CN104887361B - 定制个体化人工全髋关节置换手术髋臼制备模板系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种定制个体化人工全髋关节置换手术髋臼制备模板系统，包括髋臼定位导向板、深度控制钻头和有色深度指示棒，髋臼定位导向板包括：卵圆窝定位板，根据卵圆窝解剖形状贴附于卵圆窝上；臼底定位板，设置在卵圆窝定位板的外缘上，根据髋臼解剖形状贴附于髋臼软骨面上；深度导向筒，设置在臼底定位板上，对深度控制钻头进行导向及深度限制；深度控制钻头通过深度导向筒在髋臼上钻孔，深度控制钻头的体部设置有突出钻头的限深环，深度导向筒将限深环限制在深度导向筒的端部。有色深度指示棒长度和钻孔深度相同，插入孔内提示深度和方向的作用。本发明模板系统可获得理想髋臼假体安放位置，从而对髋臼假体进行精确安放，进而改善手术效果。

Description

定制个体化人工全髋关节置换手术髋臼制备模板系统

技术领域

本发明属于人工全髋关节置换手术用模板技术领域，特别是一种定制个体化人工全髋关节置换手术髋臼制备模板系统。

背景技术

人工全髋关节置换术是目前国际上治疗髋关节疾病最为有效的手段之一，其治疗效果获得了全世界范围内医生和患者的一致认可。但影响手术效果的关键因素之一在于人工全髋关节假体的位置以及假体植入体内后能否恢复正常的髋关节解剖以及生物力学特性，例如下肢长度、两侧髋关节对称与否、假体大小、位置以及假体与骨的接触特点等，这些都是由手术技术和患者解剖特点决定的，这些因素解决与否直接影响者手术近期乃至远期的效果。因此，针对患者固有的解剖数据制备个体化手术模板，对术中能够根据患者个体的解剖特点进行精确截骨及骨床的处理制备，可极大改善术后效果。目前针对人工全髋关节置换术的模板仍属空白。

发明内容

本发明的目的在于提供一种定制个体化人工全髋关节置换手术髋臼制备模板系统，在人工全髋关节手术中，影响手术效果的关键因素之一在于髋臼假体的大小、外展角度、前倾角度，以及假体的植入深度等。因此如何能正确地安放髋臼假体是决定性的技术因素之一。为此，本发明提出了一种能够获得理想髋臼假体位置的髋臼制备模板系统。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种定制个体化人工全髋关节置换手术髋臼制备模板系统，所述髋臼制备模板系统包括髋臼定位导向板、深度控制钻头和有色深度指示棒，所述髋臼定位导向板包括：

卵圆窝定位板，用于根据卵圆窝解剖形状贴附于卵圆窝上；

臼底定位板，设置在所述卵圆窝定位板的外缘上与所述卵圆窝定位板相接，用于根据髋臼解剖形状贴附于髋臼软骨面上；

深度导向筒，设置在所述臼底定位板上，用于对深度控制钻头进行导向及深度限制；

所述深度控制钻头用于通过深度导向筒在髋臼上钻孔，所述深度控制钻头的体部设置有突出钻头的限深环，所述深度导向筒将所述限深环限制在所述深度导向筒的端部；

所述有色深度指示棒用于提示钻孔的深度和方向，其直径和长度分别与使用深度控制钻头所钻的孔的直径和深度相同。

如上所述的定制个体化人工全髋关节置换手术髋臼制备模板系统，所述髋臼定位导向板包括设置在所述臼底定位板上的臼缘定位翼，所述臼缘定位翼用于根据髋臼边缘骨质的形状钩附于所述髋臼边缘。

如上所述的定制个体化人工全髋关节置换手术髋臼制备模板系统，所述臼缘定位翼包括：

头端臼缘定位翼，用于钩附于髋臼头侧边缘；

前方臼缘定位翼，用于钩附于髋臼前缘；

后方臼缘定位翼，用于钩附于髋臼后缘。

如上所述的定制个体化人工全髋关节置换手术髋臼制备模板系统，所述臼缘定位翼的末端弯曲呈钩状。

如上所述的定制个体化人工全髋关节置换手术髋臼制备模板系统，所述深度导向筒设置有至少两个。

如上所述的定制个体化人工全髋关节置换手术髋臼制备模板系统，所述髋臼制备模板系统包括把持杆，所述把持杆设置在所述卵圆窝定位板上。

如上所述的定制个体化人工全髋关节置换手术髋臼制备模板系统，所述限深环前方的钻头长度等于深度导向筒长度、髋臼定位导向板厚度以及拟磨锉髋臼深度之和。

如上所述的定制个体化人工全髋关节置换手术髋臼制备模板系统，所述有色深度指示棒用于提示磨锉髋臼的深度和方向。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明定制个体化人工全髋关节置换手术髋臼制备模板系统针对各病例的个体解剖数据进行精确定制，将髋臼定位导向板定位在髋臼上，并通过深度控制钻头钻孔，根据放入孔内的有色深度指示棒提示控制磨锉深度和方向。可对髋臼实施精确磨锉，获得理想髋臼假体安放位置；可严格控制并在术中实施与术前设计相同的针对患者特定解剖数据的假体安放的各种合适角度、深度、距离和假体大小，从而精确控制理想的人工全髋关节假体在体内的位置，进而改善手术效果。

结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是本发明具体实施例的结构示意图。

图2是图1A-A向的剖视图。

图3是本发明具体实施例髋关节的结构示意图。

图4是本发明具体实施例髋臼制备模板系统与髋关节组合的结构示意图。

图5是图4A-A向的剖视图。

具体实施方式

本发明提出了一种定制个体化人工全髋关节置换手术髋臼制备模板系统。利用髋臼制备模板系统控制对髋臼的磨锉程度和方向，以获得理想的髋臼假体安放位置，获得与术前设计相同的人工全髋关节假体在体内的位置，从而改善手术效果。

下面结合附图，通过具体实施例对本发明的实现方式进行具体说明：

如图1-5所示，本实施例提出了一种定制个体化人工全髋关节置换手术髋臼制备模板系统，包括髋臼定位导向板1、深度控制钻头2和有色深度指示棒。髋臼定位导向板1贴附定位在髋臼上，利用深度控制钻头2在髋臼定位导向板1上的深度导向筒上对髋臼实施钻孔，将有色深度指示棒插入孔内，再使用髋臼锉进行髋臼磨锉，直至有色深度指示棒同时并完全在骨面上消失，即为达到理想深度和方向，获得理想髋臼假体位置。

本实施例的髋臼定位导向板1包括卵圆窝定位板101、臼底定位板102、3个深度导向筒103、3个臼缘定位翼以及把持杆105。其中，臼缘定位翼包括头端臼缘定位翼1041、前方臼缘定位翼1042和后方臼缘定位翼1043。下面进行具体说明：

卵圆窝定位板101，与髋臼解剖形状的卵圆窝301的形状相吻合，根据卵圆窝解剖形状贴附于卵圆窝301上。

臼底定位板102，与髋臼解剖形状的髋臼软骨面302的形状相吻合，设置在卵圆窝定位板101的外缘上与卵圆窝定位板101相接，根据髋臼解剖形状贴附于髋臼软骨面302上。

3个深度导向筒103，设置在臼底定位板102上，近似均匀分布在臼底定位板102上，用于对深度控制钻头2进行导向及深度限制。优选的，深度导向筒103的位置与臼缘定位翼的位置相对应。

把持杆105设置在卵圆窝定位板101上，方便医生操作。

3个臼缘定位翼均带有髋臼固有的解剖弧度，用于将髋臼定位导向板1更好的定位在髋臼3上。

头端臼缘定位翼1041末端弯曲呈钩状，可钩附于髋臼头侧边缘3041的骨质上；

前方臼缘定位翼1042末端弯曲呈钩状，可钩附于髋臼前缘3042；

后方臼缘定位翼1043末端弯曲呈钩状，可钩附于髋臼后缘3043。

三个臼缘定位翼、臼底定位板102、卵圆窝定位板101相结合可将髋臼定位导向板1定位于特定位置。深度控制钻头2通过深度导向筒103在髋臼3上钻孔。

深度控制钻头2用于通过深度导向筒103在髋臼3上钻孔，深度控制钻头2的体部设置有突出钻头的限深环21，深度导向筒103将限深环21限制在深度导向筒103的端部。限深环21作用在于置于深度导向筒103的末端，以便阻挡钻头继续钻入；限深环21前方的钻头长度等于深度导向筒103长度、髋臼定位导向板1厚度以及拟磨锉髋臼深度之和。

有色深度指示棒用于提示钻孔的深度和方向，用于提示磨锉髋臼的深度和方向，其直径和长度分别与使用深度控制钻头所钻的孔的直径和深度相同。

本实施例的髋臼定位导向板1需要根据个体化髋臼3的结构形状进行加工定制，髋臼定位导向板1的获取过程如下：

先将患者的髋关节影像数据资料，例如CT或MRI数据利用特定软件进行三维重建，确定股骨头旋转中心、髋臼外展角、髋臼前倾角、髋臼骨质的厚度、髋臼软骨的厚度等解剖数据。确定合适的髋臼假体外展角、前倾角、假体的大小以及合适的髋臼底部残留骨质厚度等数据。在软件中选取手术中可以确定显露的骨性解剖标志，逆向求得反向模型，设计生成模板文件，在3D打印设备中利用特定材料如医用塑料或金属材料进行3D打印，制作模板系统的髋臼定位导向板1。

手术当中对髋关节脱位显露髋臼缘，去除髋臼盂唇，清理干净卵圆窝301内软组织直至骨质，将髋臼定位导向板1安放在髋臼3内，使头端臼缘定位翼1041的弯曲末端钩附于髋臼头侧边缘3041骨质上；前方臼缘定位翼1042钩附于髋臼前缘3042；后方臼缘定位翼1043钩附于髋臼后缘3043；臼底定位板102贴附于髋臼软骨面302上；卵圆窝定位板101贴附卵圆窝301底部骨面上。

利用深度控制钻头2，在髋臼定位导向板1上的深度导向筒103上对髋臼3实施钻孔。钻孔完毕后，在孔内插入有色深度指示棒与孔口平齐，然后利用各人工全髋关节假体系统自带的髋臼锉，使用影像学测量的最佳大小的髋臼锉进行髋臼3磨锉，直至有色深度指示棒同时并完全在骨面上消失，即为达到理想深度，即可选取同样大小的髋臼假体按髋臼定位导向板1的方向进行安放。如部分有色深度指示棒消失，但还残留有部分未消失，说明磨锉方向有误，调整锉的方向直至有色深度指示棒同时完全消失，即可达到正确的方向和深度。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种定制个体化人工全髋关节置换手术髋臼制备模板系统，其特征在于，所述髋臼制备模板系统包括髋臼定位导向板、深度控制钻头和有色深度指示棒，所述髋臼定位导向板包括：

卵圆窝定位板，用于根据卵圆窝解剖形状贴附于卵圆窝上；

臼底定位板，设置在所述卵圆窝定位板的外缘上与所述卵圆窝定位板相接，用于根据髋臼解剖形状贴附于髋臼软骨面上；

深度导向筒，设置在所述臼底定位板上，用于对深度控制钻头进行导向及深度限制；

所述深度控制钻头用于通过深度导向筒在髋臼上钻孔，所述深度控制钻头的体部设置有突出钻头的限深环，所述深度导向筒将所述限深环限制在所述深度导向筒的端部；

所述有色深度指示棒用于提示钻孔的深度和方向，其直径和长度分别与使用深度控制钻头所钻的孔的直径和深度相同；

所述髋臼定位导向板包括设置在所述臼底定位板上的臼缘定位翼，所述臼缘定位翼用于根据髋臼边缘骨质的形状钩附于所述髋臼边缘；

所述臼缘定位翼包括：

头端臼缘定位翼，用于钩附于髋臼头侧边缘；

前方臼缘定位翼，用于钩附于髋臼前缘；

后方臼缘定位翼，用于钩附于髋臼后缘；

所述深度导向筒的位置与所述臼缘定位翼的位置相对应。

2.根据权利要求1所述的定制个体化人工全髋关节置换手术髋臼制备模板系统，其特征在于，所述臼缘定位翼的末端弯曲呈钩状。

3.根据权利要求1所述的定制个体化人工全髋关节置换手术髋臼制备模板系统，其特征在于，所述深度导向筒设置有至少两个。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的定制个体化人工全髋关节置换手术髋臼制备模板系统，其特征在于，所述髋臼制备模板系统包括把持杆，所述把持杆设置在所述卵圆窝定位板上。

5.根据权利要求1-3任意一项所述的定制个体化人工全髋关节置换手术髋臼制备模板系统，其特征在于，所述限深环前方的钻头长度等于深度导向筒长度、髋臼定位导向板厚度以及拟磨锉髋臼深度之和。

6.根据权利要求1-3任意一项所述的定制个体化人工全髋关节置换手术髋臼制备模板系统，其特征在于，所述有色深度指示棒用于提示磨锉髋臼的深度和方向。