[發(fā)明專利]用于引導骨折內(nèi)固定鋼板植入的導航模板的制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201510425176.6
• 申請日: 2015-07-20
• 公開（公告）號: CN105105841A
• 公開（公告）日: 2015-12-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃文華;黃華軍
• 申請（專利權(quán)）人: 南方醫(yī)科大學
• 主分類號: A61B17/90
• 分類號: A61B17/90
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 趙蕊紅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及骨折復位導航技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于引導骨折內(nèi)固定鋼板植入的導航模板的制備方法。

背景技術(shù)

內(nèi)固定是通過骨科手術(shù)在骨折復位后用金屬或生物材料維持骨折對位和穩(wěn)定的技術(shù)。對于存在較大骨折塊或者結(jié)構(gòu)復雜部位骨折的患者，不僅需要螺釘固定，還需要通過鋼板起到支撐固定的作用。現(xiàn)有技術(shù)中，鋼板通常是根據(jù)人群的平均情況制備，鋼板上螺釘?shù)奈恢煤头较蛞彩穷A(yù)先設(shè)置的。

骨折內(nèi)固定植入，是實現(xiàn)內(nèi)固定手術(shù)效果的決定性環(huán)節(jié)，在整個手術(shù)治療中具有舉足輕重的作用。在一些復雜的骨折病例中內(nèi)固定的要求更高，需要準備確定接骨板和螺釘?shù)囊?guī)格、植入位置、螺釘植入方向等因素，稍有差池可能后果都很嚴重。

隨著計算機技術(shù)與影像學技術(shù)的發(fā)展，導航技術(shù)已經(jīng)成為骨科手術(shù)的非常重要的一種應(yīng)用方式，導航技術(shù)使骨折手術(shù)治療更加精確而有效。

現(xiàn)有導航設(shè)備主要有基于X射線的二維導航系統(tǒng)、計算機導航系統(tǒng)和導航模板。雖然與導航系統(tǒng)密切相關(guān)的影像學與計算機技術(shù)在近年得到迅速發(fā)展，但是由于導航系統(tǒng)價格昂貴、術(shù)前準備復雜、操作難度高等缺點，在實際臨床應(yīng)用率并不高。

為了提高內(nèi)固定的精度，導航模板成為國內(nèi)外學者研究的對象，目前國內(nèi)外學者對此技術(shù)的研究主要基于同樣的設(shè)計原理：通過對骨面模型的拉伸，通過布爾運算減去骨面得到與骨面相反向的導板模型，然后在導板模型上再設(shè)計導航隧道。這種導航模板主要是針對螺釘?shù)模壳斑€沒有研究針對鋼板的精確植入的導航模板。原因在于簡單螺釘?shù)闹踩肟梢酝ㄟ^虛擬的導航隧道直接確定螺釘?shù)闹踩胛恢眉胺较颍梢灾苯右龑葆數(shù)闹踩搿６苯右凿摪鍨閷Ш綄ο筮M行設(shè)計導航模板時，很難找到導航的依據(jù)，而且導航模板的原理靠的是與骨面的“鎖-鑰匙”的特點，如果再加入鋼板的額外因素，會使得導航模板的設(shè)計收到更多因素的干擾，影響了導航模板的精確性，鋼板的導航模板模型的設(shè)計也困難。

因此，針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種用于引導骨折內(nèi)固定鋼板植入的導航模板的制備方法以克服現(xiàn)有技術(shù)不足甚為必要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種用于引導骨折內(nèi)固定鋼板植入的導航模板的制備方法，該用于引導骨折內(nèi)固定鋼板植入的導航模板的制備方法所制備的導航模板能夠精確用于引導內(nèi)固定鋼板位置的準確定位，具有精度高、安全性能良好的特點。

本發(fā)明的上述目的通過以下技術(shù)措施實現(xiàn)：

一種用于引導骨折內(nèi)固定鋼板植入的導航模板的制備方法，包括如下步驟：

（1）仿真模擬

根據(jù)骨折對象進行三維重建獲得骨折對象的三維重建模型，并根據(jù)三維重建模型進行骨折塊復位獲得虛擬復位模型；

在虛擬復位模型基礎(chǔ)上進行虛擬鎖定釘?shù)兰疤摂M鋼板的定位，得到虛擬鋼板的植入位置、虛擬鋼板上的鎖定釘?shù)牢恢眉版i定釘?shù)婪较颍?!-- SIPO -->

（2）導航模板模擬體的獲得

（2.1）穩(wěn)定元件位置確定

以圓柱體作為導航模板模擬體的穩(wěn)定元件主體，利用導航模板模擬體骨折部位附近的骨性標志物確定導航模板模擬體的卡位位置，使得導航模板模擬體與骨面相匹配；

（2.2）穩(wěn)定元件的獲得

穩(wěn)定元件位置確定后，通過布爾運算減去骨面，所得的模型就是導航模板模擬體的穩(wěn)定元件；

（2.3）導航隧道的制備

根據(jù)步驟A的鎖定釘?shù)溃瑢Ψ€(wěn)定元件通過布爾運算減去虛擬的鎖定釘?shù)佬纬蓪Ш剿淼溃玫骄哂袑Ш剿淼赖膶Ш侥０迥M體；

（3）3D打印

將導航模板模擬體通過3D打印設(shè)備打印，得到導航模板。

上述步驟（1）中，在虛擬復位模型基礎(chǔ)上虛擬的鋼板與虛擬復位模型的骨面匹配，鎖定釘?shù)牢恢眉版i定釘?shù)婪较蚰軌蚬潭ㄗ」钦蹓K。

上述步驟（2.1）中，導航模板模擬體的卡位位置覆蓋住三維重建模型的骨性標志點并覆蓋住模擬鋼板頭部的主要鎖定釘?shù)馈?/p>

上述步驟（2）具體通過醫(yī)學軟件Mimics進行導航模板模擬體的設(shè)計。

上述步驟（3）具體是，將步驟（2.3）的導航模板模擬體導入3D打印機，在打印精度0.3mm、模型填充度20％、打印溫度230℃的參數(shù)設(shè)置下進行模型打印，得到導航模板。

上述步驟（3）具體采用的3D打印材料為丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。