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一種髖臼骨折內固定鎖定重建接骨板數字化預彎的方法

  • 專利類型:發明專利
  • 有效期:不限
  • 發布日期:2021-07-06
  • 技術成熟度:可以量產
交易價格: ¥面議
  • 法律狀態核實
  • 簽署交易協議
  • 代辦官方過戶
  • 交易成功

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  • 技術(專利)類型 發明專利
  • 申請號/專利號 CN201710316503.3 
  • 技術(專利)名稱 一種髖臼骨折內固定鎖定重建接骨板數字化預彎的方法 
  • 項目單位 莆田學院附屬醫院(莆田市第二醫院)
  • 發明人 陳宣煌,張國棟,林海濱,陳旭,吳長福,余正希,戴玉林 
  • 行業類別 醫療器械-治療設備
  • 技術成熟度 可以量產
  • 交易價格 ¥面議
  • 聯系人 沈愛輝
  • 發布時間 2021-07-06  
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    項目簡介

    本發明公開了一種髖臼骨折內固定鎖定重建接骨板數字化預彎及導航植入的方法,它涉及醫療技術領域。包括以下步驟:(一)虛擬髖臼鎖定重建接骨板及釘道的制作;(二)術前數據采集、虛擬骨折復位;(三)Mimics軟件多段切割組合構建虛擬的鎖定髖臼重建接骨板;(四)3D打印虛擬接骨板指導預彎;(五)Mimics軟件設計鎖定重建接骨板兩端的導航模板;(六)3D打印導航模板及實施。本發明簡化了虛擬設計手術方案的步驟、精準指導接骨板預彎、設計出在現實手術中操作可行性強的導航模板、實現更加精準實施內固定手術;有望降低手術難度、減少軟組織破壞、骨膜剝離及重要結構損傷,減少出血及手術時間,減輕X線透視輻射傷害,減少手術并發癥。
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  • 02

    說明書

    1.一種髖臼骨折內固定鎖定重建接骨板數字化預彎的方法,其特征在于,包括以下步驟:(一)虛擬髖臼鎖定重建接骨板及釘道的制作;(二)術前數據采集、虛擬骨折復位;(三)Mimics軟件多段切割組合構建虛擬的髖臼鎖定重建接骨板;(四)3D打印虛擬接骨板指導預彎;(五)Mimics軟件設計鎖定重建接骨板兩端的導航模板;(六)3D打印導航模板;所述的步驟(一)借助Solidworks軟件繪制20孔鎖定重建接骨板草圖:測量實體12孔鎖定重建接骨板的總的弧度、角度,將接骨板分為內、中、外3個弧度;總的圓心角為140°,內環直徑為184mm,中環直徑196mm,外環直徑212mm;用圓周陣列的方式,繪制重建接骨板鎖定孔及折彎口;拉伸基體,使得接骨板厚度為5mm,獲得接骨板粗坯;繪制錐形螺紋孔,錐形螺紋線設置為螺距0.6mm,角度7°,螺紋深0.2mm;為接骨板加上圓角,半徑為1mm;繪制鎖定重建接骨板的釘道,直徑為2.2mm,與接骨板背面垂直,長度為80+40mm;將鎖定重建鋼板及釘道以STL格式文件輸出至Mimics軟件中;所述的步驟(二)術前進行髖臼連續薄層CT掃描,掃描的參數為130KV、21.6mAs,螺距0.625mm,像素512×512,將CT掃描后的Dicom格式文件輸入至Mimics軟件,三維重建髖臼模型,虛擬骨折復位;所述的步驟(三),具體包括以下步驟:(1).引入帶釘道的20孔重建接骨板:Mimics軟件菜單操作Cut Orthogonal to Screen,將骨盆均分為左右2部分,以有利于重建接骨板精準安置;菜單命令Load STL,用Move&Rotate命令將重建接骨板初步安置好;(2).確定重建接骨板長度,菜單命令Cut Orthogonal to Screen,切斷接骨板至所需長度,不需要的重建接骨板殘段,可予刪除,菜單命令Delete;(3).切割重建接骨板,根據重建接骨板位置、重建接骨板折彎口位置、骨折線位置與周圍骨質的形態學特征,選擇折彎點并切割,菜單命令Cut Orthogonal to Screen;(4).第一切割段位置調整,菜單操作Move&Rotate命令;這一步操作僅需考慮第一切割段位置進行移動及轉動,而重建接骨板的其余部分無需考慮;(5).第二切割段位置調整;菜單操作Cut Orthogonal to Screen,以Move&Rotate命令將第二切割段移動/轉動至第一切割段的切緣;(6).在Rotate狀態下,將旋轉點移動至第二切割段與第一切割段的切面的中點;(7).調整第二切割段位置,Move&Rotate命令;僅需考慮第二切割段及其釘道與骨及骨折線的情況,精準調節;(8).重復步驟(1)-(7),完成第三、第四或更多切割段的分割及位置調整,使得接骨板位置及釘道方向可以良好固定骨折塊;以釘道來決定接骨板的位置及塑型,并不要求接骨板與骨面良好敷貼,但是要求釘道能最大限度固定好骨折;(9).選擇釘道:Split命令,將各切割段分為各個獨立的接骨板及釘道;(10).在Move&Rotate狀態下,以Ctrl+的方式進行多選,將不打算進行置釘的釘道刪除(Delete);檢查釘道穿出處位置是否滿意,是否良好固定住了關鍵骨折塊;(11).合并各切割段為一個獨立虛擬接骨板三維模型,用于輸出STL文件進行3D打印;合并釘道為一個三維模型,用于導航模板設計。2.根據權利要求1所述的一種髖臼骨折內固定鎖定重建接骨板數字化預彎的方法,其特征在于,所述的步驟(四)虛擬接骨板三維模型輸出至3D打印機進行實體打印,用以指導鎖定重建接骨板的精準預彎;使重建接骨板與模型嚴格吻合,判斷方法包括接骨板與模型敷貼程度≤1mm,接骨板、釘孔邊緣與模型邊緣重疊。3.根據權利要求1所述的一種髖臼骨折內固定鎖定重建接骨板數字化預彎的方法,其特征在于,所述的步驟(五)具體包括以下步驟:(1)設計導航模板A;(2)同樣方法在重建接骨板另一端預放置的骨面進行卡位模塊B及相應支持柱的設計,布爾運算獲得導航模板B。4.根據權利要求3所述的一種髖臼骨折內固定鎖定重建接骨板數字化預彎的方法,其特征在于,所述的步驟(1)包括以下步驟:(11)卡位模塊A設計:在重建接骨板一端預放置的骨面,以Cut Orthogonal to Screen命令切取卡位模塊,3至4次復制模塊分別進行拔模(Move),布爾運算(Boolean)減去骨獲得卡位模塊A;(12)設計支持柱:在卡位模塊A的釘道上布置不等長的支持柱;不等長的支持柱可以避免影響導航模板卡位的周圍軟組織因素;(13)布爾運算:菜單操作Boolean:(卡位模塊+支持柱)-(骨+釘道);得到導航模板A。5.根據權利要求1所述的一種髖臼骨折內固定鎖定重建接骨板數字化預彎的方法,其特征在于,所述的步驟(六)將導航模板A、B輸出至3D打印機進行實體打印。
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專利技術附圖

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