CN113197617B - 一种可调式个体化股骨截骨定位引导装置 - Google Patents

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Abstract

一种可调式个体化股骨截骨定位引导装置，包括股骨前髁定位板、股骨远端定位板、弧形连接板和旋转调节装置；股骨前髁定位板和股骨远端定位板连接在弧形连接板的两端；旋转调节装置设置在弧形连接板上，旋转调节装置用于调节股骨前髁定位板和股骨远端定位板的角度。本发明的定位孔位置可以根据医生的手术规划需要进行旋转调整设置，进而获得后续手术需要的定位孔位置及截骨面角度。不同患者在股骨远端面和股骨远端前侧面的定位孔位置不一样，而旋转调控装置可以让定位板根据医生手术规划需要进行旋转，从而保证定位钉在正确的位置上。旋转调控板上刻画刻度线可以实现旋转角度精确调控。

Description

一种可调式个体化股骨截骨定位引导装置
技术领域
本发明属于股骨截骨定位技术领域，特别涉及一种可调式个体化股骨截骨定位引导装置。
背景技术
全膝关节置换术是一种通过截骨去除已损坏关节组织并植入人工膝关节回复关节功能的的手术技术，该手术技术是治疗膝关节骨性关节炎和类风湿性关节炎的有效手段，通过该技术可以恢复患者的关节功能、消除疼痛、改善患者的生活品质。
在三维空间上准确实施截骨并安装假体是实现全膝关节置换术的关键。
通过机械导向装置进行髓内、髓外定位截骨的传统方法，主要凭借术者肉眼、手感和经验来定位截骨该方法的可靠性和准确性不足会导致术后的人工膝关节失效。无法个体化患者的骨骼关节的差异性，无法针对不同的个体化患者实施精准定位截骨。3D打印成型的截骨定位导板可以考虑个体化患者的因素，能够更加直观且准确地定位。但是3D打印成型的截骨定位导板需要针对每个患者进行设计打印，装置不能通用或调节，设计制造的周期长，花费的成本多，无法满足临床医生和患者的手术需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可调式个体化股骨截骨定位引导装置，以解决上述问题。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种可调式个体化股骨截骨定位引导装置，包括股骨前髁定位板、股骨远端定位板、弧形连接板和旋转调节装置；股骨前髁定位板和股骨远端定位板连接在弧形连接板的两端；旋转调节装置设置在弧形连接板上，旋转调节装置用于调节股骨前髁定位板和股骨远端定位板的角度。
进一步的，旋转调节装置包括锁紧连接块、旋转调控板和旋转调节螺栓；股骨前髁定位板和股骨远端定位板均通过锁紧连接块铰接在弧形连接板上，股骨前髁定位板和股骨远端定位板侧面的弧形连接板上均固定设置有旋转调控板；股骨前髁定位板和股骨远端定位板所在位置的弧形连接板上还设置有旋转调节螺栓，旋转调节螺栓能够调节股骨前髁定位板和股骨远端定位板分别以锁紧连接块转动。
进一步的，锁紧连接块通过锁紧调节螺栓铰接在弧形连接板上；旋转调控板上设置有刻度。
进一步的，旋转调节螺栓上设置有齿轮，股骨前髁定位板和股骨远端定位板的侧面设置有齿条，齿轮和齿条啮合。
进一步的，股骨前髁定位板与股骨髁前侧表面匹配对应，股骨远端定位板与股骨远端面匹配对应。
进一步的，股骨前髁定位板上设置有的若干螺纹孔，螺纹孔对应有若干曲面匹配钉，曲面匹配钉形成点阵拟合面与股骨髁前侧表面相匹配；
进一步的，股骨前髁定位板和股骨远端定位板分别各设有两个定位孔，通过定位钉钉入股骨确定截骨块或假体在股骨上的定位位置。
进一步的，锁紧连接块与股骨前髁定位板或股骨远端定位板接触面为一斜面，锁紧连接块斜率相比股骨前髁定位板或股骨远端定位板斜率要大。
与现有技术相比，本发明有以下技术效果：
本发明的定位孔位置可以根据医生的手术规划需要进行旋转调整设置，进而获得后续手术需要的定位孔位置及截骨面角度。不同患者在股骨远端面和股骨远端前侧面的定位孔位置不一样，而旋转调控装置可以让定位板根据医生手术规划需要进行旋转，从而保证定位钉在正确的位置上。旋转调控板上刻画刻度线可以实现旋转角度精确调控。
根据不同患者的CT反求三维模型，用电脑模拟得出对应的曲面匹配钉高度位置，旋转调节各定位板上的各匹配钉高度，模拟出的关节面对应的点阵面，从而可以应用于不同患者。
锁紧调节螺栓实现旋转调控装置的锁紧和松开，在松开情况下调节旋转调节螺栓使定位板旋转到合适的位置，正确的定位后再用锁紧连接块和锁紧调节螺栓进行锁紧。
旋转调节螺栓和定位板都有一段啮合齿，当定位板被锁紧连接块、弧形连接板和旋转定位板固定，而锁紧连接块未锁紧的时候可以用旋转调节螺栓调节定位板的位置。当锁紧后产生大的摩擦力，使其不发生旋转，保证定位准确。
匹配钉与定位板之间是螺纹连接，保证在拟合出正确的点面后不再发生上下滑动，确保定位面准确。
附图说明
图1是根据一示例性实施方式示出的一种可调式个体化股骨截骨定位引导装置的立体图。
图2是根据一示例性实施方式示出匹配钉与股骨前髁面的拟合匹配。
图3是根据一示例性实施方式示出定位板被夹持的局部立体图；如何进行旋转的局部视图。
图4是根据一示例性实施方式示出的股骨前髁定位板立体图。
图5是根据一示例性实施方式示出的股骨远端定位板立体图。
图6是根据一示例性实施方式示出的旋转调节螺栓立体图。
其中：股骨前髁定位板1；股骨远端定位板2；弧形连接板3；锁紧连接块4；旋转调控板10；旋转调节螺栓8；锁紧调节螺栓6；曲面匹配钉14；定位钉12；股骨远端15；
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
一种膝关节置换术中可调式个体化股骨截骨定位引导装置，包括带有旋转调节装置的弧形连接板3、在弧形连接板两端的股骨前髁定位板1和股骨远端定位板2。
所述股骨前髁定位板1与股骨髁前侧表面匹配对应，所述定位板上的若干螺纹孔对应有若干所述曲面匹配钉14，所述曲面匹配钉形成点阵拟合面与股骨髁前侧表面相匹配。
所述股骨远端定位板与股骨远端15面匹配对应，所述定位板上的若干螺纹孔对应有若干所述曲面匹配钉，所述曲面匹配钉形成点阵拟合面与股骨远端面相匹配。
所述股骨前髁定位板1和股骨远端定位板2分别各设有两个定位孔，通过定位钉钉入股骨确定截骨块或假体在股骨上的定位位置。
所述带有旋转调节装置的弧形连接板包括弧形连接板3、锁紧连接块4、旋转调控板 10、旋转调节螺栓8。
股骨前髁定位板根据股骨髁前侧表面的几何形貌特征，临床使用前依据计算机数字规划数据通过调节曲面匹配钉的高度形成形状近似的点阵拟合面，确定所述定位装置在股骨髁前侧表面的贴合位置，以使后续定位操作方便进行。
股骨远端定位板根据股骨远端关节面的几形貌特征，临床使用前依据计算机数字规划数据通过调节曲面匹配钉的高度形成形状近似的点阵拟合面，确定所述定位装置在股骨远端关节面的贴合位置，以使后续定位操作方便进行。
在股骨前髁定位板上通过定位孔对定位钉进行导向定位，使定位钉钉入股骨髁前侧正确位置，之后再根据定位钉的位置对手术后续相关操作进行定位。
在股骨远端定位板上通过定位孔对定位钉进行导向定位，使定位钉钉入股骨髁关节面正确位置，之后再根据定位钉的位置对手术后续相关操作进行定位。
锁紧连接块通过所述锁紧调节螺栓与所述弧形连接板进行铰接，所述旋转调控板与所述弧形连接板焊接，所述锁紧连接块、所述旋转调控板与所述弧形连接板对股骨前髁定位板的定位孔位置进行调节定位，用以保证定位板可以根据不同患者或不同手术规划方案进行定位孔位置旋转调节。
锁紧调节螺栓6通过拧紧或松弛使锁紧连接块与弧形连接板夹紧或松弛，所述锁紧连接块与股骨前髁定位板接触面为一斜面，所述锁紧连接块斜率相比股骨前髁定位板斜率较大，可以实现夹紧功能。
旋转定位板刻有刻度，所述股骨前髁定位板与所述股骨远端定位板各有一条对应的刻度线，通过刻线可以读出调节角度的大小。
旋转调节螺栓顶部带有啮合齿与所述股骨前髁定位板所带有的啮合齿相互啮合，通过调节旋转调节螺栓可实现股骨前髁定位板的旋转。
本发明是一种膝关节置换术中可调式个体化股骨截骨定位引导装置，如图1和图3所示，包括股骨前髁定位板、股骨远端定位板、弧形连接板、锁紧连接块、锁紧调节螺栓、旋转调控板、旋转调节螺栓、定位钉和匹配钉。
该装置主要由弧形连接板两端固定的定位板来实现定位的，两端连接方式相同，均由锁紧连接块、旋转调控板和弧形连接板三者锁紧定位，且定位板具有一定移动空间。由旋转调节螺栓将定位板调整到合适的位置以保证对定位钉有正确的导向位置。定位完成后由锁紧调节螺栓拧紧，锁紧连接块会压紧定位板以产生很高的静摩擦用以防止定位板移动。从而实现装置中定位板位置的初步确定。
根据股骨远端面和股骨远端前侧面的几何形貌特征，临床使用前依据计算机数字规划数据通过调节曲面匹配钉的高度形成形状近似的点阵拟合面，确定所述定位装置在股骨远端表面的贴合位置，在由定位板的孔钉入定位钉，定位钉在定位板正确的导向下钉入股骨，为后续手术定位。
旋转调控板上设有刻度，从而使定位板持续保持在一个准确的旋转角度上。
旋转调节螺栓和锁紧调节螺栓相互作用可以非常方便的实现实时旋转定位，减小操作过程出现的不确定性的影响。
定位板根据个体化患者的股骨表面形状进行设计，保证匹配钉充分的拟合到股骨面以保证定位的精确性。以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限。
于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (5)

1.一种可调式个体化股骨截骨定位引导装置，其特征在于，包括股骨前髁定位板(1)、股骨远端定位板(2)、弧形连接板(3)和旋转调节装置；股骨前髁定位板(1)和股骨远端定位板(2)连接在弧形连接板(3)的两端；旋转调节装置设置在弧形连接板(3)上，旋转调节装置用于调节股骨前髁定位板(1)和股骨远端定位板(2)的角度；
旋转调节装置包括锁紧连接块(4)、旋转调控板(10)和旋转调节螺栓(8)；股骨前髁定位板(1)和股骨远端定位板(2)均通过锁紧连接块(4)铰接在弧形连接板(3)上，股骨前髁定位板(1)和股骨远端定位板(2)侧面的弧形连接板(3)上均固定设置有旋转调控板(10)；股骨前髁定位板(1)和股骨远端定位板(2)所在位置的弧形连接板(3)上还设置有旋转调节螺栓(8)，旋转调节螺栓(8)能够调节股骨前髁定位板(1)和股骨远端定位板(2)分别以锁紧连接块(4)转动；
锁紧连接块(4)通过锁紧调节螺栓(6)铰接在弧形连接板(3)上；旋转调控板(10)上设置有刻度；
旋转调节螺栓(8)上设置有齿轮，股骨前髁定位板(1)和股骨远端定位板(2)的侧面设置有齿条，齿轮和齿条啮合。
2.根据权利要求1所述的一种可调式个体化股骨截骨定位引导装置，其特征在于，股骨前髁定位板(1)与股骨髁前侧表面匹配对应，股骨远端定位板(2)与股骨远端面匹配对应。
3.根据权利要求1所述的一种可调式个体化股骨截骨定位引导装置，其特征在于，股骨前髁定位板(1)上设置有的若干螺纹孔，螺纹孔对应有若干曲面匹配钉(14)，曲面匹配钉形成点阵拟合面与股骨髁前侧表面相匹配。
4.根据权利要求1所述的一种可调式个体化股骨截骨定位引导装置，其特征在于，股骨前髁定位板(1)和股骨远端定位板(2)分别各设有两个定位孔，通过定位钉(12)钉入股骨确定截骨块或假体在股骨上的定位位置。
5.根据权利要求1所述的一种可调式个体化股骨截骨定位引导装置，其特征在于，锁紧连接块(4)与股骨前髁定位板或股骨远端定位板接触面为一斜面，锁紧连接块(4)斜率相比股骨前髁定位板或股骨远端定位板斜率要大。
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