一种3D打印个性化前交叉韧带重建胫骨隧道定位器及其制备方法技术

技术编号:22013750 阅读:65 留言:0更新日期:2019-09-03 23:24
本发明专利技术涉及一种3D打印个性化前交叉韧带重建胫骨隧道定位器及其制备方法,属于关节镜外科手术技术领域。该定位器根据患者术前CT和MRI数据个性化设计、由3D打印机快速打印成型,可通过关节镜微创手术切口精确定位前交叉韧带胫骨隧道。该定位器包括骨贴合部分、开槽定位管和槽盖:骨贴合部分采用胫骨结节和胫骨内侧面接触贴合定位设计,定位管的定位点根据患者术前三维重建数据个性化设计,定位管侧方有槽口方便克氏针打入后定位器的取出,挡板与定位器槽口契合可降低克氏针打入误差。本发明专利技术个性化前交叉韧带重建胫骨隧道定位器结构简明新颖,适用于个性化前交叉韧带重建术、前交叉韧带翻修术。

A 3D Printing Personalized Tibial Tunnel Locator for Anterior Cruciate Ligament Reconstruction and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
一种3D打印个性化前交叉韧带重建胫骨隧道定位器及其制备方法
本专利技术属于关节镜外科手术
,具体涉及一种3D打印个性化前交叉韧带重建胫骨隧道定位器及其制备方法。
技术介绍
前交叉韧带(anteriorcruciateligament,ACL)损伤是一种常见的运动损伤,损伤后会导致膝关节不稳,并且常伴有半月板及关节软骨损伤,晚期会导致创伤性关节炎,加速关节退变,影响患者生活质量。关节镜下ACL重建是恢复膝关节功能的最佳选择。只有在接近ACL实际解剖位置的重建,才能大限度地恢复膝关节的解剖结构和功能。ACL解剖重建是根据ACL解剖特点进行功能重建,从而恢复ACL原有尺寸、韧带胶原纤维走行方向和止点位置。根据FreddieH.Fu等学者的经验与理论,准确的骨隧道定位是ACL解剖重建最重要的技术难点。3D打印定位器在脊柱外科椎弓根钉定位上已有广泛的应用,极大的提高了定位的准确性并降低了手术难度。我们前期已在ACL三维模型及虚拟手术方面做了大量的研究,研发了一种3D打印个性化前交叉韧带重建股骨隧道定位器,并已成功应用于临床手术,使关节镜下ACL重建手术中股骨隧道定位的准确性明显增高,但我本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3D打印个性化前交叉韧带重建胫骨隧道定位器的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤(1),术前对患者行膝关节伸直位CT和MRI,之后用CT数据重建骨骼,用MRI数据重建前交叉韧带和软骨,并将重建后的骨骼与前交叉韧带和软骨匹配,重建出双膝关节三维数字化模型;步骤(2),在步骤(1)得到的膝关节三维数字化模型中,选择健侧膝关节ACL股骨足印区中心镜像匹配后,以胫骨足印区中心点作为胫骨隧道定位点,经胫骨取腱切口过胫骨隧道定位点模拟重建胫骨隧道,用圆柱1标记;步骤(3),复制患侧膝关节胫骨模型,对复制的患侧膝关节胫骨模型向胫骨远端、前侧移动,并与原患侧膝关节胫骨模型经布尔算法‑消减得到胫骨包...

【技术特征摘要】
1.一种3D打印个性化前交叉韧带重建胫骨隧道定位器的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤(1),术前对患者行膝关节伸直位CT和MRI,之后用CT数据重建骨骼,用MRI数据重建前交叉韧带和软骨,并将重建后的骨骼与前交叉韧带和软骨匹配,重建出双膝关节三维数字化模型;步骤(2),在步骤(1)得到的膝关节三维数字化模型中,选择健侧膝关节ACL股骨足印区中心镜像匹配后,以胫骨足印区中心点作为胫骨隧道定位点,经胫骨取腱切口过胫骨隧道定位点模拟重建胫骨隧道,用圆柱1标记;步骤(3),复制患侧膝关节胫骨模型,对复制的患侧膝关节胫骨模型向胫骨远端、前侧移动,并与原患侧膝关节胫骨模型经布尔算法-消减得到胫骨包壳;切割胫骨包壳使其能包绕胫骨结节及圆柱1,形成定位器的骨贴合部;设置圆柱1的同轴心圆柱圆柱2,圆柱2的半径大于圆柱1的半径;之后采用布尔算法-消减,得到定位管;在定位管上开槽,切割角度为90°,90°槽口朝向正下方;切割下来的90°部分为槽盖,剩下的270°部分为开槽定位管;开槽定位管与骨贴合部分采用布尔算法-联合生成联合体1,与槽盖接合得前交叉韧带胫骨定位器模型;将前交叉韧带胫骨定位器模型导出为STL文件;步骤(4),将步骤(3)得到的前交叉韧带胫骨定位器模型的STL文件导入Cura分层软件,调整角度、支撑和打印参数后,导出为G-code格式,之后使用3D打印机打印,去支撑结构后,得到个性化前交叉韧带重建胫骨隧道定位器。2.根据权利要求1所述的3D打印个性化前交叉韧带重建胫骨隧道定位器的制备方法,其特征在于,MRI为1.5T或3.0T核磁共振,矢状位扫描;扫描参数:重复时间1300ms,回波时间32ms;层厚0.5mm;层间距0.47mm;回波链14;激励2次;矩阵280/299;视域140。3...

【专利技术属性】
技术研发人员:李彦林余洋韩睿何川王国梁蔡国锋
申请(专利权)人:昆明医科大学第一附属医院
类型:发明
国别省市:云南,53

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