[发明专利]一种旋转卡紧式全膝置换胫骨托与胫骨垫片装配结构及实现方法

权利要求书

1.一种旋转卡紧式全膝置换胫骨托与胫骨垫片装配结构，其特征在于，在胫骨托的上表面设有一固定圆槽（3）和多个具有锁死机构的圆弧槽（4），所述固定圆槽（3）设置在胫骨托上表面的中心位置，在胫骨托的下表面设有一定位骨柱（5）；在胫骨垫片的下表面设有一固定圆柱（1）和多个与圆弧槽匹配的圆弧体（2）；装配时，首先将胫骨垫片上的固定圆柱（1）对准胫骨托的固定圆槽（3）向下压入，使胫骨托与胫骨垫片完全贴合，然后扭动胫骨垫片，使圆弧体（2）在圆弧槽（4）内旋转，并且边界完全重合，此时圆弧槽（4）及圆弧体（2）上的锁死机构生效，胫骨垫片与胫骨托完全固定；

所述圆弧槽（4）为三个，其中一个圆弧槽设置在胫骨托的正前方，另外两个圆弧槽设置在胫骨托的左右两侧；所述圆弧体（2）为三个，其中一个圆弧体设置在胫骨垫片下表面的正前方，另外两个圆弧体设置在胫骨垫片下表面的左右两侧；

所述固定圆槽（3）圆心与定位骨柱（5）圆心位于同一竖直方向，且固定圆槽（3）的深度与定位骨柱（5）高度相同，固定圆槽（3）半径与定位骨柱（5）半径相同；

所述圆弧槽（4）的深度与固定圆槽（3）的深度相同；所述圆弧槽（4）的深度也与圆弧体（2）的高度相同，且所述圆弧槽（4）与圆弧体（2）起点位于同一直线，圆弧体角度不超过圆弧槽角度的一半。

2.根据权利要求1所述旋转卡紧式全膝置换胫骨托与胫骨垫片装配结构，其特征在于，所述胫骨托下表面设有用于定位和固定的导柱；所述导柱包括一大二小三个圆柱体，大圆柱体具有一定拔模斜度，位于胫骨托下表面中心，小圆柱体分列在大圆柱体左右，三者通过肋板连接。

3.根据权利要求1所述旋转卡紧式全膝置换胫骨托与胫骨垫片装配结构，其特征在于，所述胫骨托上的圆弧槽（4）以固定圆槽（3）为中心均匀排列，圆弧槽的弧长和圆弧角相同。

4.一种根据权利要求1-3中任一项所述旋转卡紧式全膝置换胫骨托与胫骨垫片装配结构的实现方法，其特征在于，包括下述步骤：

S1、基于患者膝关节的胫骨截骨医学影像数据建立三维数字化的胫骨模型，预先获取患者膝关节CT或MRI 断层扫描图像，随后，通过解剖工程重建软件导入该CT或MRI断层扫描图像，根据骨与软组织具有不同灰度值的特征，进行图像分割和修补，计算获得三维数字化的胫骨模型，并存储备用；

S2、将模型导入设计软件，将胫骨截骨面设为基准面，利用剖面曲线功能得到截骨截面轮廓数据，将数据参数化以便进行编辑

S3、根据截面数据，设计胫骨托部位的装配结构；

S4、在胫骨托底部设计辅助定位和固定的导柱；所述导柱包括一大二小三个圆柱体组成，大圆柱体具有一定拔模斜度，位于骨托下表面中心，小圆柱体分列在大圆柱体左右，三者通过肋板连接；

S5、对应胫骨托，在胫骨垫片设计相应的装配结构；

S6、根据截骨数据，设计胫骨垫片上端；

S7、利用快速成型技术制作出实体的旋转卡紧式全膝置换胫骨托与胫骨垫片装配结构装置。

5.根据权利要求4所述旋转卡紧式全膝置换胫骨托与胫骨垫片装配结构的实现方法，其特征在于，步骤S1中，采用的解剖工程重建软件为Mimics 17.0，因此预先将获取的患者膝关节CT或MRI 断层扫描图像以DICOM 格式保存，随后将其导入医学影像软件Mimics17.0中，进行三维重建后获得三维数字化的胫骨模型，以STL 格式存储备用。