切割模板及其制造方法技术

描述了一种用于下颌骨手术的切割模板(1)。该切割模板(1)包括基座(7)；至少两个切割引导部(9)，用于引导用于切割骨骼(3、20)的骨切割元件，并且由基部(7)支撑；至少两个开口(17)，用于接收用于将切割模板(9)固定到骨骼(3、20)上的骨固定装置；至少一个定位元件(13)，用于将切割模板(1)抵靠骨骼(3、20)定位，并且包括骨骼配合表面，该骨骼配合表面成形为具有骨骼(3、20)的轮廓，其被设计为在切割过程中抵靠骨骼(3、20)装配并且布置成与骨骼(3、20)紧密接触。

Cutting Template and Its Manufacturing Method

A cutting template (1) for mandibular surgery is described. The cutting template (1) comprises a base (7); at least two cutting guide parts (9) for guiding the bone cutting elements for cutting bones (3, 20) and supported by the base (7); at least two openings (17) for receiving a bone fixing device for fixing the cutting template (9) to the bones (3, 20); and at least one locating element (13) for positioning the cutting template (1) against the bones (3, 20). It also includes a skeleton matching surface, which is shaped into a skeleton (3, 20) contour. It is designed to be assembled against the skeleton (3, 20) during the cutting process and arranged in close contact with the skeleton (3, 20).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】切割模板及其制造方法
本专利技术涉及用于切割骨骼的切割模板领域，例如下颌骨或腓骨皮瓣。本专利技术还涉及一种制造切割模板的方法和一种包括用于实施该方法的步骤的指令的计算机程序产品。
技术介绍
对于外科医生来说，骨重建通常是具有挑战性的任务。例如，口下颌复合体的重建通常被认为是颌面外科医生的主要挑战，因为复杂的解剖结构、所涉及的系统的敏感性和面部外观。下颌骨在为口腔、舌头和嘴唇的底部提供结构支撑方面起着重要作用。它还为牙齿提供移动骨骼平台，允许咀嚼。控制癌症的外科手术可能导致下颌骨连续性丧失和软组织缺损的产生。因此，这些重建旨在恢复上述功能并且尽可能地重建面部对称性和和谐性，以用于例如肿瘤相关的畸形的各种病理。多种手术技术和材料，包括自体移植、同种异体移植、同种异体和异种移植产品，已经被用于进行这种重建。然而，自体骨是唯一具有骨传导性、骨诱导性和成骨潜能的移植物材料。因此，近几十年来，游离腓骨皮瓣经常被用于例如下颌骨重建，因为它为大的下颌骨缺损提供足够的骨骼，为软组织需求提供皮岛，并且有利于腓骨的多个截骨术的足够的植骨长度与骨内膜和骨膜血液供应。此外，它与头部和颈部的距离允许同时采用两组方法，且供体部位发病率低。然而，难以实现腓骨段之间良好的骨-骨接触，并且在许多方法中，例如，骨螺钉的收紧可能导致替换骨段向外移动并且远离彼此移动。已经以各种方式解决了使直腓骨皮瓣成形为类似于下颌骨的部段的问题。由于头骨和面部的复杂三维解剖结构，这种手术通常需要广泛且昂贵的手术前规划。对患者颅骨进行术前虚拟建模的最常用方法是使用从术前计算机断层扫描创建的体积图像数据集进行三维(3D)表示和模拟，其允许使用各种软件或免费软件应用程序进行精确的术前计划和虚拟重建。这些新技术在颅颌面外科领域的目标是提高计划手术的可预测性和精确度，以及降低发病率，皮瓣局部缺血时间和整体手术时间，从而降低住院成本和时长，并提高生活质量。然而，这些规划解决方案及其相关联工具通常由专业外部工程师操作，并且需要与外科医生进行昂贵且耗时的面对面咨询或交互式在线会议以准备重建操作。而且，现有技术的操作计划布置倾向于导致次优的切割模板(用于骨切割的引导装置)，这不能实现精确的切割操作。不准确地切割骨段反过来导致骨重建不良和额外的术后问题。此外，现有技术模板制造方法复杂并且可能导致模板在切割精度和速度方面不令人满意。因此需要一种改进的切割模板及其用于骨切割操作的制造方法，其能够实现更准确、可靠和快速的骨切割操作。
技术实现思路
本专利技术旨在克服现有技术模板的至少一些缺点，并且满足上述目的。为此，在所附权利要求1中描述了根据本专利技术的切割模板。所提出的切割模板具有其可以直接固定到待切割的去骨的骨骼上的优点。结果，使用模板的切割引导部可以实现高度精确的切割。所提出的切削模板使得能够例如使用游离腓骨皮瓣下进行广泛的下颌重建，在虚拟的外科手术前3维建模方法的帮助下，所有必要的步骤都可以由外科医生进行，而无需进行迄今为止需要生产和管理模板的技术人员进行咨询或干预。与现有技术方法相比，这大大降低了例如与假牙牙医的手术所需的成本和时间，包括计划和术前阶段。本专利技术还涉及一种制造切割模板的方法和一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括用于实现如所附权利要求中所述的方法的步骤的指令。附图说明现在将参考附图更详细地描述本专利技术，其中：图1示出了根据本专利技术的切割模板的示例的示意性等距视图。图2示出了图1的切割模板以及腓骨皮瓣的一部分的示意性等距视图。图3示出了根据本专利技术的切割模板的另一个示例的示意性等距视图。图3示出了制造根据本专利技术的切割模板的示例性方法的流程图。图4示出了计算机生成的人类下颌骨骼模型的示意性等距视图。图5示出了图5的模型的示意性等距视图，其中下颌骨的一部分已被替换的骨结构替换。图6示出了用于预先安装桥接重建板的重建下颌骨的制造模型的示意性等距视图。图7示出了根据本专利技术的切割模板的另一个示例的示意性等距视图。具体实施方式应该注意的是，提供附图仅仅是为了帮助理解本专利技术的基本原理，而不应该将其视为限制所寻求的保护范围。在不同附图中使用相同的附图标记的情况下，这些附图标记旨在表示相似或相应的特征。然而，应该假设使用不同的附图标记不旨在表示它们所涉及的特征之间的任何特定程度的差异。将在用于使用来自游离腓骨皮瓣的骨部分进行下颌骨重建的装置的背景下解释本专利技术。然而，应注意，本专利技术的教导并不限于用于使用来自腓骨皮瓣的骨部分进行下颌骨重建。更一般地，本专利技术的教导可以应用于使用任何合适的替换骨部分重建任何骨部分。图1示出了根据本专利技术实施例的示例性切割模板1。该示例性切割模板1被设计成切割游离腓骨皮瓣(由图2中的附图标记3表示)，使得腓骨的切除部分可用于下颌骨重建。首先解释切割模板1的结构细节，然后描述制造切割模板的示例性方法。示例性切割模板1包括基部或支撑件7，该基部或支撑件7被设计成支撑从细长基部7突出的切割引导部9。图1和图2的示例性切割模板1的基部7基本上是笔直的，并且切割引导部9大致在与基部7的公共平面内延伸。以这种方式，整个切割模板1基本上是平面的，这在使用3D打印生成模板1时是有利的，因为打印过程所需的时间和材料的量可以大大减少。如图1和图2所示，切割模板1包括四个切割引导部9。利用图1和图2的切割模板1，可以从腓骨皮瓣切割两个单独的骨部分以用于下颌骨重建。如图所示，每个切割引导部9都具有纵向开口11或孔，也称为切割狭缝或狭槽，供骨锯穿过。切割槽11各自限定切割平面，该切割平面可相对于基部7具有独特的取向。因此，每个切割槽11相对于待切割的骨骼限定精确的切割角度。该切割角度可以由至少两个不同的旋转自由度限定。由不同切割槽限定的切割平面可以彼此平行或不平行。切割模板1还包括至少一个定位元件13，在该示例中，定位元件13是基本上在基部7的平面中延伸的纵向元件。在图1和图2的示例中，定位元件13连接到最左边的切割引导部9。应注意，根据另一个示例，切割引导部9的面向骨的表面可以构成定位元件13。该元件13用于将切割模板1抵靠去骨的骨骼表面(在本说明书中，腓骨皮瓣3的表面)精确地定位。在该示例中，定位元件13的面向骨的侧面包括成形为具有骨骼的轮廓的骨骼配合表面，该骨骼配合表面被设计成与骨骼的轮廓配合。以这种方式，切割元件被设计成在骨切割操作期间与骨的坚硬的去骨表面紧密接触。切割模板1可包括一个以上的定位元件13。例如，参见图1和图2，另一个定位元件可连接到最右侧的切割引导部9并且向右延伸。定位元件13优选地例如使用骨螺钉固定到骨的断端，即固定到骨骼的不被切除的健康部分。以这种方式，可以实现切割模板的良好固定。或者，定位元件13可以被构造成使得它们例如朝向中央切割引导部9延伸。以这种方式，可以使切割模板的设计更紧凑。图2示意性地示出了腓骨皮瓣3的一部分，其中切割模板1处于其切割位置。切割模板1还包括用于使固定装置(例如骨螺钉)穿过的孔17或开口，使得切割模板1可以固定到骨骼上。在所示的示例中，定位元件13设置有两个孔17，并且右侧切割引导部设置有一个固定孔17。切割引导部9中的任何一个或每个都可以包括一个或多个固定孔17。引导部9优选地成形为使得它们在骨切割操作期间与骨直接接触。因此，切割引导本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于下颌骨手术的切割模板(1)，包括：至少两个切割引导部(9)，所述至少两个切割引导部(9)用于引导用于切割骨骼(3、20)的骨切割元件，至少一个开口(17)，所述至少一个开口(17)用于接收用于将所述切割模板(1)固定到所述骨骼(3、20)上的骨固定装置，以及至少一个定位元件(13)，所述至少一个定位元件(13)用于将所述切割模板(1)抵靠所述骨骼(3、20)定位，其中所述至少一个定位元件包括第一骨骼配合表面，所述第一骨骼配合表面成形为具有所述骨骼(3、20)的第一表面轮廓，用于在切割期间与所述骨骼(3、20)紧密接触。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.20 EP 16161300.51.一种用于下颌骨手术的切割模板(1)，包括：至少两个切割引导部(9)，所述至少两个切割引导部(9)用于引导用于切割骨骼(3、20)的骨切割元件，至少一个开口(17)，所述至少一个开口(17)用于接收用于将所述切割模板(1)固定到所述骨骼(3、20)上的骨固定装置，以及至少一个定位元件(13)，所述至少一个定位元件(13)用于将所述切割模板(1)抵靠所述骨骼(3、20)定位，其中所述至少一个定位元件包括第一骨骼配合表面，所述第一骨骼配合表面成形为具有所述骨骼(3、20)的第一表面轮廓，用于在切割期间与所述骨骼(3、20)紧密接触。2.根据权利要求1所述的切割模板(1)，其中，所述至少两个切割引导部(9)中的至少一个布置成在切割期间与所述骨骼(3、20)紧密接触。3.根据权利要求1或2所述的切割模板(1)，其中，所述至少两个切割引导部(9)中的至少一个包括第二骨骼配合表面，所述第二骨骼配合表面成形为具有所述骨骼(3、20)的第二表面轮廓。4.根据前述权利要求中任一项所述的切割模板(1)，其中，所述切割模板(1)还包括支撑所述至少两个切割引导部(9)的基部(7)。5.根据权利要求4所述的切割模板(1)，其中，所述基部(7)具有基本笔直的或弯曲的形状，或者包括至少两个基本笔直的部段，所述至少两个基本笔直的部段在其之间具有预定的角度。6.根据权利要求4或5所述的切割模板(1)，其中，所述基部(7)和所述切割引导部(9)基本上布置在共同的平面中。7.根据前述权利要求中任一项所述的切割...

【专利技术属性】
技术研发人员：莫提尼·马蒂亚斯，
申请(专利权)人：伯尔尼大学，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH