與釘?shù)婪较?，由此來引?dǎo)鎖定釘?shù)赖闹睞o當(dāng)鎖定螺釘?shù)闹踩胛恢靡约胺较虼_定后，那么鋼板的植入位置也就確定下來。當(dāng)所有的導(dǎo)向隧道都植入克氏針后，取下導(dǎo)航模板，克氏針仍然留在原處。按照克氏針?biāo)_定的鎖定釘?shù)牢恢锰咨咸摂M內(nèi)固定手術(shù)術(shù)前設(shè)計(jì)所挑選的鋼板，下一步就是植入鎖定螺釘，沿著克氏針的進(jìn)釘點(diǎn)和方向依次進(jìn)行鉆孔、攻絲、測(cè)深以及植入螺釘，直至完成所有的螺釘植入。
[0031]本發(fā)明所制備的導(dǎo)航模板，具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、導(dǎo)航結(jié)果精確的特點(diǎn)。通過所制備的導(dǎo)航模板，可以進(jìn)行導(dǎo)航模板輔助鋼板的精確內(nèi)固定植入。在以往的導(dǎo)航模板設(shè)計(jì)理念中往往是以導(dǎo)航目標(biāo)的周邊區(qū)域(大片的相鄰骨組織)作為模板的卡位設(shè)計(jì)區(qū)域，無形當(dāng)中增加了導(dǎo)航模板的面積，從而影響了手術(shù)切口及軟組織血運(yùn)。本技術(shù)以導(dǎo)航目標(biāo)相鄰的骨性標(biāo)志點(diǎn)為導(dǎo)航卡位的區(qū)域，可以多個(gè)骨性標(biāo)志點(diǎn)聯(lián)合、組合設(shè)計(jì)，減少了卡位面積，同時(shí)也不影響導(dǎo)航模板的卡位效果。
[0032]本發(fā)明利用骨性標(biāo)志物進(jìn)行導(dǎo)航模板虛擬體的定位位置設(shè)定，能夠減少導(dǎo)航模板對(duì)手術(shù)切口的影響及減少導(dǎo)航模板卡位時(shí)軟組織的損傷，把對(duì)鋼板的導(dǎo)航轉(zhuǎn)化為對(duì)釘?shù)赖膶?dǎo)航，實(shí)現(xiàn)精確的鋼板內(nèi)固定植入。
[0033]實(shí)施例2。
[0034]以一脛骨骨折目標(biāo)對(duì)象的鎖定鋼板為例說明本發(fā)明用于引導(dǎo)骨折內(nèi)固定鋼板植入的導(dǎo)航模板的制備方法，具體通過如下步驟進(jìn)行的。
[0035](I)仿真模擬
根據(jù)骨折對(duì)象進(jìn)行三維重建獲得骨折對(duì)象的三維重建模型，并根據(jù)三維重建模型進(jìn)行骨折塊復(fù)位獲得虛擬復(fù)位模型，如圖1所示。
[0036]在虛擬復(fù)位模型基礎(chǔ)上虛擬鎖定釘?shù)?0及虛擬鋼板10定位，得到虛擬鋼板10、虛擬鋼板10上的鎖定釘?shù)?0位置及鎖定釘?shù)?0方向，如圖2所示。在虛擬復(fù)位模型基礎(chǔ)上虛擬的鋼板與虛擬復(fù)位模型的骨面匹配，鎖定釘?shù)?0位置及鎖定釘?shù)?0方向能夠固定住骨折塊。
[0037](2)導(dǎo)航模板模擬體30的獲得
在內(nèi)固定手術(shù)中，當(dāng)鎖定釘?shù)赖奈恢么_定后，鋼板的位置也就確定了，因此，可以利用導(dǎo)航模板模擬體的位置及其上的導(dǎo)航隧道確定鎖定鋼板上的鎖定釘?shù)牢恢煤玩i定釘?shù)赖姆较?，通過鎖定釘?shù)赖奈恢煤头较虼_定鋼板的置入位置。具體的，導(dǎo)航模板模擬體通過如下步驟獲得。
[0038](2.1)穩(wěn)定元件位置確定
步驟(2)具體通過醫(yī)學(xué)軟件Mimics進(jìn)行導(dǎo)航模板模擬體30的設(shè)計(jì)。以圓柱體作為導(dǎo)航模板模擬體30的穩(wěn)定元件主體，利用導(dǎo)航模板模擬體30骨折部位附近的骨性標(biāo)志物確定導(dǎo)航模板模擬體30的卡位位置，使得導(dǎo)航模板模擬體30與骨面相匹配，如圖3所示。導(dǎo)航模板模擬體30的卡位位置覆蓋住三維重建模型的骨性標(biāo)志物，并覆蓋住模擬鋼板頭部的主要鎖定釘?shù)?0，以便在內(nèi)固定手術(shù)中，能夠通過所制備的導(dǎo)航模板精確固定于目標(biāo)對(duì)象，并精確引導(dǎo)鋼板的位置。
[0039](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(yùn)算減去骨面，所得的模型就是導(dǎo)航模板模擬體30的穩(wěn)定元件。
[0040](2.3)導(dǎo)航隧道40的制備
根據(jù)步驟A的鎖定釘?shù)?0，對(duì)穩(wěn)定元件通過布爾運(yùn)算減去虛擬的鎖定釘?shù)?0形成導(dǎo)航隧道40，得到具有導(dǎo)航隧道40的導(dǎo)航模板模擬體，如圖4、圖5所示。
[0041](3) 3D 打印
將導(dǎo)航模板模擬體30通過3D打印設(shè)備打印，得到導(dǎo)航模板。具體是，將步驟(2.3)的導(dǎo)航模板模擬體30導(dǎo)入3D打印機(jī)，在打印精度0.3mm、模型填充度20%、打印溫度230°C的參數(shù)設(shè)置下進(jìn)行模型打印，得到導(dǎo)航模板。采用的3D打印材料為丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，具有有高抗沖、高耐熱、阻燃、增強(qiáng)、透明等特點(diǎn)。
[0042]本發(fā)明方法所制備的導(dǎo)航模板是這樣輔助進(jìn)行內(nèi)固定植入的，如圖6所示，把對(duì)應(yīng)的3D打印的導(dǎo)航模板在目標(biāo)對(duì)象的骨面上進(jìn)行卡位，卡位要求導(dǎo)航模板與骨面牢固與準(zhǔn)確固定，不能有松動(dòng)及滑動(dòng)。導(dǎo)航模板準(zhǔn)確卡位后，沿著導(dǎo)航模板上的導(dǎo)航隧道打入
2.0mm的克氏針，克氏針的進(jìn)針點(diǎn)與方向則就是鎖定釘?shù)赖倪M(jìn)釘點(diǎn)與釘?shù)婪较?，由此來引?dǎo)鎖定釘?shù)赖闹踩搿．?dāng)鎖定螺釘?shù)闹踩胛恢靡约胺较虼_定后，那么鋼板的植入位置也就確定下來。當(dāng)所有的導(dǎo)向隧道都植入克氏針后，取下導(dǎo)航模板，克氏針仍然留在原處。按照克氏針?biāo)_定的鎖定釘?shù)牢恢锰咨咸摂M內(nèi)固定手術(shù)術(shù)前設(shè)計(jì)所挑選的鋼板，下一步就是植入鎖定螺釘，沿著克氏針的進(jìn)釘點(diǎn)和方向依次進(jìn)行鉆孔、攻絲、測(cè)深以及植入螺釘，直至完成所有的螺釘植入。
[0043]本發(fā)明所制備的導(dǎo)航模板，具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、導(dǎo)航結(jié)果精確的特點(diǎn)。通過所制備的導(dǎo)航模板，可以進(jìn)行導(dǎo)航模板輔助鋼板的精確內(nèi)固定植入。在以往的導(dǎo)航模板設(shè)計(jì)理念中往往是以導(dǎo)航目標(biāo)的周邊區(qū)域(大片的相鄰骨組織)作為模板的卡位設(shè)計(jì)區(qū)域，無形當(dāng)中增加了導(dǎo)航模板的面積，從而影響了手術(shù)切口及軟組織血運(yùn)。本技術(shù)以導(dǎo)航目標(biāo)相鄰的骨性標(biāo)志點(diǎn)為導(dǎo)航卡位的區(qū)域，可以多個(gè)骨性標(biāo)志點(diǎn)聯(lián)合、組合設(shè)計(jì)，減少了卡位面積，同時(shí)也不影響導(dǎo)航模板的卡位效果。
[0044]本發(fā)明利用骨性標(biāo)志物進(jìn)行導(dǎo)航模板虛擬體的定位位置設(shè)定，能夠減少導(dǎo)航模板對(duì)手術(shù)切口的影響及減少導(dǎo)航模板卡位時(shí)軟組織的損傷，把對(duì)鋼板的導(dǎo)航轉(zhuǎn)化為對(duì)釘?shù)赖膶?dǎo)航，實(shí)現(xiàn)精確的鋼板內(nèi)固定植入。
[0045]后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.用于引導(dǎo)骨折內(nèi)固定鋼板植入的導(dǎo)航模板的制備方法，其特征在于， 包括如下步驟: (O仿真模擬 根據(jù)骨折對(duì)象進(jìn)行三維重建獲得骨折對(duì)象的三維重建模型，并根據(jù)三維重建模型進(jìn)行骨折塊復(fù)位獲得虛擬復(fù)位模型； 在虛擬復(fù)位模型基礎(chǔ)上進(jìn)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? (2)導(dǎo)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(dǎo)航模板模擬體的穩(wěn)定元件主體，利用導(dǎo)航模板模擬體骨折部位附近的骨性標(biāo)志物確定導(dǎo)航模板模擬體的卡位位置，使得導(dǎo)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(yùn)算減去骨面，所得的模型就是導(dǎo)航模板模擬體的穩(wěn)定元件; (2.3)導(dǎo)航隧道的制備 根據(jù)步驟A的鎖定釘?shù)?，?duì)穩(wěn)定元件通過布爾運(yùn)算減去虛擬的鎖定釘?shù)佬纬蓪?dǎo)航隧道，得到具有導(dǎo)航隧道的導(dǎo)航模板模擬體； (3)3D打印 將導(dǎo)航模板模擬體通過3D打印設(shè)備打印，得到導(dǎo)航模板。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于引導(dǎo)骨折內(nèi)固定鋼板植入的導(dǎo)航模板的制備方法，其特征在于， 所述步驟(I)中，在虛擬復(fù)位模型基礎(chǔ)上虛擬的鋼板與虛擬復(fù)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。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于引導(dǎo)骨折內(nèi)固定鋼板植入的導(dǎo)航模板的制備方法，其特征在于， 所述步驟(2.1)中，導(dǎo)航模板模擬體的卡位位置覆蓋住三維重建模型的骨性標(biāo)志點(diǎn)，并覆蓋住模擬鋼板頭部的主要鎖定釘?shù)馈?.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于引導(dǎo)骨折內(nèi)固定鋼板植入的導(dǎo)航模板的制備方法，其特征在于， 所述步驟(2)具體通過醫(yī)學(xué)軟件Mimics進(jìn)行導(dǎo)航模板模擬體的設(shè)計(jì)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于引導(dǎo)骨折內(nèi)固定鋼板植入的導(dǎo)航模板的制備方法，其特征在于: 步驟(3)具體是，將步驟(2.3)的導(dǎo)航模板模擬體導(dǎo)入3D打印機(jī)，在打印精度0.3mm、模型填充度20%、打印溫度230°C的參數(shù)設(shè)置下進(jìn)行模型打印，得到導(dǎo)航模板。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于引導(dǎo)骨折內(nèi)固定鋼板植入的導(dǎo)航模板的制備方法，其特征在于: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。
【專利摘要】一種用于引導(dǎo)骨折內(nèi)固定鋼板植入的導(dǎo)航模板的制備方法，包括如下步驟：（1）仿真模擬，根據(jù)骨折病例進(jìn)行三維重建獲得骨折的三維重建模型，并進(jìn)行骨折虛擬復(fù)位；在虛擬復(fù)位模型基礎(chǔ)上進(jìn)行虛擬鋼板內(nèi)固定植入手術(shù)，包括鎖定釘?shù)涝O(shè)計(jì)及虛擬鋼板定位；（2）導(dǎo)航模板的設(shè)計(jì)，包括（2.1）導(dǎo)航模板的穩(wěn)定元件設(shè)計(jì)，（2.2）穩(wěn)定元件的獲得和（2.3）導(dǎo)航隧道的制備；（3）3D打印，將導(dǎo)航模板通過3D打印設(shè)備打印。該用于內(nèi)固定鋼板植入引導(dǎo)的導(dǎo)航模板的制備方法，利用鋼板植入位置周邊的骨性標(biāo)志物作為定位引導(dǎo)獲得導(dǎo)航模板，具有制備簡(jiǎn)單，所制備的導(dǎo)航模板在內(nèi)固定手術(shù)中能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)鋼板的精確導(dǎo)航，精度高、安全性能良好。
【IPC分類】A61B17/90
【公開號(hào)】CN105105841
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510425176
【發(fā)明人】黃文華, 黃華軍
【申請(qǐng)人】南方醫(yī)科大學(xué)
【公開日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年7月20日