CN107320153A - 一种胫骨内侧高位截骨术辅助工具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种胫骨内侧高位截骨术辅助工具，其包括截骨导向模板，该截骨导向模板包括主体，主体具有用于与胫骨平台内侧下方区域的曲面贴合的贴合曲面；该贴合曲面的相对面上设置有胫骨下方楔形截骨引导结构和胫骨结节下方截骨引导结构；主体的一侧设置有与胫骨结节的最高隆起点接触的第一定位爪；主体的上部设置有与胫骨平台内侧接触的第二定位爪和第三定位爪。通过个性化设计并定制符合患者情况的专用的本发明的截骨导向模板，医生使用这种专用的截骨导向模板，能够更快速地实施手术，减少手术时间，并且术中定位精确便捷，很大程度提高截骨精度，减少术中透视的次数，从而提高手术成功率，降低术中感染率和复发率。
Description
技术领域
本发明涉及医疗辅助设备领域，特别涉及一种胫骨内侧高位截骨术辅助工具。
背景技术
采用内侧开放楔胫骨高位截骨术(HTO)来治疗胫骨内翻畸形导致的膝关节内侧骨关节炎等疾病，对胫骨内侧高位楔形截骨，矫正下肢力线，能延缓关节退变，达到保膝的目的。
内侧开放楔HTO中分别沿A线(胫骨下方楔形截骨线)和B线(胫骨结节下方截骨线)进行截骨，其中A线以胫骨内侧平台下方35-40mm范围为起点，至腓骨头尖端；B线在人体矢状面与A线成110°左右的夹角；A线和B线的交点距离前方骨皮质10-20mm，内侧开放楔HTO对医生的操作技术要求很高。传统的内侧开放楔HTO中，医生凭借临床实践经验和现有测量工具来进行截骨手术操作，使得因操作者不同而导致截骨精度偏差，同时边手术边测量会导致手术时间变长，以及术中频繁进行X射线透视测量，增加了患者和术者的X射线暴露。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种胫骨内侧高位截骨术辅助工具，采用个性化设计的胫骨内侧高位截骨术辅助工具辅助医生更快速地实施手术，减少手术时间，并且术中定位精确便捷，很大程度提高截骨精度，减少术中透视的次数，从而提高手术成功率，降低术中感染率和复发率。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
一种胫骨内侧高位截骨术辅助工具，包括截骨导向模板，该截骨导向模板包括主体，主体具有用于与胫骨平台内侧下方区域的曲面贴合的贴合曲面；贴合曲面的相对面上设置有胫骨下方楔形截骨引导结构和胫骨结节下方截骨引导结构；主体的一侧设置有与胫骨结节的最高隆起点接触的第一定位爪；主体的上部设置有与胫骨平台内侧接触的第二定位爪和第三定位爪。
进一步地，胫骨下方楔形截骨引导结构为由主体的贴合曲面的相对面贯穿至贴合曲面的至少两个引导孔或截骨槽，胫骨结节下方截骨引导结构为由主体的贴合曲面的相对面贯穿至贴合曲面的至少两个引导孔或截骨槽。
进一步地，当胫骨下方楔形截骨引导结构和胫骨结节下方截骨引导结构均为截骨槽时，主体上还设置有用于将截骨导向模板固定在胫骨上的固定结构。
进一步地，引导孔的直径为1.5mm-5mm，引导孔的形状为圆形，引导孔的导向深度＞10mm，引导孔的导向方位为预设的目标方位。
进一步地，第一定位爪、第二定位爪和第三定位爪均为朝向胫骨弯曲且与胫骨外表面相适配的类弧形结构，第一定位爪、第二定位爪和第三定位爪的粗细均为2mm-10mm。
进一步地，截骨导向模板为有机材料或金属材料，截骨导向模板通过机加工或3D打印快速成型制得。
进一步地，主体上还设置有用于指示固定钢板螺钉孔位置的指示结构，该指示结构为指示孔或指示槽。
进一步地，本发明的胫骨内侧高位截骨术辅助工具，还包括用于在使用前述任一截骨导向模板辅助截骨后使截开的胫骨维持在预定斜度的楔形模板组或撑开器。
进一步地，楔形模板组包括多个楔形模板，楔形模板包括曲柄和设置在曲柄两端的楔形块，楔形块的最大厚度为5mm-20mm，楔形块的斜度为5°-20°。
进一步地，曲柄两端的两个楔形块的最大厚度和/或斜度不同。
由于采用以上技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益技术效果：
1.可以通过个性化设计并定制符合患者情况的专用的本发明的截骨导向模板，医生使用这种专用的截骨导向模板，结合使用楔形模板，能够更快速地实施手术，减少手术时间，并且术中定位精确便捷，很大程度提高截骨精度，减少术中透视的次数，从而提高手术成功率，降低术中感染率和复发率。
2.基于3D打印等快速成型技术，能快速制造出本发明的截骨导向模板，使得截骨术变得更简单、精确，成为HTO手术的发展趋势，具有广阔的应用前景。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：
图1是本发明的胫骨内侧高位截骨术辅助工具的示例性截骨导向模板的示意图；
图2是本发明的胫骨内侧高位截骨术辅助工具的另一示例性截骨导向模板的示意图；
图3是使用图1所示的示例性截骨导向模板的示意图；
图4是使用图2所示的示例性截骨导向模板的示意图；
图5是本发明的胫骨内侧高位截骨术辅助工具的示例性楔形模板的示意图；
图6是使用图5所示的楔形模板的示意图。
附图标记：
10-截骨导向模板 11-主体 12-第一定位爪 13-第二定位爪
14-第三定位爪 15-胫骨下方楔形截骨引导结构
16-胫骨结节下方截骨引导结构
20-楔形模板
31-第一区 32-第二区 33-第三区
具体实施方式
为了本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面对照附图结合实施例，为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用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参考图1和图2，根据本发明的一种胫骨内侧高位截骨术辅助工具，其包括截骨导向模板10，该截骨导向模板10包括主体11，主体11具有用于与胫骨平台内侧下方区域的曲面贴合的贴合曲面；该贴合曲面的相对面上设置有用于引导术者沿胫骨下方楔形截骨线进行截骨的胫骨下方楔形截骨引导结构15和用于引导术者沿胫骨结节下方截骨线进行截骨的胫骨结节下方截骨引导结构16；主体11的一侧设置有与胫骨结节的最高隆起点接触的第一定位爪12；主体11的上部设置有与胫骨平台内侧接触的第二定位爪13和第三定位爪14。优选地，上述贴合曲面为患者的骨骼解剖形态。
在实际应用中，能够通过个性化设计定制患者专用的本发明的截骨导向模板，即根据患者的胫骨形状、大小、损伤情况等制定手术方案，并根据手术方案设计上述贴合曲面、胫骨下方楔形截骨引导结构、胫骨结节下方截骨引导结构以及第一定位爪、第二定位爪和第三定位爪，从而得到符合患者情况的专用的截骨导向模板。医生使用这种专用的截骨导向模板，能够更快速地实施手术，减少手术时间，并且术中定位精确便捷，很大程度提高截骨精度，减少术中透视的次数，从而提高手术成功率，降低术中感染率和复发率。
如图1所示的胫骨内侧高位截骨术辅助工具的示例性截骨导向模板10中，胫骨下方楔形截骨引导结构15和胫骨结节下方截骨引导结构16均为由主体的贴合曲面的相对面贯穿至贴合曲面的两个引导孔，图中引导孔数量仅为示例，也可以为三个或多个引导孔，以增加导向的准确性。同样，为增加导向的准确地，引导孔可设置在相对于贴合曲面的相对面凸出的凸台上。其中，引导孔的直径为1.5mm-5mm，引导孔的形状为圆形，引导孔的导向深度＞10mm，引导孔的导向方位为预设的目标方位，引导孔的位置根据基于患者的胫骨形状、大小、损伤情况等制定的手术方案来确定。在本发明的一个优选实施例中，引导孔的直径为1.5mm，引导孔的形状为圆形，引导孔的导向深度为11mm；在本发明的另一个优选实施例中，引导孔的直径5mm，引导孔的形状为圆形，引导孔的导向深度为13mm。
分别采用至少两个引导孔作为截骨导向模版的胫骨下方楔形截骨引导结构和胫骨结节下方截骨引导结构，在使用时，首先在引导孔的引导下将克氏针打入胫骨，然后取下截骨导向模板并在克氏针的引导下进行截骨，截骨操作空间大，较灵活。
如图2所示的胫骨内侧高位截骨术辅助工具的示例性截骨导向模板10中，胫骨下方楔形截骨引导结构15和胫骨结节下方截骨引导结构16均为由主体的贴合曲面的相对面贯穿至贴合曲面的截骨槽，截骨槽的宽度与手术使用的摆锯相匹配，截骨槽的长度、斜度根据基于患者的胫骨形状、大小、损伤情况等制定的手术方案来确定。主体11上还设置有用于将截骨导向模板10固定在胫骨上的固定结构(未示出)。优选地，固定结构为固定钉以及与固定钉相匹配的孔。
分别采用截骨槽作为截骨导向模版的胫骨下方楔形截骨引导结构和胫骨结节下方截骨引导结构，在使用时，通过截骨导向模版上的固定结构将截骨导向模版固定在胫骨内侧，然后在截骨槽的引导下进行截骨手术，截骨精度高，手术时间短，对术者要求低。
在本发明的一个实施例中，胫骨下方楔形截骨引导结构15和胫骨结节下方截骨引导结构16不相同，即胫骨下方楔形截骨引导结构15为两个引导孔和胫骨结节下方截骨引导结构16为截骨槽，或者胫骨下方楔形截骨引导结构15为截骨槽和胫骨结节下方截骨引导结构16为两个引导孔。
如图1和图2所示，第一定位爪12、第二定位爪13和第三定位爪14均为朝向胫骨弯曲且与胫骨外表面相适配的类弧形结构，为了保证爪具有一定的刚性进行定位，第一定位爪12、第二定位爪13和第三定位爪14的粗细均为2mm-10mm。在本发明的一个优选实施例中，第一定位爪12、第二定位爪13和第三定位爪14的粗细均为10mm；在本发明的另一优选实施例中，第一定位爪12、第二定位爪13和第三定位爪14的粗细均为2mm；在本发明的又一优选实施例中，第一定位爪12的粗细为8mm、第二定位爪13的粗细为6mm、第三定位爪14的粗细为5mm。为了使定位更加稳定，第一定位爪12、第二定位爪13和第三定位爪14必须有一定的刚性。
本发明的截骨导向模板10由有机材料或金属材料制得。且本发明的截骨导向模板10通过机加工或3D打印快速成型以及其他快速成型制造技术制得。
由于3D打印快速成型技术能够快速且精确制造出产品，因此基于3D打印快速成型技术进行截骨导向模板的个性化设计和制造，使得截骨术变得更简单、精确，成为HTO手术的发展趋势，具有广阔的应用前景。
在本发明的一个实施例中，截骨导向模板10的主体11上还设置有用于指示固定钢板螺钉孔位置的指示结构，该指示结构为指示孔或指示槽。
使用本发明的截骨导向模板10辅助进行截骨手术的步骤包括：
(1)根据患者的胫骨形状、大小、损伤情况等制定手术方案，并根据手术方案设计贴合曲面、胫骨下方楔形截骨引导结构15、胫骨结节下方截骨引导结构16以及第一定位爪12、第二定位爪13和第三定位爪14，采用3D打印快速成型制得符合患者情况的专用的截骨导向模板10；
(2)确定胫骨结节最高隆起点和胫骨平台；
(3)使用第一定位爪12接触胫骨结节最高隆起点，使用第二定位爪13和第三定位爪14接触胫骨平台内侧，如图3所示，将胫骨平台内侧等分为第一区31、第二区32和第三区33，第一区31的起点为胫骨结节正上方，第三区33的止点为胫骨平台最内侧点，其中第二定位爪13位于第一区31和第二区32的交界处，接触内侧骨皮质，第三定位爪14位于第二区32和第三区33的交界处，接触内侧骨皮质，再使用模板的曲面尽量贴合骨皮质侧，从而实现精准的定位。
(4)当胫骨下方楔形截骨引导结构15和胫骨结节下方截骨引导结构16均为两个引导孔时(如图1和图3所示)，首先将克氏针打入胫骨下方楔形截骨引导孔至对侧骨皮质，然后将克氏针打入胫骨结节下方的截骨引导孔至穿透后取出，再取出截骨导向模板10，再将取出的克氏针沿着原穿透孔打入，使用摆锯在克氏针的引导下进行截骨，引导方向为手术方案预设的目标方位。
(5)当胫骨下方楔形截骨引导结构15和胫骨结节下方截骨引导结构16均为截骨槽时(如图2和图4所示)，人工或通过主体11上的固定结构使得截骨模板紧密固定在骨皮质侧，采用摆锯沿胫骨结节下方的截骨槽进行截骨，穿透骨皮质，然后采用摆锯沿胫骨下方楔形截骨槽按照手术方案的截骨深度进行截骨。
根据本发明的胫骨内侧高位截骨术辅助工具，还包括用于在使用前述截骨导向模板辅助截骨后使截开的胫骨维持在预定斜度的楔形模板组或撑开器。其中撑开器为市场上现有的产品，本发明提供了用于在截骨后使截开的胫骨维持在预定斜度的的楔形模板组。本发明的楔形模板组包括多个如图5所示的楔形模板20，楔形模板20包括曲柄和设置在曲柄两端的楔形块，楔形块的最大厚度为5mm-20mm，楔形块的斜度为5°-20°。曲柄两端的两个楔形块的最大厚度和/或斜度可以相同或不同。
为了直观看出楔形块的规格(即最大厚度和斜度)，在楔形块的楔形面上刻有代表该楔形块的厚度的数字，在楔形块的侧面上刻有代表该楔形块的斜度的数字。
如图6所示，使用本发明的截骨导向模板10辅助进行截骨后，根据所需角度选择楔形模板20，将楔形模板20插入截骨平面，以使截开的胫骨维持在预定角度，采用钢板进行内固定后，再取出楔形模板20。楔形模板20的曲柄能够便于手术中的塞入和取出，但该曲柄所在的方位不能干涉钢板的安装。
使用具有固定规格的楔形模版将截开的胫骨维持在预定斜度，能有效防止因截骨后矫正角度误差带来的手术失败或手术效果不能达到预期效果等不良后果的发生。
以上所述实施仅表达了本发明的实施方式，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 (10)
1.一种胫骨内侧高位截骨术辅助工具，其特征在于，包括截骨导向模板，所述截骨导向模板包括主体，所述主体具有用于与胫骨平台内侧下方区域的曲面贴合的贴合曲面；
所述贴合曲面的相对面上设置有胫骨下方楔形截骨引导结构和胫骨结节下方截骨引导结构；
所述主体的一侧设置有与胫骨结节的最高隆起点接触的第一定位爪；
所述主体的上部设置有与胫骨平台内侧接触的第二定位爪和第三定位爪。
2.如权利要求1所述的胫骨内侧高位截骨术辅助工具，其特征在于，所述胫骨下方楔形截骨引导结构为由所述主体的所述贴合曲面的相对面贯穿至所述贴合曲面的至少两个引导孔或截骨槽，所述胫骨结节下方截骨引导结构为由所述主体的所述贴合曲面的相对面贯穿至所述贴合曲面的至少两个引导孔或截骨槽。
3.如权利要求2所述的胫骨内侧高位截骨术辅助工具，其特征在于，当所述胫骨下方楔形截骨引导结构和所述胫骨结节下方截骨引导结构均为所述截骨槽时，所述主体上还设置有用于将所述截骨导向模板固定在胫骨上的固定结构。
4.如权利要求2所述的胫骨内侧高位截骨术辅助工具，其特征在于，所述引导孔的直径为1.5mm-5mm，所述引导孔的形状为圆形，所述引导孔的导向深度＞10mm，所述引导孔的导向方位为预设的目标方位。
5.如权利要求1所述的胫骨内侧高位截骨术辅助工具，其特征在于，所述第一定位爪、所述第二定位爪和所述第三定位爪均为朝向胫骨弯曲且与胫骨外表面相适配的类弧形结构，所述第一定位爪、所述第二定位爪和所述第三定位爪的粗细均为2mm-10mm。
6.如权利要求1所述的胫骨内侧高位截骨术辅助工具，其特征在于，所述截骨导向模板为有机材料或金属材料，所述截骨导向模板通过机加工或3D打印快速成型制得。
7.如权利要求1-6任一项所述的胫骨内侧高位截骨术辅助工具，其特征在于，所述主体上还设置有用于指示固定钢板螺钉孔位置的指示结构，所述指示结构为指示孔或指示槽。
8.如权利要求1所述的胫骨内侧高位截骨术辅助工具，其特征在于，还包括用于在使用所述截骨导向模板辅助截骨后使截开的胫骨维持在预定斜度的楔形模板组或撑开器。
9.如权利要求8所述的胫骨内侧高位截骨术辅助工具，其特征在于，所述楔形模板组包括多个楔形模板，所述楔形模板包括曲柄和设置在所述曲柄两端的楔形块，所述楔形块的最大厚度为5mm-20mm，所述楔形块的斜度为5°-20°。
10.如权利要求9所述的胫骨内侧高位截骨术辅助工具，其特征在于，所述曲柄两端的两个所述楔形块的最大厚度和/或斜度不同。
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