CN105726124B - 股骨近端手术定位定向系统及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本公开的各实施例提供了股骨近端手术定位定向系统及其制作方法，其中该系统包括：附着装置，用于附着到股骨近端并根据所述股骨近端的解剖形态制作，所述附着装置包括附着于所述股骨近端的附着部，以及与所述定向装置连接的连接部；定向装置，用于指示患者的病变部位的方向并包括导向板，所述导向板与所述连接部相互连接，所述导向板上还设有用于指示所述病变部位的方向的导向孔；限深装置，用于限制手术器械沿着所述定向装置指示的方向进入患者的病变部位的深度，所述限深装置与所述导向板连接，并设置为使得操作者在所述限深装置的辅助下能够经所述导向孔进行以下各项中的至少一项：到达病变部位，建立操作通道，置入植入物。

Description

股骨近端手术定位定向系统及其制作方法

技术领域

本公开涉及医疗器械领域，特别涉及股骨近端手术定位定向系统及其制作方法。

背景技术

股骨近端包括股骨头、转子间、股骨干近端等。这些部位常常会被各种疾病所累及，如良恶性肿瘤、感染、股骨头缺血坏死和骨折等(其中股骨头坏死在中国的发病率较高)。在治疗这些疾病时，一些外科术式，例如组织活检术、病灶清除术、植骨术、各种内植物和药物置入术等手术，经常需要(例如利用手术器械)到达病变部位。另外，用于预防骨折的固定，或者治疗骨折的固定，也需要例如内固定器材能有足够的把持力，并形成最佳力学强度的空间几何构型，这也需要对例如内固定器材进行定向定位。

现有的定位定向技术一般都是通过透视或拍片来实现的。例如在手术的过程中需要不断的透视或拍片来进行定位定向，以便于指导医师进行操作。这势必会造成对放射线的过度依赖，对患者和医生也会造成放射性损伤。另外，如何在三维空间内精确地找到病变部位(影响术式有效性的最主要的是精确性)，如何最大限度保护健康骨组织，精确地取得和/或清除病变部位，以及在最需要的部位进行重建和/或固定，这些都是尚待完善的问题。

发明内容

本公开的各实施例的目的之一是提供股骨近端手术定位定向系统，相应地，还提供股骨近端手术定位定向系统的制作方法。

根据本公开的一个方面，提供一种股骨近端手术定位定向系统，该系统包括：附着装置，用于附着到股骨近端并根据所述股骨近端的解剖形态制作，其中所述附着装置包括附着于所述股骨近端的附着部，以及与定向装置连接的连接部；定向装置，用于指示患者的病变部位的方向，所述定向装置包括导向板，所述导向板与所述附着装置的所述连接部相互连接，所述导向板上还设有用于指示所述病变部位的方向的导向孔；以及限深装置，用于限制手术器械沿着所述定向装置指示的方向进入患者的病变部位的深度，所述限深装置与所述导向板连接，并设置为使得操作者在所述限深装置的辅助下能够经所述导向孔进行以下各项中的至少一项：到达病变部位，建立操作通道，置入植入物。

根据本公开的一个实施例，所述导向孔用于指示以下各项中的至少一项的方向：病变部位、操作通道、以及植入物。

根据本公开的一个实施例，所述股骨近端包括以下各项中的至少一项：大转子、小转子、转子间嵴、以及裸区，其中所述裸区是股骨大转子外侧面上无肌腱和韧带附着的区域。

根据本公开的一个实施例，所述附着装置还包括设置在所述附着部上的手柄连接柱，以及与所述手柄连接柱连接的把持手柄。

根据本公开的一个实施例，所述附着装置还包括设置在所述附着部上的用于临时固定到所述股骨近端的临时固定孔。

根据本公开的一个实施例，所述连接部包括第一导向杆连接柱，所述导向板上设有第二导向杆连接柱，所述第一导向杆连接柱和所述第二导向杆连接柱之间通过导向杆进行连接。

根据本公开的一个实施例，所述第一导向杆连接柱被设置为台阶状，其中所述台阶状的第一导向杆连接柱中的基部平面与所述导向板的平面相互平行。

根据本公开的一个实施例，所述导向杆根据选择的长度不同，能够延伸于患者皮外，或位于皮下与骨之间的任意位置。

根据本公开的一个实施例，所述导向板上设有导向柱，所述导向孔与所述导向柱中的孔道相互连通，所述限深装置能够与所述导向柱相连接。

根据本公开的一个实施例，所述限深装置为中空的限深套管，所述限深套管的内径与所述导向柱中的孔道直径相匹配。

根据本公开的一个实施例，所述限深装置的长度根据预先计算而获得，所述限深装置的长度L1，加上所述导向板外缘与病变部位之间的距离L2，等于引导针的总长度L3，即L1+L2＝L3。

根据本公开的一个实施例，所述股骨近端手术定位定向系统的数字模型根据术前患者的影像资料来预先确定。

根据本公开的一个实施例，所述影像资料包括MRI数据和/或 CT数据。

根据本公开的一个实施例，根据所述数字模型来预先确定所述附着装置与所述定向装置之间的空间位置关系。

根据本公开的一个实施例，所述附着装置和所述导向板根据所述数字模型进行3D打印而预先制作。

根据本公开的一个实施例，所述导向板通过导向杆与所述连接部相互连接，所述导向杆的长度和所述限深装置的长度根据所述数字模型来预先确定。

根据本公开的一个方面，提供一种股骨近端手术定位定向系统的制作方法，包括：

根据术前患者的影像资料来预先确定股骨近端手术定位定向系统的数字模型；

根据所述数字模型来制作附着装置，所述附着装置用于附着到股骨近端并根据股骨近端的解剖形态制作，所述附着装置包括附着于所述股骨近端的附着部，以及与定向装置连接的连接部；

根据所述数字模型来制作定向装置，所述定向装置用于指示患者的病变部位的方向，所述定向装置包括导向板，所述导向板与所述附着装置的所述连接部相互连接，所述导向板上还设有用于指示所述病变部位的方向的导向孔；以及

根据所述数字模型来制作限深装置，所述限深装置用于限制手术器械沿着所述定向装置指示的方向进入患者的病变部位的深度，所述限深装置与所述导向板连接，并设置为使得操作者在所述限深装置的辅助下能够经所述导向孔进行以下各项中的至少一项：到达病变部位，建立操作通道，置入植入物。

根据本公开的一个实施例，所述导向孔用于指示以下各项中的至少一项的方向：病变部位、操作通道、以及植入物。

根据本公开的一个实施例，所述股骨近端包括以下各项中的至少一项：大转子、小转子、转子间嵴、以及裸区，其中所述裸区是股骨大转子外侧面上无肌腱和韧带附着的区域。

根据本公开的一个实施例，所述附着装置还包括设置在所述附着部上的手柄连接柱，以及与所述手柄连接柱连接的把持手柄。

根据本公开的一个实施例，所述附着装置还包括设置在所述附着部上的用于临时固定到所述股骨近端的临时固定孔。

根据本公开的一个实施例，所述连接部包括第一导向杆连接柱，所述导向板上设有第二导向杆连接柱，所述第一导向杆连接柱和所述第二导向杆连接柱之间通过导向杆进行连接。

根据本公开的一个实施例，所述第一导向杆连接柱被设置为台阶状，其中所述台阶状的第一导向杆连接柱中的基部平面与所述导向板的平面相互平行。

根据本公开的一个实施例，所述导向杆根据选择的长度不同，能够延伸于患者皮外，或位于皮下与骨之间的任意位置。

根据本公开的一个实施例，所述导向板上设有导向柱，所述导向孔与所述导向柱中的孔道相互连通，所述限深装置能够与所述导向柱相连接。

根据本公开的一个实施例，所述限深装置为中空的限深套管，所述限深套管的内径与所述导向柱的孔道直径相匹配。

根据本公开的一个实施例，所述限深装置的长度根据预先计算而获得，所述限深装置的长度L1，加上所述导向板外缘与病变部位之间的距离L2，等于引导针的总长度L3，即L1+L2＝L3。

根据本公开的一个实施例，所述影像资料包括MRI数据和/或 CT数据。

根据本公开的一个实施例，根据所述数字模型来预先确定所述附着装置与所述定向装置之间的空间位置关系。

根据本公开的一个实施例，所述附着装置和所述导向板根据所述数字模型进行打印而预先制作。

根据本公开的一个实施例，所述导向板通过导向杆与所述连接部相互连接，所述导向杆的长度和所述限深装置的长度根据所述数字模型来预先确定。

根据本公开的一个实施例，根据术前患者的影像资料来预先确定所述股骨近端手术定位定向系统的数字模型包括：

根据所述术前患者的影像资料建立针对患者的解剖模型；

根据所述解剖模型选择到达患者病变部位的模拟通道；

选择作为参考位置的股骨近端，并根据所述参考位置和所述模拟通道来建立所述数字模型。

根据本公开的一个实施例，所述模拟通道是直行的通道，其长度和方向根据所述解剖模型预先选择。

本公开各实施例例如能够提供股骨近端手术定位定向系统及其制作方法，其能减少手术中透视或拍片的次数，并且减少对放射线的依赖，从而保护患者和医生的免于放射性损伤。此外，本公开各实施例例如还能提高手术的精准性，减少附损失和并发症的发生，提高诊治的效果。

附图说明

现将仅通过示例的方式，参考所附附图对本公开的实施例进行描述，其中

图1是根据本公开的实施例的股骨近端后方解剖结构示意图；

图2是根据本公开的实施例的股骨近端侧方解剖结构示意图；

图3是根据本公开的实施例的安装在股骨近端的股骨近端手术定位定向系统的结构示意图；

图4是根据本公开的实施例的附着装置的示意图；

图5是图4中附着装置沿A面的剖面图；

图6是根据本公开的实施例的定向装置的示意图；

图7是根据本公开的实施例的限深装置的示意图；以及

图8是根据本公开的实施例的股骨近端手术定位定向系统的制作方法的流程示意图。

具体实施方式

现将结合附图对本公开的实施例进行具体的描述。应当注意的是，附图中对相似的部件或者功能组件可能使用同样的数字标示。所附附图仅仅旨在说明本公开的实施例。本领域的技术人员可以在不偏离本公开精神和保护范围的基础上从下述描述得到替代的实施方式。

如图1和图2所示，本公开中的股骨近端4包括以下各项中的至少一项：大转子402、小转子403、转子间嵴405、以及裸区404，其中裸区404是股骨大转子外侧面上无肌腱和韧带附着的区域。

在股骨近端应用本公开的股骨近端手术定位定向系统是非常必要的，这是因为，股骨近端是各种疾病多发的部位，常见的有股骨头坏死、股骨近端肿瘤和骨折等，而股骨近端包括了股骨头401、股骨颈、大小转子、转子间、干骺端和股骨干上段等诸多解剖结构。与其他关节相比较，股骨近端解剖结构复杂而且不规则，在实施该部位的手术时，常需要大量多方向的透视操作，还要求医生具有丰富的经验，因此应用本公开的股骨近端手术定位定向系统可以减少辐射对患者和医生的损害。此外，股骨头的表面覆盖有软骨，股骨颈的四周有细小的血管，因此股骨近端手术需要更大的精确度，一旦造成软骨或血管的医源性损伤，就会加重股骨头坏死，或是导致骨性关节炎的发生，因此，在一个立体结构复杂的骨组织内进行精确的操作，采用本公开提供的股骨近端手术定位定向系统，就显得十分必要。

如图3所示，本公开的一个方面提供了一种股骨近端手术定位定向系统，包括附着装置1、定向装置2、以及限深装置3。

附着装置1用于附着到股骨近端并根据股骨近端的解剖形态制作并根据股骨近端4的解剖形态制作。根据本公开的实施例，附着装置1包括附着于股骨近端4的附着部101，以及与定向装置2连接的连接部。

定向装置2用于指示患者的病变部位的方向。根据本公开的实施例，定向装置2包括导向板202，导向板202与附着装置1的连接部相互连接，导向板202上还设有指示病变部位的方向的导向孔 200。

限深装置3，用于限制手术器械沿着定向装置2指示的方向进入患者的病变部位的深度。根据本公开的实施例，限深装置3与导向板202连接，并设置为使得操作者在限深装置3的辅助下能够经导向孔200进行以下各项中的至少一项：到达病变部位，建立操作通道，置入植入物。

本公开的系统可以通过附着装置1的附着部101附着于股骨近端4。由于附着装置1可以根据股骨近端4的解剖形态(例如股骨近端上不同的附着部位对应于不同的解剖形态或解剖结构)制作(例如根据所附着部位的不同，针对特定解剖形态或解剖结构，通过形态吻合制作不同结构的附着装置)，例如根据检查患者病变部位时所获取的图像来预先设计和制作附着装置1，因此其定位在股骨近端时位置会更加准确。而且附着装置1可以预先制作，因此也可以减少手术中透视或拍片的次数，从而减少对放射线的依赖，以便保护患者和医生免于放射性损伤。

本公开中还可以采用定向装置2和限深装置3的结构(例如根据检查患者病变部位时所获取的图像来预先设计和制作定向装置2 和限深装置3)，并在将附着装置1附着于股骨近端4之后，直接安装(例如预先制作的)定向装置2和限深装置3，通过这样的方式，可以使得手术的操作更加简单。而且附着装置1、定向装置2和限深装置3都可以预先制作，因此也可以减少手术中透视或拍片的次数，从而减少对放射线的依赖，以便保护患者和医生免于放射性损伤。

本公开中定向装置2(例如导向孔200)或者限深装置3可以指示病变部位、操作通道或植入物的方向，操作者(例如医师)在限深装置3的引导下可以例如对病变部位进行准确操作，因此可以提高手术的精准性(例如准确定位定向病变部位，或者将植入物植入预定位置)，减少附损失和并发症的发生，提高诊治的效果。例如，附着装置1、定向装置2和限深装置3可以具有预先确定的空间位置关系，因此操作者(例如医师)可以在限深装置3的辅助下经导向孔200进行以下各项中的至少一项：到达病变部位，建立操作通道，置入植入物。由于附着装置1、定向装置2和限深装置3的空间位置关系确定，因此在附着装置1准确定位在股骨近端之后，定向装置2 和限深装置3的位置也能准确确定，此时能够更加精确地对例如病变部位进行定位定向，由此进一步提高手术的精准性，减少附损失和并发症的发生，从而进一步提高诊治的效果。

根据本公开的一个实施例，导向孔200用于指示以下各项中的至少一项的方向：病变部位、操作通道、以及植入物。

例如，导向板上可以设有导向孔200，导向孔200的方向指示着病变、操作通道或者植入物(例如内植物)的方向。导向孔200可以是一个或者是多个，导向孔200的直径可以根据不同的要求进行选择。

如图1和图2所示，根据本公开的一个实施例，本公开中的附着装置可以针对股骨近端上不同的附着部位(例如大转子402、小转子403、转子间嵴405、裸区404)来制作，通过形态吻合，可以将该附着装置进行临时固定。例如，根据所附着部位的不同，可以将附着装置分别制作为不同结构的附着装置，例如可以分别制成裸区附着装置，大转子附着装置、小转子附着装置和转子间嵴附着装置，这些附着装置可以选择其中一个附着装置对单一结构进行附着，也可以同时选择多个附着装置对多个结构进行附着，这可以需要根据疾病和手术的需要进行选择。

例如，本公开的附着装置可以制成裸区附着装置，其可以附着于裸区上，其中，裸区是大转子外侧面，无肌腱和韧带附着的区域，该区域位于大转子外侧面，前方和远端为臀小肌，后方为臀中肌，近端为梨状肌，是外形不规则的一个区域。因为无肌腱韧带和韧带附着点，易于辨认，易于得到最佳形态上的吻合。

例如，本公开的附着装置可以制成大转子附着装置，其可以附着于大转子上。很多术式需要显露大转子，这些情况下可以利用已有的显露，完成对上述结构的附着。

例如，本公开的附着装置可以制成小转子附着装置，其可以附着于小转子上。很多术式需要显露小转子，这些情况下可以利用已有的显露，完成对上述结构的附着。

例如，本公开的附着装置可以制成转子间嵴附着装置，其可以附着在转子间的骨嵴上。转子间嵴是：股骨的后方，大小转子分别向远端和近端延伸，形成连续的骨嵴，该部位解剖形态独特，形态不规则，容易得到最佳吻合。

如图4和图5所示，根据本公开的一个实施例，附着装置1还包括设置在附着部101上的手柄连接柱102，以及与手柄连接柱102 连接的把持手柄105。

例如，本公开的附着装置可以制成裸区附着装置，大转子附着装置、小转子附着装置和转子间嵴附着装置，其中每个附着装置都包含有能够便于操作的把持手柄。

如图4和图5所示，根据本公开的一个实施例，附着装置1还包括设置在附着部101上的用于临时固定到股骨近端的临时固定孔 103。

例如，本公开的附着装置可以制成裸区附着装置，大转子附着装置、小转子附着装置和转子间嵴附着装置，其中每个附着装置都包含有能够进行临时固定的临时固定孔(例如针孔)。

如图3和图5所示，根据本公开的一个实施例，连接部包括第一导向杆连接柱104，导向板202上设有第二导向杆连接柱203，第一导向杆连接柱104和第二导向杆连接柱203之间通过导向杆201 进行连接。

例如，导向杆201两端分别与附着装置1的第一导向杆连接柱 104和导向板202的第二导向杆连接柱203相连接，进而把附着装置 1和导向板202连成一体。

如图3和图5所示，根据本公开的一个实施例，第一导向杆连接柱104被设置为台阶状，其中台阶状的第一导向杆连接柱104中的基部平面106与导向板202的平面相互平行。

根据本公开的一个实施例，导向杆201根据选择的长度不同，能够延伸于患者皮外，或位于皮下与骨之间的任意位置。

例如，导向杆201可以选择不同的长度，可延伸于患者体外，也可以位于切口内的任意位置，可以根据术式的需要进行选择。

如图3和图6所示，根据本公开的一个实施例，导向板202上设有导向柱204，导向孔200与导向柱204中的孔道相互连通，限深装置3能够与导向柱204相连接。

例如，导向板202上设有导向柱204，导向柱204内有孔道，其孔道(与导向孔200连通)的方向也指示着病变、操作通道或者植入物(例如内植物)的方向。导向柱204中的孔道可以是一个或者是多个，导向柱204中的孔道的直径可以根据不同的要求进行选择。

如图3和图7所示，根据本公开的一个实施例，限深装置3为中空的限深套管，限深套管的内径与导向柱204中的孔道直径相匹配。

例如，限深装置3为中空的限深套管，可以套设在导向板202 上设置的导向柱204上(例如通过螺纹连接)，在该限深套管的辅助下，例如可以留置引导针5，到达病变部位，建立操作通道，植入各种材料或内固定物。

根据本公开的一个实施例，限深装置3的长度根据预先计算而获得，限深装置3的长度L1，加上导向板202外缘与病变部位之间的距离L2，等于引导针5的总长度L3，即L1+L2＝L3。

例如，限深装置的长度是可变的，可以根据预先计算来获得。限深装置的长度L1，加上导向板外缘与病变部位(或预期固定近端，例如植入物的植入位置、操作通道的位置)之间的距离L2，就是引导针5或引导钻头的总长度L3。

根据本公开的一个实施例，股骨近端手术定位定向系统的数字模型根据术前患者的影像资料来预先确定。

根据本公开的一个实施例，影像资料包括MRI数据和/或CT数据。

根据本公开的一个实施例，根据数字模型来预先确定附着装置1 与定向装置2之间的空间位置关系。

例如，导向板与附着装置之间的空间相对位置，可以根据术前患者的影像资料，通过预先计算来设定；另外，导向杆也可以通过预先计算来设定，从而可以保证二者位置关系达到预期的设定。

根据本公开的一个实施例，附着装置1和导向板202根据数字模型进行3D打印而预先制作。

根据本公开的一个实施例，导向板202通过导向杆201与连接部相互连接，导向杆201的长度和限深装置3的长度根据数字模型来预先确定。

图8示出了根据本公开实施例的一种股骨近端手术定位定向系统的制作方法的示意图。

如图8所示，在步骤100中，根据术前患者的影像资料来预先确定股骨近端手术定位定向系统的数字模型。

例如，步骤100可以通过以下的过程来实现：

1，影像学检查：患者进行核磁和CT检查，获得股骨近端的影像学资料，并存储于医院的图像存储系统(例如PICS系统)中。

2，影像学资料的导入：将患者的影像学资料采用光盘、U盘或网络等媒介，导入到影像处理系统(例如专用的影像处理系统软件，可以利用现有软件(如Mimics软件)，也可以开发相应的程序)中。

3，建立解剖数字模型：采用智能自动标记和手工标记相结合的方法，确立重要参考标记，确立病变范围，然后建立同时包含解剖结构(例如软骨、骨性或是软组织)和病理部位的股骨近端解剖数字模型。

4，确定重要参考位置：这些重要的参考位置包括大转子，小转子，股骨后方转子间脊，大转子外侧面，大转子与股骨干交界处等。例如可以根据病变部位和性质的不同，采用参考位置的不同组合。

5，建立定位定向系统数字模型：依照解剖数字模型，确定通向病变的模拟通道，进一步确定模拟通道的路径长度和方向，然后根据确定的重要参考位置，建立定位定向系统的数字模型。

在步骤102中，根据数字模型来制作附着装置1，如图3所示，附着装置1用于附着到股骨近端并根据股骨近端的解剖形态制作，附着装置1包括附着于股骨近端的附着部101，以及与定向装置2 连接的连接部。

例如，可以采用3D打印的方法，打印附着部。

在步骤104中，根据数字模型来制作定向装置2，如图3和图 6所示，定向装置2用于指示患者的病变部位的方向，定向装置2 包括导向板202，导向板202与附着装置1的连接部相互连接，导向板202上还设有用于指示病变部位的方向的导向孔200。

例如，可以采用3D打印的方法，打印导向板。

在步骤106中，根据数字模型来制作限深装置3，如图3和图 7所示，限深装置3用于限制手术器械沿着定向装置2指示的方向进入患者的病变部位的深度，限深装置3与导向板202连接，并设置为使得操作者在限深装置3的辅助下能够经导向孔200进行以下各项中的至少一项：到达病变部位，建立操作通道，置入植入物。

例如，限深装置可以采用非打印方式获得。

例如，在制作出以上的附着装置、定向装置和限深装置之后，可以进行以下外科操作：采用股骨近端外侧入路，显露股骨近端，将附着装置(例如利用把持手柄)与预先设定解剖结构紧密贴附，并临时固定。然后，将定向装置的导向板(例如通过导向杆)与附着装置相连，随后，将限深装置连接在导向板上，选取一定长度的引导针5，连续通过限深装置、导向板打入股骨近端，直至病变部位。最后，去除其他装置，只留下引导针5，从而方便处理病变部位，建立操作通道，或植入各种材料或内固定物。这里，例如可以根据病情需要，设置不同数量和直径引导针5。

根据本公开的一个实施例，导向孔200用于指示以下各项中的至少一项的方向：病变部位、操作通道、以及植入物。

如图2和图3所示，根据本公开的一个实施例，股骨近端包括以下各项中的至少一项：大转子402、小转子403、转子间嵴405、以及裸区404，其中裸区是股骨大转子外侧面上无肌腱和韧带附着的区域。

如图4和图5所示，根据本公开的一个实施例，附着装置1还包括设置在附着部101上的手柄连接柱102，以及与手柄连接柱102 连接的把持手柄105。

例如，把持手柄可以采用非打印方式获得。

如图4和图5所示，根据本公开的一个实施例，附着装置1还包括设置在附着部101上的用于临时固定到股骨近端的临时固定孔 103。

如图3和图5所示，根据本公开的一个实施例，连接部包括第一导向杆连接柱104，导向板202上设有第二导向杆连接柱203，第一导向杆连接柱104和第二导向杆203连接柱之间通过导向杆201 进行连接。

例如，导向杆可以采用非打印方式获得。

如图3和图5所示，根据本公开的一个实施例，第一导向杆连接柱104被设置为台阶状，其中台阶状的第一导向杆连接柱104中的基部平面106与导向板202的平面相互平行。

根据本公开的一个实施例，导向杆201根据选择的长度不同，能够延伸于患者皮外，或位于皮下与骨之间的任意位置。

如图3和图6所示，根据本公开的一个实施例，导向板202上设有导向柱204，导向孔200与导向柱204中的孔道相互连通，限深装置3能够与导向柱204相连接。

如图3和图7所示，根据本公开的一个实施例，限深装置3为中空的限深套管，限深套管3的内径与导向柱204的孔道直径相匹配。

根据本公开的一个实施例，限深装置3的长度根据预先计算而获得，限深装置3的长度L1，加上导向板202外缘与病变部位之间的距离L2，等于引导针5的总长度L3，即L1+L2＝L3。

根据本公开的一个实施例，影像资料包括MRI数据和/或CT 数据。

根据本公开的一个实施例，根据数字模型来预先确定附着装置 1与定向装置2之间的空间位置关系。

根据本公开的一个实施例，附着装置1和导向板202根据数字模型进行打印而预先制作。

根据本公开的一个实施例，导向板202通过导向杆201与连接部101相互连接，导向杆201的长度和限深装置3的长度根据数字模型来预先确定。

根据本公开的一个实施例，根据术前患者的影像资料来预先确定股骨近端手术定位定向系统的数字模型包括：

根据术前患者的影像资料建立针对患者的解剖模型；

根据解剖模型选择到达患者病变部位的模拟通道；

选择作为参考位置的股骨近端，并根据参考位置和模拟通道来建立数字模型。

根据本公开的一个实施例，模拟通道是直行的通道，其长度和方向根据解剖模型预先选择。

下面通过以下实例对本公开的股骨近端手术定位定向系统的制作方法进行具体说明。本实例例如为个体股骨近端手术定位定向系统的制作，并在制作出的该系统的辅助下，完成股骨头坏死的减压，清创，植骨术。

1.影像学检查

患者行核磁共振和CT检查，核磁层面厚度和CT层面厚度分别为5mm和5mm，扫描后将数据拷贝在光盘中。

2.用光盘将数据导入个人电脑中，打开Mimics软件，读取患者MRI数据。通过自动识别或手工校正，在每个轴位的层面上，标记出坏死病灶的位置。将同一个患者的CT数据导入Mimics软件中，用图像重叠的方法，将同一层面的MRI中的病灶标记复制在对应的 CT层面上，同时标记出各层面的骨性结构。

3.利用Mimics软件，建立解剖数字模型，在三维空间内确定病灶的中心，可以是一个，也可以是多个。根据病情需要，建立一条或多条模拟通道，模拟通道的开口位于股骨外侧皮质，相当于小转子的水平，模拟通道的终点为坏死区，模拟通道为直行。

4.根据解剖数字模型，建立股骨近端定位定向系统的数字模型。本实例选取裸区附着装置，其内面可以紧密贴附在大转子的外侧面裸区部位。其他实例可根据具体情况选取小转子403，或者转子间嵴405，建立附着装置模型。导向板上的导向孔200与股骨头401、颈内的模拟通道的延长线完全重合。测量导向板远端平面与模拟通道终点的距离，并记录，如180mm。

5.根据建立的股骨近端定位定向系统的数字模型，利用3D打印机，打印出附着装置1的附着部101和导向板202。另外，根据建立的股骨近端定位定向系统的数字模型，可以选择导向杆201和限深装置3的长度(例如采用非打印的方式制作)，最后，组装测试个体化的股骨近端定位定向系统。

6.外科手术，显露大转子402外侧面，附着部101的内面与大转子402的外侧面裸区404的形态相吻合，利用附着部背面的手柄连接柱102，连接把持手柄105，确认位置准确后，把附着部通过临时固定孔103进行固定。附着部101背面设有第一导向杆连接柱104，其呈台阶状，台阶的基地部平面与导向板202的平面相平行。采用特定长度的导向杆201，两端分别与附着部的第一导向杆连接柱 104以及导向板202的第二导向杆连接柱203相连接。导向板上导向柱204中央的孔道将代表操作通道的方向。导向柱204可以是多个。

7.假设引导针5长度为200mm，模拟通道终点与导向板远端平面的距离为180mm，那么选取20mm限深装置3，将其直接连接在导向柱204上，二者的内径一致，走行方向一致。取长度200mm 引导针5，沿限深装置、导向柱直接打入骨质中，直至引导针5(例如克氏针)末端与限深装置(例如限深套管)末端相平。去除定位定向系统的其他装置，只留下引导针5，然后可以以刻度空心钻头沿引导针5扩大操作通道，然后沿通道进行清创、植骨和重建等操作。

通过以上描述和相关附图中所给出的教导，这里所给出的本公开的许多修改形式和其它实施方式将被本公开相关领域的技术人员所意识到。因此，所要理解的是，本公开的实施方式并不局限于所公开的具体实施方式，并且修改形式和其它实施方式意在包括在本公开的范围之内。此外，虽然以上描述和相关附图在部件和/或功能的某些示例组合形式的背景下对示例实施方式进行了描述，但是应当意识到的是，可以由备选实施方式提供部件和/或功能的不同组合形式而并不背离本公开的范围。就这点而言，例如，与以上明确描述的有所不同的部件和/或功能的其它组合形式也被预期处于本公开的范围之内。虽然这里采用了具体术语，但是它们仅以一般且描述性的含义所使用而并非意在进行限制。

Claims (33)

1.一种股骨近端手术定位定向系统，包括：

附着装置，用于附着到股骨近端并根据所述股骨近端的解剖形态制作，所述附着装置包括附着于所述股骨近端的附着部，以及与定向装置连接的连接部；

定向装置，用于指示患者的病变部位的方向，所述定向装置包括导向板，所述导向板与所述附着装置的所述连接部相互连接，所述导向板上还设有用于指示所述病变部位的方向的导向孔；以及

限深装置，用于限制手术器械沿着所述定向装置指示的方向进入患者的病变部位的深度，所述限深装置与所述导向板连接，并设置为使得操作者在所述限深装置的辅助下能够经所述导向孔进行以下各项中的至少一项：到达病变部位，建立操作通道，置入植入物。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述导向孔用于指示以下各项中的至少一项的方向：病变部位、操作通道、以及植入物。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述股骨近端包括以下各项中的至少一项：大转子、小转子、转子间嵴、以及裸区，其中所述裸区是股骨大转子外侧面上无肌腱和韧带附着的区域。

4.根据权利要求1-3任一项所述的系统，其中，所述附着装置还包括设置在所述附着部上的手柄连接柱，以及与所述手柄连接柱连接的把持手柄。

5.根据权利要求1-3任一项所述的系统，其中，所述附着装置还包括设置在所述附着部上的用于临时固定到所述股骨近端的临时固定孔。

6.根据权利要求1-3任一项所述的系统，其中，所述连接部包括第一导向杆连接柱，所述导向板上设有第二导向杆连接柱，所述第一导向杆连接柱和所述第二导向杆连接柱之间通过导向杆进行连接。

7.根据权利要求6所述的系统，所述第一导向杆连接柱被设置为台阶状，其中所述台阶状的第一导向杆连接柱中的基部平面与所述导向板的平面相互平行。

8.根据权利要求6所述的系统，其中，所述导向杆根据选择的长度不同，能够延伸于患者皮外，或位于皮下与骨之间的任意位置。

9.根据权利要求1-3任一项所述的系统，其中，所述导向板上设有导向柱，所述导向孔与所述导向柱中的孔道相互连通，所述限深装置能够与所述导向柱相连接。

10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述限深装置为中空的限深套管，所述限深套管的内径与所述导向柱中的孔道直径相匹配。

11.根据权利要求9所述的系统，其中，所述限深装置的长度根据预先计算而获得，所述限深装置的长度L1，加上所述导向板外缘与病变部位之间的距离L2，等于引导针的总长度L3，即L1+L2＝L3。

12.根据权利要求1-3任一项所述的系统，其中，所述股骨近端手术定位定向系统的数字模型根据术前患者的影像资料来预先确定。

13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述影像资料包括MRI数据和/或CT数据。

14.根据权利要求12所述的系统，其中，根据所述数字模型来预先确定所述附着装置与所述定向装置之间的空间位置关系。

15.根据权利要求12所述的系统，其中，所述附着装置和所述导向板根据所述数字模型进行3D打印而预先制作。

16.根据权利要求12所述的系统，其中，所述导向板通过导向杆与所述连接部相互连接，所述导向杆的长度和所述限深装置的长度根据所述数字模型来预先确定。

17.一种股骨近端手术定位定向系统的制作方法，包括：

根据术前患者的影像资料来预先确定股骨近端手术定位定向系统的数字模型；

根据所述数字模型来制作附着装置，所述附着装置用于附着到股骨近端并根据股骨近端的解剖形态制作，所述附着装置包括附着于所述股骨近端的附着部，以及与定向装置连接的连接部；

根据所述数字模型来制作定向装置，所述定向装置用于指示患者的病变部位的方向，所述定向装置包括导向板，所述导向板与所述附着装置的所述连接部相互连接，所述导向板上还设有用于指示所述病变部位的方向的导向孔；以及

根据所述数字模型来制作限深装置，所述限深装置用于限制手术器械沿着所述定向装置指示的方向进入患者的病变部位的深度，所述限深装置与所述导向板连接，并设置为使得操作者在所述限深装置的辅助下能够经所述导向孔进行以下各项中的至少一项：到达病变部位，建立操作通道，置入植入物。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述导向孔用于指示以下各项中的至少一项的方向：病变部位、操作通道、以及植入物。

19.根据权利要求17所述的方法，其中，所述股骨近端包括以下各项中的至少一项：大转子、小转子、转子间嵴、以及裸区，其中所述裸区是股骨大转子外侧面上无肌腱和韧带附着的区域。

20.根据权利要求17-19任一项所述的方法，其中，所述附着装置还包括设置在所述附着部上的手柄连接柱，以及与所述手柄连接柱连接的把持手柄。

21.根据权利要求17-19任一项所述的方法，其中，所述附着装置还包括设置在所述附着部上的用于临时固定到所述股骨近端的临时固定孔。

22.根据权利要求17-19任一项所述的方法，其中，所述连接部包括第一导向杆连接柱，所述导向板上设有第二导向杆连接柱，所述第一导向杆连接柱和所述第二导向杆连接柱之间通过导向杆进行连接。

23.根据权利要求22所述的方法，所述第一导向杆连接柱被设置为台阶状，其中所述台阶状的第一导向杆连接柱中的基部平面与所述导向板的平面相互平行。

24.根据权利要求22所述的方法，其中，所述导向杆根据选择的长度不同，能够延伸于患者皮外，或位于皮下与骨之间的任意位置。

25.根据权利要求17-19任一项所述的方法，其中，所述导向板上设有导向柱，所述导向孔与所述导向柱中的孔道相互连通，所述限深装置能够与所述导向柱相连接。

26.根据权利要求25所述的方法，其中，所述限深装置为中空的限深套管，所述限深套管的内径与所述导向柱的孔道直径相匹配。

27.根据权利要求25所述的方法，其中，所述限深装置的长度根据预先计算而获得，所述限深装置的长度L1，加上所述导向板外缘与病变部位之间的距离L2，等于引导针的总长度L3，即L1+L2＝L3。

28.根据权利要求17-19任一项所述的方法，其中，所述影像资料包括MRI数据和/或CT数据。

29.根据权利要求17-19任一项所述的方法，其中，根据所述数字模型来预先确定所述附着装置与所述定向装置之间的空间位置关系。

30.根据权利要求17-19任一项所述的方法，其中，所述附着装置和所述导向板根据所述数字模型进行打印而预先制作。

31.根据权利要求17-19任一项所述的方法，其中，所述导向板通过导向杆与所述连接部相互连接，所述导向杆的长度和所述限深装置的长度根据所述数字模型来预先确定。

32.根据权利要求17-19任一项所述的方法，其中，根据术前患者的影像资料来预先确定所述股骨近端手术定位定向系统的数字模型包括：

根据所述术前患者的影像资料建立针对患者的解剖模型；

根据所述解剖模型选择到达患者病变部位的模拟通道；以及

选择作为参考位置的股骨近端，并根据所述参考位置和所述模拟通道来建立所述数字模型。

33.根据权利要求32所述的方法，其中，所述模拟通道是直行的通道，其长度和方向根据所述解剖模型预先选择。