CN110693570B - 一种踝上截骨手术套装工具装置及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
一种踝上截骨手术套装工具装置。本发明是由截骨导板、内固定和临时固定工具三者装配成一体化组配式套装。该装配套装不需要术中临时选择内固定，不需要术中塑性，安装过程快速、简单，内固定安装和选择不过分依赖术者主观经验，安装完成后取下并丢弃套装中的截骨导板和临时固定工具，不用思考和担心内固定位置会受到之前临时内固定的影响。
Description
技术领域
本发明属于骨科手术工具领域，涉及一种踝上截骨手术套装工具装置及其制作方法。
背景技术
踝关节畸形十分复杂，涉及小腿、踝等多部位的延长、缩短、内翻、外翻、内旋、外旋、背屈和跖屈八个维度。目前常采用踝上截骨术来纠正踝关节力线，恢复踝关节正常解剖和受力，但是，现有技术使用传统手术固定工具难度很大，手术时间过长，术中过分依赖术者经验且不精确。
发明内容
为解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种踝上截骨手术套装工具装置及其制作方法。
为达到上述目的，本发明的技术方案为：
一种踝上截骨手术套装工具装置，所述套装工具包括截骨导板(1)、内固定(2)和临时固定工具(3)；
所述截骨导板有与目标骨质区域唯一匹配的贴面部分，依据该贴面能将截骨导板以唯一的方式贴合到骨表面上，截骨导板(1)设置有克氏针导向孔，以及用于对应截骨刀的截骨槽，克氏针导向孔位于截骨槽两侧，克氏针导向孔内设置有用于将截骨导板(1)固定在骨面上的克氏针；
所述临时固定工具在截骨后取出截骨导板沿克氏针方向安装至骨面，临时固定工具有与目标骨质区域唯一匹配的贴面部分，依据该贴面能将截骨导板以唯一的方式贴合到骨表面上，起到临时固定截骨端骨头的作用；
所述内固定在临时固定成左右两侧拆下后沿克氏针方向与骨面贴合，内固定以唯一的方位贴服骨面克氏针对应位置开孔，每个开孔在取下克氏针后植入螺钉。
进一步的，所述截骨导板(1)包括一体化打印的骨面贴合部(4)和截骨槽(5)。
进一步的，所述内固定(2)包括解剖钢板(6)和锁定螺钉(7)，所述解剖钢板(6)上设有与所述锁定螺钉(7)匹配的螺孔，所述解剖钢板(6)和所述锁定螺钉(7)通过所述螺孔连接。
进一步的，所述解剖钢板(6)采用钛合金材料制成。
进一步的，所述临时固定工具(3)包括克氏针孔部件(8)和骨性贴面部件(9)；克氏针孔部件和骨性贴面部件是一体化的，在通过增材制造一体化打印出来的。但通过设计，这两部分之间只通过很有限的连接杆(连接点)进行物理连接。在轻松打断各连接点后，可以很方便的分离这两个部分。
一种新型的踝上截骨手术套装工具装置的制作方法，包括以下步骤：
(1)提取患者CT资料，分析病情；
(2)计算机模拟截骨，并确定截骨方案；
(3)计算机设计截骨导板；
(4)依据截骨后的情况计算机设计内固定；
(5)依据内固定及患者截骨后骨骼情况设计临时固定工具；
(6)依据手术过程，将截骨导板、内固定和临时固定工具三者进行拟合，制成一体化且可组配式套装；
(7)在计算机上利用设计的工具按手术步骤进行计算机模拟手术，如果每个过程都没问题才能认为验证合格；验证完毕后使用增材制作方法进行制作；
(8)对截骨导板、内固定和临时固定工具三者装配成一体化组配式套装。
进一步的，所述步骤(1)具体为：将患者CT数据建模得到三维立体足踝多关节复杂畸形数字化模型，充分了解畸形情况，分析病情。
进一步的，步骤(7)中所述增材制作方法为3D打印。
相对于现有技术，本发明的有益效果为：
1、创新性地设计并制作了一套“一体化组配式套装”，临时固定后骨骼位置可靠，不过分依赖术者主观经验，不用思考和担心临时内固定位置会影响到之后的内固定植入，固定效果更好。
2、术前利用计算机三维手段完美还原疾病原始状态，且术前计划详细，手术预案准备充分，制作的踝上截骨手术套装工具装置，几乎完美符合患者的内固定，固定效果更好；使用该踝上截骨手术套装工具装置，不过分依赖术者主观经验，手术过程全程个性化、精准化，手术时间更快、手术步骤更简单、手术步骤和矫形位置更准确、手术安全性更高，且术中不用思考和担心临时内固定位置和内固定植入位置会互相影响；
3、内固定安装过程简单，快速(传统方法是将内固定安装到骨骼上，该新方法则是将套装其他部分去除后留下内固定)，不需要术中塑性，术前不需要大量准备内固定材料，而且术中极少需要透视。
附图说明
图1为本发明的组装示意图。
图2为本发明截骨导板的结构示意图。
图3为本发明内固定的结构示意图。
图4为本发明临时固定工具的结构示意图。
图5为本发明结构连接骨面的结构示意图。
图6为本发明截骨导板安装的结构示意图。
图7为本发明临时固定工具的拆开结构示意图。
1-截骨导板，2-内固定，3-临时固定工具，4-骨面贴合部，5-截骨槽，6-解剖钢板，7-锁定螺钉，8-克氏针孔部件，9-骨性贴面部件。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明技术方案做进一步详细描述：
实施例1新型的踝上截骨手术套装工具装置
如图1-7所示，一种新型的踝上截骨手术套装工具装置，所述套装工具是由截骨导板、内固定和临时固定工具组合而成，所述内固定和临时固定工具组合到截骨导板上。
其中，如图2所示，所述截骨导板包括骨面贴合部和截骨槽，其中，骨面贴合部是在术前通过测绘患者胫腓骨远端骨皮质的三维形貌后设计的，能够在术中以唯一的方位完美地贴在唯一一个骨性区域上；
而截骨槽则是按术前设计的截骨线方向设计的截骨导向槽，该槽可以引导或限定摆锯和骨刀以唯一的方位在术中进行踝上胫腓骨截骨动作；以上两个部分在术前设计时进行合并，便成为截骨导板工具。
其中，如图3所示，所述内固定包括解剖钢板和锁定螺钉；所述解剖钢板采用钛合金材料制成。解剖钢板其结构类似骨科解剖钢板材料，在术前计算机模拟手术设计时，在计算机上完成模拟踝上截骨手术后，将截骨远端摆至正常的方位后，得到矫形后的足踝骨性模型。然后依据解剖学知识和患者情况设计钢板附着部位，在此部位上依据患者骨的外貌形态设计数块(一般2-4块)解剖钢板，此钢板能完美地贴合患者胫腓骨截骨端周围骨骼表面，且按生物力学原理在钢板上设计个性化锁定螺钉孔。
解剖钢板设计完毕后用3D打印机使用钛合金等材料进行打印制作；再根据患者钢板覆盖的骨骼情况，顺着锁定螺钉孔测算所需要的锁定螺钉的尺寸(大小、长度等)，然后在已有的现成的已批量生产的螺钉里进行挑选，备用。
其中，如图4所示，所述临时固定工具包括克氏针孔部件和骨性贴面部件。在术前，在计算机上，将设计好的内固定钢板移除，并保留截骨矫形后的状态，然后依据前述解剖钢板的骨骼表面贴面及螺钉孔设计克氏针穿入方位。此时，务必保持所有设计的克氏针的方向是平行的，再依据这些克氏针设计临时复位工具。克氏针孔部件是用来做克氏针的导向器的，一般含有内径稍粗于克氏针的针孔；骨性贴面部件是在术前通过测绘截骨矫形复位后的患者胫腓骨远端骨皮质的三维形貌后个性化设计的，能够在术中以唯一的方位完美地贴在唯一一个骨性区域上。
实施例2新型的踝上截骨手术套装工具装置的制作方法
(1)提取患者CT资料，将患者跟骨骨折的CT数据建模得到“三维立体足踝多关节复杂畸形数字化模型”，充分了解畸形情况，分析病情；
(2)在计算机上对建模模型实施模拟截骨，并确定截骨方案；
(3)计算机设计截骨导板；
(4)依据截骨后的情况计算机设计内固定；
(5)依据内固定及患者截骨后骨骼情况设计临时固定工具；
(6)依据手术过程，将截骨导板、内固定和临时固定工具三者进行拟合，制成一体化且可组配式套装；
(7)验证完毕后使用3D打印等增材制作方法进行制作；
(8)对截骨导板、内固定和临时固定工具三者装配成一体化组配式套装。
实施例3新型的踝上截骨手术套装工具装置的使用方法
首先，按传统方法，麻醉、切开并暴露手术区域，如图5，安装截骨导板、内固定和临时固定工具的新型的踝上截骨手术套装工具装置，精确截骨，截骨后，将内固定和临时固定工具组合到截骨导板上组成一体化组配式套装，按照套装中临时固定工具进行固定，将内固定安装到骨骼上，取下并丢弃套装中的截骨导板和临时固定工具，检查，内固定位置满意，内固定固定牢靠后，植骨、缝合完成手术。
套装第一部分(截骨导板)，将截骨导板贴合在截骨区域，然后用2根克氏针穿过导板上的克氏针导向柱，钉入胫骨后固定导板，因为截骨导板的骨面贴合部只能以唯一的方位与胫骨目标骨性区域相结合，所以之后可以按术前计划达到精准截骨。
套装第二部分(临时固定导板)，保留截骨时的2根克氏针，然后将临时固定导板的克氏针柱套入克氏针，之后安装好，当临时固定导板安装完毕后，截骨近端和截骨远端也就被桥接并固定牢靠了。
套装第三部分(个性化制作的钢板)，保留临时固定时的2根克氏针，然后将临时固定导板打开并拆除，之后套入钢板，此时钢板只能以唯一的方位装入，然后按术前计划植入螺钉，完成手术。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (3)
1.一种踝上截骨手术套装工具装置，其特征在于，所述套装工具包括相互配合连接的截骨导板(1)、临时固定工具(3)和内固定(2)； 所述截骨导板(1)有与目标骨质区域唯一匹配的贴面部分，依据该贴面能将截骨导板(1)以唯一的方式贴合到骨表面上，截骨导板(1)设置有克氏针导向孔，以及用于对应截骨刀的截骨槽(5)，克氏针导向孔位于截骨槽两侧，克氏针导向孔内设置有用于将截骨导板(1)固定在骨面上的克氏针； 所述临时固定工具(3)在截骨后取出截骨导板沿克氏针方向安装至骨面，临时固定工具(3)有与目标骨质区域唯一匹配的贴面部分，依据该贴面能将截骨导板以唯一的方式贴合到骨表面上，起到临时固定截骨端骨头的作用； 所述内固定(2)在临时固定成左右两侧拆下后沿克氏针方向与骨面贴合，内固定以唯一的方位贴服骨面克氏针对应位置开孔，每个开孔在取下克氏针后植入螺钉；
所述截骨导板(1)包括一体化打印的骨面贴合部(4)和截骨槽(5)；
所述临时固定工具(3)包括克氏针孔部件(8)和骨性贴面部件(9)；克氏针孔部件和骨性贴面部件是一体化的，在通过增材制造一体化打印出来的；克氏针孔部件和骨性贴面部件可拆卸连接。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述内固定(2)包括解剖钢板(6)和锁定螺钉(7)，所述解剖钢板(6)上设有与所述锁定螺钉(7)匹配的螺孔，所述解剖钢板(6)和所述锁定螺钉(7)通过所述螺孔连接。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：所述解剖钢板(6)采用钛合金材料；解剖钢板设计完毕后用3D打印机使用钛合金材料进行打印制作。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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