[發(fā)明專利]一種個體化股骨短柄的構建方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201710090232.4
• 申請日: 2017-02-20
• 公開（公告）號: CN106875489A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發(fā)明（設計）人: 王燎;汪軼平;張恒輝;艾松濤
• 申請（專利權）人: 影為醫(yī)療科技(上海)有限公司
• 主分類號: G06T17/30
• 分類號: G06T17/30;B22F3/105;B33Y50/00
• 代理公司: 上海光華專利事務所31219
• 代理人: 嚴晨,許亦琳

技術領域

本發(fā)明涉及涉及醫(yī)療器械領域，特別是涉及一種個體化股骨短柄的構建方法。

背景技術

人工全髖關節(jié)置換術(Total hip arthroplasty,THA)是治療終末期髖關節(jié)疾患的金標準。2010年，美國初次THA術年手術量已達30萬例，到2020年預計將超過50萬例；我國初次THA術年手術量約為20萬例，近來年平均增長率保持在20％左右。盡管目前手術量仍與美國有差距，但龐大的人口基數意味著我國THA手術量仍將保持穩(wěn)定快速增長。就病因而言，中國人與西方人存在顯著差異，髖關節(jié)發(fā)育不良(Developmental dysplasia of the hip,DDH)及股骨頭缺血壞死在我國初次THA的比例顯著高于歐美發(fā)達國家，上述THA患者更年輕、活躍，未來翻修可能性更大，給我國關節(jié)外科界帶來更嚴峻的挑戰(zhàn)。

在人工全髖關節(jié)置換術中，股骨柄是對髓腔的主要填充物，其對手術的質量起著關鍵性的作用。雖然現有技術中所使用的傳統(tǒng)股骨柄(如，非骨水泥柄)長期生存滿意，但應力遮擋及大腿痛常見。所以，提供一種新的可用于人工全髖關節(jié)置換術中的短柄假體，有利微創(chuàng)置入，有效減少大腿痛，實現應力傳導的優(yōu)化，避免應力遮擋，同時通過個體化保證初始穩(wěn)定性，避免位置不良等并發(fā)癥，提高患髖功能，具有廣闊的臨床應用前景和較大的社會經濟學意義。

發(fā)明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種個體化股骨短柄的構建方法，用于解決現有技術中的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發(fā)明第一方面提供一種個體化股骨短柄的構建方法，包括如下步驟：

1)建立股骨3D模型；

2)以小轉子中點上方16-20mm的截面Q1、小轉子中點的截面Q2及小轉子中點下方8-10mm的截面Q3作為引導面，獲得截面Q1、Q2、Q3上的有效髓腔的形狀，根據有效髓腔的形狀獲得個體化股骨短柄的截面形狀，根據位于截面Q1、Q2、Q3上的個體化股骨短柄的截面的形狀引導獲得個形區(qū)；

3)在個形區(qū)位于截面Q3的一端構建伸長區(qū)；

4)在個形區(qū)位于截面Q1的一端構建連頸區(qū)；

5)在連頸區(qū)遠離個形區(qū)的一端構建錐形區(qū)，從而構建獲得個體化股骨短柄的模型。

優(yōu)選的，所述步驟1)中，所述3D模型中，還包括參考坐標系，所述參考坐標系中，包括股骨內上髁點P3、外上髁點P4、股骨頭中心Ohead，參考坐標系以股骨內上髁點P3和外上髁點P4的中點(Porigin)為坐標系原點，P3與P4的連線為X坐標軸，P3和P4的中點與Ohead的連線為Z坐標軸，并根據X坐標軸和Z坐標軸確立Y坐標軸。

在本發(fā)明一些實施方式中，所述股骨內上髁點P3通常是股骨內上髁表面的中心點，所述外上髁點P4通常是外上髁表面的中心點。

更優(yōu)選的，所述步驟1)中，股骨頭中心Ohead的確定方法如下：股骨頭模型表面均勻選取點列，以確定股骨頭中心Ohead。

進一步優(yōu)選的，所述步驟1)中，所述點列的數量不小于5。

優(yōu)選的，所述步驟2)中，根據有效髓腔的形狀獲得個體化股骨短柄的截面形狀時，有效髓腔填充度取最大值。有效髓腔填充度為個體化股骨短柄的截面面積和有效髓腔面積的比值。

優(yōu)選的，所述步驟2)中，截面Q3上個體化股骨短柄的截面形狀(對應個形區(qū)下平面)為橢圓形，個形區(qū)下平面的長軸長度為18-20mm，面積為2.5-3cm²。

優(yōu)選的，所述步驟2)中，截面Q2上個體化股骨短柄的截面形狀(對應小轉子形面)為橢圓形，個形區(qū)上平面的長軸長度為22-24mm，面積為3.5-4.5cm²。

優(yōu)選的，所述步驟2)中，截面Q1上個體化股骨短柄的截面形狀(對應個形區(qū)上平面)為橢圓形，小轉子形面的長軸長度為18-24mm，面積為2.5-4.5cm²。

優(yōu)選的，所述步驟2)中，以股骨干軸線為基準(截面垂直于股骨干軸線的切線)，獲取小轉子中點(小轉子中心點)的截面Q2，截面Q1、Q2、Q3之間互相平行。