[發(fā)明專利]一種3D打印個(gè)性化前交叉韌帶重建股骨隧道定位器及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810391514.2
• 申請日: 2018-04-27
• 公開（公告）號: CN108836457B
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李彥林;余洋;韓睿;何川;王國梁;蔡國鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 昆明醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院
• 主分類號: A61B17/56
• 分類號: A61B17/56;B33Y50/00
• 代理公司: 昆明正原專利商標(biāo)代理有限公司 53100
• 代理人: 金耀生;于洪

1.一種3D打印個(gè)性化前交叉韌帶重建股骨隧道定位器的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟（1），術(shù)前對患者行雙膝關(guān)節(jié)伸直位CT和MRI，之后用CT數(shù)據(jù)重建骨骼，用MRI數(shù)據(jù)重建前交叉韌帶和軟骨，并將重建后的骨骼與前交叉韌帶和軟骨匹配，重建出雙膝關(guān)節(jié)三維數(shù)字化模型；

步驟（2），在步驟（1）得到的膝關(guān)節(jié)三維數(shù)字化模型中，選擇健側(cè)膝關(guān)節(jié)ACL股骨足印區(qū)中心鏡像匹配后作為患側(cè)膝關(guān)節(jié)股骨隧道定位點(diǎn)，經(jīng)內(nèi)側(cè)低位輔助入路過定位點(diǎn)模擬重建股骨隧道，用圓柱1標(biāo)記；

步驟（3），復(fù)制患側(cè)膝關(guān)節(jié)股骨外側(cè)髁模型，對復(fù)制的患側(cè)膝關(guān)節(jié)股骨外側(cè)髁模型向股骨遠(yuǎn)端背側(cè)內(nèi)側(cè)移動(dòng)并與原患側(cè)膝關(guān)節(jié)股骨外側(cè)髁模型經(jīng)布爾算法-消減得到股骨外側(cè)髁包殼；切割包殼，圓柱1處需包繞圓柱1的上半部分，沿Blumensaat’s線走行至髁間窩頂點(diǎn)處為止并向外側(cè)髁包裹，形成定位器的骨貼合部；導(dǎo)入STL手柄與骨貼合部經(jīng)布爾算法-聯(lián)合生成聯(lián)合體1；聯(lián)合體1與圓柱1經(jīng)布爾算法-消減形成定位孔，從而得到前交叉韌帶股骨定位器模型；將前交叉韌帶股骨定位器模型導(dǎo)出為STL文件；其中，所述的前交叉韌帶股骨定位器模型包括骨貼合部、STL手柄和定位孔；

步驟（4），將步驟（3）得到的前交叉韌帶股骨定位器模型的STL文件導(dǎo)入Cura分層軟件，調(diào)整角度、支撐和打印參數(shù)后，導(dǎo)出為G-code格式，之后使用3D打印機(jī)打印，去支撐結(jié)構(gòu)后，得到個(gè)性化前交叉韌帶重建股骨隧道定位器。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D打印個(gè)性化前交叉韌帶重建股骨隧道定位器的制備方法，其特征在于，MRI為3.0T核磁共振，矢狀位掃描；掃描參數(shù)：重復(fù)時(shí)間1300ms，回波時(shí)間32ms；層厚0.5 mm；層間距0.47mm；回波鏈14；激勵(lì)2次；矩陣280/299；視域140。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D打印個(gè)性化前交叉韌帶重建股骨隧道定位器的制備方法，其特征在于，CT為64排CT，冠狀位掃描，層厚0.1mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D打印個(gè)性化前交叉韌帶重建股骨隧道定位器的制備方法，其特征在于，步驟（1）中將CT和MRI圖像數(shù)據(jù)分別導(dǎo)入Mimics17.0交互式醫(yī)學(xué)圖像處理軟件，用CT數(shù)據(jù)重建骨骼，用MRI數(shù)據(jù)重建前交叉韌帶和軟骨，之后將重建后的骨骼與前交叉韌帶和軟骨匹配。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D打印個(gè)性化前交叉韌帶重建股骨隧道定位器的制備方法，其特征在于，步驟（3）中，對復(fù)制的患側(cè)膝關(guān)節(jié)股骨外側(cè)髁模型移動(dòng)時(shí)，向股骨遠(yuǎn)端背側(cè)內(nèi)側(cè)各移動(dòng)2mm；切割時(shí)，沿Blumensaat’s線走行寬度為5mm，至髁間窩頂點(diǎn)處為止并向外側(cè)髁包裹3mm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D打印個(gè)性化前交叉韌帶重建股骨隧道定位器的制備方法，步驟（4）中，打印參數(shù)為壁厚1.2mm，填充15%。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D打印個(gè)性化前交叉韌帶重建股骨隧道定位器的制備方法，其特征在于，個(gè)性化前交叉韌帶重建股骨隧道定位器經(jīng)低溫等離子消毒后備術(shù)中用。

8.權(quán)利要求1-7任意一項(xiàng)所述的3D打印個(gè)性化前交叉韌帶重建股骨隧道定位器的制備方法制得的個(gè)性化前交叉韌帶重建股骨隧道定位器。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的個(gè)性化前交叉韌帶重建股骨隧道定位器，其特征在于，手柄為弧形的圓柱狀，長20cm；手柄與骨貼合部連接處為偏向股骨外側(cè)髁方向的曲度設(shè)計(jì)，折角為30度。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的個(gè)性化前交叉韌帶重建股骨隧道定位器，其特征在于，所述的定位孔為3mm直徑半圓形槽樣結(jié)構(gòu)。