[发明专利]一种基于个性化导航模板的胫骨隧道定位装置及其方法

说明书

技术领域

本发明属于计算机辅助医疗手术技术领域，涉及交叉韧带重建时术中胫骨隧道定位导航技术，具体涉及交叉韧带重建时术中一种基于个性化导航模板的胫骨隧道定位装置及其方法。

背景技术

随着交通科技的发展和体育竞技水平的提高，高能量损伤而导致膝关节交叉韧带撕裂的情况不断增加。膝交叉韧带对维持膝关节运动稳定性至关重要，若得不到有效修复可能导致半月板损伤，软骨磨损，加速膝关节退行性变和骨性关节炎等严重后果，然而因其自身的生物环境和供血特点等原因，膝交叉韧带自愈能力极差，因此手术重建成为了修复膝交叉韧带损伤的主要手段和方法，根据调查数据显示，美国每年约有10万例膝交叉韧带损伤行韧带重建术。

关节镜下膝交叉韧带重建技术因其术中组织创伤小和感染率低，术后无明显并发症且康复速度快等优点而成为最为流行的手术方式，但文献显示其手术成功率仅有65％～90％，翻修率高达10％～20％，而不正确的隧道位置是造成手术失败率高的主要原因之一。

现有技术中主要有如下几种辅助膝关节交叉韧带重建时隧道定位的方法：

1、专利授权公告号为CN101919720A所述膝关节前、后交叉韧带股骨侧隧道定位器，该导向器在关节镜下根据骨性标志、韧带残端和相关组织结构为参考粗略确定隧道位置并进行钻孔。由于个体化差异，每个人的骨骼形态尺寸和韧带的解剖位置有较大的差别，同时关节镜视野下的膝关节组织结构形态与实际情况存在较大差异，所以该隧道定位方法的准确性主要依赖于术中医生的经验和操作，隧道定位精度以及方向不可控。

2、专利授权公告号为CN101518447A所述一种提高脊柱外科手术计算机导航系统精度的方法，脊柱、手术工具器械以及导航智能器械上安装有示踪器，注册后被导航系统识别并确立它们之间的位置，通过摄像机获取患者手术区域的位置，术前或术中获取手术区域的数字影像并导入导航系统并进行图像注册，导航系统实时跟踪手术过程并同步显示来辅助隧道定位。该导航系统设备复杂且价格昂贵，设备连接和注册过程耗时，学习曲线长，手术时间长，摄像机和手术区域之前不能有遮挡，影响手术操作，同时存在影像“漂移”等现象，对手术精度造成误差。

3、专利授权公告号为CN101390773A所述一种可用于椎弓根定位的导航模板的制作方法，该导航模板利用CT或者MRI采集原始数据并导入计算机中建立椎骨三维模型，对椎弓根进钉通道进行三维分析后反向建立虚拟进钉导向模板，并利用快速成型制作出来。该导航模板只依靠椎骨的表面解剖形态进行定位，缺乏相应的定位评估机构，定位精度低，模板的固定依靠手工按压，入钉过程中电钻的震动可能造成模板定位偏差，只适用于椎弓根定位。

4、专利授权公告号为CN101816590A所述一种人体骨科手术导航模板的制作方法及其阴模，该方法采集患者手术的骨原始数据并导入计算机中建立骨三维模型，设定好螺钉定位杆并提取螺钉定位附近的骨曲面，建立反向导航模板模型并将阴模三维模型打印出来，将生物材料灌注到阴模中制备出具有生物相容性的导航模板。对于进钉导航模板，其生物性要求不高，该方法制备的具生物相容性的导航模板工序复杂且制备费用昂贵，实用性不足。

综上所述，传统的关节镜结合导向器辅助膝关节交叉韧带重建时隧道定位未考虑到人体骨骼个体化差异，手术的成败取决于医生的经验和操作，而影像导航技术昂贵的设备和复杂的操作增加了手术的成本、学习曲线和手术时间，影像“漂移”等将对手术精度造成一定影响，现有的导航模板术中定位精度无法评估，其稳定性和安全性不足，因此，当前亟需提出一种快速高精度的个性化辅助交叉韧带胫骨隧道定位装置及其方法。

发明内容

基于上述的情况下，本发明提供一种成本低、精度高、使用方便简单的个性化辅助前交叉韧带隧道定位的工具和方法，以解决目前现有技术中个性化隧道解剖定位困难的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种基于个性化导航模板的胫骨隧道定位装置，包括导航模板和导向器，

所述的导航模板包含一个内表面与接触的骨表面的解剖形态一致的基座，基座上设计有对应于隧道外口中心的导向管，导向管的中心线与隧道中心线同轴，数量与重建隧道数一致；导向管内设有内螺纹；基座上开有若干通孔，用于检验导航模板的定位以及固定导航模板；