一种全膝置换股骨远端多功能切骨导板装置的制作方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、基于患者膝关节的医学影像数据建立三维数字化的股骨模型;
S2、将所述股骨模型导入逆向工程软件,设计与股骨远端平面切骨后表面贴合的定位板;
S3、在定位板外侧设计主导向板;所述主导向板具有贯通所述定位板的多个主导向板切骨槽,包括前髁面切骨槽、后髁面切骨槽、前髁斜面切骨槽、后髁斜面切骨槽和髁间窝斜面切骨槽;且所述主导向板上还设有至少一个用于固定导板装置与股骨的固定钉通孔;
S4、在主导向板的前侧设计髁间窝导向板;所述髁间窝导向板具有用于进行髁间窝切骨的髁间窝长度切骨槽以及髁间窝宽度切骨槽;
S5、利用快速成型技术制作出实体的全膝置换股骨远端多功能切骨导板装置。
2.根据权利要求1所述的全膝置换股骨远端多功能切骨导板装置的制作方法,其特征在于,所述步骤S2具体为:将所述股骨模型导入逆向工程软件,进行虚拟的股骨远端平面切骨,提取远端平面切骨后内后髁表面、外后髁表面和内侧皮质骨表面部分的数据,拟合成曲面后与股骨远端平面切骨后的CAD参数化平面进行自然缝合,并进行曲面加厚后得到虚拟的定位板。
3.根据权利要求2所述的全膝置换股骨远端多功能切骨导板装置的制作方法,其特征在于,所述步骤S2中定位板曲面加厚的厚度为2-4mm。
4.根据权利要求1所述的全膝置换股骨远端多功能切骨导板装置的制作方法,其特征在于,所述步骤S3中设计的主导向板切骨槽位于主导向板上的开口相互平行,且沿导板装置的前侧至后侧依次为前髁面切骨槽、后髁斜面切骨槽、前髁斜面切骨槽、髁间窝斜面切骨槽和后髁面切骨槽;并且其中后髁斜面切骨槽包括分别用于股骨内后髁以及外后髁切骨的两部分切骨槽,股骨髁间窝斜面切骨槽对应于中部髁间窝宽度。
5.根据权利要求4所述的全膝置换股骨远端多功能切骨导板装置的制作方法,其特征在于,所述步骤S3中设计的前髁面切骨槽的导向面与股骨远端平面夹角为90-100度,所述后髁面切骨槽的导向面与股骨远端平面夹角为85-95度,所述前髁斜面切骨槽的导向面与股骨远端平面夹角为135-140度,所述后髁斜面切骨槽的导向面与股骨远端平面夹角为130-140度,所述髁间窝斜面切骨槽的导向面与股骨远端平面夹角为135-140度。
6.根据权利要求1所述的全膝置换股骨远端多功能切骨导板装置的制作方法,其特征在于,所述步骤S4中设计的髁间窝长度切骨槽的导向面平行于所述股骨远端平面,且与股骨远端平面相距8mm-12mm;所述髁间窝宽度切骨槽的导向面垂直于所述股骨远端平面和所述髁间窝长度切骨槽的导向面,且切骨宽度之间相距15-25mm。
7.根据权利要求1所述的全膝置换股骨远端多功能切骨导板装置的制作方法,其特征在于,所述步骤S3中设计的主导向板切骨槽的切骨深度平面与股骨远端平面相距9-11mm,切骨宽度为17-19mm。
8.根据权利要求1所述的全膝置换股骨远端多功能切骨导板装置的制作方法,其特征在于,所述定位板的前侧边缘与所述前髁面切骨槽至少相距3mm,所述定位板的后侧边缘与所述后髁面切骨槽至少相距3mm。
9.根据权利要求1所述的全膝置换股骨远端多功能切骨导板装置的制作方法,其特征在于,所述步骤S3中设计的固定钉通孔位于所述后髁斜面切骨槽和前髁斜面切骨槽之间,且为下沉通孔。
10.一种全膝置换股骨远端多功能切骨导板装置,其特征在于,采用根据权利要求1-9中任意一项所述的制作方法制得。
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