[發(fā)明專利]能夠準(zhǔn)確定位的截骨導(dǎo)航裝置及其制作方法和使用方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510060247.7
• 申請(qǐng)日: 2015-02-05
• 公開（公告）號(hào): CN104706425B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周游;徐小山;李川;王均;李偉;陸聲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陸聲;周游
• 主分類號(hào): A61B34/20
• 分類號(hào): A61B34/20;A61B17/00
• 代理公司: 昆明知道專利事務(wù)所(特殊普通合伙企業(yè))53116
• 代理人: 姜開俠,謝喬良

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種能夠準(zhǔn)確定位的截骨導(dǎo)航裝置及其制作方法和使用方法。

背景技術(shù)

發(fā)育性髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良（developmental?dysplasia?of?the?hip，DDH）是常見髖關(guān)節(jié)畸形。其發(fā)病率高達(dá)1.3-28.5‰。對(duì)于青年患者最為常用的髖臼周圍截骨術(shù)是由瑞士骨科醫(yī)生Ganz及其同事于1983年提出的“PAO髖臼周圍截骨術(shù)”，又稱Ganz?髖臼周圍截骨術(shù)(Periacetabular?osteotomy，PAO)。Steppacher?S?D等應(yīng)用PAO治療有癥狀的DDH患者，20年的優(yōu)良率達(dá)到61%。

施行PAO手術(shù)難點(diǎn)與高并發(fā)癥的原因：首先，DDH患者骨盆及髖關(guān)節(jié)解剖結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，術(shù)中暴露有限，醫(yī)師尋找正確截骨路徑困難，一旦截骨路徑選擇失誤，常導(dǎo)致骨刀進(jìn)入髖關(guān)節(jié)內(nèi)損傷關(guān)節(jié)或截?cái)嗪笾构桥璺€(wěn)定性丟失；其次：手術(shù)精確度要求相對(duì)較高，髖關(guān)節(jié)各項(xiàng)指數(shù)正常范圍較窄，無論是過度旋轉(zhuǎn)移位或是旋轉(zhuǎn)移位不足，都將影響患者術(shù)后臨床效果差及長(zhǎng)期生存率，所以術(shù)前需要制定個(gè)體化的術(shù)前規(guī)劃；再次，整個(gè)手術(shù)的截骨及旋轉(zhuǎn)都需要在透視監(jiān)控下完成，不僅需要醫(yī)生具有豐富的經(jīng)驗(yàn)而且增加了手術(shù)時(shí)間，也增加了患者及醫(yī)護(hù)人員的輻射暴露。因此全面認(rèn)識(shí)患者畸形的程度、準(zhǔn)確定位截骨路徑、精確旋轉(zhuǎn)髖臼達(dá)到良好覆蓋就尤為重要也是PAO手術(shù)成功的關(guān)鍵。

傳統(tǒng)的骨科手術(shù)通過骨盆前后位片或者CT?斷層數(shù)據(jù)來評(píng)估患者的病情，由于喪失部分三維要素，骨骼幾何形態(tài)的異常難以完全表現(xiàn)出來，從而產(chǎn)生評(píng)估誤差。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步與螺旋CT?完美結(jié)合，產(chǎn)生了計(jì)算機(jī)輔助三維重建技術(shù)。通過計(jì)算機(jī)專業(yè)軟件利用CT?連續(xù)斷層掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行三維重建，精確地顯示生物組織復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)，為醫(yī)師提供直觀圖像，術(shù)者根據(jù)三維模型直觀了解病理解剖異常，并精確到具體數(shù)值，針對(duì)不同的病理解剖改變，制定的個(gè)體化手術(shù)治療方案，更為客觀、精確。而且可以應(yīng)用計(jì)算機(jī)模擬手術(shù)操作，精確定位手術(shù)截骨路徑，截骨塊任意旋轉(zhuǎn)、移位，從而更客觀、精確的制定手術(shù)方案，也可以幫助年青醫(yī)生縮短PAO手術(shù)的學(xué)習(xí)曲線。二維測(cè)量患者CE角、股骨頭超出指數(shù)等指標(biāo)均是間接反映髖臼對(duì)股骨頭的覆蓋情況，本研究應(yīng)用Nakamura1等學(xué)者介紹的“top?view?”技術(shù)，可以直接從承重區(qū)的方向評(píng)估股骨頭的覆蓋率，該方法較二維影像學(xué)資料更直接、精確而且該方法操作簡(jiǎn)單。

雖然通過三維重建和計(jì)算機(jī)模擬手術(shù)醫(yī)生可以制定良好的術(shù)前規(guī)劃，但是由于該技術(shù)只能二維顯示，手術(shù)醫(yī)生在腦海里形成規(guī)劃，仍然不能在實(shí)際操作中給手術(shù)提供精確定位。故需要在三維重建術(shù)前規(guī)劃與實(shí)際手術(shù)中尋找連接橋梁。學(xué)者們開始引入計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用于PAO。其工作原理是利用計(jì)算機(jī)圖形圖像技術(shù)對(duì)術(shù)前或術(shù)中放射影像學(xué)資料進(jìn)行處理，把虛擬影像與真正的手術(shù)部位進(jìn)行空間位置的準(zhǔn)確疊加與對(duì)映，使用立體空間定位技術(shù)動(dòng)態(tài)追蹤手術(shù)器械和解剖結(jié)構(gòu)，使手術(shù)醫(yī)生能夠在計(jì)算機(jī)虛擬影像上看到手術(shù)器械與手術(shù)部位的實(shí)時(shí)位置，從而精確地完成手術(shù)操作。雖然文獻(xiàn)證實(shí)計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用于臨床，并取得良好效果，手術(shù)精準(zhǔn)性更高，但是計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)局限性也非常突出：其設(shè)備大，需要手術(shù)室有足夠大的空間；導(dǎo)航設(shè)備及導(dǎo)航器械價(jià)格昂貴；導(dǎo)航器械精度要求高，保存及滅菌過程中易損耗，保養(yǎng)繁瑣，容易損壞；術(shù)中增加了無菌操作步驟，增加患者感染幾率；術(shù)中需要注冊(cè)；操作繁瑣，操作者需要較長(zhǎng)的學(xué)習(xí)曲線才能熟練掌握；仍然存在術(shù)中圖像配準(zhǔn)精度不高、尤其是對(duì)于解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜的骨盆，由于難以確定基準(zhǔn)骨和設(shè)置跟蹤標(biāo)導(dǎo)致手術(shù)失誤及精確度不高；延長(zhǎng)手術(shù)時(shí)間達(dá)20~30分鐘，增加了術(shù)中失血量等原因?qū)е略摷夹g(shù)難以廣泛普及。