CN105411648B - 一种股骨髓外定位截骨模板 - Google Patents

Abstract

一种股骨髓外定位截骨模板，属于人工膝关节初次置换术手术操作辅助器械，用于人工膝关节初次置换术中股骨远端截骨定位。由胫骨面导板（1），股骨远端截骨导板（2）组成，其特征在于它还有连接杆（3），髓外定位杆（4），股骨远端截骨导板固定钉（5），胫骨面导板（1）通过连接杆（3）可与股骨远端截骨导板（2）相连。用本发明所述的股骨髓外定位截骨模板应用于人工膝关节置换术，可以实现无需打开股骨髓腔，减少损伤及出血，达到微创，减少病人痛苦，可直接确定伸膝屈膝间隙，无需多次截骨，最少量截骨。本工具操作简单，缩短手术时间，无需增加任何术前准备费用。

Description

一种股骨髓外定位截骨模板

技术领域

本发明提供一种股骨髓外定位截骨模板，属于人工膝关节初次置换术手术操作辅助器械，用于人工膝关节初次置换术中股骨远端截骨定位。

背景技术

人工膝关节置换术中使用的传统的股骨远端截骨模板在手术中通过股骨髓内定位来确定股骨远端截骨面的外翻角度，进行正确截骨后才能完成后续的手术步骤。人工膝关节置换术中，对股骨远端截骨主要要求如下：一、在膝关节伸直位时，股骨远端截骨面与胫骨上段截骨面平行并与股骨轴线成固定角度外翻（5°-7°）；二、股骨远端截骨面与下肢力线成垂直关系。传统手术器械需要行股骨髓腔内插入定位杆才能确定股骨远端截骨面，然而这样会增加手术创伤，导致手术中及术后出血量的增加，增加术中脂肪栓塞风险，甚至危及患者生命，若患者股骨存在较大前弓弧度时，不能保证力线与股骨远端截骨面垂直，存在不准确性，使用较短定位杆，则会使股骨远端截骨面外翻角度不真实。若患者存在某些因素，例如：曾行同侧髋关节置换股骨柄较长或股骨端畸形不能顺利插入定位杆，导致不能使用长定位杆或不能使用定位时，传统手术将无法进行。随着计算机科学与技术的快速发展，数字技术被广泛应用于临床工作，并逐渐被引入更为广泛的领域，如手术导航、虚拟仿真、术式设计等，使传统医学朝着“个体化、精确化和微创化”的现代医学方向发展。为突破传统TKA术式的局限性，计算机辅助骨科技术应运而生。它是医学影像技术、计算机技术和空间示踪技术的发展与结合，又被称为计算机手术导航，有对手术精确化、标准化控制的优势。计算机辅助人工膝关节置换手术系统旨在以其特有的精确度，解决手术医生的难题，达到理想的手术效果。对导航系统而言，减小导航系统的误差，提高假体安装精确性的关键在于术前配准，这是不同类型计算机辅助人工膝关节置换手术系统的基础，也是手术的关键步骤，它是通过体表标志或解剖标志定位，将病人个体骨关节信息与计算机系统进行几何学对应的输入与成型过程。因此，导航系统术前配准时会存在一定误差，原因包括：所有导航系统髋关节中心的确定依赖髋关节小范围运动，骨性标志的定位依然凭借术者肉眼、手感和经验判断；骨性标志的变异对导航结果有影响，指示器在骨性标志上移动会影响导航测量轴线的准确性，导航可以提高假体对位、对线准确性，但导航系统仍采用传统术式相同的解剖标志定位下肢力线和假体旋转轴线，从而校准传统的截骨导板进行截骨，也没有摆脱传统定位参照和截骨器械，只是基于验证和校正错误力线基础上提高手术准确性。另外，高昂的费用和较高的技术要求也限制了导航系统广泛推广应用。传统全膝关节置换采用髓内或髓外机械引导系统划线截骨，计算机辅助导航系统的工作原理和全球定位系统非常类似。下肢机械轴线的定位通常认为股骨头中心、膝关节中心和踝关节三点在一条直线上，但对于中心点位置的选择却存在很大分歧，特别对于膝关节和踝关节中心的确定，有待于进一步研究；这些外科参照仍存在很大争议，且传统和导航都是依靠术者肉眼、手感和经验判断解剖标志，带有很大的主观性。导航系统可以提高全膝关节置换的准确性，但作为一种新技术，本身存在一定偏倚和不准确性，系统性能和安全性还有许多障碍需要克服，且所有导航系统需要经皮置钉，增加了感染和假体植入时骨折的风险。另外，过高的费用和复杂技术要求也限制了其广泛推广应用。因此，无论传统还是导航系统均没有从根本上解决下肢生物力学轴线和假体旋转轴线的定位问题，采用传统的手指触摸法，依靠个人经验和手感来判断和辨认骨性标志，从而定位截骨器械，没有摆脱主观性。也就是说无论传统还是导航系统，在假体置入准确性上没有明显差异，导航系统同时存在费用高昂，手术过程复杂，增加感染风险等问题。3-D 打印技术，是以计算机三维设计模型为蓝本，通过软件分层离散和数控成型系统，利用激光束、热熔喷嘴等方式将金属粉末、陶瓷粉末、塑料、细胞组织等特殊材料进行逐层堆积黏结，最终叠加成型，制造出实体产品。近年来，3-D 技术应用于医学行业有广泛的报道。3-D 打印技术的原理：3-D 打印技术是一种数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3-D 打印技术近年来已逐渐应用于骨科领域，完善了骨科复杂手术的术前准备，使手术由复杂变简单化。它通过采集术前CT、X 线等影像数据，经过计算机软件处理，输入快速成型机器，制成实体硬组织一致的模型，有助于术前准确了解硬组织的细微解剖结构及病变与周围结构的关系，提示截骨线、骨块移动的位置信息等，起到指导手术的作用。在关节外科应用上，3-D 打印技术因其可以为患者“量身定制”个体化模型，使关节置换中假体型号的选择、假体安放位置的准确性以及畸形的矫正程度等技术难题得到解决。这使得关节严重畸形、软组织严重挛缩的患者的术前手术方案的制定简单化、准确化，从而提高关节外科复杂高难度手术的成功率，使手术更精确、更安全。应用3-D 打印技术应用于全膝关节表面置换术，有利于制定最佳手术方案，指导开展个体化关节外科手术，术前有效确定植入物的类型、大小和位置，使手术操作更精准，手术一次性完成，减少了操作、术中使用工具数量，从而减少了手术时间，取得了良好的临床疗效。3-D 打印技术目前存在的缺点：3-D 打印技术可以将抽象的三维数字模型转变成为直观、立体的实物模型，降低了高难度手术的术前准备、减少了手术时间、提高了手术的成功率，作为一项革命性的新技术，其颠覆了传统医疗模式。但3-D 打印目前仍然存在使用上的缺点。（1）因该项技术尚未得到广泛推广，3-D打印的使用费用高，包括3-D 打印设备的购置、运行，打印材料及相关专业人员费用，大多数患者不能承担其费用。（2）3-D 技术因打印模型的个体化，使得在打印部分要求较高的模型时，耗时时间较长。（3）3-D打印技术仍以膝关节骨性标识作为制作截骨导板的基础，这也存人为的主观性，也会导致膝关节置换术中假体力线的不准确。总之，3-D打印技术也存在和传统手术在假体置入准确性上没有明显差异，同时存在术前准备时间长，费用高昂等问题。上述现有技术均存在手术过程中需反复加切股骨及胫骨的可能，因为，为了获得满意的伸膝间隙，必须到达膝关节伸直时，胫骨及股骨之间能放入相应的间隔器来测量伸膝间隙，我们发现，使用传统工具时存在为了使间隔器能放入伸膝间隙内，不得不重复行股骨远端及胫骨截骨，这使手术时间增加，导致手术感染风险增加及患者麻醉时间延长而带来的等一系列问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术中的不足，针对传统工具必须行股骨远端开孔，髓内定位，有时需行多次截骨的特点，提供一种股骨髓外定位截骨模板，本发明可以实现无需打开股骨髓腔，减少损伤及出血，达到微创，减少病人痛苦，可直接确定伸膝间隙及屈曲间隙，无需多次截骨，最大化保留骨量。针对导航技术及3-D打印技术，手术操作复杂，术前准备费用高等缺点，本工具操作简单，缩短手术时间，无需增加任何术前准备费用。

本发明是这样来实现的，一种股骨髓外定位截骨模板，由胫骨面导板和股骨远端截骨导板组成，还包括连接杆、髓外定位杆和股骨远端截骨导板固定钉，胫骨面导板与股骨远端截骨导板之间设置连接杆，胫骨面导板通过连接杆可与股骨远端截骨导板相连，股骨远端截骨导板上设置股骨远端截骨导板固定钉，胫骨面导板上部垂直设置有髓外定位杆。

用本发明所述的股骨髓外定位截骨模板应用于人工膝关节置换术，可以实现无需打开股骨髓腔，减少损伤及出血，达到微创，减少病人痛苦，可直接确定伸膝屈膝间隙，无需多次截骨，最少量截骨。本工具操作简单，缩短手术时间，无需增加任何术前准备费用。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中：1是胫骨面导板，2是股骨远端截骨导板，3是连接杆，4是髓外定位杆，5是股骨远端截骨导板固定钉。

具体实施方式

下面结合附图1及具体实施例对本发明作进一步说明。

一种股骨髓外定位截骨模板，由胫骨面导板1和股骨远端截骨导板2组成，胫骨面导板1与股骨远端截骨导板2之间设置连接杆3，股骨远端截骨导板2上设置股骨远端截骨导板固定钉5，胫骨面导板1上部垂直设置有髓外定位杆4。在人工膝关节置换术中，用于确定伸膝间隙时，先行胫骨截骨，保证胫骨截骨面与下肢力线垂直，膝关节内外软组织平衡后，以胫骨截骨面为基准，在保持膝关节内外侧韧带张力平衡时，将本发明的胫骨面导板1面贴平胫骨截骨面，同时使髓外定位杆4对准下肢力线，使用股骨远端截骨导板固定钉5将股骨远端截骨导板2固定至股骨远端，拆除连接杆3，使胫骨面导板1与股骨远端截骨导板2分离，则可以直接行股骨远端截骨。用于确定屈曲间隙时，将本工具的胫骨面导板1面贴平胫骨截骨面，同时膝关节屈曲90°并保持张力，使用固定钉5将股骨远端截骨导板2固定至股骨远端，拆除连接杆3，使胫骨面导板1与股骨远端截骨导板2分离，则可以直接行股骨后髁截骨，从而确定屈曲间隙与伸膝间隙相等，在膝关节内外侧软组织平衡前提下可以确定股骨侧假体外旋角度定位，并且避免股骨后髁过度截骨及反复截骨。

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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种股骨髓外定位截骨模板，由胫骨面导板（1）和股骨远端截骨导板（2）组成，其特征在于，还包括连接杆（3）、髓外定位杆（4）和股骨远端截骨导板固定钉（5），胫骨面导板（1）与股骨远端截骨导板（2）之间设置连接杆（3），股骨远端截骨导板（2）上设置股骨远端截骨导板固定钉（5），胫骨面导板（1）上部垂直设置有髓外定位杆（4）；膝关节内外软组织平衡后，以胫骨截骨面为基准，在保持膝关节内外侧韧带张力平衡时，将胫骨面导板（1）面贴平胫骨截骨面，同时使髓外定位杆（4）对准下肢力线，使用股骨远端截骨导板固定钉（5）将股骨远端截骨导板（2）固定至股骨远端，拆除连接杆（3），使胫骨面导板（1）与股骨远端截骨导板（2）分离，则可以直接进行股骨远端截骨。