CN104997562A - 一种能够准确定位半肩置换的导航装置及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能够准确定位半肩置换的导航装置及其制作方法，包括导航模板，导航模板相对设置两块，导航模板上部水平设置假体置入通道，导航模板被结节间沟分为上下两部分，上下两部分通过连接件连接为一体。本发明的导航模板需要将模板下部分贴合于肱骨骨折端结节间沟处，导航模板上部分有假体置入导航槽，限制假体置入的方向和假体置入的深度，为半肩置换假体高度及后倾角度的确定提供了一种新的方法，解决了因各种原因导致假体不能解剖复位的问题，提高了半肩置换术中置入假体的高度及后倾角度的精确性，缩短了手术时间，避免肱骨头半脱位、过度充盈、活动功能受限、血管神经损伤等手术并发症。

Description

一种能够准确定位半肩置换的导航装置及其制作方法

技术领域

本发明属于医疗器械领域，尤其涉及一种能够准确定位半肩置换的导航装置及其制作方法。

背景技术

目前所知最早的有肩关节置换术的报道可以追溯到1893年，法国外科医生Pean用铂和橡胶假体植入代替因结核病而毁损的盂肱关节。近年来，人工半肩置换技术的提高和假体设计的不断完善，人工肩关节置换术逐渐成为现代肩关节外科治疗的核心之一，为治疗复杂性肱骨近端骨折、盂肱关节骨关节炎、肱骨头坏死、盂肱关节类风湿性关节炎、肩袖性关节病等肩部疾病提供了有效的治疗手段，为肩关节外科的发展发挥了重要的作用，临床应用效果越来越满意。

传统地主要通过术前X线和CT数据来获得肱骨头高度及后倾角度，但是在二维影像学上进行测量，受到图像的重叠效应、图像质量差以及拍摄体位等多种因素的影响，导致其测量不精确；甚至许多临床医师凭借自己临床经验确定其假体高度及后倾角度，以致不能达到最佳手术效果，甚至导致严重并发症。此外，对于肱骨近端严重的粉碎性骨折，由于其解剖标志丢失，术中很难通过有效的方法进行评估和定位，给临床医师带来了很大的困难，从而延长手术时间，增加出血量以及手术并发症等风险。因此，研发一种能够准确定位的半肩置换导航装置及其制备方法是非常有必要的。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种能够准确定位半肩置换的导航装置及其制作方法，旨在解决临床中假体置入方位不准确的问题。

本发明是这样实现的，一种能够准确定位半肩置换的导航装置包括导航模板，所述导航模板相对设置两块，所述导航模板上部水平设置假体置入通道，所述的导航模板被结节间沟分为上下两部分，上下两部分通过连接件连接为一体。

一种能够准确定位半肩置换的导航装置的制作方法包括以下步骤：

步骤一、原始数据采集：对患者双侧肩关节进行CT扫描，采集原始CT数据，并以DICOM格式存储；

步骤二、建立三维模型：在重建软件Mimics中通过对双侧肩关节断层扫描数据进行读取分析，然后依次进行分割、编辑填充、去除冗余数据后，采用表面遮盖显示法，构建出双侧肩关节的三维模型；

步骤三、确定肱骨头高度及后倾角度：根据健侧镜像重建患侧肱骨三维模型，找出肱骨头轴线和内外髁连线，通过三维方法计算肱骨头大小、高度及其后倾角度；选取与肱骨头大小匹配的假体，并进行解剖复位安放至髓腔；

步骤四、设计导航模板：在逆向工程软件imageware中提取肱骨近端结节间沟及其周围表面和假体柄表面信息；在系统中建立与肱骨近端及假体柄表面解剖形状一致的反向导航模板模型；设计反向导航模板上下侧的桥接装置并进行组装；

步骤五、制作导航模板：利用激光快速成型技术将导航模板制作出实物。

本发明的导航模板需要将模板下部分贴合于肱骨骨折端结节间沟处，导航模板上部分有假体置入导航槽，限制假体置入的方向和假体置入的深度，为半肩置换假体高度及后倾角度的确定提供了一种新的方法，解决了因各种原因导致假体不能解剖复位的问题，提高了半肩置换术中置入假体的高度及后倾角度的精确性，缩短了手术时间，避免肱骨头半脱位、过度充盈、活动功能受限、血管神经损伤等手术并发症。本发明提供的一种半肩置换导航模板的制作方法，用于制作辅助术中确定假体置入方向及高度的导航模板，以便于术者根据患者肱骨近端骨骼的实际情况精确置入假体，解决因患者个体化差异、解剖标志丢失、术野遮挡及术者操作失误而导致假体置入不当导致手术并发症的问题。

附图说明

图1为本发明实施例提供的能够准确定位半肩置换的导航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，以下结合实施例，对本本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。

本发明是这样实现的，一种能够准确定位半肩置换的导航装置包括导航模板，所述导航模板相对设置两块，所述导航模板上部水平设置假体置入通道，所述的导航模板被结节间沟分为上下两部分，上下两部分通过连接件连接为一体。

一种能够准确定位半肩置换的导航装置及其制作方法包括以下步骤：

步骤一、原始数据采集：对患者双侧肩关节进行CT扫描，采集原始CT数据，并以DICOM格式存储；

步骤二、建立三维模型：在重建软件Mimics中通过对双侧肩关节断层扫描数据进行读取分析，然后依次进行分割、编辑填充、去除冗余数据后，采用表面遮盖显示法，构建出双侧肩关节的三维模型；

步骤三、确定肱骨头高度及后倾角度：根据健侧镜像重建患侧肱骨三维模型，找出肱骨头轴线和内外髁连线，通过三维方法计算肱骨头大小、高度及其后倾角度；选取与肱骨头大小匹配的假体，并进行解剖复位安放至髓腔。

步骤四、设计导航模板：在逆向工程软件imageware中提取肱骨近端结节间沟及其周围表面和假体柄表面信息；在系统中建立与肱骨近端及假体柄表面解剖形状一致的反向导航模板模型；设计反向导航模板上下侧的桥接装置并进行组装；

步骤五、制作导航模板：利用激光快速成型技术将导航模板制作出实物。

实施例

一种能够准确定位半肩置换的导航装置及其制作方法包括：

S101、健侧镜像，将肱骨头拟合球，确定肱骨头旋转中心，测量肱骨头大小；

S102、先从冠状面、矢状面、横断面确定肱骨头变化最明显的3点，然后确定肱骨头最大面；

S103、通过球心作最大面垂线，确定肱骨头轴线；

S104、通过在冠状面、矢状面、横断面确定内外髁最突点，两点连线，确定内外髁连线；

S105、通过肱骨头轴线和内外髁连线确定后倾角度；

S106、根据测量肱骨头大小及后倾角度，选取合适假体柄安放至解剖位置，恢复肱骨头最佳高度及后倾角度；

S107、制作导航模板。

本发明的工作原理为：

术中充分暴露肱骨骨折端及结节间沟后，将导航模板完全贴合于结节间沟处并固定，将与肱骨头相匹配的假体沿假体导航槽置入肱骨髓腔内，直至假体头背侧面与导航槽接触，从而既确定假体置入的方向，同时也确定了假体的高度，可以完全解剖复位肱骨头位置。

本发明的导航模板需要将模板下部分贴合于肱骨骨折端结节间沟处，导航模板上部分有假体置入导航槽，限制假体置入的方向和假体置入的深度，为半肩置换假体高度及后倾角度的确定提供了一种新的方法，解决了因各种原因导致假体不能解剖复位的问题，提高了半肩置换术中置入假体的高度及后倾角度的精确性，缩短了手术时间，避免肱骨头半脱位、过度充盈、活动功能受限、血管神经损伤等手术并发症。

本发明提供的一种能够准确定位半肩置换的导航装置及其制作方法，用于制作辅助术中确定假体置入方向及高度的导航模板，以便于术者根据患者肱骨近端骨骼的实际情况精确置入假体，解决因患者个体化差异、解剖标志丢失、术野遮挡及术者操作失误而导致假体置入不当导致手术并发症的问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种能够准确定位半肩置换的导航装置及其制作方法，其特征在于，所述的能够准确定位半肩置换的导航装置包括导航模板，所述导航模板相对设置两块，所述导航模板上部水平设置假体置入通道，所述的导航模板被结节间沟分为上下两部分，上下两部分通过连接件连接为一体。

2.一种能够准确定位半肩置换的导航装置及其制作方法，其特征在于，所述的能够准确定位半肩置换的导航装置的制作方法包括以下步骤：

步骤一、原始数据采集：对患者双侧肩关节进行CT扫描，采集原始CT数据，并以DICOM格式存储；

步骤二、建立三维模型：在重建软件Mimics中通过对双侧肩关节断层扫描数据进行读取分析，然后依次进行分割、编辑填充、去除冗余数据后，采用表面遮盖显示法，构建出双侧肩关节的三维模型；

步骤三、确定肱骨头高度及后倾角度：根据健侧镜像重建患侧肱骨三维模型，找出肱骨头轴线和内外髁连线，通过三维方法计算肱骨头大小、高度及其后倾角度；选取与肱骨头大小匹配的假体，并进行解剖复位安放至髓腔；

步骤四、设计导航模板：在逆向工程软件imageware中提取肱骨近端结节间沟及其周围表面和假体柄表面信息；在系统中建立与肱骨近端及假体柄表面解剖形状一致的反向导航模板模型；设计反向导航模板上下侧的桥接装置并进行组装；

步骤五、制作导航模板：利用激光快速成型技术将导航模板制作出实物。