The invention discloses a method of making the 3D printing fibula reconstruction tool for joint bone resection and titanium plate positioning, reconstructing the three-dimensional model of the jaw bone and the three-dimensional model of the fibula, determining the osteotomy plane of the jaw bone according to the range of the lesions, the design of the expected jaw model, and fixing the preformed titanium plate to the target position of the expected jaw model entity. Two scans were scanned after the placement, and the expected jaw bone compound model and the titanium plate model were obtained. The STL files of the expected jaw bone compound model, the titanium plate model and the expected jaw bone model were aligned. The mandibular osteotomy guide plate and the fibula osteotomy guide plate were designed to map the nail holes in the titanium plate model to the mandibular osteotomy. A special rapid prototyping guide plate is formed on the guide plate and fibula osteotomy guide plate. The fibula osteotomy tool made by the invention will have an accurate hole in the fibula, which can be accurately transferred to the jaw according to the design expectation, and the preformed titanium plate can be used directly to make the bone segment accurate.
【技术实现步骤摘要】
联合骨切除与钛板定位的3D打印腓骨重建颌骨手术工具的制造方法
本专利技术涉及颌骨手术工具和颌骨功能性重建
,尤其涉及一种联合骨切除与钛板定位的3D打印腓骨重建颌骨手术工具的制造方法。
技术介绍
近年来,数字化外科技术在颌骨缺损修复重建中的应用越来越广泛。通过虚拟手术,外科医师们能够逼真地模拟病变切除、移植骨瓣制备与塑形等关键步骤,并可将钛板弯制等费时费力的繁琐操作前移至术前完成,因而在提高手术精度的同时也极大地提高了手术效率。目前,为实现高精度的颌骨重建手术,主要有导航技术和3D打印外科导板技术。前者可通过与术前影像资料的配准,实时指导病变的切除与移植物的安放,拥有较高的自由性。后者,依据数字化手术的设计流程,术前制作能够引导手术的个性化外科手术工具,术中操作相对简单,费用也相对低廉,对环境要求低,因此目前其临床应用范围更为广泛。在传统的3D打印外科导板技术应用在颌骨功能性重建中,只能完成颌骨截骨位置的确定,误差较大;近2-3年来结合手术模拟技术,该工具可以对腓骨截骨位置进行确定。但是即便采用了颌骨截骨导板、腓骨截骨导板这两种外科导板技术的辅助,实际的手术效果与术前的模拟设计仍会存在一定的差距。有时即便每一段的截骨都已经精确,但拼合合并过程仍然常常发生前移或扭转,导致术后效果欠佳。当重建的范围包括髁突时,情况更为严重,重建的髁突甚至不在关节窝内。人体咬合系统相当精密,颌骨重建的微小误差都有可能导致术后患者失去咬合功能,造成生活质量的极度下降。专利技术人在中南大学湘雅医院临床科研基金(编号:2015102)和湖南省重点研发计划(编号:2017SK216 ...
【技术保护点】
联合骨切除与钛板定位的3D打印腓骨重建颌骨手术工具的制造方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1、采集患者颌骨和腓骨供区的数据并导入手术设计模拟软件中,重建颌骨三维模型和腓骨三维模型;步骤2、根据病变范围确定颌骨截骨平面,并将腓骨模拟移植至颌骨缺损区,形成重建后的预期颌骨模型,根据预期颌骨形态反求各腓骨段长度与截骨角度,完成预期颌骨模型的设计;步骤3、打印预期颌骨模型实体,在术前预成形手术用钛板;步骤4、将预成形钛板固定在预期颌骨模型实体的目标位置后进行二次扫描;将扫描获得的数据再次进行手术模拟重建,分别获得钛板‑预期颌骨复合模型和钛板模型;步骤5、对钛板‑预期颌骨复合模型、钛板模型及预期颌骨模型的STL文件进行配准对齐,将二次扫描获取的数据定位回设计坐标系;步骤6、数字化外科导板设计:常规方法设计下颌骨截骨导板和腓骨截骨导板,将钛板模型中的钉孔对应映射到下颌骨截骨导板上,形成带有钛板定位孔的下颌骨截骨数字化外科导板;计算预期颌骨模型中的各腓骨段空间位置与腓骨三维模型中原始腓骨空间位置的变换关系,使用相同的变换将预期颌骨上的钉孔位置转移到腓骨截骨导板上,形成带有钛板定位孔的腓骨截骨数字化 ...
【技术特征摘要】
1.联合骨切除与钛板定位的3D打印腓骨重建颌骨手术工具的制造方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1、采集患者颌骨和腓骨供区的数据并导入手术设计模拟软件中,重建颌骨三维模型和腓骨三维模型;步骤2、根据病变范围确定颌骨截骨平面,并将腓骨模拟移植至颌骨缺损区,形成重建后的预期颌骨模型,根据预期颌骨形态反求各腓骨段长度与截骨角度,完成预期颌骨模型的设计;步骤3、打印预期颌骨模型实体,在术前预成形手术用钛板;步骤4、将预成形钛板固定在预期颌骨模型实体的目标位置后进行二次扫描;将扫描获得的数据再次进行手术模拟重建,分别获得钛板-预期颌骨复合模型和钛板模型;步骤5、对钛板-预期颌骨复合模型、钛板模型及预期颌骨模型的STL文件进行配准对齐,将二次扫描获取的数据定位回设计坐标系;步骤6、数字化外科导板设计:常规方法设计下颌骨截骨导板和腓骨截骨导板,将钛板模型中的钉孔对应映射到下颌骨截骨导板上,形成带有钛板定位孔的下颌骨截骨数字化外科导板;计算预期颌骨模型中的各腓骨段空间位置与腓骨三维模型中原始腓骨空间位置的变换关系,使用相同的变换将预期颌骨上的钉孔位置转移到腓骨截骨导板上,形成带有钛板定位孔的腓骨截骨数字化外科导板;步骤7、外科导板制作:将数字化外科导板导出到3D打印机完成产品制作及后处理。2.根据权利要求1所述的联合骨切除与钛板定位的3D打印腓骨重建颌骨手术工具的制造方法,其特征在于:步骤6的具体步骤如下:第一步:下颌骨截骨导板设计过程中依据钛板模型,确保其范围能涵盖2个或以上钛板钉孔,对钛板模型中钉孔位置进行逐个拟合,在设计坐标系中设计圆柱体标记,其方向、中心点与钛板模型中钉孔一致,将下颌骨截骨导板覆盖范围内的圆柱体标记高度设...
【专利技术属性】
技术研发人员:蒋灿华,梁烨,王文瑾,陈洁,吴立萌,
申请(专利权)人:中南大学湘雅医院,
类型:发明
国别省市:湖南,43
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