CN111150527A - 一种tha手术导板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及医疗器械领域，特别是涉及一种THA手术导板及其构建方法。本发明提供一种THA手术导板模型的构建方法，包括：提供待修复部位的三维模型；基于髋臼表面及与之相邻的髂骨翼外侧表面构建导板本体；构建引导部，所述引导部包括引导孔，所述引导孔朝向髂骨翼外侧表面、且延伸方向与髋臼杯假体预期的朝向一致；基于髋臼表面的标记点构建定位孔，所述定位孔自导板本体外侧延伸至标记点；基于导板本体外侧，构建握持部。在THA手术过程中，本发明所提供的THA手术导板可以引导医生确定髋臼杯假体放置的位置与朝向，从而可以提升髋臼杯假体的放置精度，降低手术失败率，保证患者康复后收获更为舒适的生活体验。

Description

一种THA手术导板

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，特别是涉及一种THA手术导板及其构建方法。

背景技术

髋关节置换是一种缓解髋关节疼痛、矫正畸形、恢复和改善关节运动功能的治疗方法， 又称作人工髋关节置换(THA)，是利用人工假体取代病变关节，包含股骨部分和髋臼部分， 以达到重建患者髋关节的目的。对于髋臼侧，该手术的成功与否取决于术中髋臼杯假体植入 的位置和方向，即髋臼杯的前倾角、外展角、以及放置点。髋臼杯朝向是一个三维空间角度， 术中很大程度依赖于医生的经验，因此由于髋臼杯假体的位置和方向误差导致手术失败是 THA手术中一个重大的风险。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种THA手术导板及其构建方 法，用于解决现有技术中的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明一方面提供一种THA手术导板模型的构建方 法，包括：

提供待修复部位的三维模型，所述待修复部位的三维模型包括髋臼部三维模型和与之相 邻的髂骨翼外侧三维模型；

基于髋臼表面及与之相邻的髂骨翼外侧表面构建导板本体；

构建引导部，所述引导部包括引导孔，所述引导孔朝向髂骨翼外侧表面、且延伸方向与 髋臼杯假体预期的朝向一致；

基于髋臼表面的标记点构建定位孔，所述定位孔自导板本体外侧延伸至标记点；

基于导板本体外侧，构建握持部。

在本发明一些实施方式中，还包括：

提供髋关节三维模型，所述髋关节三维模型包括待修复部位的三维模型和股骨的三维模 型；

通过球形遮罩分隔髋臼部和股骨，以提供待修复部位的三维模型，所述球形遮罩的半径 与股骨头相匹配。

在本发明一些实施方式中，基于髋臼表面及与之相邻的髂骨翼外侧表面构建导板本体的 方法具体包括：

基于髋臼表面及与之相邻的髂骨翼外侧表面构建导板贴合面；

基于导板贴合面构建导板本体。

在本发明一些实施方式中，导板本体与髂骨翼外侧表面的贴合面积为1～3cm²。

在本发明一些实施方式中，所述导板本体填充于髋臼、且延伸至与髋臼相邻的髂骨翼外 侧表面。

在本发明一些实施方式中，所述引导部为圆柱体，所述引导孔的长度为2～5cm，所述引 导孔的孔径为1～3mm。

在本发明一些实施方式中，所述标记点位于髋臼中心，所述定位孔的孔径为3～8mm。

本发明另一方面提供一种THA手术导板的制备方法，所述方法包括：根据所述的THA 手术导板模型的构建方法构建获得的THA手术导板模型，制备THA手术导板。

本发明另一方面提供一种THA手术导板，由所述的THA手术导板模型的构建方法构建 获得、或由所述的THA手术导板的制备方法制备获得。

本发明另一方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处 理器执行时实现所述的THA手术导板模型的构建方法的步骤、或所述的THA手术导板的制 备方法的步骤。

本发明另一方面提供一种设备，包括：处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机程 序，所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述设备执行所述的THA手术 导板模型的构建方法的步骤、或所述的THA手术导板模型的制备方法的步骤。

本发明另一方面提供一种装置，所述装置包括：

三维模型提供模块，用于提供待修复的待修复部位的三维模型，所述待修复部位的三维 模型包括髋臼部三维模型和与之相邻的髂骨翼外侧三维模型；

导板贴合面构建模块，用于基于髋臼表面及与之相邻的髂骨翼外侧表面构建导板贴合面；

引导部构建模块，用于构建引导部，所述引导部包括引导孔，所述引导孔朝向髂骨翼外 侧表面、且延伸方向与髋臼杯假体的朝向一致；

定位孔构建模块，用于基于髋臼表面的标记点构建定位孔，所述定位孔自导板本体外侧 延伸至标记点；

握持部构建模块，用于基于导板本体外侧，构建握持部；

可选的，还包括：导板制备模块，用于根据构建获得的THA手术导板模型，制备THA手术导板。

附图说明

图1显示为本发明结构示意图。

图2显示为本发明结构示意图。

图3a显示为本发明实施例2术后结果示意图。

图3b显示为本发明实施例2术后结果示意图。

图4a显示为本发明实施例3术后结果示意图。

图4b显示为本发明实施例3术后结果示意图。

图5显示为本发明实施例髋关节中心定义及患侧髋臼股骨分离示意图。

图6显示为本发明实施例骨盆前平面与中矢面的定义示意图。

图7显示为本发明实施例截取区域与导板轮廓曲线示意图。

元件标号说明

1 导板本体

11 导板贴合面

12 导板外侧面

2 引导部

21 引导孔

3 定位孔

4 握持部

具体实施方式

本发明发明人经过大量探索性研究，提供了一种THA手术导板及其构建方法，所述THA 手术导板可以在手术过程中引导髋臼杯假体放置的位置与朝向，有效降低手术失败率，在此 基础上完成了本发明。

本发明第一方面提供一种THA手术导板模型的构建方法，包括：

S1)提供待修复部位的三维模型，所述待修复部位的三维模型包括髋臼部三维模型和与 之相邻的髂骨翼外侧三维模型；

S2)基于髋臼表面及与之相邻的髂骨翼外侧表面构建导板本体；

S3)构建引导部，所述引导部包括引导孔，所述引导孔朝向髂骨翼外侧表面、且延伸方 向与髋臼杯假体预期的朝向一致；

S4)基于髋臼表面的标记点构建定位孔，所述定位孔自导板本体外侧延伸至标记点；

S5)基于导板本体外侧，构建握持部。

本发明所提供的THA手术导板模型的构建方法，可以包括：提供待修复部位的三维模型， 所述待修复部位的三维模型包括髋臼部三维模型和与之相邻的髂骨翼外侧三维模型。所述待 修复部位的三维模型通常指需要进行THA手术的患者的骨体的三维模型，通常与股骨部分是 分离的，且至少需要包括髋臼部三维模型和一部分髂骨翼外侧三维模型，髂骨翼外侧三维模 型通常需要与髋臼部相邻。所述待修复部位的三维模型通常可以通过CT数据导入软件后获 得，具体可以是例如Mimics、slicer等软件。

本发明所提供的THA手术导板模型的构建方法，还可以包括：提供髋关节三维模型，所 述髋关节三维模型包括待修复部位的三维模型和股骨的三维模型；通过球形遮罩分隔髋臼部 和股骨，以提供待修复部位的三维模型。如上所述，所述待修复部位的三维模型通常与股骨 部分是分离的，而实际的由数据导入之后所获得的三维模型中，通常同时包括髋臼部和股骨 两部分，所以需要使用合适的方法将两部分分离。本发明中，发明人通过球形遮罩分隔髋臼 部和股骨，即使用一个半径与股骨头相匹配的球面或球体，置于髋臼中，所述球面或球体的 半径通常可以略大于股骨头的半径，而略小于髋臼的半径，从而可以有效地遮挡股骨头，并 将髋臼部与股骨进行分离，从而提供待修复部位的三维模型。

本发明所提供的THA手术导板模型的构建方法，还可以包括：基于髋臼表面及与之相邻 的髂骨翼外侧表面构建导板本体。所述导板本体通常填充于髋臼、且延伸至与髋臼相邻的髂 骨翼外侧表面，并为导板本体上的其他部件提供支撑作用。所述导板本体通常包括用于贴合 髋臼表面及与之相邻的髂骨翼外侧表面的贴合面，两处的贴合面整体上是可以相连接的。通 常来说，导板本体与髂骨翼外侧表面需要有合适的贴合面积，以保证可以在其上构建引导孔 等部件，例如，导板本体与髂骨翼外侧表面的贴合面积为1～3cm²、1～2cm²、或2～3cm²。在 本发明一优选实施方式中，基于髋臼表面及与之相邻的髂骨翼外侧表面构建导板本体的方法 具体包括：基于髋臼表面及与之相邻的髂骨翼外侧表面构建导板贴合面；基于导板贴合面构 建导板本体。所述导板贴合面通常与髋臼表面及与之相邻的髂骨翼外侧表面是相契合的，在 获得了导板贴合面以后，即可将导板贴合面朝合适方向(例如，延伸方向与髋臼开口方向可 以基本一致)延伸合适的距离，从而形成导板本体。由于导板贴合面是一个曲面，所以导板 贴合面上各点的延伸距离可以有所不同，在本发明一优选实施方式中，导板贴合面上与髂骨 翼外侧表面相契合的部分延伸距离相对较小，导板贴合面可以延伸至一特定平面，从而形成 合适厚度的导板本体。

在本发明中，获取导板贴合面的方法具体可以包括：获取贴合面投影基面，将贴合面投 影基面进行投影以获得导板贴合面。所述贴合面投影基面通常与髋臼开口的边缘是相匹配的， 所述贴合面投影基面的投影方向则通常与髋臼的开口方向是相匹配的。具体来说，贴合面投 影基面和其投影方向是可以被适当调整的，从而可以保证贴合面投影基面和其投影方向在投 影至髋臼表面和髂骨翼外侧表面之后，可以至少覆盖髋臼表面及所需的与之相邻的髂骨翼外 侧表面，从而可以通过所获得的投影面形成导板贴合面。例如，髋臼是基本近似于半圆的形 状，基于其开口的边缘可以形成一个平面，而贴合面投影基面则通常可以基本平行于该平面， 且位于髋臼的开口朝向的一侧，而贴合面投影基面的投影方向则可以与髋臼的开口方向是一 致的。

本发明所提供的THA手术导板模型的构建方法，还可以包括：构建引导部，所述引导部 包括引导孔，所述引导孔朝向髂骨翼外侧表面、且延伸方向与髋臼杯假体预期的朝向一致。 所述引导部通常用于在THA手术中引导髋臼杯假体的朝向。通常来说，在骨盆的坐标系中， 髋臼杯假体的朝向的前倾角可以为15～25°、15～20°、或20～25°，外展角可以为30～50°、 30～35°、35～40°、40～45°、或45～50°(骨盆坐标系具体的定义方法可以参照本申请实施 例部分)，在确定了髋臼杯假体实际摆放时的朝向以后，即可以根据髋臼杯假体的朝向，构 建引导部。所述引导部和引导孔通常朝向髂骨翼外侧表面，从而可以在THA手术中，在将 THA手术导板充分贴合于髋臼后，通过引导孔将针体(例如，刻蚀针)从引导孔插入髂骨翼 中，起到标注预设的髋臼杯假体朝向的作用，从而可以在置入髋臼杯假体时，保证髋臼杯假 体朝向的正确，在将髋臼杯假体放置到合适位置和角度以后，即可将针体取走。所述引导孔 通常直线延伸，且需要合适的长度，以保证在方向标注时的准确性，在本发明一具体实施例 中，所述引导部和/或引导孔可以为圆柱体，优选可以为同心的圆柱，所述引导孔的长度可以 为2～5cm、2～3cm、3～4cm、或4～5cm，所述引导孔的孔径可以为1～3mm、1～2mm、或2～3mm， 所述引导部的截面的直径可以为4～10mm、4～6mm、6～8mm、或8～10mm。

本发明所提供的THA手术导板模型的构建方法，还可以包括：基于髋臼表面的标记点构 建定位孔，所述定位孔自导板本体外侧延伸至标记点。所述定位孔通常用于在THA手术中对 髋臼中的标记点进行标记，在将THA手术导板充分贴合于髋臼后，可以通过定位孔，从导板 外侧对预设的髋臼表面(例如，标记点)进行标记。如上所述，在将THA手术导板充分贴合 于髋臼后，通过引导孔将针体从引导孔插入髂骨翼中，随后即可将THA手术导板取走，并在 髋臼表面的标记点上设置合适形状的第一标记，而在与该髋臼表面相对应的髋臼杯假体表面， 通常有与该标记物形状相配合的第二标记，从而可以在置入髋臼杯假体时，保证髋臼杯假体 位置的正确，例如，可以在髋臼表面上形成一个凹陷，而在对应位置的髋臼杯假体表面则设 置相匹配的突起。所述定位孔通常直线延伸，且其对应的标记点通常位于靠近髋臼中心的位 置，以便于假体位置的契合，且需要有一定的宽度以方便术中标记。定位孔的尺寸通常可以 根据髋臼实际大小可做调整，在本发明一具体实施例中，所述标记点可以位于髋臼中心，所 述定位孔的孔径可以为3～8mm、3～4mm、4～5mm、5～6mm、6～7mm、或7～8mm。

本发明所提供的THA手术导板模型的构建方法，还可以包括：基于导板本体外侧，构建 握持部。所述导板本体的一侧为导板贴合面，与其相对应的另一侧则为导板本体外侧，其上 可以构建握持部，以方便对导板进行取放。在本发明一具体实施例中，所述握持部可以为圆 柱体，所述握持部的截面的直径可以为4～10mm、4～6mm、6～8mm、或8～10mm，所述握持 部的高度(即对应握持部延伸方向的尺寸)可以为2～5cm、2～3cm、3～4cm、或4～5cm。

本发明第二方面提供一种THA手术导板的制备方法，所述方法包括：根据本发明第一方 面所提供的THA手术导板模型的构建方法构建获得的THA手术导板模型，制备THA手术导板。根据所述的模型制备获得THA手术导板的方法对于本领域技术人员来说应该是已知的，例如，可以采用3D打印等方法，再例如，3D打印过程中所使用的材料可以是光敏树脂等。

本发明第三方面提供一种THA手术导板，由本发明第一方面所提供的THA手术导板模 型的构建方法构建获得、或由本发明第二方面所提供的THA手术导板的制备方法制备获得。

如图1、图2所示，本发明提供一种THA手术导板，包括导板本体1，所述导板本体1包括导板贴合面11和导板外侧面12，导板贴合面11和导板外侧面12分别位于导板贴合面11的两侧，所述导板贴合面11用于贴合髋臼表面及与之相邻的髂骨翼外侧表面，还包括引导部2、定位孔3和握持部4，所述引导部2包括引导孔21，所述引导孔21自导板外侧延伸 至导板本体1的髂骨翼外侧表面贴合面，所述定位孔3自导板外侧面12延伸至导板本体1的 髋臼表面贴合面，所述握持部4位于导板外侧面12。本发明所提供的THA手术导板使用时， 可以将导板本体1的导板贴合面11充分贴合髋臼表面及与之相邻的髂骨翼外侧表面的贴合面，导板贴合面11通常包括髂骨翼外侧表面贴合面和髋臼表面贴合面，两处的贴合面整体上 是相连接的，随后通过引导孔将针体(例如，刻蚀针)从引导孔插入髂骨翼中，并通过定位 孔从导板外侧对预设的髋臼表面(例如，标记点)进行标记，由于引导部2和/或引导孔21的延伸方向与术中髋臼杯假体的预设朝向是一致，所以在取走导板以后，针体可以起到标注 预设的髋臼杯假体朝向的作用，从而可以在置入髋臼杯假体时，保证髋臼杯假体朝向的正确， 另外，可以在髋臼表面的标记点上设置合适形状的第一标记，而在与该髋臼表面相对应的髋 臼杯假体表面，通常有与该标记物形状相配合的第二标记，从而可以在置入髋臼杯假体时， 保证髋臼杯假体位置的正确。在将髋臼杯假体放置到合适位置和角度以后，即可将针体取走。

本发明所提供的THA手术导板中，所述导板本体1通常用于填充于髋臼、且延伸至与髋 臼相邻的髂骨翼外侧表面。所述导板本体1包括导板贴合面11和导板外侧面12，导板外侧 则对应导板外侧面12，所述导板贴合面11通常为曲面，其包括了与髋臼表面贴合的部分以 及与髋臼相邻的髂骨翼外侧表面贴合的部分，通常来说，导板贴合面11与髋臼表面贴合的部 分的面积与髋臼是相匹配的，而与髂骨翼外侧表面贴合部分则需要有合适的面积，以便于构 建引导部2，例如，导板贴合面11与髂骨翼外侧表面的贴合面积为1～3cm²、1～2cm²、或2～3cm²。 所述导板外侧面12的形状对于本领域技术人员来说是可以被调整的，其可以是曲面，也可以 平面，只要能够与导板贴合面11相配合，形成合适形状的导板本体1即可，例如，导板本体 1边缘的厚度通常可以为2～5mm、2～3mm、3～4mm、或4～5mm。

本发明所提供的THA手术导板中，如上所述，所述引导孔21用于引导髋臼杯假体的朝 向。所述引导孔通常直线延伸，且需要后合适的长度，以保证在方向标注时的准确性。例如， 所述引导部2可以为圆柱体，引导部2的高度(即对应引导部2延伸方向的尺寸)可以为2～5cm、 2～3cm、3～4cm、或4～5cm，引导部2的截面的直径可以为4～10mm、4～6mm、6～8mm、或 8～10mm，所述引导孔21的长度可以为2～5cm、2～3cm、3～4cm、或4～5cm，所述引导孔21的孔径可以为1～3mm、1～2mm、或2～3mm。

本发明所提供的THA手术导板中，所述定位孔3的位置通常与标记点(即髋臼中与髋臼 杯假体表面相对应的一个位置)是相匹配的，当THA手术导板充分贴合于髋臼以后，定位孔 3可以自导板本体外侧延伸至标记点。所述定位孔3通常直线延伸，且其对应的标记点通常 位于靠近髋臼中部的位置，即所述定位孔3位于导板贴合面11的开口位于导板贴合面11用 于贴合髋臼表面的部分的中部，以便于假体位置的契合，所述定位孔3通常还需要有一定的 宽度以方便术中标记。例如，所述定位孔3位于导板贴合面11的开口可以位于导板贴合面 11用于贴合髋臼表面的部分的中心，所述定位孔3的长度(即对应定位孔3延伸方向的尺寸) 通常与导板厚度是相对应的，孔径可以为3～8mm、3～4mm、4～5mm、5～6mm、6～7mm、或 7～8mm。

本发明所提供的THA手术导板中，所述握持部通常位于导板外侧面，用于握持导板以方 便对导板进行取放。所述握持部的形状对于本领域技术人员来说是可以被调整的，例如，所 述握持部可以为圆柱体，所述握持部的截面的直径可以为4～10mm、4～6mm、6～8mm、或 8～10mm，所述握持部的高度(即对应握持部延伸方向的尺寸)可以为2～5cm、2～3cm、3～4cm、 或4～5cm。

本发明第四方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于， 所述程序被处理器执行时实现本发明第一方面所提供的THA手术导板模型的构建方法的步 骤、或本发明第二方面所提供的THA手术导板的制备方法的步骤。

本发明第五方面提供一种设备，包括：处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机程 序，所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述设备执行本发明第一方面 所提供的THA手术导板模型的构建方法的步骤、或本发明第二方面所提供的THA手术导板 的制备方法的步骤。

本发明第六方面提供一种装置，所述装置可以包括：

三维模型提供模块，用于提供待修复部位的三维模型，所述待修复部位的三维模型包括 髋臼部三维模型和与之相邻的髂骨翼外侧三维模型；

导板本体构建模块，用于基于髋臼表面及与之相邻的髂骨翼外侧表面构建导板本体；

引导部构建模块，用于构建引导部，所述引导部包括引导孔，所述引导孔朝向髂骨翼外 侧表面、且延伸方向与髋臼杯假体的朝向一致；

定位孔构建模块，用于基于髋臼表面的标记点构建定位孔，所述定位孔自导板本体外侧 延伸至标记点；

握持部构建模块，用于基于导板本体外侧，构建握持部；

可选的，还包括：导板制备模块，用于根据构建获得的THA手术导板模型，制备THA手术导板。上述除导板制备模块以外，其他模块均可以通过计算机软件构建，导板制备模块具体可以是3D打印设备等。

本发明中，上述装置中各模块的运行原理可以参照如上所述的THA手术导板模型的构建 方法和/或THA手术导板的制备方法，在此不做赘述。

本发明所提供的THA手术导板可在术前对患者进行个性化的建模规划，可以基于患者的 特定区域进行个体化构建，并利用3D打印技术实现导板的成型。在THA手术过程中，本发 明所提供的THA手术导板可以引导医生确定髋臼杯假体放置的位置与朝向，从而可以提升髋 臼杯假体的放置精度，降低手术失败率，保证患者康复后收获更为舒适的生活体验。

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露 的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加 以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精 神下进行各种修饰或改变。

实施例1

1)髋关节的分割

基于患者术前CT图像对髋关节进行分割重建(使用Mimics软件)。利用球形遮罩发对 分割骨盆与股骨，其具体的方法是利用小球模拟髋臼形态，小球的大小与股骨头相匹配，略 大于股骨头，且小于髋臼，将位于小球内的像素定义为非骨盆像素，从而实现骨盆与股骨的 分割，具体如图5所示。

2)定义骨盆坐标系

骨盆的坐标系用于规划髋臼的朝向，即前倾角和外展角。涉及到两个重要的平面，分别 是骨盆前平面和骨盆中矢面。其中骨盆前平面与髂前上棘和耻骨结节相切，骨盆中矢面为骨 盆模型的镜像面，具体如图6所示。

前倾角为髋臼朝向在中矢面内，与前平面的夹角，外展角为髋臼朝向在前平面内，与中 矢面的夹角。

3)定义匹配区域

以分割髋关节的球形遮罩球心为中心。如图7所示，以髋臼朝向中轴为Z轴，以骨盆前 缘面和髋臼开口的边缘所在面的交线为X轴，以髋关节中心(即髋关节的球形遮罩球心)为 原点O。将XY平面沿原坐标系Z轴正方向(髋臼开口方向)移动一个髋臼半径的距离得到平面X'Y'。

在该平面生成一个以该平面坐标原点O'为圆心向外辐射四条可调的半径，左上角为轮廓 参数调整区，该区域由前上、后上、后下、前下参数是由四个半径O'P0、O'P1、O'P2、O'P3 相连可构成一条可人为调整的轮廓曲线，曲线轮廓可通过调整半径O'P0、O'P1、O'P2、O'P3 长度和四条半径在平面X'Y'上与X'轴的夹角实现轮廓调整。其中，前上、后上、后下、前下 分别指骨盆区域坐标系正前方向上45°的夹角、正后方向上45°的夹角、正后方向下45° 的夹角、前方向下45°的夹角，四条半径调节的范围为10～50mm。

原点O'、P0点处向Z轴的正负方向拉伸两条参考线作为轴向中位线，并以O'、P0、P1这三点为圆心绘制正圆曲线，再以P0、P1为圆心分别绘制引导孔外圆和把手，引导孔外圆是由B样条曲线拟合而成的圆形轮廓曲线，并在引导孔外圆中绘制引导孔，引导孔外圆和引导孔的延伸方向与预设的髋臼杯假体的朝向一致。

4)生成导板

确定轮廓曲线后，生成一个由三角面片组成的以轮廓为边界的曲面S₀。将该曲面沿着Z 轴投影至骨盆模型表面生成曲面S₁。将曲面S₀上的每一个点沿着Z轴以1mm的步频向模型 逼近，当点距离模型表面距离小于导板厚度T时停止，将每个相邻点连结组成多个三角面片 网格从而生成曲面S₂。对曲面S₁和S₂放样生成导板。

5)打印成型

将导板模型以STL格式导出，通过3D打印机打印成型。

实施例2

按照实施例1中所给出的步骤构建导板，导板构建过程中，预设的前倾为20°，外展为 40°。

在手术中，麻醉后，侧卧位，常规消毒铺巾，后外侧入路，逐层切开皮肤、皮下及深筋 膜，显露并切开关节囊，脱位髋关节，股骨颈截骨，取除股骨头，充分显露关节盂，清理关节滑膜、髋臼缘盂唇及马蹄窝软组织。

以马蹄窝、髋臼前上及后上部分结构与导板充分接触，在引导孔中置入克氏针，定位髋 臼中心及髋臼杯开口朝向，通过定位孔，根据定位克氏针行髋臼磨锉及最终臼杯的安装。

手术完成以后，通过CT图像验证术后前倾外展的配准，测量得到前倾为23°，外展为 38°，误差在可接受范围内，详细结果如图3a和图3b所示。

实施例3

按照实施例1中所给出的步骤构建导板，导板构建过程中，预设的前倾为20°，外展为 40°。

在手术中，麻醉后，侧卧位，常规消毒铺巾，后外侧入路，逐层切开皮肤、皮下及深筋 膜，显露并切开关节囊，脱位髋关节，股骨颈截骨，取除股骨头，充分显露关节盂，清理关节滑膜、髋臼缘盂唇及马蹄窝软组织。

以马蹄窝、髋臼前上及后上部分结构与导板充分接触，在引导孔中置入克氏针，定位髋 臼中心及髋臼杯开口朝向，通过定位孔，根据定位克氏针行髋臼磨锉及最终臼杯的安装。

手术完成以后，通过CT图像验证术后前倾外展的配准，测量得到前倾为27°，外展为 43°，误差在可接受范围内，详细结果如图4a和图4b所示。

综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技 术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡 所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等 效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种THA手术导板模型的构建方法，包括：

提供待修复部位的三维模型，所述待修复部位的三维模型包括髋臼部三维模型和与之相邻的髂骨翼外侧三维模型；

基于髋臼表面及与之相邻的髂骨翼外侧表面构建导板本体；

构建引导部，所述引导部包括引导孔，所述引导孔朝向髂骨翼外侧表面、且延伸方向与髋臼杯假体预期的朝向一致；

基于髋臼表面的标记点构建定位孔，所述定位孔自导板本体外侧延伸至标记点；

基于导板本体外侧，构建握持部。

2.如权利要求1所述的THA手术导板的模型的构建方法，其特征在于，还包括：

提供髋关节三维模型，所述髋关节三维模型包括待修复部位的三维模型和股骨的三维模型；

通过球形遮罩分隔髋臼部和股骨，以提供待修复部位的三维模型，所述球形遮罩的半径与股骨头相匹配。

3.如权利要求1所述的THA手术导板的模型的构建方法，其特征在于，基于髋臼表面及与之相邻的髂骨翼外侧表面构建导板本体的方法具体包括：

基于髋臼表面及与之相邻的髂骨翼外侧表面构建导板贴合面；

基于导板贴合面构建导板本体。

4.如权利要求1所述的THA手术导板的模型的构建方法，其特征在于，导板本体与髂骨翼外侧表面的贴合面积为1～3cm²；

和/或，所述导板本体填充于髋臼、且延伸至与髋臼相邻的髂骨翼外侧表面。

5.如权利要求1所述的THA手术导板的模型的构建方法，其特征在于，所述引导部为圆柱体，所述引导孔的长度为2～5cm，所述引导孔的孔径为1～3mm；

和/或，所述标记点位于髋臼中心，所述定位孔的孔径为3～8mm。

6.一种THA手术导板的制备方法，所述方法包括：根据如权利要求1-5任一权利要求所述的THA手术导板模型的构建方法构建获得的THA手术导板模型，制备THA手术导板。

7.一种THA手术导板，由权利要求1-5任一权利要求所述的THA手术导板模型的构建方法构建获得、或由权利要求6所述的THA手术导板的制备方法制备获得。

8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1-5任一权利要求所述的THA手术导板模型的构建方法的步骤、或如权利要求6所述的THA手术导板的制备方法的步骤。

9.一种设备，包括：处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述设备执行如权利要求1-5任一权利要求所述的THA手术导板模型的构建方法的步骤、或如权利要求6所述的THA手术导板模型的制备方法的步骤。

10.一种装置，所述装置包括：

三维模型提供模块，用于提供待修复的待修复部位的三维模型，所述待修复部位的三维模型包括髋臼部三维模型和与之相邻的髂骨翼外侧三维模型；

导板贴合面构建模块，用于基于髋臼表面及与之相邻的髂骨翼外侧表面构建导板贴合面；

引导部构建模块，用于构建引导部，所述引导部包括引导孔，所述引导孔朝向髂骨翼外侧表面、且延伸方向与髋臼杯假体的朝向一致；

定位孔构建模块，用于基于髋臼表面的标记点构建定位孔，所述定位孔自导板本体外侧延伸至标记点；

握持部构建模块，用于基于导板本体外侧，构建握持部；

可选的，还包括：导板制备模块，用于根据构建获得的THA手术导板模型，制备THA手术导板。

Images