CN107049415B - 一种股骨远端截骨定位导向装置及其定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种股骨远端截骨定位导向装置及其定位方法，包含定位器和测量器，所述定位器包含第一定位板、筛板、股骨切槽、连接块、截骨导向块、固定钉和定位钉，所述测量器包含第一测量板、第二测量板和推进螺母。本发明可对截骨厚度进行准确测量，必要时可通过调节定位钉插入筛板的位置来精确量化的调整截骨方向和厚度，通过选择不同角度的定位钉来调节截骨面在矢状面上的角度，达到术前设计要求，最终实现个性化精准的TKA截骨，本发明采用的是髓外定位技术，避免对股骨髓腔内的干扰，减少术中出血，提高手术疗效，降低手术风险。

Description

一种股骨远端截骨定位导向装置及其定位方法

技术领域

本发明涉及手术器械领域，尤其涉及一种股骨远端截骨定位导向装置及其定位方法。

背景技术

人工膝关节置换术对恢复下肢对线有严格要求。若术后下肢对线不良，可造成假体关节面应力分布异常，进而导致局部假体应力集中而加速磨损，增加假体松动的风险。假体旋转对位异常则会导致髌骨轨迹异常，屈伸间隙不平衡，增加术后关节屈伸功能异常，疼痛不适以及加速假体磨损的风险，术中准确定位截骨以及假体安装是重建理想下肢对线和恢复合适的假体旋转对位的关键。

术中确定股骨远端截骨方向主要有3种技术：髓内定位技术、计算机辅助导航定位技术和个性化截骨导板定位技术。股骨髓内定位技术是目前最为常用的方法，其定位原理是利用股骨髓内杆指示股骨远端髓腔轴线的方向判断股骨机械力线的方向，进而确定远端截骨的方向。因此，对于髓内定位技术的操作关键点有2个：准确的术前分析股骨机械轴线与股骨远段髓腔轴线之间的夹角大小，以及确保术中股骨髓内杆准确指示远段解剖轴线的方向。术中操作时，正确插入股骨髓内杆能够准确指示股骨远段解剖轴的方向，术者需要认识并清楚引起髓内杆位置偏差的操作误区，主要包括扩髓的入口位置、方向、深度以及直径。另外，发明人发现术前测量的股骨外翻角的大小受患者照片时股骨旋转的角度影响较大，对于术前测量截骨角度可以产生的最大偏差可以大于3度，在不同旋转位置时，对股骨远端内外髁截骨厚度差的测量值无显著影响。因此，股骨远端内外髁截骨厚度差可以作为全膝关节置换术前一项较可靠的测量参数，指导术中截骨定位。因此，结合上文所述的产生误差的因素，传统股骨髓内定位方法的存在产生误差的较大潜在风险。临床研究也发现基于股骨髓内定位技术的股骨假体安装位置出现偏差的风险较高。此外，股骨髓内定位技术需往股骨髓腔内插入长约30cm的髓内定位杆，操作过程中会导致髓腔内出血，脂肪栓塞等并发症，对于合并股骨干远端畸形或髓腔闭塞的患者，难以应用传统股骨髓内定位技术。

对于新兴的计算机导航技术能够显著提高膝关节置换术的截骨精确度，然而该技术对设备要求高，故限制了该技术的广泛应用。对于3D打印个体化截骨导板定位技术，随着3D打印技术在医疗行业应用开拓，目前该技术的应用越来越广泛，有研究认为该技术与传统器械定位技术相比截骨精度上并无显著优势，但相对增加了医疗成本。其主要原因在于目前3D打印导板设计和相关配套手术器械的设计上相对封闭，缺乏能够根据术中实际情况适当调节和检查核实的手术工具，从而影响了其手术精度，和可操控性。

为解决上述这些临床问题，有必要发明一种利用股骨髓外定位技术的股骨远端截骨装置及方法。

发明内容

有鉴于此，有必要针对上述的问题，提供一种股骨远端截骨定位导向装置及其定位方法。

一种股骨远端截骨定位导向装置，包含定位器和测量器，所述定位器包含第一定位板、筛板、股骨切槽、连接块、截骨导向块、固定钉和定位钉，所述测量器包含第一测量板、第二测量板和推进螺母；

所述第一定位板包含第一底板和设有竖直第一钉孔的第一竖直板，所述第一底板与第一竖直板垂直；所述筛板包含第二竖直板、两个筛孔侧板，两个筛孔侧板的一端垂直设置第二竖直板，所述第二竖直板与第一竖直板可拆卸连接，筛孔侧板用于插入定位钉；

所述股骨切槽上开设有贯穿的定位槽和切面指示槽，定位槽用于插入定位钉和连接块，切面指示槽用于插入第一测量板的端板；

连接板的两侧设有第二钉孔，第二钉孔用于插入固定钉，连接板可插入定位槽及两个筛孔侧板之间的间隔中；

截骨导向块包含股骨锯槽、第三钉孔和斜钉孔；

所述第一测量板包含螺杆和位于螺杆一端的端板，所述螺杆设有外螺纹，推进螺母设有内螺纹，第二测量板与推进螺母可旋转连接后套设于第一测量板外。

优选地，所述每个筛孔侧板上设有1-4列平行孔槽。

优选地，多列孔槽错位设置。

优选地，相邻两列孔槽中相邻孔位相差0.5-1mm。

优选地，所述第二竖直板上设有横向的凸块或凹槽，相应的所述第一竖直板上设有匹配的凹槽或凸块，凹槽与凸块配合使第二竖直板可相对于第一竖直板左右移动。

优选地，所述第二竖直板上设有第二磁铁，相应的所述第一竖直板上设有匹配的第一磁铁，第二磁铁与第一磁铁配合使第二竖直板可相对于第一竖直板左右移动。

优选地，所述定位钉包含钉体、端部和挡板，所述挡板位于钉体和端部之间。

优选地，所述定位钉还包含限位块，所述限位块设于挡板与端部交接处钉体倾斜方向一侧。

优选地，定位钉的倾斜角度为0-10°。

优选地，所述第二钉孔为弧形通孔。

上述股骨远端截骨定位导向装置的定位方法，包含以下步骤：

S1、将第一定位板摆放在股骨远端皮质骨前表面，沿第一竖直板所在平面向两个第一钉孔内各打入一枚短固定钉，将筛板的两个筛孔侧边朝向关节侧，使第二竖直板与第一竖直板可拆卸连接；向两个筛孔侧板上各插入一个倾斜角为α的定位针，将股骨切槽中的定位槽穿过两个定位钉的钉体；

S2、将测量器中第一测量板的端板插入切面指示槽中，通过调整推进螺母和第二测量板的位置测量股骨内髁和股骨外髁的截骨厚度，并调整定位针在筛孔侧板上的位置，直至测得的股骨内外髁的截骨厚度差与待截厚度一致；

S3、将连接块插入定位槽和两个筛孔侧板之间的间隔中，向第二钉孔内打入长固定钉，取下连接块、股骨切槽和筛板；

S4、将截骨导向板上的第三钉孔套在长固定钉的外露部分，再次使用测量器测量股骨内外髁的截骨厚度，准确无误后向斜钉孔内打入斜钉固定截骨导向块。

优选地，所述α为0-10°。

与现有技术相比，本发明股骨远端截骨定位导向装置及其定位方法具有如下有益效果：本发明可对截骨厚度进行准确测量，必要时可通过调节定位钉插入筛板的位置来精确量化的调整截骨方向和厚度，通过选择不同角度的定位钉来调节截骨面在矢状面上的角度，达到术前设计要求，最终实现个性化精准的TKA截骨，本发明采用的是髓外定位技术，避免对股骨髓腔内的干扰，减少术中出血，提高手术疗效，降低手术风险。

附图说明

图1为实施例1中第一定位板结构示意图。

图2为实施例1中筛板结构示意图。

图3为实施例1中股骨切槽结构示意图。

图4为实施例1中连接块结构示意图。

图5为实施例1中截骨导向块结构示意图。

图6为实施例1中定位钉结构示意图。

图7为实施例1测量器结构示意图图。

图8为定位方法图示一。

图9为定位方法图示二。

图10为定位方法图示三。

图11为定位方法图示四。

图12为定位方法图示五。

图13为定位方法图示六。

图14为定位方法图示七。

附图标记为：

第一定位板1，筛板2，股骨切槽3，连接块4，截骨导向块5，定位钉7，测量器8，第一测量板81，第二测量板82，推进螺母83，第一竖直板11，第一底板12，第一钉孔13，第二竖直板21，筛孔侧板22，孔槽23，凹槽24，定位槽31，切面指示槽32，板体41，第二钉孔42，侧翼43，股骨锯槽51，第三钉孔52，斜钉孔53，短固定钉61，长固定钉62，斜钉63，钉体71，挡板72，端部73，限位块74。

具体实施方式

为了更好的说明本发明，下面结合附图和具体实施方式做进一步说明。本发明中的筛板、截骨导向块等部件，可以制作成不同的型号，在使用时根据具体情况选用。

实施例1

如图1-7所示，一种股骨远端截骨定位导向装置，包含定位器和测量器。所述定位器包含第一定位板1、筛板2、股骨切槽3、连接块4、截骨导向块5、固定钉6和定位钉7。所述测量器8包含第一测量板81、第二测量板82和推进螺母83。

所述第一定位板1整体呈L形，包含设有两个竖直第一钉孔13的第一竖直板11和与第一竖直板11垂直的第一底板12。所述筛板2包含第二竖直板21、两个筛孔侧板22，两个筛孔侧板22的一端垂直设置第二竖直板21，所述第二竖直板21与第一竖直板11可拆卸连接，筛孔侧板22用于插入定位钉7，两个筛孔侧板22之间具有间隔。每个筛孔侧板22上设有三列孔槽23，每列孔槽包含多个筛孔，相邻孔槽错位排列，相邻孔槽中相邻的筛孔相差0.8mm，可以精确调节截骨厚度。本实施例中第一竖直板11前表面设有条状凸块14，第二竖直板21后表面设有凹槽24，通过凸块14和凹槽24的配合，第一竖直板11和第二竖直板21可以左右滑动的可拆卸连接。

所述定位钉7包含钉体71、端部73、挡板72和限位块74，所述挡板72位于钉体71和端部73之间，所述限位块74设于挡板72与端部73交接处的钉体倾斜方向一侧。当端部73插入筛孔时，挡板72位于筛孔上方，防止钉体71滑入筛孔中，限位块74卡在两个筛孔之间，防止钉体旋转。

所述股骨切槽3上开设有贯穿的定位槽31和切面指示槽32，定位槽31用于插入定位钉7和连接块4，切面指示槽32用于插入第一测量板81的端板811。连接板4包含板体41，板体41的左右两侧各设有一个弧形第二钉孔42，第二钉孔42用于插入固定钉，连接板4可插入定位槽31及两个筛孔侧板22之间的间隔中。板体41前后两面各设有一个侧翼43，防止连接板4自定位槽内掉落。截骨导向块5近似等腰梯形，包含股骨锯槽51、两个第三钉孔52和一个斜钉孔53。

所述第一测量板81包含螺杆811和位于螺杆一端的端板812，所述螺杆811设有外螺纹和刻度，推进螺母83设有内螺纹和刻度，第二测量板82与推进螺母83可旋转连接后套设于第一测量板81外，通过推进螺母83在螺杆上的移动，带动第二测量板82移动，可以读出测量厚度。

在使用本发明股骨远端截骨定位导向装置定位之前，首先利用患者术前下肢全长X光照片、膝关节CT数据，计算当股骨远端截骨平面垂直于股股机械的线时股骨内髁和股骨外髁所需的截骨厚度作为待截厚度；并计算在矢状面上股骨机械力线与股骨前皮质表面所呈的夹角α，所述α为0-10°。之后使用本发明股骨远端截骨定位导向装置的定位方法，如图8-14所示包含以下步骤：

S1、将第一定位板摆放在股骨远端皮质骨前表面，沿第一竖直板所在平面向两个第一钉孔内各打入一枚短固定钉61，将筛板的两个筛孔侧边朝向关节侧，使第二竖直板与第一竖直板可拆卸连接；向两个筛孔侧板上各插入一个倾斜角为α的定位针7，将股骨切槽中的定位槽穿过两个定位钉7的钉体；

S2、将测量器中第一测量板的端板插入切面指示槽中，通过调整推进螺母和第二测量板的位置测量股骨内髁和股骨外髁的截骨厚度，并调整定位针在筛孔侧板上的位置，直至测得的股骨内外髁的截骨厚度差与待截厚度一致；

S3、将连接块插入定位槽和两个筛孔侧板之间的间隔中，向第二钉孔内打入长固定钉62，取下连接块、股骨切槽和筛板；

S4、将截骨导向块上的第三钉孔套在长固定钉62的外露部分，再次使用测量器测量股骨内外髁的截骨厚度，准确无误后向斜钉孔内打入斜钉63固定截骨导向块，股骨锯槽对应的平面A为截骨平面。

实施例2

本实施例中股骨远端截骨定位导向装置，包含定位器和测量器。所述定位器包含第一定位板1、筛板2、股骨切槽3、连接块4、截骨导向块5、固定钉6和定位钉7。所述测量器8包含第一测量板81、第二测量板82和推进螺母83。

所述第一定位板1整体呈L形，包含设有竖直第一钉孔13的第一竖直板11和与第一竖直板11垂直的第一底板12。所述筛板2包含第二竖直板21、两个筛孔侧板22，两个筛孔侧板22的一端垂直设置第二竖直板21，所述第二竖直板21与第一竖直板11可拆卸连接，筛孔侧板22用于插入定位钉7，两个筛孔侧板22之间具有间隔。每个筛孔侧板22上设有三列孔槽23，每列孔槽包含多个筛孔，相邻孔槽错位排列，相邻孔槽中相邻的筛孔相差0.8mm，可以精确调节截骨厚度。本实施例中第一竖直板11前表面设有第一磁铁，第二竖直板21后表面设有第二磁铁，通过第一磁铁和第二磁铁的配合，第一竖直板11和第二竖直板21可以左右滑动的可拆卸连接。

所述定位钉7包含钉体71、端部73和挡板72，所述挡板72位于钉体71和端部73之间。当端部73插入筛孔时，挡板72位于筛孔上方，防止钉体71滑入筛孔中。

所述股骨切槽3上开设有贯穿的定位槽31和切面指示槽32，定位槽31用于插入定位钉7和连接块4，切面指示槽32用于插入第一测量板81的端板811。连接板4包含板体41，板体41的左右两侧各设有一个第二钉孔42，第二钉孔42用于插入固定钉，连接板4可插入定位槽31和两个筛孔侧板22之间的间隔中。板体41前后两面各设有一个侧翼43，防止连接板4自定位槽内掉落。截骨导向块5近似等腰梯形，包含股骨锯槽51、两个第三钉孔52和一个斜钉孔53。

所述第一测量板81包含螺杆811和位于螺杆一端的端板812，所述螺杆811设有外螺纹和刻度，推进螺母83设有内螺纹和刻度，第二测量板82与推进螺母83可旋转连接后套设于第一测量板81外，通过推进螺母83在螺杆上的移动，带动第二测量板82移动，可以读出测量厚度。

在使用本发明股骨远端截骨定位导向装置定位之前，首先利用患者术前下肢全长X光照片、膝关节CT数据，计算当股骨远端截骨平面垂直于股股机械的线时股骨内髁和股骨外髁所需的截骨厚度作为待截厚度；并计算在矢状面上股骨机械力线与股骨前皮质表面所呈的夹角α。之后使用本发明股骨远端截骨定位导向装置的定位方法，包含以下步骤：

S1、将第一定位板摆放在股骨远端皮质骨前表面，沿第一竖直板所在平面向两个第一钉孔内各打入一枚短固定钉，将筛板的两个筛孔侧边朝向关节侧，使第二竖直板与第一竖直板可拆卸连接；向两个筛孔侧板上各插入一个倾斜角为α的定位针，将股骨切槽中的定位槽穿过两个定位钉的钉体；

S2、将测量器中第一测量板的端板插入切面指示槽中，通过调整推进螺母和第二测量板的位置测量股骨内髁和股骨外髁的截骨厚度，并调整定位针在筛孔侧板上的位置，直至测得的股骨内外髁的截骨厚度差与待截厚度一致；

S3、将连接块插入定位槽和两个筛孔侧板之间的间隔中，向第二钉孔内打入长固定钉，取下连接块、股骨切槽和筛板；

S4、将截骨导向块上的第三钉孔套在长固定钉的外露部分，再次使用测量器测量股骨内外髁的截骨厚度，准确无误后向斜钉孔内打入斜钉固定截骨导向块。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种股骨远端截骨定位导向装置，其特征在于，包含定位器和测量器，所述定位器包含第一定位板、筛板、股骨切槽、连接块、截骨导向块、固定钉和定位钉，所述测量器包含第一测量板、第二测量板和推进螺母；

所述第一定位板包含第一底板和设有竖直第一钉孔的第一竖直板，所述第一底板与第一竖直板垂直；所述筛板包含第二竖直板、两个筛孔侧板，两个筛孔侧板的一端垂直设置第二竖直板，所述第二竖直板与第一竖直板可拆卸连接，筛孔侧板用于插入定位钉；

所述股骨切槽上开设有贯穿的定位槽和切面指示槽，定位槽用于插入定位钉和连接块，切面指示槽用于插入第一测量板的端板；连接板的两侧设有第二钉孔，第二钉孔用于插入固定钉，连接板可插入定位槽及两个筛孔侧板之间的间隔中；截骨导向块包含股骨锯槽、第三钉孔和斜钉孔；

所述第一测量板包含螺杆和位于螺杆一端的端板，所述螺杆设有外螺纹，推进螺母设有内螺纹，第二测量板与推进螺母可旋转连接后套设于第一测量板外；每个筛孔侧板上设有1-4列平行孔槽；

所述第二竖直板上设有第二磁铁，相应的所述第一竖直板上设有匹配的第一磁铁。

2.根据权利要求1所述的股骨远端截骨定位导向装置，其特征在于，多列孔槽错位设置。

3.根据权利要求2所述的股骨远端截骨定位导向装置，其特征在于，相邻孔槽中相邻孔位相差0.5-1mm。

4.根据权利要求1所述的股骨远端截骨定位导向装置，其特征在于，所述第二竖直板上设有横向的凸块或凹槽，相应的所述第一竖直板上设有匹配的凹槽或凸块。

5.根据权利要求1所述的股骨远端截骨定位导向装置，其特征在于，所述定位钉包含钉体、端部和挡板，所述挡板位于钉体和端部之间。

6.根据权利要求5所述的股骨远端截骨定位导向装置，其特征在于，所述定位钉还包含限位块，所述限位块设于挡板与端部交接处钉体倾斜方向一侧。

7.根据权利要求1所述的股骨远端截骨定位导向装置，其特征在于，定位钉的倾斜角度为0-10°。