一种利用3D打印设计的髋臼导航导板、制备方法及使用方法技术

一种利用3D打印设计的髋臼导航导板包括导航导板、导航角度器及克氏针；导航导板根据患者CT三维数据进行设计形成能卡在髋臼缘的导航导板，同时，通过克氏针将导航导板进一步固定在髋臼缘上，所述导航角度器配合导航导板及髋臼打磨锉实现对髋臼打磨角度的引导和纠正，实现髋臼的精准打磨。本发明专利技术所述髋臼导航导板的使用，使得髋臼打磨过程中不需要移走，通过导航角度器可以更加准确容易的对髋臼进行打磨，使得髋臼假体放置角度准确性比传统技术更精准，相比于传统模板，由于免去了对髋臼的固定点位打孔、轴线定位打孔及模板的移除等相关环节，有效的减少了手术时间及减少了出血量。

An Acetabular Navigation Guide Designed by 3D Printing, Its Preparation Method and Application Method

An acetabular navigation guide plate designed by 3D printing includes a navigation guide plate, a navigation angle device and a Kirschner needle; the navigation guide plate is designed to form a navigation guide plate which can be clipped to the acetabular rim according to the patient's CT three-dimensional data, and the navigation guide plate is further fixed on the acetabular rim by Kirschner needle. The navigation angle device cooperates with the navigation guide plate and the acetabular grinding file to achieve the acetabular grinding angle. Guidance and correction to achieve accurate grinding of acetabulum. The use of the acetabular navigation guide plate in the present invention makes it unnecessary to remove the acetabulum in the process of polishing, and the acetabulum can be polished more accurately and easily by the navigation angle device, so that the placement angle of the acetabulum prosthesis is more accurate than the traditional technology. Compared with the traditional template, the relevant rings such as punching at the fixed point of the acetabulum, drilling at the axis location and removing the template are eliminated. It can effectively reduce the operation time and the amount of bleeding.

【技术实现步骤摘要】
一种利用3D打印设计的髋臼导航导板、制备方法及使用方法
本专利技术属于医疗器械领域，具体涉及一种利用3D打印设计的髋臼导航导板、制备方法及使用方法。
技术介绍
全骸关节由骸臼和股骨头组成，全骸关节置换手术是利用人造全骸关节替换人体病变的全骸关节。全骸关节置换手术中需要进行骸臼清理，清理的过程包括软组织切除、骨赘切除以及骸臼锉磨。骸臼锉磨是利用骸臼锉对骸臼进行加深加大以形成便于安装臼杯(人造骸臼)的臼床，臼床的深度、宽度以及臼床轴心线与患者骸臼轴的重合度是影响臼杯安装稳定性的重要因素。因此，在临床中要求分别以骸臼的前倾角和外展角作为骸臼锉的锉磨角度进行锉磨。然而，由于难以对锉磨角进行定位，目前主要依赖医生的专业水平和经验对锉磨角进行主观判断，这样就容易导致臼床的轴心线与患者原本的髓臼轴发生较大偏差，从而导致臼杯植入位置偏差，影响手术疗效。由此可见，如何提高锉磨角度的定位精度是提高臼杯假体植入精度的关键因素。另外，由于个体之间的差异，不同患者的骸臼形态存在差异(前倾角或外展角存在差异)，不同患者需要的锉磨角度也不同。针对髋臼锉磨存在的技术缺陷，现有技术提出了多种不同的而技术方案，但现有技术均存在一定的技术缺陷，具体分析如下：如公开号为CN204072394U的专利公开了一种髓臼导板，该髋臼导板包括呈片状且内表面与髓臼内侧表面的至少一部分相吻合的本体，本体边缘和髓臼下缘髓臼切迹和髓臼唇形态一致，在本体上设有位于髓臼旋转中心且贯穿本体的一个导柱，导柱中间为一个中心孔，所述中心孔的轴线与患者髋臼轴线共轴。手术过程中，将导板的上下边缘和髓臼下缘切迹和髓臼唇进行匹配以进行精确定位，在将导向定位钉穿过导柱的中心孔，从而确定了髓臼的旋转中心，根据导向定位钉的方向进行下一步的髓臼处理以及臼杯假体安装。该技术的技术缺陷表现具体如下：使用时，由于髓臼导板没有固定装置，利用导柱中心孔钉定位钉时，人工操作过程中有可能造成一定的位移；由于髋臼臼窝底部的骨质较薄，力度掌握不恰当，容易造成二次伤害；定位钉确定髋臼的旋转中心后，需要将定位钉取出，移走髋臼导板，然后对髋臼进行打磨，打磨过程过程中，骸臼的前倾角和外展角完全凭借医生眼力确认，容易出现偏差。又如公开号为CN104887361B的专利公开了一种定制个体化人工全髓关节置换手术髓臼制备模板系统，该模板系统包括髓臼定位导向板、深度控制钻头和有色深度指示棒，髓臼定位导向板包括:卵圆窝定位板，根据卵圆窝解剖形状贴附于卵圆窝上;臼底定位板设置在卵圆窝定位板的外缘上，根据髓臼解剖形状贴附于髓臼软骨面上;深度导向筒设置在臼底定位板上，对深度控制钻头进行导向及深度限制;深度控制钻头通过深度导向筒在髓臼上钻孔，深度控制钻头的体部设置有突出钻头的限深环，深度导向筒将限深环限制在深度导向筒的端部。有色深度指示棒长度和钻孔深度相同，插入孔内提示深度和方向的作用。移除髓臼定位导向板，对髋臼进行打磨至髋臼上的色度指示棒消失。该技术的技术缺陷表现具体如下：该技术通过对髋臼进行打磨至有色深度指示棒消失，由于髋臼内仅有几个点位，在对髋臼打磨过程中，对点位打磨到位并不代表臼窝就完全符合手术需要，还需要依靠医生的经验判断其他部位是否合适，且根据经验进行打磨会存在一定误差；该髋臼制备模板系统的使用需要先对其进行固定，然后进行钻孔，取出髋臼制备模板系统，向髋臼的钻孔上打入有色深度指示棒，然后对髋臼进行打磨，整个流程所需时间较长，加长了手术时间，使手术时间有所延长。又如公开号为CN105559951B的专利公开了一种个性化定制的骸臼导板，该髓臼导板包括半球形的杯体、由杯体边缘向上弯折延伸并呈间隔状设置的两定位臂、由杯体外表面凸伸设置的抵接脚以及由杯体底部向上延伸设置的导向部。所述定位臂具有与髓臼周围部位抵接的接触部，所述抵接脚与髓臼窝抵接。所述导向部具有一纵向设置的导向孔。所述髓臼导板的导向孔的延伸方向所在轴线通过术前规划设定并与髓臼的中心轴线重合。该技术的技术缺陷表现具体如下：结构较为复杂，髋臼导航板固定时间较长，使用步骤繁琐，占用手术时间较长，使手术时间有所延长；髋臼打磨前，需要将所述髋臼导航板取走，髋臼取走后，虽然髋臼上有孔位协助打磨进行角度修正，但由于仅凭医生经验，容易产生一定的误差。又如公开号为CN108742770A的专利公开了用于全髓关节置换手术的锉磨导板及其制造、使用方法，所述锉磨导板包括根据患者髓臼臼窝的三维模型以1:1的比例进行3D打印的窝形导板，沿窝形导板开口的边缘外侧均匀分布有至少两根空心导柱;窝形导板与髓臼臼窝内表面贴合后，能够使得空心导柱的轴线平行于患者髓臼轴。使用时，在空心导柱中打入钢钉，取下锉磨导板，使得髓臼锉能够沿着钢钉的轴线方向进行锉磨。该技术的技术缺陷表现具体如下：打磨髋臼前，需要将锉磨导板取走，打磨髋臼时，仅靠医生经验，使用锉磨沿着钢钉对髋臼进行打磨，打磨结果会存在一定的误差；打磨髋臼前的准备工作时间较长，使手术时间有所延长。从上述分析可见，现有技术的髋臼导板有一共同点，均设计了与髋臼臼窝相匹配的类半球形的杯体，并在杯体上设定孔洞，结合3D技术定位髋臼轴心。而在使用时，在定位完毕后，都需要将髋臼导板移走，然后根据定位孔对髋臼进行打磨。该类髋臼导航导板虽然一定程度上提高了打磨准确率，但在打磨时仅依靠定位孔对打磨精度进行修正，仍然存在一定的误差，且现有的髋臼导板使用均较为复杂，髋臼打磨前需要占用较长的时间，延长了手术时间。因此，需要一种能在髋臼打磨过程随时对打磨进行修正的髋臼导航导板。
技术实现思路
基于
技术介绍
中提及的现状及问题，本专利技术提出了一种利用3D打印设计的髋臼导航导板及其制备方法，该髋臼导航导板不同于传统髋臼导航导板，未设计与髋臼相匹配的类半球形的杯体，利用髋臼缘固定特殊的髋臼导航导板，可实现髋臼打磨过程中，实时对打磨精度进行修正。一种利用3D打印设计的髋臼导航导板包括导航导板、导航角度器及克氏针；所述导航导板包括弧形加强板、立柱及弧形凹形定位槽，所述弧形加强板位于弧形凹形定位槽外表面脊背上，所述立柱位于内弧左侧端点处，所述弧形凹形定位槽的凹槽弧度与髋臼的臼缘弧度相匹配；所述立柱数量为两个，所述立柱沿中轴线设置有通孔；所述立柱与立柱紧靠在一起，且立柱外边缘凸起使两个立柱整体呈凹形结构；所述克氏针穿过立柱钉入髋臼缘骨质中；所述弧形加强板、立柱及弧形凹形定位槽采用3D打印一体形成；所述导航角度器包括第一导航杆、连接杆、第二导向杆、调节杆及握柄；所述第一导航杆、连接杆、第二导向杆的端点相互依次连接，所述第一导航杆与第二导向杆相互平行，所述连接杆与第一导航杆及第二导向杆的夹角为45度至75度；所述第一导航杆的顶端设置有两个第二通孔，所述第二通孔的直径与立柱直径相同，且所述第一导航杆的圆周尺寸与立柱之间的凹形结构相匹配；所述调节杆垂直固定于第二导向杆上，所述调节杆上设置有长条状开孔；所述握柄包括长条状圆弧手柄及连接柄；所述长条状圆弧手柄覆盖于髋臼打磨钻手柄上，且与髋臼打磨钻手柄弧度相匹配；所述长条状圆弧手柄与第一导航杆、第二导向杆相互平行；所述连接柄一端固定在长条状圆弧手柄上，所述连接柄另一端设置有螺栓；所述握柄的螺栓穿过调节杆的开孔并拧紧固定；所述导航角度器的第一导航杆插入立柱之间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用3D打印设计的髋臼导航导板，其特征在于：所述髋臼导航导板包括导航导板、导航角度器及克氏针；所述导航导板包括弧形加强板、立柱及弧形凹形定位槽，所述弧形加强板位于弧形凹形定位槽外表面脊背上，所述立柱位于内弧左侧端点处，所述弧形凹形定位槽的凹槽弧度与髋臼的臼缘弧度相匹配；所述立柱数量为两个，所述立柱沿中轴线设置有通孔；所述立柱与立柱紧靠在一起，且立柱外边缘凸起使两个立柱整体呈凹形结构；所述克氏针穿过立柱钉入髋臼缘骨质中；所述弧形加强板、立柱及弧形凹形定位槽采用3D打印一体形成；所述导航角度器包括第一导航杆、连接杆、第二导向杆、调节杆及握柄；所述第一导航杆、连接杆、第二导向杆的端点相互依次连接，所述第一导航杆与第二导向杆相互平行，所述连接杆与第一导航杆及第二导向杆的夹角为45度至75度；所述第一导航杆的顶端设置有两个第二通孔，所述第二通孔的直径与立柱直径相同，且所述第一导航杆的圆周尺寸与立柱之间的凹形结构相匹配；所述调节杆垂直固定于第二导向杆上，所述调节杆上设置有长条状开孔；所述握柄包括长条状圆弧手柄及连接柄；所述长条状圆弧手柄覆盖于髋臼打磨钻手柄上，且与髋臼打磨钻手柄弧度相匹配；所述长条状圆弧手柄与第一导航杆、第二导向杆相互平行；所述连接柄一端固定在长条状圆弧手柄上，所述连接柄另一端设置有螺栓；所述握柄的螺栓穿过调节杆的开孔并拧紧固定；所述导航角度器的第一导航杆插入立柱之间的凹形结构中。...

【技术特征摘要】
1.一种利用3D打印设计的髋臼导航导板，其特征在于：所述髋臼导航导板包括导航导板、导航角度器及克氏针；所述导航导板包括弧形加强板、立柱及弧形凹形定位槽，所述弧形加强板位于弧形凹形定位槽外表面脊背上，所述立柱位于内弧左侧端点处，所述弧形凹形定位槽的凹槽弧度与髋臼的臼缘弧度相匹配；所述立柱数量为两个，所述立柱沿中轴线设置有通孔；所述立柱与立柱紧靠在一起，且立柱外边缘凸起使两个立柱整体呈凹形结构；所述克氏针穿过立柱钉入髋臼缘骨质中；所述弧形加强板、立柱及弧形凹形定位槽采用3D打印一体形成；所述导航角度器包括第一导航杆、连接杆、第二导向杆、调节杆及握柄；所述第一导航杆、连接杆、第二导向杆的端点相互依次连接，所述第一导航杆与第二导向杆相互平行，所述连接杆与第一导航杆及第二导向杆的夹角为45度至75度；所述第一导航杆的顶端设置有两个第二通孔，所述第二通孔的直径与立柱直径相同，且所述第一导航杆的圆周尺寸与立柱之间的凹形结构相匹配；所述调节杆垂直固定于第二导向杆上，所述调节杆上设置有长条状开孔；所述握柄包括长条状圆弧手柄及连接柄；所述长条状圆弧手柄覆盖于髋臼打磨钻手柄上，且与髋臼打磨钻手柄弧度相匹配；所述长条状圆弧手柄与第一导航杆、第二导向杆相互平行；所述连接柄一端固定在长条状圆弧手柄上，所述连接柄另一端设置有螺栓；所述握柄的螺栓穿过调节杆的开孔并拧紧固定；所述导航角度器的第一导航杆插入立柱之间的凹形结构中。2.如权利要求1所述的一种利用3D打印设计的髋臼导航导板，其特征在于：所述导航角度器的第一导航杆、连接杆、第二导向杆及调节杆采用3D打印一体打印成型，所述握柄采用3D打印一体打印形成。3.如权利要求1所述的一种利用3D打印设计的髋臼导航导板，其特征在于：所述髋臼导航导板采用聚十二内酞胺、聚丙烯、聚醚醚酮、聚碳酸醋中的任意一种打印而成。4.一种利用3D打印设计的髋臼导航导板的的制备方法，其特征在于：步骤一：根据术前患者CT三维数据，测量具体髋臼前倾角和外展角度数；步骤二：根据患者C...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙立，陈琳英，其他发明人请求不公开姓名，
申请(专利权)人：黄昆，孙立，陈琳英，
类型：发明
国别省市：贵州,52