CN113729909B - 膝关节置钉导板 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种膝关节置钉导板。所述膝关节置钉导板包括：贴骨拟合面、背骨面和力线标识部；所述贴骨拟合面被配置为与所述膝关节贴合，所述背骨面与所述贴骨拟合面相对，所述力线标识线设置在所述背骨面上，且限定有虚拟标识线或设置有实体标识线，所述虚拟标识线或所述实体标识线在平行于所述膝关节的力线的平面的投影与所述膝关节的力线在该平面的投影重合，以校正所述贴骨拟合面与所述膝关节的固定位置。本申请解决相关技术中导板与力线对齐不精准的技术问题。

Description

膝关节置钉导板

技术领域

本申请涉及医疗器械技术领域，具体而言，涉及一种膝关节置钉导板。

背景技术

全膝关节置换术(total knee arthroplasty，TKA)的成功与否取决于膝关节的定位、间隙以及软组织平衡，而三者均依赖于安放假体的正确位置。传统TKA手术，术前仅根据膝关节X线或CT判断下肢力线的偏移、股骨外翻角、股骨外旋角等角度进行手术预测，且膝关节的旋转也会影响角度判断，可能会导致手术误差。同时，股骨力学轴线和解剖轴线不一致，传统上大部分截骨定位是通过保持股骨外翻角固定来实现的，所以当股骨侧弓或畸形时可能会导致相应的误差；常规手术髓内或髓外定位器械手术方法标准单一，不能满足个体化的需求。定位的准确性依赖术者的手术经验，且髓内定位出血量大，可能引起栓塞。

3D打印个性化置钉导板辅助行全膝关节置换具有截骨无需打开髓腔、可以减低出血量、减低脂肪栓塞的发生率、截骨更确切更精准等优势。目前绝大多数导板都是整体设计，利用尼龙材料、树脂材料或者聚乳酸材料整体3D打印的。利用3D打印生产导板的材料需要满足生物性和力学性能并且适合3D打印工艺等多个需求，这样就会使选择范围很小，很难最大化的满足导板生产的各项需求。也即，整体设计并整体3D打印的匹配式导板至少存在以下几点不足：

由于3D打印材料的局限，在定位孔设计的时候会留少量的余量，即便如此成型后仍然需要自行通孔，且在术中打钉子的时候仍然存在跟导板定位孔磨损的问题，从而产生碎屑严重影响手术效果。

在灭菌时，由于打印材料的特性，尤其钉孔的位置，物理环境的变化，可能造成变形，导致术中定位作用降低。

由于材料的特性，在术中打钉子时，由于震动及人为操作的误差，会使其未起到导向作用，影响导板的准确性。

现有的置钉导板只能验证股骨远端、前髁的截骨量，无法验证力线是否准确。

针对相关技术中导板与力线对齐不精准的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种膝关节置钉导板，以解决相关技术中导板与力线对齐不精准的问题。

为了实现上述目的，本申请提供了一种膝关节置钉导板。

根据本申请的膝关节置钉导板包括：贴骨拟合面、背骨面和力线标识部；

所述贴骨拟合面被配置为与所述膝关节贴合，所述背骨面与所述贴骨拟合面相对，所述力线标识部设置在所述背骨面上，且限定有虚拟标识线或设置有实体标识线，所述虚拟标识线或所述实体标识线在平行于所述膝关节的力线的平面的投影与所述膝关节的力线在该平面的投影重合，以校正所述贴骨拟合面与所述膝关节的固定位置。

可选地，所述力线标识部为设置在所述背骨面上的凹槽或凸起，所述力线标识部的形状为规则形状、异形中的一种。

可选地，所述力线标识部在垂直于所述虚拟标识线或所述实体标识线的平面的投影为弧形，所述力线标识部的虚拟轴线为所述虚拟标识线。

可选地，所述背骨面包括用于与所述膝关节的前表面相对的背骨前表面，所述力线标识部延伸方向上的两个端部分别位于所述背骨前表面的上端缘的中部和下端缘的中部。

可选地，包括定位孔和导柱，所述定位孔贯通所述贴骨拟合面和所述背骨面，所述导柱固定在所述定位孔中，所述导柱上设有用于对骨钉进行导向的导向钉孔，所述导柱的材料硬度大于构成所述定位孔的材料硬度。

可选地，所述定位孔为规则孔或异形孔，所述导柱的外形与所述定位孔的形状相适配。

可选地，所述导柱的材料包括金属。

可选地，还包括校正件和设置在所述背骨面上的力线孔，所述校正件安装于所述力线孔上，以利用所述校正件配合所述力线标识部校正所述贴骨拟合面与所述膝关节的固定位置。

可选地，所述力线孔的数量为两个，两个所述力线孔的中心连线的中点位于所述虚拟标识线或所述实体标识线上。

可选地，所述校正件包括力线杆和手柄，所述手柄朝向所述背骨面的一端设有与所述两个力线孔一一对应的两个定位杆，所述两个定位杆分别对应插接在两个所述力线孔中，所述手柄背离所述背骨面的一端设有导向孔，所述力线杆安装在所述导向孔上，以使所述力线杆的中轴线在平行于所述虚拟标识线或实体标识线的平面的投影与所述虚拟标识线或实体标识线在该平面的投影重合。

在本申请实施例中，提供一种膝关节置钉导板，通过设置：贴骨拟合面、背骨面和力线标识部；所述贴骨拟合面被配置为与所述膝关节贴合，所述背骨面与所述贴骨拟合面相对，所述力线标识部设置在所述背骨面上，且限定有虚拟标识线或设置有实体标识线，所述虚拟标识线或所述实体标识线在平行于所述膝关节的力线的平面的投影与所述膝关节的力线在该平面的投影重合，以校正所述贴骨拟合面与所述膝关节的固定位置。这样，在将本膝关节置钉导板放置在对应膝关节位置上时，可以通过观察背骨面上力线标识部设置的虚拟标识线或实体标识线在平行于所述膝关节的力线的平面的投影与所述膝关节的力线在该平面的投影是否重合来确定贴骨拟合面是否准确放置在所述膝关节的固定位置，当虚拟标识线或实体标识线在平行于所述膝关节的力线的平面的投影与所述膝关节的力线在该平面的投影重合时，可以确定贴骨拟合面准确放置在所述膝关节对应的固定位置上。进而解决了相关技术中导板与力线对齐不精准的技术问题。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是本申请实施例提供的一种装配于膝关节模型件上的膝关节置钉导板的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的一种装配于膝关节模型件上的膝关节置钉导板的另一结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“设置”、“设有”、“连接”、“固定”、“插接”、“安装”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

另外，术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

本申请实施例提供一种膝关节置钉导板，图1和图2示出了装配于膝关节的模型件上的膝关节置钉导板示意图，如图1和图2所示，膝关节置钉导板包括贴骨拟合面1、背骨面2和力线标识部3；

所述贴骨拟合面1被配置为与所述膝关节贴合，所述背骨面2与贴骨拟合面1相对，力线标识部3设置在背骨面2上，且限定有虚拟标识线或设置有实体标识线，也即是说，标识线可以为力线标识部3本身限定而成并不外显的虚拟标识线，或者，可以为力线标识部3上被刻画的实体标识线，或者，力线标识部3本身就是刻画在背骨面2上的实体标识线。虚拟标识线或实体标识线在平行于膝关节的力线的平面的投影与膝关节的力线在该平面的投影重合，以校正贴骨拟合面1与膝关节的固定位置。

具体的，在将本膝关节置钉导板放置在对应膝关节位置上时，可以通过观察背骨面2上力线标识部3设置的虚拟标识线或实体标识线在平行于所述膝关节的力线的平面的投影与所述膝关节的力线在该平面的投影是否重合来确定贴骨拟合面1是否准确放置在所述膝关节的固定位置，当虚拟标识线或实体标识线在平行于所述膝关节的力线的平面的投影与所述膝关节的力线在该平面的投影重合时，可以确定贴骨拟合面1准确放置在所述膝关节对应的固定位置上。

在一些实施例中，力线标识部3可以是设置在所述背骨面2上的凹槽5或凸起。

其中，力线标识部3可以由凹槽5或凸起形成，具体的，力线标识部3设置有实体标识线可以是独立刻画在所述凹槽5或凸起上，或者，力线标识部3限定有虚拟标识线可以是凹槽5或凸起的虚拟轴线构成。而凹槽5或凸起相对线条更易观察，便于医生及时获知力线标识部3所在的大致位置。

力线标识部3的形状可以为规则形态或异形，例如，力线标识部3在垂直于虚拟标识线或实体标识线的平面的投影的形状为弧形、V形、方形、梯形等规则形状。可以理解的，异形是指相对于规则形状而言的不规则的形状。

例如，力线标识部3在垂直于虚拟标识线或实体标识线的平面的投影可为弧形，力线标识部3的虚拟轴线为虚拟标识线。在图1所示的实施例中，力线标识部3为半圆形凹槽，也即是说，力线标识部3在垂直于虚拟标识线或实体标识线的平面的投影为半圆形，半圆形的力线标识部3的虚拟轴线构成虚拟标识线，如此构造的力线标识部3的形状简单、常见，更加易于观察。

再如，力线标识部3可为V形凹槽，也即是说，力线标识部3在垂直于虚拟标识线或实体标识线的平面的投影为V形，V形的力线标识部3的两个侧边相交限定出的相交线构成虚拟标识线。

如图1所示，置钉导板的贴骨拟合面一般性地与股骨远端(股骨4的下端部)的前表面和下端面贴合，相应地，背骨面与股骨远端的前表面、下端面相对。具体地，贴骨拟合面一般性地可包括用于与膝关节的前表面大致贴合的贴骨拟合前表面和与膝关节的下表面大致贴合的贴骨拟合下表面，相应地，置钉导板的背骨面可包括与贴骨拟合前表面相对的背骨前表面和与贴骨拟合下表面相对的背骨下表面，也即是说，置钉导板的背骨面一般性地可包括用于与膝关节的前表面相对的背骨前表面和与膝关节的的下表面相对的背骨下表面。

在图1所示的实施例中，力线标识部3延伸方向上的两个端部分别位于背骨前表面的上端缘的中部和下端缘的中部，具有更加明显的指示效果。

在一些实施例中，膝关节置钉导板还可包括定位孔6和导柱7，定位孔6贯通贴骨拟合面1和背骨面2，导柱7固定在定位孔6中，导柱7上设有用于对骨钉进行导向的导向钉孔，导柱7的材料硬度可大于构成定位孔6的材料硬度。

其中，本申请实施例提供的膝关节置钉导板本体可以采用常规3D打印，满足不同患者个性化的需求，钉孔采用位于定位孔6中的导柱7进行导向，而导柱7的材料硬度大于构成所述定位孔6的材料硬度，导柱7可以采用金属材料制备，例如，采用医用钢材制备，金属材质在使用过程中不会产生碎屑，也不会在灭菌时变形，更在术中打钉时起到了很好的导向作用，确保术中定位更加准确，从使得本膝关节置钉导板可批量化生产，满足更多工艺要求，精度更加准确。定位孔6与金属材料的导柱7的组合，既满足了不同患者个性化的需求，也满足了关键部位批量化的生产。

定位孔6为规则孔或异形孔，导柱7的外形与定位孔6的形状相适配。例如，定位孔6可以圆形孔、方形孔或梅花形孔等规则孔，异形孔是指规则形状之外的不规则形状，例如，半圆形与三角形相结合的孔。

可选地，导柱7与定位孔6之间采用过盈配合当导柱7为圆柱形时，导柱7与定位孔6之间可以采用过盈配合，进而保证导柱7与定位孔6之间不发生转动，当导柱7、定位孔6为为梅花状时，利用梅花式导柱7与梅花式定位孔6配合时，由于自身的紧锁效果，很好的避免置钉时由于振动造成的松懈、自转。

可选地，本申请实施例提供的膝关节置钉导板还包括校正件和设置在背骨面上的力线孔8，校正件安装于力线孔8上，以利用校正件配合力线标识部3校正贴骨拟合面1与膝关节的固定位置。

具体的，通过力线孔8限定校正件的位置，再通过校正件可以在膝关节置换手术过程中较为容易的判断力线是否通过力线标识部3，从而更好的保障手术的准确进行。

可选地，力线孔的数量为两个，两个力线孔的中心连线的中点位于虚拟标识线或实体标识线上，这样可以准确地限定校正件的位置。

可选地，校正件包括力线杆9和手柄10，手柄10朝向背骨面2的一端设有与两个力线孔8一一对应的两个定位杆(未标号)，两个定位杆分别对应插接在两个力线孔8中，手柄10背离背骨面2的一端设有导向孔，力线杆9安装在导向孔上，以使力线杆9的中轴线在平行于虚拟标识线或实体标识线的平面的投影与虚拟标识线或实体标识线在该平面的投影重合。

具体的，通过将手柄10插入对应的力线孔8中，并与力线杆9配合，可以判断力线是否与虚拟标识线或实体标识线对齐，从而更好的保障手术的准确进行。

可选地，本申请实施例提供的膝关节置钉导板还包括用于放置镰刀片的开槽11，以使在手术中医生通过将镰刀片放置在所述开槽11上，起到术中参考截骨量的效果，增加了置钉导板的准确性和安全性。

本申请提供一种膝关节置钉导板，通过设置：贴骨拟合面1、背骨面2和力线标识线3；所述贴骨拟合面1与所述膝关节贴合，所述背骨面2与所述贴骨拟合面1相对，所述力线标识线3设置在所述背骨面2上，且所述力线标识线3位于所述背骨面2的竖向中心，以使所述力线标识线3与所述膝关节的力线对齐，以校正所述贴骨拟合面1与所述膝关节的固定位置。这样，在将本膝关节置钉导板放置在对应膝关节位置上时，可以通过观察背骨面2上力线标识部3设置的虚拟标识线或实体标识线在平行于所述膝关节的力线的平面的投影与所述膝关节的力线在该平面的投影是否重合来确定贴骨拟合面1是否准确放置在所述膝关节的固定位置，当虚拟标识线或实体标识线在平行于所述膝关节的力线的平面的投影与所述膝关节的力线在该平面的投影重合时，可以确定贴骨拟合面1准确放置在所述膝关节对应的固定位置上。进而解决了相关技术中导板与力线对齐不精准的技术问题。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种膝关节置钉导板，其特征在于，包括：贴骨拟合面、背骨面和力线标识部；

所述贴骨拟合面被配置为与所述膝关节贴合，所述背骨面与所述贴骨拟合面相对，所述力线标识部设置在所述背骨面上，且限定有虚拟标识线或设置有实体标识线，所述虚拟标识线或所述实体标识线在平行于所述膝关节的力线的平面的投影与所述膝关节的力线在该平面的投影重合，以校正所述贴骨拟合面与所述膝关节的固定位置；

还包括校正件和设置在所述背骨面上的力线孔，所述校正件安装于所述力线孔上，以利用所述校正件配合所述力线标识部校正所述贴骨拟合面与所述膝关节的固定位置；

所述力线孔的数量为两个，两个所述力线孔的中心连线的中点位于所述虚拟标识线或所述实体标识线上；

所述校正件包括力线杆和手柄，所述手柄朝向所述背骨面的一端设有与所述两个力线孔一一对应的两个定位杆，所述两个定位杆分别对应插接在两个所述力线孔中，所述手柄背离所述背骨面的一端设有导向孔，所述力线杆安装在所述导向孔上，以使所述力线杆的中轴线在平行于所述虚拟标识线或实体标识线的平面的投影与所述虚拟标识线或实体标识线在该平面的投影重合，利用所述校正件配合所述力线标识部校正所述贴骨拟合面与所述膝关节的固定位置。

2.根据权利要求1所述的膝关节置钉导板，其特征在于，所述力线标识部为设置在所述背骨面上的凹槽或凸起，所述力线标识部的形状为规则形状、异形中的一种。

3.根据权利要求1所述的膝关节置钉导板，其特征在于，所述力线标识部在垂直于所述虚拟标识线或所述实体标识线的平面的投影为弧形，所述力线标识部的虚拟轴线为所述虚拟标识线。

4.根据权利要求1所述的膝关节置钉导板，其特征在于，所述背骨面包括用于与所述膝关节的前表面相对的背骨前表面，所述力线标识部延伸方向上的两个端部分别位于所述背骨前表面的上端缘的中部和下端缘的中部。

5.根据权利要求1所述的膝关节置钉导板，其特征在于，还包括定位孔和导柱，所述定位孔贯通所述贴骨拟合面和所述背骨面，所述导柱固定在所述定位孔中，所述导柱上设有用于对骨钉进行导向的导向钉孔，所述导柱的材料硬度大于构成所述定位孔的材料硬度。

6.根据权利要求5所述的膝关节置钉导板，其特征在于，所述定位孔为规则孔或异形孔，所述导柱的外形与所述定位孔的形状相适配。

7.根据权利要求5所述的膝关节置钉导板，其特征在于，所述导柱的材料包括金属。

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