CN112842638A - 髋关节置换用髋臼侧导板组件及其装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种髋关节置换用髋臼侧导板组件及其装配方法，其中髋关节置换用髋臼侧导板组件包括：拟合导板、支撑杆、手术器械支撑件和定位钉；拟合导板包括贴合底座、导杆和定位连接件，贴合底座适于与人体髋臼窝贴合匹配，导杆由贴合底座的顶面沿贴合底座的径向延伸；支撑杆适于与定位连接件配合定位，以及适于与定位连接件脱离；定位钉适于将支撑杆固定在髋臼窝外部区域，手术器械支撑件适于与支撑杆配合固定，手术器械支撑件被设置为能够与支撑杆配合定位，并且与支撑杆可拆卸连接。本发明提供的髋关节置换用髋臼侧导板组件及其装配方法能够保证可以精确地置入髋臼杯假体，提高手术精度，取得理想的手术效果，降低术后并发症发生率。

Description

髋关节置换用髋臼侧导板组件及其装配方法

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种髋关节置换用髋臼侧导板组件及其装配方法。

背景技术

人工全髋关节置换术是治疗股骨头坏死、髋关节发育不良等髋关节疾病的重要手段。近年来，随着手术技术的进步、手术入路的不断优化，人工全髋关节置换术逐渐被更多的医生和病人所接受。某些研究已经证明，人工全髋关节置换手术中，安装假体的位置偏差会增加假体受到的冲击力，加速假体周围的骨溶解与迁移，改变了人体的生物力学稳定性，最终导致假体失效。所以人工全髋关节置换手术中假体安装的精准定位显得尤为重要，但人工全髋关节置换术学习曲线较长，对术者经验、术前规划、术中操作等都有较高要求。而在术中导航方面，除仅有极少数医院配备有机器人，绝大多数人工全髋关节置换术都是术者凭借个人经验以及粗略的测量完成的，这将显著增加髋关节置换手术的变异度。以上方法对于经验丰富的医生而言，可取得良好的手术效果，但年轻且经验较少的医生无法凭借以上方法取得理想的手术效果，甚至会提高术后并发症发生率。目前国内最主要的帮助术者定位假体置入位置的术前规划为X线模板测量法，这种以X线为基础的术前规划常常无法从三维角度确定假体的置入位置，同时骨盆的倾斜对假体的置入角度影响也比较大。

发明内容

本发明提供一种髋关节置换用髋臼侧导板组件及其装配方法，用以解决现有技术中人工全髋关节置换手术假体安装无法精准定位的问题。

本发明提供一种髋关节置换用髋臼侧导板组件，包括：拟合导板、支撑杆、手术器械支撑件和定位钉；拟合导板包括贴合底座、导杆和定位连接件，贴合底座适于与人体髋臼窝贴合匹配，导杆由贴合底座的顶面沿贴合底座的径向延伸；支撑杆适于与定位连接件配合定位，以及适于与定位连接件脱离；定位钉适于将支撑杆固定在髋臼窝外部区域，手术器械支撑件被设置为能够与支撑杆配合定位，并且与支撑杆可拆卸连接。

根据本发明提供的一种髋关节置换用髋臼侧导板组件，定位连接件包括连接部和定位套筒，连接部分别与贴合底座和定位套筒固定连接，定位套筒两端开口且轴线方向平行于导杆的轴线方向；支撑杆适于套接在定位套筒内。

根据本发明提供的一种髋关节置换用髋臼侧导板组件，支撑杆上设置有导向套，导向套与支撑杆固定连接，且与导向套之间形成有夹角，导向套适于连接定位钉。

根据本发明提供的一种髋关节置换用髋臼侧导板组件，导向套设置有两个，两个导向套分置于支撑杆两侧。

根据本发明提供的一种髋关节置换用髋臼侧导板组件，定位钉包括螺纹段和外接段，螺纹段适于钉入体骨固定，外接段适于外接驱动件。

根据本发明提供的一种髋关节置换用髋臼侧导板组件，螺纹段的螺距为2mm，直径为4mm。

根据本发明提供的一种髋关节置换用髋臼侧导板组件，螺纹段上背离外接段的一端具有尖端，且在尖端位置设置有切槽。

根据本发明提供的一种髋关节置换用髋臼侧导板组件，外接段上背离螺纹段的一端设置有快接缺口。

根据本发明提供的一种髋关节置换用髋臼侧导板组件，手术器械支撑件包括磨锉环和压配环，磨锉环和压配环均包括依次连接的对接套筒、连接杆和卡套，对接套筒适于与支撑杆套接配合，连接杆垂直于对接套筒轴线，卡套具有侧向开口，适于卡接固定手术器械。

本发明还提供一种如上任一项的髋关节置换用髋臼侧导板组件的装配方法，包括以下步骤：

获得髋关节影像数据并根据影像数据确定髋关节置换装置的尺寸数据；

基于尺寸数据3D打印获得髋关节置换装置；

取髋臼内两点和盂唇处一点，通过三点拟合固定拟合导板；

装配支撑杆并通过定位钉固定支撑杆；

取下拟合导板；

将磨锉环安装至支撑杆，并通过磨锉环安装磨锉杆；

取下磨锉杆和磨锉环，将压配环安装至支撑杆，并通过压配环安装压配杆。

本发明提供的髋关节置换用髋臼侧导板组件及其装配方法，通过将拟合导板与人体的髋臼窝拟合可实现支撑杆的精确定位，将支撑杆固定后，通过支撑杆连接手术器械支撑件，手术器械支撑件能够支撑磨锉杆或压配杆等手术器械，保证磨锉杆和压配杆达到与术前规划一致的前倾角和外展角。

基于三维术前规划的3D打印拟合导板，贴合底座根据不同患者的髋臼的解剖形态及病理状态进行个性化设计，从而保证每位患者都可以精确地置入髋臼杯假体，从三维角度确定假体的置入位置，可以减少假体的置入位置的偏差，提高假体的置入位置的精准度，保证假体置于最优位置，降低假体脱位、假体松动、疼痛等并发症的发生率。

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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获得其他的附图。

图1是本发明提供的髋关节置换用髋臼侧导板组件中拟合导板的结构示意图；

图2是本发明提供的髋关节置换用髋臼侧导板组件中支撑杆的结构示意图；

图3是本发明提供的髋关节置换用髋臼侧导板组件中定位钉的结构示意图；

图4是本发明提供的髋关节置换用髋臼侧导板组件中磨锉环的结构示意图；

图5是本发明提供的髋关节置换用髋臼侧导板组件中压配环的结构示意图；

图6是本发明提供的髋关节置换用髋臼侧导板组件的使用状态图之一；

图7是本发明提供的髋关节置换用髋臼侧导板组件的使用状态图之二；

图8是本发明提供的髋关节置换用髋臼侧导板组件的使用状态图之三；

图9是本发明提供的髋关节置换用髋臼侧导板组件的装配方法的流程图。

附图标记：

100、拟合导板； 110、贴合底座； 120、导杆；

130、定位连接件； 131、连接部； 132、定位套筒；

200、支撑杆； 210、导向套； 301、磨锉环；

302、压配环； 310、对接套筒； 320、连接杆；

330、卡套； 400、定位钉； 410、螺纹段；

411、尖端； 412、切槽； 420、外接段；

421、快接缺口； 500、磨锉杆； 600、压配杆。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实施例和简化描述，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实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

下面结合图1至图5描述本发明实施例的髋关节置换用髋臼侧导板组件，髋关节置换用髋臼侧导板组件包括拟合导板100、支撑杆200、手术器械支撑件和定位钉400。

拟合导板100包括贴合底座110、导杆120和定位连接件130，其中，贴合底座110具有髋臼窝贴合面和安装面，髋臼窝贴合面与髋臼窝内侧贴合匹配，安装面设置于髋臼窝贴合面的顶部，可采用平面结构，适于连接导杆120和定位连接件130。导杆120的一端与贴合底座110固定连接，可选地，导杆120一端与贴合底座110的安装面固定连接。导杆120背离贴合底座一端沿贴合底座110的轴向延伸，且导杆120与贴合底座110同轴设置。

定位连接件130包括连接部131和定位套筒132，连接部131分别与贴合底座110和定位套筒132固定连接，使定位套筒132与贴合底座110的相对位置固定。定位套筒132能够适于连接支撑杆200，可选地，定位套筒132的筒内横截面的形状及尺寸与支撑杆200的横截面形状及尺寸相同或相匹配，使支撑杆200能够插入定位套筒132内或由定位套筒132内拔出。可选地，支撑杆200设计为截面呈多边形、椭圆形、不规则图形等非圆形的杆体结构，能够使定位套筒132与支撑杆200连接后形成轴向旋转限位，使定位套筒132与支撑杆200产生轴向的相对移动。

贴合底座110、导杆120和定位连接件130可以采用一体成型结构，生产时可根据髋关节的影像数据进行三维建模并通过3D打印获得，使贴合底座110能够更好的与髋臼窝配合在一起。针对不同的患者，可根据髋臼的解剖形态及病例状态进行个性化定制，以保证每位患者都可以精确地植入髋臼杯假体。

支撑杆200插入定位套筒132后，在定位套筒132的作用下实现精确定位，再通过定位钉400使支撑杆200固定在髋臼窝外部区域，此时取下拟合导板100后支撑杆200的位置不会移动。

手术器械支撑件适于与支撑杆200配合固定，并适于支撑固定手术用磨锉杆500、压配杆600中至少之一的手术器械，以方便进行以下操作中至少之一：磨锉、髋臼杯假体的植入。在支撑杆200和手术器械支撑件的支撑作用下，磨锉杆500、压配杆600中至少之一的轴向固定，能够实现精准操作。

参见图2，在本发明一个实施例中，支撑杆200上设置有导向套210，导向套210与支撑杆200固定连接。导向套210的轴线与支撑杆200的轴线空间交叉，从而使导向套210与支撑杆200之间形成夹角。导向套210为两端开口的筒状结构，能够适于连接定位钉400，对支撑杆200进行固定时，可使定位钉400的一端轴向穿过导向套210后与髋臼窝外部固定连接。

可选地，导向套210设置有两个，两个导向套210分置于支撑杆200两侧且相互平行。定位钉400与导向套210对应的设置有两个，两个导向套210分别通过定位钉400进行固定，使支撑杆200更牢固的固定在髋臼窝外部，同时能够避免支撑杆200绕定位钉400旋转。

参见图3，在一些优选的实施方式中，本发明提供的定位钉400可以采用自锁式定位钉。该自锁式定位钉400包括共轴线且一体设置的螺纹段410和外接段420，螺纹段410外壁上设置有螺纹，适于钉入体骨内固定；外接段420的外壁平滑，适于外接驱动件，该外接驱动件可以为电钻等类型的手持器械。

人体的松质骨呈海绵状，由相互交织的骨小梁排列而成，配布于骨的内部，普通外科钉不能很好起到固定的效果，而本发明中定位钉400的螺纹段410螺距为2mm，较大螺距与导向套210内螺纹匹配，便于卡住松质骨并固定；并且螺纹段410直径为4mm，增加其固定的稳定性。本发明实施例中的定位钉400能够达到强力自锁效果。

螺纹段410上背离外接段420的一端具有尖端411，且在尖端411位置设置有切槽412，能够使定位钉400旋转时更好破开皮质骨。

外接段420背离螺纹段410的一端设置有快接缺口421，使外接段420背离螺纹段410的一端呈半圆柱形。快接缺口421的设置能方便将定位钉400与外接驱动件快速对接。

参见图4和图5，在本发明一个实施例中，手术器械支撑件包括磨锉环301和压配环302，磨锉环301和压配环302均包括依次连接的对接套筒310、连接杆320和卡套330。对接套筒310的一端开口，另一端与连接杆320固定连接。对接套筒310的开口端能够套接在支撑杆200外。连接杆320垂直于对接套筒310轴线，将手术器械支撑件与支撑杆200套接配合时，连接杆320朝向髋臼窝一侧。卡套330具有侧向开口，适于卡接固定手术用磨锉杆500、手术用压配杆600中至少之一。卡套330能够使手术用磨锉杆500、手术用压配杆600中至少之一的方向固定，从而在磨锉或髋臼杯假体植入时准确定位。

结合图6和图9，下面对本发明提供的髋关节置换用髋臼侧导板组件的装配方法进行描述，下文描述的髋关节置换用髋臼侧导板组件的装配方法与上文描述的髋关节置换用髋臼侧导板组件可相互对应参照。

本发明提供的一种髋关节置换用髋臼侧导板组件的装配方法包括：

S1、获得髋关节影像数据并根据影像数据进行术前规划，基于术前规划的数据确定髋关节置换用髋臼侧导板组件的尺寸数据。如，通过CT扫描等技术获得髋关节影像数据，根据该影像数据确定髋关节置换用髋臼侧导板组件的尺寸，髋关节置换用髋臼侧导板组件中贴合底座110的尺寸根据髋臼窝的尺寸获得，使贴合底座110能够与髋臼窝形状匹配。将获得的尺寸数据导出，使用该尺寸数据即可借助3D打印设备进行3D打印，获得拟合导板100、支撑杆200、手术器械支撑件、定位钉400。

S2、基于尺寸数据3D打印获得髋关节置换用髋臼侧导板组件。

基于尺寸数据获得术前规划方案，再通过3D打印技术获得髋关节置换用髋臼侧导板组件，能够使髋关节置换用髋臼侧导板组件的结构与术前规划一致，进而可保证术中的定位精度。其中的定位钉400也可以通过机械加工制得。

S3、取髋臼内两点和盂唇处一点，通过三点拟合固定拟合导板100。

采用三点拟合的方式对拟合导板100进行定位，能够保证拟合导板100的角度及方向与髋臼杯的结构对应。

S4、装配支撑杆200并通过定位钉400固定支撑杆200。

先将支撑杆200由定位套筒132的下端插入，通过拟合导板100实现支撑杆200的定位，将定位钉400连接至外接驱动件上，外接驱动件带动定位钉400旋转，使定位钉400的尖端411穿过导向套210后与髋臼窝外部螺纹连接，实现支撑杆200的固定。

S5、取下拟合导板100。通过导杆120向上拉动拟合导板100，定位套筒132与支撑杆200脱离，此时支撑杆200在定位钉400的作用下仍能维持原固定位置及角度。

S6、将磨锉环301安装至支撑杆200，并通过磨锉环301安装磨锉杆500；

先将磨锉环301的连接杆320调整至朝向髋臼窝一侧，再将磨锉环301由支撑杆200的上方沿支撑杆200的延伸方向下移，使对接套筒310与支撑杆200的上端套接，此时磨锉环301在支撑杆200的支撑下位置固定。再将磨锉杆500与卡套330配合，能够磨锉杆500达到与术前规划一致的前倾角与外展角。

S7、取下磨锉杆500和磨锉环301，将压配环302安装至支撑杆200，并通过压配环302安装压配杆600。

将磨锉杆500由卡套330上取下，将压配环302的连接杆320调整至朝向髋臼窝一侧，再将压配环302由支撑杆200的上方沿支撑杆200的延伸方向下移，使对接套筒310与支撑杆200的上端套接，此时压配环302在支撑杆200的支撑下位置固定。再将压配杆600与卡套330配合，能够压配杆600达到与术前规划一致的前倾角与外展角。

本发明实施例提供的髋关节置换用髋臼侧导板组件及其装配方法，通过3D打印拟合导板100，使贴合底座110能够根据不同患者的髋臼的解剖形态及病理状态进行个性化设计，从而保证每位患者都可以精确地置入髋臼杯，为临床医师提供更个体化更适用的手术方案。拟合导板100采用三点拟合固定，以髋臼内侧两处与髋臼盂唇一处为支点，并且避开横韧带与髋臼内软骨，实现精确定位。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种髋关节置换用髋臼侧导板组件，其特征在于，包括：拟合导板、支撑杆、手术器械支撑件和定位钉；所述拟合导板包括贴合底座、导杆和定位连接件，所述贴合底座被设置为能够与人体髋臼窝贴合匹配，所述导杆设置于所述贴合底座的顶面且沿所述贴合底座的轴向延伸；所述支撑杆适于与所述定位连接件配合定位，并且与所述定位连接件可拆卸连接；所述定位钉适于将所述支撑杆固定在髋臼窝外部区域；所述手术器械支撑件被设置为能够与所述支撑杆配合定位，并且与所述支撑杆可拆卸连接。

2.根据权利要求1所述的髋关节置换用髋臼侧导板组件，其特征在于，所述定位连接件包括连接部和定位套筒，所述连接部分别与所述贴合底座和所述定位套筒固定连接，所述定位套筒两端开口且轴线方向平行于所述导杆的轴线方向；所述支撑杆适于套接在所述定位套筒内。

3.根据权利要求1所述的髋关节置换用髋臼侧导板组件，其特征在于，所述支撑杆上设置有导向套，所述导向套与所述支撑杆固定连接，且与所述导向套之间形成有夹角，所述导向套适于连接所述定位钉。

4.根据权利要求3所述的髋关节置换用髋臼侧导板组件，其特征在于，所述导向套设置有两个，两个所述导向套分置于所述支撑杆两侧。

5.根据权利要求1所述的髋关节置换用髋臼侧导板组件，其特征在于，所述定位钉包括螺纹段和外接段，所述螺纹段适于钉入体骨固定，所述外接段适于外接驱动件。

6.根据权利要求5所述的髋关节置换用髋臼侧导板组件，其特征在于，所述螺纹段的螺距为2mm，直径为4mm。

7.根据权利要求5所述的髋关节置换用髋臼侧导板组件，其特征在于，所述螺纹段上背离所述外接段的一端具有尖端，且在所述尖端处设置有切槽。

8.根据权利要求5所述的髋关节置换用髋臼侧导板组件，其特征在于，所述外接段上背离所述螺纹段的一端设置有快接缺口。

9.根据权利要求1所述的髋关节置换用髋臼侧导板组件，其特征在于，所述手术器械支撑件包括磨锉环和压配环，所述磨锉环和所述压配环均包括依次连接的对接套筒、连接杆和卡套，所述对接套筒适于与所述支撑杆套接配合，所述连接杆垂直于所述对接套筒轴线，所述卡套具有侧向开口，适于卡接固定手术器械。

10.一种如权利要求1至9任一项所述的髋关节置换用髋臼侧导板组件的装配方法，其特征在于，包括以下步骤：

获得髋关节影像数据并根据所述影像数据确定髋关节置换装置的尺寸数据；

基于所述尺寸数据3D打印获得所述髋关节置换装置；

取髋臼内两点和盂唇处一点，通过三点拟合固定拟合导板；

装配支撑杆并通过定位钉固定所述支撑杆；

取下所述拟合导板；

将磨锉环安装至所述支撑杆，并通过磨锉环安装磨锉杆；

取下磨锉杆和磨锉环，将压配环安装至所述支撑杆，并通过压配环安装压配杆。

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