[发明专利]一种辅助胫骨修复手术的3D打印导航模板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于胫骨修复手术技术领域，具体涉及一种辅助胫骨修复手术的3D 打印导航模板及其制造方法。

背景技术

随着计算机技术与影像学技术的发展，导航技术已经成为骨科手术的非常重要的一种应用方式，导航技术使骨折手术治疗更加精确而有效。

胫骨的解剖形态个体差异显著，而传统胫骨修复手术定位力线方法复杂，不能准确预测术中患者的力线位置、假体大小及截骨量，基于医学图像三维重建、计算机辅助设计技术以及3D打印制造的个性化手术导航模板辅助下胫骨修复的临床效果显著。

内固定是通过骨科手术在骨折复位后用金属或生物材料维持骨折对位和稳定的技术。对于存在较大骨折块或者结构复杂部位骨折的患者，不仅需要钢钉固定，还需要通过接骨板起到支撑固定的作用。现有技术中，接骨板通常是根据人群的平均情况制备，接骨板上钢钉的位置和方向也是预先设置的，不能完全适应每个患者的需求，增加了手术过程中的不确定性，容易拖延手术时间，产生其他并发症状。

发明内容

发明目的：针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种结构简单，手术操作方便的辅助胫骨修复手术的3D打印导航模板，本发明的另一个目的是提供一种辅助胫骨修复手术的3D打印导航模板的制造方法。

技术方案：为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种辅助胫骨修复手术的3D打印导航模板，所述导航模板包括内板和外板，所述外板的形状与胫骨体的前缘向上延伸至胫骨上端的外侧髁的形状相吻合，所述内板的形状与胫骨体的后端向上延伸至内侧髁的形状相吻合，在所述的内板和外板上分布有导向槽，所述导向槽根据胫骨裂缝的走向进行设置，在所述的外板上端位于胫骨上端的胫骨粗隆部位的相应位置设置有定位凸起。

作为优选，所述导向槽为上下贯通状，在所述导向槽两侧分布有钢钉插入孔。

作为优选，所述钢钉插入孔为喇叭口形状，所述喇叭口形状插入口的内口的直径小于外口的直径。

作为优选，所述的喇叭口形状的钢钉插入孔，喇叭口的朝向与钢钉插入的方向相反，所述插入孔内口的直径为钢钉直径的3-5倍。

本发明的一种辅助胫骨修复手术的3D打印导航模板的制造方法，主要包括以下步骤：

1)通过医学影像设备采集患者手术区域的胫骨医学图像和数据，将数据保存为DICOM格式；

2)将数据导入Arigin 3D软件中，根据采集到的医学图像和数据进行三维建模，获得胫骨的三维重建模型，并根据三维重建模型将胫骨的手术区域进行复位，获得虚拟复位模型；

3)在虚拟复位模型上根据骨裂的位置进行导向槽的分析布置，得到导向槽的走向数据，并在导向槽的两侧布置钢钉插入孔；

4)将虚拟复位模型进行多维度的横向和纵向划分，得到若干小的立体区域，在根据导向槽和钢钉插入孔的位置，确定每个小的立体区域上钢钉的方向和位置信息，将小的立体区域进行组合得到整体模型的钢钉深度、方向和位置信息；

5)根据前述步骤的分析数据，构建出辅助胫骨修复手术的3D打印导航模板的三维模型；

6)Arigin 3D软件直接连接3D打印机，将辅助胫骨修复手术的3D打印导航模板的三维模型通过3D打印机完成打印。

作为优选，步骤1)中的医学影像设备为X线计算机断层摄影(CT)、磁共振成像(MRI)、PET或者超声设备。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明的辅助胫骨修复手术的3D打印导航模板，结构简单，导航精确，大大提高了手术植入接骨板的准确度，该3D打印导航模板通过三维医学软件的三维模型重建技术建模，而后通过3D打印机制作而成，是计算机领域和3D打印技术的结合应用，利用该方式手术操作简单，准确性高，相比于传统手术方法，不破坏髓腔，术中出血量少，减少了手术感染的风险。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

一种辅助胫骨修复手术的3D打印导航模板，导航模板包括内板和外板，外板的形状与胫骨体的前缘向上延伸至胫骨上端的外侧髁的形状相吻合，内板的形状与胫骨体的后端向上延伸至内侧髁的形状相吻合，在内板和外板上分布有导向槽，导向槽根据胫骨裂缝的走向进行设置，在外板上端位于胫骨上端的胫骨粗隆部位的相应位置设置有定位凸起，由于定位凸起的设置，在导航模板安装时能一步到位，避免上下挪动影响安装的准确性和牢固性。