[發明專利]計算機輔助設計骨科截骨矯形固定一體化導板及制作方法

有效

• 申請號: 201710233406.8
• 申請日: 2017-04-11
• 公開（公告）號: CN107343817B
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 馬信龍;馬劍雄;王穎;孫磊;盧斌;王巖;趙興文;李飛;范崢睿;韓彪;柏豪豪;姜軒;田愛現;董本超
• 申請（專利權）人: 天津市天津醫院
• 主分類號: A61B34/10
• 分類號: A61B34/10
• 代理公司: 北京國昊天誠知識產權代理有限公司 11315
• 代理人: 劉昕

1.計算機輔助設計骨科截骨矯形固定一體化導板的制作方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟1、采集患者雙側畸形部位斷層掃描CT數據，以DICOM圖像格式進行存儲，通過三維重建軟件建立畸形側三維模型和健側對應部位的模型，并將健側模型進行鏡像，生成健側鏡像模型，以下截骨前患側模型統稱為原患側模型；

步驟2、根據人體解剖結構在三維模型上測量患者原患側模型和健側鏡像模型解剖結構參數；

步驟3、參照原患側及健側鏡像對比，計算原患側模型畸形參數，最終確定截骨角度及截骨位置；

步驟4、對原患側模型進行截骨，再以健側鏡像模型作為參照，對截骨后模型進行矯形，稱為矯形后模型；對原患側模型進行截骨不僅可實現單平面畸形截骨,也可進行多平面畸形截骨,同時也適用于楔形閉合矯形以及楔形撐開矯形多種截骨矯形術；

步驟5、用手術中使用的鎖定鋼板和螺釘模型模擬植入并與矯形后模型貼附，確定鋼板及螺釘固定位置,同時測量矯形后模型結構參數；

包括以下步驟：

步驟A、在軟件中導入鎖定鋼板并根據鋼板上螺釘的方向確定鋼板放置的位置；

步驟B、測量鎖定鋼板上各螺釘的長度；

步驟C、測量閉合截骨量截骨矯形后截骨位置骨缺損的體積；

步驟6、利用合理尺寸的克氏針模型與固定到矯形后模型上的螺釘進行位置匹配；

步驟7、將矯形后模型與克氏針融合為一體，并恢復到原患側模型形態；具體為將矯形后模型恢復原患側模型形態時，用以標記鎖定鋼板螺釘位置的克氏針也隨之一同發生移動，即為后續導板制作時提供鎖定鋼板準確的植入位置；

步驟8、根據原患側模型手術入路側表面形態，結合截骨位置、截骨角度、克氏針位置和角度設計制作手術導板。

2.根據權利要求1所述的計算機輔助設計骨科截骨矯形固定一體化導板的制作方法，其特征在于還包括步驟9、應用導板進行手術模擬。

3.根據權利要求1或2所述的計算機輔助設計骨科截骨矯形固定一體化導板的制作方法，其特征在于所述步驟2中根據人體解剖結構在三維模型上測量患者原患側模型和健側鏡像模型解剖結構參數具體步驟：若一側骨骼發育正常無畸形，另一側骨骼存在不同程度的畸形，則將健側進行鏡像，再與患側進行匹配，以健側為矯形標準，測量患側畸形參數；若兩側均有不同程度畸形，則在保證骨與關節的功能結構正常及避免術后并發癥發生的前提下，以骨與關節解剖結構參數為標準。

4.根據權利要求1或2所述的計算機輔助設計骨科截骨矯形固定一體化導板的制作方法，其特征在于所述步驟6中利用合理尺寸的克氏針模型與固定到矯形后模型上的螺釘進行位置匹配，具體為截骨后模型被分為近端和遠端兩部分，為保證實際操作手術中鎖定鋼板植入位置與計算機輔助模擬植入固定的位置相同，則使用克氏針分別對兩部分鋼板內螺釘的位置進行標記，每部分至少保留兩顆克氏針，所保留克氏針以空間方向平行為優先。

5.根據權利要求1或2所述的計算機輔助設計骨科截骨矯形固定一體化導板的制作方法，其特征在于所述步驟8中根據原患側模型手術入路側表面形態，結合截骨位置、截骨角度、克氏針位置和角度設計制作手術導板，具體為導板要與畸形位置完全匹配貼附，以保證實際手術與仿真模擬手術的一致性；導板預留截骨刀口位置需滿足刀片寬度的1.1-1.3倍以及刀片厚度的1.4-1.6倍；導板預留克氏針導向口直徑要滿足應用克氏針的1.1-1.3倍；同時導板刀口以及克氏針導向口要有足夠的深度，深度為6mm-20mm，保證方向。

6.根據權利要求2所述的計算機輔助設計骨科截骨矯形固定一體化導板的制作方法，其特征在于所述步驟9中應用導板進行手術模擬，具體為將導板與3D打印的患側模型進行匹配用以確定導板放置位置；根據克氏針導向口打入克氏針完全固定導板，刀口位置角度進行截骨，截骨后取下導板，將鎖定鋼板按照克氏針位置固定在骨骼模型上，此時鎖定板已起到矯形的作用；最終根據測量的骨缺損體積植入骨塊，再根據測量的螺釘長度尺寸選擇螺釘，并固定鎖定鋼板。

7.一種應用權利要求1-6任一所述制作方法制作的計算機輔助設計骨科截骨矯形固定一體化導板，其特征在于包括導板本體，所述導板本體與患者畸形截骨部位完全貼附，所述導板本體設置截骨刀口和克氏針導向口，所述克氏針導向口固定所述導板本體位置的同時指導鎖定鋼板的位置。