CN111329583A - 一种胫骨高位截骨术装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及医疗器械领域，特别涉及一种胫骨高位截骨术装置，该装置包括近端部件，远端部件，连桥部件，克氏针，固定部件，校准力线部件；近端和远端部件分别位于连桥部件两端，近端、远端部件通过克氏针固定在胫骨上；校准力线部件与近端部件通过插销连接，固定部件与纠正力线后胫骨表面相贴合，固定部件通过克氏针孔位连接胫骨近端与远端。采用胫骨近端和远端骨性贴面设计，对截骨线附近的胫骨切口可缩小面积，缩小手术创伤，更好地保护了截骨线周围组织；装置集合胫骨高位截骨手术中截骨、纠正力线并临时固定化、钢板安装三大功能；简化手术步骤缩短手术时间减少手术风险，能够更好的推进胫骨高位截骨手术治疗膝骨性关节炎的效果。

Description

一种胫骨高位截骨术装置
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，特别涉及一种胫骨高位截骨术装置。
背景技术
膝关节发生骨性关节炎时时常出现胫骨近端(高位)的形变，形变后膝关节发生内翻等畸形，使得膝关节受力不平衡，进而出现或加重膝骨性关节炎症状。
因此，临床上有一种手术方法可专门治疗上述情况的膝关节炎，即胫骨高位截骨，医生通过将患者胫骨近端进行截骨，然后恢复胫骨骨骼角度，并恢复下肢力线，然后用钢板螺钉进行内固定，从而使膝关节受力平衡，从而达到治疗膝关节炎的目的。该手术大致需要“截骨”、“纠正力线并临时固定”、“钢板安装”三大步骤。
但是，传统的胫骨高位截骨手术中存在许多问题：
(1)对于“截骨”步骤，截骨线选择依赖经验，截骨方向和截骨深度等术中操作也是纯靠手感，不精准，容易损伤周围组织；
(2)对于“纠正力线并临时固定”步骤，截骨后纠正胫骨力线和角度全靠术者经验和术中透视确认，需要多次尝试和大量的术中放射线暴露，且矫形后角度仍然不精准，常出现矫形不彻底；
(3)对于“钢板安装”步骤，安装胫骨钢板的方位全靠术者经验，且置入螺钉要术中临时选择，且螺钉深度和方向不当易导致组织损伤，也需要术中多次透视和调整。
目前，虽有一些胫骨高位截骨术装置的发明或报道，但也存在一系列问题：
(1)这些装置一般只能完成“辅助截骨”和“辅助临时固定纠正力线”两个步骤；
(2)这些装置的骨性贴面全部集中在胫骨近端切口，为了获得唯一的良好的对目标骨质区域的贴服，骨性贴面的面积设计相对过大，术中需要软组织剥离的范围广，造成手术创伤过大；
(3)这些装置的临时固定功能并不牢靠，因为装置各部件之间距离短，临时固定时截骨断端仍存在晃动；
(4)截骨装置和临时固定装置往往需要分开设计和安装，手术步骤繁琐，制作成本高；
(5)这些装置往往不能指导胫骨钢板的安装，很多情况下这些装置的安装区与钢板安装区相冲突，多数情况下阻碍了钢板的安装。
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胫骨高位截骨术装置。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案为：设计一种胫骨高位截骨术装置，包括近端部件，远端部件，连桥部件，克氏针，固定部件，校准力线部件；近端部件和远端部件分别位于连桥部件两端，近端、远端部件通过克氏针固定在胫骨上；校准力线部件与近端部件通过插销连接，固定部件沿克氏针孔位连接胫骨近端与远端，固定部件与纠正力线后胫骨表面相贴合。
进一步的，所述近端部件分为纵向截骨区域与横向截骨区域12两部分，纵向截骨区域与横向截骨区域通过连接杆水平连接，二者与胫骨接触面为骨性贴面，骨性贴面与胫骨近端截骨区域骨表面相贴合，纵向截骨区域的左面为纵向截骨面，横向截骨区域上的骨性贴面相对应的另一面中间设有连桥部件安装槽，下方为横向截骨面，纵向、横向截骨面与胫骨近端截骨线参数一致，克氏针固定导向柱通过三点分别固定在纵向截骨区域与横向截骨区域上表面。
进一步的，所述近端的克氏针固定导向柱与截骨线近端的螺钉直径和植入方位一致。
进一步的，所述远端部件右侧部分与胫骨接触面为骨性贴面，骨性贴面与胫骨远端截骨区域骨表面相贴合，左侧为连桥部件安装槽，克氏针固定导向柱通过点固定在连桥部件安装槽左侧表面。
进一步的，所述远端的克氏针固定导向柱与截骨线远端的螺钉直径和植入方位一致。
进一步的，所述连桥部件包括连接杆近端、连接杆远端及连接杆，连接杆两端通过铰链与连接杆近端、连接杆远端连接；连接杆近端与近端部件的连桥部件安装槽配合连接、连接杆远端近端部件的连桥部件安装槽配合连接。
进一步的，所述固定部件包括钢板和螺钉，钢板是胫骨高位截骨手术的专用钢板，与纠正力线后胫骨表面相贴合，在计算机上模拟安装钢板，确定螺钉植入方位和深度。
进一步的，所述校准力线部件包括：力线插销、力线连接杆、力线杆托平台、力线杆，力线插销与近端部件连接槽连接，力线插销通过滑槽连接力线连接杆一端，力线杆托平台在力线连接杆的另一端，力线杆贴合在力线杆托平台上，力线杆与胫骨力线平行。
进一步的，所述装置的制作方法包括以下步骤：
(1)准备患者胫骨X片、CT等影像资料；
(2)依据步骤(1)的患者资料在计算机上进行模拟手术，避免损伤重要组织，确定最佳截骨线，得到截骨线走形、深度等具体参数；
(3)依据步骤(1)的胫骨近端截骨区域骨表面情况和步骤(2)的截骨线参数，在计算机上设计近端部件的骨性贴面部分和纵向截骨面、横向截骨面部分；
(4)依据步骤(1)的患者资料和步骤(2)的截骨线选择，在计算机上模拟手术，纠正胫骨力线和成角畸形，得到术后理想的胫骨外型；
(5)扫描胫骨高位截骨术的专用钢板和螺钉，得到胫骨钢板和螺钉的外型的三维虚拟数据；
(6)依据步骤(4)的纠正力线后胫骨外型，在计算机上模拟安装步骤(5)的钢板，并确定螺钉植入方位和深度；
(7)依据步骤(6)中设计的截骨线近端的螺钉植入方位和深度，设计近端部件的克氏针固定导线柱，将克氏针固定导向柱的粗细按步骤5的数据调整到直径与螺钉粗细一致，方向与螺钉植入方向一致，且克氏针导向柱设计成只有3个小点与近端部件相连，方便术中离断；
(8)依据步骤(4)的纠正力线后的胫骨外型和步骤6中设计的截骨线远端的螺钉植入方位和深度，设计远端部件的克氏针固定导线柱；
(9)在步骤(3)的近端部件和步骤(8)的远端部件中间设计一个连桥部件，并在近端部件和远端部件上设计出连桥部件安装槽；
(10)将步骤(3)的骨性贴面部分和纵向截骨面、横向截骨面，以及步骤(7)的克氏针导向柱，以及步骤(9)的连桥部件安装槽构成完整的近端部件；
(11)依据步骤(1)的患者骨面数据设计和步骤(8)的克氏针植入方位，设计远端部件的骨性贴面部分；
(12)将步骤(8)的克氏针导向柱，以及步骤(9)的连桥部件安装槽，以及步骤(11)的骨性贴面部分构成完整的远端部件；
(13)依据步骤(4)中纠正后的胫骨力线数据，在计算机上进行模拟力线杆与纠正后胫骨力线平行；依据力线杆的位置设计力线插销、力线连接杆、力线杆托平台，构成完整的校准力线部件；
(14)将步骤(9)中设计的连桥部件、步骤(10)中设计的近端部件、步骤(12)中设计的远端部件和步骤(13)设计的校准力线部件，用SLS-3D打印方法增材制造出来，得到胫骨高位截骨术装置。
相对于现有技术，本发明的有益效果为：本装置采用胫骨近端和远端骨性贴面设计，对截骨线附近的胫骨切口可缩小面积，缩小手术创伤，更好地保护了截骨线周围组织；集合胫骨高位截骨手中截骨、纠正力线并临时固定化、钢板安装三大功能于一体；截骨位置、方向和深度全是可控的，且临时固定可靠，该装置不会阻碍钢板的安装，而且还能辅助钢板和螺钉的安装；采用本装置能简化手术步骤缩短手术时间，减少手术风险。
附图说明
图1为本装置组合结构示意图；
图2为本装置的近端部件结构示意图；
图3为本装置的远端部件结构示意图；
图4为本装置的校准力线部件结构示意图；
图5为本装置的连桥部件结构示意图；
其中：近端部件-1，远端部件-2，连桥部件-3，克氏针-4，固定部件-5，校准力线部件-6，纵向截骨区域-11，横向截骨区域-12，连接杆-13，骨性贴面-14，纵向截骨面-15，连桥部件安装槽-16，横向截骨面-17，克氏针固定导向柱-18，连接杆近端-31，连接杆远端-32，连接杆-33，铰链-34，钢板-51，螺钉-52，力线插销-61、力线连接杆-62、力线杆托平台-63、力线杆-64，滑槽-65。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明技术方案做进一步详细描述：一种胫骨高位截骨术装置，如图1所示，包括近端部件1，远端部件2，连桥部件3，克氏针4，固定部件5，校准力线部件6；近端部件1和远端部件2分别位于连桥部件3两端，近端、远端部件通过克氏针4固定在胫骨上；校准力线部件6与近端部件1通过插销连接，固定部件5沿克氏针4孔位连接胫骨近端与远端，固定部件5与纠正力线后胫骨表面相贴合。
进一步的，如图2所示近端部件1分为纵向截骨区域11与横向截骨区域12两部分，纵向截骨区域11与横向截骨区域12通过连接杆13水平连接，二者与胫骨接触面为骨性贴面14，骨性贴面14与胫骨近端截骨区域骨表面相贴合，纵向截骨区域11的左面为纵向截骨面15，横向截骨区域12上的骨性贴面14相对应的另一面中间设有连桥部件安装槽16，下方为横向截骨面17，纵向、横向截骨面与胫骨近端截骨线参数一致，克氏针固定导向柱18通过三点分别固定在纵向截骨区域11与横向截骨区域12上表面。
进一步的，所述近端的克氏针固定导向柱18与截骨线近端的螺钉52直径和植入方位一致。
进一步的，如图3所示远端部件2右侧部分与胫骨接触面为骨性贴面14，骨性贴面14与胫骨远端截骨区域骨表面相贴合，左侧为连桥部件安装槽16，克氏针固定导向柱18通过3点固定在连桥部件安装槽16左侧表面。
进一步的，所述远端的克氏针固定导向柱18与截骨线远端的螺钉52直径和植入方位一致。
进一步的，如图5所示连桥部件3包括连接杆近端31、连接杆远端32及连接杆33，连接杆33两端通过铰链34与连接杆近端31、连接杆远端32连接；连接杆近端31与近端部件1的连桥部件安装槽16配合连接、连接杆远端32近端部件2的连桥部件安装槽16配合连接。
进一步的，所述固定部件包括钢板51和螺钉52，钢板51是胫骨高位截骨手术的专用钢板，与纠正力线后胫骨表面相贴合，在计算机上模拟安装钢板51，确定螺钉52植入方位和深度。
进一步的，如图4所示校准力线部件6包括：力线插销61、力线连接杆62、力线杆托平台63、力线杆64，力线插销61与近端部件连接槽16连接，力线插销61通过滑槽65连接力线连接杆62一端，力线杆托平台63在力线连接杆62的另一端，力线杆65贴合在力线杆托平台63上，力线杆65与胫骨力线平行。
进一步的，所述装置的制作方法包括以下步骤：
(1)准备患者胫骨X片、CT等影像资料；
(2)依据步骤(1)的患者资料在计算机上进行模拟手术，避免损伤重要组织，确定最佳截骨线，得到截骨线走形、深度等具体参数；
(3)依据步骤(1)的胫骨近端截骨区域骨表面情况和步骤(2)的截骨线参数，在计算机上设计近端部件1的骨性贴面部分14和纵向截骨面15、横向截骨面17部分；
(4)依据步骤(1)的患者资料和步骤(2)的截骨线选择，在计算机上模拟手术，纠正胫骨力线和成角畸形，得到术后理想的胫骨外型；
(5)扫描胫骨高位截骨术的专用钢板51和螺钉52，得到胫骨钢板51和螺钉52的外型的三维虚拟数据；
(6)依据步骤(4)的纠正力线后胫骨外型，在计算机上模拟安装步骤(5)的钢板51，并确定螺钉52植入方位和深度；
(7)依据步骤(6)中设计的截骨线近端的螺钉52植入方位和深度，设计近端部件1的克氏针固定导线柱18，将克氏针固定导向柱18的粗细按步骤5的数据调整到直径与螺钉52粗细一致，方向与螺钉52植入方向一致，且克氏针导向柱18设计成只有3个小点与近端部件1相连，方便术中离断；
(8)依据步骤(4)的纠正力线后的胫骨外型和步骤6中设计的截骨线远端的螺钉52植入方位和深度，设计远端部件2的克氏针固定导线柱18；
(9)在步骤(3)的近端部件1和步骤(8)的远端部件2中间设计一个连桥部件3，并在近端部件1和远端部件2上设计出连桥部件安装槽16；
(10)将步骤(3)的骨性贴面部分14和纵向截骨面15、横向截骨面17，以及步骤(7)的克氏针导向柱18，以及步骤(9)的连桥部件安装槽16构成完整的近端部件1；
(11)依据步骤(1)的患者骨面数据设计和步骤(8)的克氏针4植入方位，设计远端部件2的骨性贴面部分14；
(12)将步骤(8)的克氏针导向柱18，以及步骤(9)的连桥部件安装槽16，以及步骤(11)的骨性贴面部分14构成完整的远端部件2；
(13)依据步骤(4)中纠正后的胫骨力线数据，在计算机上进行模拟力线杆64与纠正后胫骨力线平行；依据力线杆64的位置设计力线插销61、力线连接杆62、力线杆托平台63，构成完整的校准力线部件6；
(14)将步骤(9)中设计的连桥部件3、步骤(10)中设计的近端部件1、步骤(12)中设计的远端部件2和步骤(13)设计的校准力线部件6，用SLS-3D打印方法增材制造出来，得到胫骨高位截骨术装置。
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 (9)

1.一种胫骨高位截骨术装置，其特征在于，包括近端部件(1)，远端部件(2)，连桥部件(3)，克氏针(4)，固定部件(5)，校准力线部件(6)；近端部件(1)和远端部件(2)分别位于连桥部件(3)两端，近端、远端部件通过克氏针(4)固定在胫骨上；校准力线部件(6)与近端部件(1)通过插销连接，固定部件(5)沿克氏针(4)孔位连接胫骨近端与远端，固定部件(5)与纠正力线后胫骨表面相贴合。
2.根据权利要求1所述一种胫骨高位截骨术装置，其特征在于，所述近端部件(1)分为纵向截骨区域(11)与横向截骨区域(12)两部分，纵向截骨区域(11)与横向截骨区域(12)通过连接杆(13)水平连接，二者与胫骨接触面为骨性贴面(14)，骨性贴面(14)与胫骨近端截骨区域骨表面相贴合，纵向截骨区域(11)的左面为纵向截骨面(15)，横向截骨区域(12)上的骨性贴面(14)相对应的另一面中间设有连桥部件安装槽(16)，下方为横向截骨面(17)，纵向、横向截骨面与胫骨近端截骨线参数一致，克氏针固定导向柱(18)通过三点分别固定在纵向截骨区域(11)与横向截骨区域(12)上表面。
3.根据权利要求2所述一种胫骨高位截骨术装置，其特征在于，所述近端的克氏针固定导向柱(18)与截骨线近端的螺钉(52)直径和植入方位一致。
4.根据权利要求1所述一种胫骨高位截骨术装置，其特征在于，所述远端部件(2)右侧部分与胫骨接触面为骨性贴面(14)，骨性贴面(14)与胫骨远端截骨区域骨表面相贴合，左侧为连桥部件安装槽(16)，克氏针固定导向柱(18)通过3点固定在连桥部件安装槽(16)左侧表面。
5.根据权利要求4所述一种胫骨高位截骨术装置，其特征在于，所述远端的克氏针固定导向柱(18)与截骨线远端的螺钉(52)直径和植入方位一致。
6.根据权利要求1所述一种胫骨高位截骨术装置，其特征在于，所述连桥部件(3)包括连接杆近端(31)、连接杆远端(32)及连接杆(33)，连接杆(33)两端通过铰链(34)与连接杆近端(31)、连接杆远端(32)连接；连接杆近端(31)与近端部件(1)的连桥部件安装槽(16)配合连接、连接杆远端(32)近端部件(2)的连桥部件安装槽(16)配合连接。
7.根据权利要求1所述一种胫骨高位截骨术装置，其特征在于，所述固定部件包括钢板(51)和螺钉(52)，钢板(51)是胫骨高位截骨手术的专用钢板，与纠正力线后胫骨表面相贴合，在计算机上模拟安装钢板(51)，确定螺钉(52)植入方位和深度。
8.根据权利要求1所述一种胫骨高位截骨术装置，其特征在于，所述校准力线部件(6)包括：力线插销(61)、力线连接杆(62)、力线杆托平台(63)、力线杆(64)，力线插销(61)与近端部件连接槽(16)连接，力线插销(61)通过滑槽(65)连接力线连接杆(62)一端，力线杆托平台(63)在力线连接杆(62)的另一端，力线杆(65)贴合在力线杆托平台(63)上，力线杆(65)与胫骨力线平行。
9.根据权利要求1所述一种胫骨高位截骨术装置，其特征在于，所述装置的制作方法包括以下步骤：
(1)准备患者胫骨X片、CT等影像资料；
(2)依据步骤(1)的患者资料在计算机上进行模拟手术，避免损伤重要组织，确定最佳截骨线，得到截骨线走形、深度等具体参数；
(3)依据步骤(1)的胫骨近端截骨区域骨表面情况和步骤(2)的截骨线参数，在计算机上设计近端部件(1)的骨性贴面部分(14)和纵向截骨面(15)、横向截骨面(17)部分；
(4)依据步骤(1)的患者资料和步骤(2)的截骨线选择，在计算机上模拟手术，纠正胫骨力线和成角畸形，得到术后理想的胫骨外型；
(5)扫描胫骨高位截骨术的专用钢板(51)和螺钉(52)，得到胫骨钢板(51)和螺钉(52)的外型的三维虚拟数据；
(6)依据(4)的纠正力线后胫骨外型，在计算机上模拟安装步骤(5)的钢板(51)，并确定螺钉(52)植入方位和深度；
(7)依据步骤(6)中设计的截骨线近端的螺钉(52)植入方位和深度，设计近端部件(1)的克氏针固定导线柱(18)，将克氏针固定导向柱(18)的粗细按步骤(5)的数据调整到直径与螺钉(52)粗细一致，方向与螺钉(52)植入方向一致，且克氏针导向柱(18)设计成只有3个小点与近端部件(1)相连，方便术中离断；
(8)依据步骤(4)的纠正力线后的胫骨外型和步骤(6)中设计的截骨线远端的螺钉(52)植入方位和深度，设计远端部件(2)的克氏针固定导线柱(18)；
(9)在步骤(3)的近端部件(1)和步骤(8)的远端部件(2)中间设计一个连桥部件(3)，并在近端部件(1)和远端部件(2)上设计出连桥部件安装槽(16)；
(10)将步骤(3)的骨性贴面部分(14)和纵向截骨面(15)、横向截骨面(17)，以及步骤(7)的克氏针导向柱(18)，以及步骤(9)的连桥部件安装槽(16)构成完整的近端部件(1)；
(11)依据步骤(1)的患者骨面数据设计和步骤(8)的克氏针(4)植入方位，设计远端部件(2)的骨性贴面部分(14)；
(12)将步骤(8)的克氏针导向柱(18)，以及步骤(9)的连桥部件安装槽(16)，以及步骤(11)的骨性贴面部分(14)构成完整的远端部件(2)；
(13)依据步骤(4)中纠正后的胫骨力线数据，在计算机上进行模拟力线杆(64)与纠正后胫骨力线平行；依据力线杆(64)的位置设计力线插销(61)、力线连接杆(62)、力线杆托平台(63)，构成完整的校准力线部件(6)；
(14)将步骤(9)中设计的连桥部件(3)、步骤(10)中设计的近端部件(1)、步骤(12)中设计的远端部件(2)和步骤(13)设计的校准力线部件(6)，用SLS-3D打印方法增材制造出来，得到胫骨高位截骨术装置。
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