CN108542491A - 腕舟骨经皮置钉术用3d定位装置及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种腕舟骨经皮置钉术用3D定位装置及其制作方法，其中，该3D定位装置包括经3D打印形成的面板、底板及导针嘴，面板具有与手腕部掌面皮纹相适配的第一型腔，底板具有与手腕部背面相适配的第二型腔；面板与底板活动连接，第一型腔与第二型腔上下相对；导针嘴形成于面板上且具有与第一型腔相通的导针通道，所述导针通道被构造成可引导导针从舟骨结节穿至舟骨近极。根据本发明提供的经皮置钉术用定位装置，可辅助导针及螺钉准确置入舟骨。应用该定位装置置钉固定腕舟骨骨折具有微创、精准、缩短手术时间、减少因反复透视或拍片所引起的放射性损伤等优点。

Description

腕舟骨经皮置钉术用3D定位装置及其制作方法

技术领域

本发明涉及骨科手术用器具，尤其涉及一种腕舟骨经皮置钉术用3D定位装置及其制作方法。

背景技术

腕舟骨是八块腕骨之一，膨大的远端、近端分别称远、近极，狭窄的中间称为腰部，这种独特的解剖形态使其成为腕骨中骨折发病率是最高的一个。腕舟骨骨折约占腕骨骨折的80％，而腰部约占舟骨骨折70％-80％。

舟骨的不规则形态使其骨折线在普通X线平片中易被遮挡而造成漏诊，加之其比较独特的血供系统，近端折块的坏死率和骨折不愈合率高，所以，直到现在围绕腕舟骨骨折的研究和讨论仍然是手外科领域的热点。

迄今为止关于治疗，从固定体位、时限到固定物选择，从闭合复位外固定到切开复位内固定，无一不存在着巨大的分歧，但整体治疗可分为：

①新鲜稳定骨折：闭合复位石膏外固定为传统方法。

该方法所需固定时间长、病人舒适度差、易造成腕关节僵硬。

②新鲜不稳定骨折以及陈旧性骨折：以手术治疗为宜，手术又分为切开复位克氏针螺钉内固定和经皮穿钉内固定。

其中，切开复位内固定术虽可使舟骨骨折达到解剖复位，但因需切开关节囊、广泛剥离组织，局部损伤大，干扰了舟骨的血运，易引起骨折延迟愈合或骨不连。

一种新的经皮置钉固定无移位的新鲜舟骨骨折技术逐渐被用于临床。此方法未破坏舟骨正常血运，减少了对关节囊及周围软组织的损伤，空心加压螺钉还可使骨折端纵向加压，有利于骨折端的稳定，可避免长时间外固定。此外，术后桡腕关节关节炎炎的发生率更低。

然而，相关技术中的经皮置钉固定，仍然存在手术需不断行X线透视，手术麻醉时间长，对舟骨和腕部软组织损伤较大，螺钉位置植入不佳，手术经验技巧要求高等难点及缺点。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决置钉位置不准、反复置钉引起的舟骨及软组织损伤、术中反复拍片等相关技术问题。为此，本发明的一个目的在于提出一种腕舟骨经皮置钉术用3D定位装置。

本发明的另一个目的在于提出一种腕舟骨经皮置钉术用3D定位装置制作方法。

为实现上述目的，根据本发明实施例的腕舟骨经皮置钉术用3D定位装置，包括：

经3D打印形成的面板和底板，所述面板具有与手腕部的掌面皮纹相适配的第一型腔，所述底板具有与手腕部的背面相适配的第二型腔；所述面板与所述底板活动连接，所述第一型腔与所述第二型腔上下相对；

导针嘴，所述导针嘴形成于所述面板上且具有与所述第一型腔相通的导针通道，所述导针通道被构造成可引导导针从舟骨结节穿至舟骨近极。

根据本发明实施例提供的腕舟骨经皮置钉术用3D定位装置具有以下优点：

1)将3D打印制作的腕舟骨经皮置钉术用3D定位装置应用于腕舟骨骨折，操作步骤固定、简单，只需术者术中将腕舟骨经皮置钉术用3D定位装置的底板和面板紧密贴合于腕部皮肤表面(手腕部的掌面和背面)，就能准确定位，同时，能确保导针及螺钉准确置入。

2)缩短手术时间，减少关节囊等组织损伤，减少放射性损伤，同时降低了麻醉风险，为患者实施“个体化”手术，能提高治疗效果。

3)腕舟骨经皮置钉术用3D定位装置，采用3D打印技术设计，其设计用时不长，费用不高，能够满足临床要求，甚至可以满足急诊手术需要，易于普及与推广。

4)随着3D打印技术的普及，制作成本及难度逐渐降低，减少患者经济负担，可为医生多提供一项安全保障，提高其技术水平，减少患者并发症。

另外，根据本发明上述实施例的腕舟骨经皮置钉术用3D定位装置还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述导针通道自手腕掌掌侧向手腕背侧的方向从远端至近端倾斜。

根据本发明的一个实施例，所述面板的两侧均设有第一轴套，所述底板的两侧均设有第二轴套，所述面板和底板的两侧均通过一穿过所述第一轴套及第二轴套的插销固定。

另一方面，根据本发明实施例的腕舟骨经皮置钉术用3D定位装置制作方法，应用于如上所述的腕舟骨经皮置钉术用3D定位装置，其特征在于，包括：

对手部进行薄层CT平扫，层距0.6-1.0mm，以获得腕关节骨与软组织的数据；

根据所述腕关节骨与软组织的数据进行三维建模，并结合合舟骨位置、形状、骨折线位置及方向，确定导针置入位置、角度方向及进针长度，进而形成3D模型；

将所述3D模型导入3D打印机，利用3D打印机分别打印形成所述面板及底板；

将所述述面板及底板装配形成所述腕舟骨经皮置钉术用3D定位装置。

根据本发明实施例提供的腕舟骨经皮置钉术用3D定位装置制作方法，可以制作形成“个体化”的腕舟骨经皮置钉术用3D定位装置，并且，采用3D打印技术，其数据来源于独立个体，使得形成的经皮置钉术用定位装置与该个体完全配比，进而达到精准可靠的手术定位效果。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1是本发明实施例腕舟骨经皮置钉术用3D定位装置的结构示意图；

图2是本发明实施例腕舟骨经皮置钉术用3D定位装置的分解图；

图3是本发明实施例腕舟骨经皮置钉术用3D定位装置制作方法的流程图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”“轴向”、“周向”、“径向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是活动连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面参照附图详细描述本发明实施例的腕舟骨经皮置钉术用3D定位装置。

参照图1至图2所示，根据本发明实施例提供的的腕舟骨经皮置钉术用3D定位装置，包括面板10、底板20及导针嘴30。

具体的，面板10和底板20均是通过3D打印形成的，其中，面板10具有与手腕部的掌纹面相适配的第一型腔101，所述底板20具有与手腕部的背面相适配的第二型腔201。面板10与底板20活动连接，第一型腔101与所述第二型腔101上下相对，也就是说，面板10与底板20是可以相对活动的，例如面板10与底板20相扣合，当面板10与底板20扣合时，第一型腔101和第二型腔201上下相对，可以形成一个封闭的收容空间，该收容空间刚好与手腕部相适配。

导针嘴30形成于所述面板10上且具有与所述第一型腔101相通的导针通道301，所述导针通道301被构造成可引导导针从舟骨结节穿至舟骨近极。

也就是说，导针嘴30是用于将供导针穿入至第一型腔101中并引导导针刺入手腕部预定位置，该导针嘴30为中空结构，其内部形成有导针通道301，该导针通道301可以引导导针从舟骨结节穿至舟骨近极。

需要说明的是，由于该腕舟骨经皮置钉术用3D定位装置是用于个体化的手术中，而不同个体的手腕部形状及尺寸不尽相同，同时，骨折的骨折线也不尽相同，而本发明中，通过3D打印技术制作的面板10和底板20，均是在术前对对应的个体进行薄层CT平扫，进而得到精确的数据，所以，最后制作的面板10和底板20中第一型腔101及第二型腔201能够与该个体的手腕部的掌面和背面完全紧密贴合。对应的，导针嘴30的位置、角度方向、长度等也是根据扫描得到的数据进行确定的，所以，可以确保导针嘴30引导导针垂直穿入舟骨骨折线。

在具体使用时，可以将面板10与底板20相对活动，使得面板10与底板20形成打开状态，再将人体手腕部的背面放入至底板20的第二型腔201中，接着，将面板10关闭，使得人体手腕部的掌面收容在面板10的第一型腔101中，此时，手腕部的掌面和背面分别与第一型腔101和第二型腔201紧密贴合。接着，将导针从导针嘴30的导针通道301中穿入至手腕部中的舟骨，最后，取出导针，拧入合适长度的螺钉固定即可。

发明人经过长期临床试验发现：

1、尽可能使螺钉在舟骨内居中并与骨折线垂直对固定的牢固程度是有意义的。

2、舟骨的体积比较小，螺钉居中或不居中、与骨折线垂不垂直至关重要，其入针点间的差距很小，这提示临床医生的术中操作要特别精细，变换导针入针点时幅度要在2mm以内。

3、传统常规微创经皮置钉，常需要凭借导针定位、术者的个人经验及多次的X先透视观察来进行调整，增加了病人和手术人员放射性辐射次数、延长了手术时间。

4、手术技术难度较高，必须由熟悉舟骨解剖的专科医生完成，无论传统的掌侧入路还是背侧入路，都会对舟骨周围的韧带等软组织造成损害；螺钉如果穿透舟骨骨皮质后，对术后腕关节炎的发生有一定的影响。

根据本发明实施例提供的腕舟骨经皮置钉术用3D定位装置具有以下优点：

1)将3D打印制作的腕舟骨经皮置钉术用3D定位装置应用于舟骨骨折，操作步骤固定、简单，只要术者术中将腕舟骨经皮置钉术用3D定位装置的底板20和面板10紧密贴合手腕部皮肤表面(手腕部的掌面和背面)，就能准确定位，同时，能确保导针及螺钉准确置入。

2)缩短手术时间，减少关节囊等组织损伤，减少放射性损伤，同时降低了麻醉风险，为患者实施“个体化”手术，能提高治疗效果。

3)腕舟骨经皮置钉术用3D定位装置，采用3D打印技术设计，其设计用时不长，费用不高，能够满足临床要求，甚至可以满足急诊手术需要，易于普及与推广。

4)随着3D打印技术的普及，制作成本及难度逐渐降低，减少患者经济负担，可为医生多提供一项安全保障，提高其技术水平，减少患者并发症。

在本发明的一个实施例中，导针通道301自手腕掌侧至手腕背侧的方向从远端至近端倾斜，如此，方便于导针沿着能够准确穿入至舟骨，并起到可靠的内固定效果。

应当理解的是，由于该腕舟骨经皮置钉术用3D定位装置是用于个体化的手术中，而不同个体的手部形状、尺寸以及骨折线等不尽相同，所以，在面板和底板的制作中，可以根据个体的差异制作形态不尽相同面板和底板，例如面板和底板能够覆盖手腕部的长度、宽度及角度等、导针嘴的位置、长度及角度等、面板上的第一型腔的形状及尺寸、底板上的第二型腔的形状及尺寸等，对于不同的个体，均有所不同，具体可根据个体化需要选择，图1至图2仅作为示出的一个或几个示例，在此不作为对本发明的限制。

参照图2所示，在本发明的一些实施例中，面板10的两侧均设有第一轴套102，所述底板20的两侧均设有第二轴套202，所述面板10和底板20的两侧均通过一穿过所述第一轴套102及第二轴套202的插销40固定。

在具体使用时，先将人体手腕部的背面放入至底板20的第二型腔201中，再将面板10与底板20扣合，并将分别利用插销40插入至面板10和底板20两侧的第一轴套102和第二轴套202，如此，即可将面板10与底板20相对固定，人体手腕部的掌面即可与第一型腔101紧密贴合，背面即可与第二型腔201贴合，其结构简单，使用方便。

可以理解的是，面板与底板之间的活动连接方式也可以采用其他方式实现，例如面板与底板的一侧枢转连接，面板与底板的另一侧卡扣连接等。

参照图3所示，本发明实施例还提供了一种腕舟骨经皮置钉术用3D定位装置制作方法，应用于如上所述的腕舟骨经皮置钉术用3D定位装置，包括：

S10、对手部进行薄层CT平扫，层距0.6-1.0mm，以获得腕关节骨与软组织的数据。

S20、根据所述腕关节骨与软组织的数据进行三维建模，并结合舟骨位置、形状、骨折线位置及方向，确定导针置入位置、角度方向及进针长度，进而形成3D模型。

S30、将所述3D模型导入3D打印机，利用3D打印机分别打印形成所述面板10及底板20。

S40、将所述述面板10及底板20装配形成所述腕舟骨经皮置钉术用3D定位装置。

根据本发明实施例提供的腕舟骨经皮置钉术用3D定位装置制作方法，可以制作形成“个体化”的腕舟骨经皮置钉术用3D定位装置，并且，采用3D打印技术，其数据来源于独立个体，使得形成的腕舟骨经皮置钉术用3D定位装置与该个体完全配比，进而达到精准可靠的手术定位效果。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种腕舟骨经皮置钉术用3D定位装置，其特征在于，包括：

经3D打印形成的面板和底板，所述面板具有与手腕部掌面皮纹相适配的第一型腔，所述底板具有与手腕部背面相适配的第二型腔；所述面板与所述底板活动连接，所述第一型腔与所述第二型腔上下相对；

导针嘴，所述导针嘴形成于所述面板上且具有与所述第一型腔相通的导针通道，所述导针通道被构造成可引导导针从舟骨结节穿至舟骨近极。

2.根据权利要求1所述的腕舟骨经皮置钉术用3D定位装置，其特征在于，所述导针通道自手腕掌侧向手腕背侧的方向从远端至近端倾斜。

3.根据权利要求1所述的腕舟骨经皮置钉术用3D定位装置，其特征在于，所述面板的两侧均设有第一轴套，所述底板的两侧均设有第二轴套，所述面板和底板的两侧均通过一穿过所述第一轴套及第二轴套的插销固定。

4.一种腕舟骨经皮置钉术用3D定位装置制作方法，应用于权利要求1至3中所述的腕舟骨经皮置钉术用3D定位装置，其特征在于，包括：

对手部进行薄层CT平扫，层距0.6-1.0mm，以获得腕关节骨与软组织的数据；

根据所述腕关节骨与软组织的数据进行三维建模，并结合舟骨位置、形状、骨折线位置及方向，确定导针置入位置、角度方向及进针长度，进而形成3D模型；

将所述3D模型导入3D打印机，利用3D打印机分别打印形成所述面板及底板；

将所述述面板及底板装配形成所述腕舟骨经皮置钉术用3D定位装置。