[發明專利]兒童髖關節脫位手術用3D打印導航模板及其制作方法

在審

• 申請號: 201710517414.5
• 申請日: 2017-06-29
• 公開（公告）號: CN107411799A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 曾偉宏
• 申請（專利權）人: 蕪湖啟澤信息技術有限公司
• 主分類號: A61B17/15
• 分類號: A61B17/15;B33Y10/00;B33Y50/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于手術導航模板技術領域，具體涉及一種兒童髖關節脫位手術用3D打印導航模板及其制作方法。

背景技術

髖關節脫位是較常見的先天性畸形，股骨頭在關節囊內喪失其與髖臼的正常關系，以致在出生前及出生后不能正常發育。Salter骨盆截骨術是治療髖關節脫位的一種手術治療方法，主要適合1.5～6歲左右的髖脫位患兒，適用于該年齡段的患兒復位后股骨頭仍不穩定，而髖臼不太淺、不太小者。單側脫位者其最高年齡界限可略提高，本術式可作為首次治療或其他治療失敗的補救措施。

Salter骨盆截骨術的手術原理是髂骨截骨后以恥骨聯合為軸心，猶如絞鏈關節，將包括整個髖臼的髖骨遠端連同坐骨和恥骨作為一個整體，向前側、外側和下方旋轉，從而改變髖臼方向，但不改變髖臼的容積和形狀，使股骨頭得到較完善的覆蓋，增加髖關節的穩定性。截骨部位張開的楔形空隙，從髖骨翼取骨塊填充固定，只要適應證和手術方法掌握得當，該手術均能取得滿意療效。

髖關節復位手術時，將股骨頭納入髖臼內之后，如果髖關節內收時股骨頭即向上脫出，伸直或外旋時股骨頭即向前脫，則應做髖骨截骨術，髖骨截骨手術時，通過髖臼上方，與髂骨的縱軸垂直，鋸斷髂骨，形成楔形空隙，從髖骨翼取骨塊填充楔形空隙后，需要借助克氏針進行固定，手術過程中，克氏針進針的方向和深度不好把握，若插入深度和方向不對，需要退出后重新插入，容易增加術中出血量，增加了手術的時間和風險。

發明內容

發明目的：針對現有技術存在的不足，本發明的目的是提供一種髖關節脫位治療手術Salter骨盆截骨術專用的手術導航模板，結構簡單，操作方便的兒童髖關節脫位手術用3D打印導航模板。

技術方案：為了實現上述發明目的，本發明采用的技術方案如下：

一種兒童髖關節脫位手術用3D打印導航模板，包括覆蓋髖骨外側上部的上端和覆蓋髖骨外側下部的下端，所述上端和下端一體成型，在所述上端和下端的連接部位開有楔形槽孔，所述楔形槽孔為手術中鋸斷髂骨時定位，所述上端設置有可拆卸的切骨端蓋，所述切骨端蓋覆蓋髖骨的髂前上棘后2cm處或者位于髖骨的髂嵴處，所述切骨端蓋上設置有克氏針插入孔。

進一步地，在所述下端上位于髖臼窩的位置設置有與髖臼窩貼合的凹陷部分；在所述下端上位于髖骨的閉孔位置設置于定位槽，凹陷部分和定位槽起到雙重定位作用。

進一步地，所述克氏針插入孔設置有2個，所述克氏針插入孔為錐形，所述錐形插入孔的開口方向相對于髖骨縱軸線傾斜角度為35-50°。

進一步地，所述上端覆蓋髖骨的髂窩、髂結節、髂前上棘和髂后上棘部分，所述下端覆蓋髖骨的月面狀、髖臼窩、恥骨結節、髂恥隆起和恥骨結節處。

本發明還涉及一種兒童髖關節脫位手術用3D打印導航模板的制作方法，其特征在于：包括以下步驟：

1)通過CT或者核磁共振成像(MRI)采集患兒髖關節部位圖像和數據，并保存輸出；

2)將圖像和數據導入醫學三維軟件中，根據采集到的醫學圖像和數據進行三維建模，獲得患兒髖關節的三維模型；

3)依據髖關節的三維模型并結合臨床數據建立導航模板的三維模型，根據患兒實際的髖臼角度設定髂骨的鋸斷位置和鋸斷角度，并在導航模板的三維模型上設計出楔形槽孔的具體位置、開口角度和開口大小。

4)根據楔形槽孔的角度和大小，設計切骨端蓋的尺寸和位置，所述切骨端蓋的尺寸大于楔形槽孔的尺寸。

5)在髖骨的髂前上棘，髂前下棘和楔形凹槽位于同一直線上并向切骨端蓋外表面方向延伸，在直線與切骨端蓋外表面交叉的位置設置克氏針插入孔，完成導航模板的三維模型的建立。

6)將導航模板的三維模型導入醫療3D打印機，通過3D打印機完成導航模板的制作。

進一步地，所述步驟2)中的醫學三維軟件為mimics或者Arigin 3D軟件。

進一步地，所述步驟5)中克氏針插入孔的開口角度等于所述直線的角度。

進一步地，所述步驟6)中的醫療3D打印機為熔融堆積(FDM)型打印機，打印機的噴嘴溫度設定為170-220°。

有益效果：與現有技術相比，本發明具有以下優點：