[发明专利]儿童髋关节脱位手术用3D打印导航模板及其制作方法

说明书

技术领域

本发明属于手术导航模板技术领域，具体涉及一种儿童髋关节脱位手术用3D打印导航模板及其制作方法。

背景技术

髋关节脱位是较常见的先天性畸形，股骨头在关节囊内丧失其与髋臼的正常关系，以致在出生前及出生后不能正常发育。Salter骨盆截骨术是治疗髋关节脱位的一种手术治疗方法，主要适合1.5～6岁左右的髋脱位患儿，适用于该年龄段的患儿复位后股骨头仍不稳定，而髋臼不太浅、不太小者。单侧脱位者其最高年龄界限可略提高，本术式可作为首次治疗或其他治疗失败的补救措施。

Salter骨盆截骨术的手术原理是髂骨截骨后以耻骨联合为轴心，犹如绞链关节，将包括整个髋臼的髋骨远端连同坐骨和耻骨作为一个整体，向前侧、外侧和下方旋转，从而改变髋臼方向，但不改变髋臼的容积和形状，使股骨头得到较完善的覆盖，增加髋关节的稳定性。截骨部位张开的楔形空隙，从髋骨翼取骨块填充固定，只要适应证和手术方法掌握得当，该手术均能取得满意疗效。

髋关节复位手术时，将股骨头纳入髋臼内之后，如果髋关节内收时股骨头即向上脱出，伸直或外旋时股骨头即向前脱，则应做髋骨截骨术，髋骨截骨手术时，通过髋臼上方，与髂骨的纵轴垂直，锯断髂骨，形成楔形空隙，从髋骨翼取骨块填充楔形空隙后，需要借助克氏针进行固定，手术过程中，克氏针进针的方向和深度不好把握，若插入深度和方向不对，需要退出后重新插入，容易增加术中出血量，增加了手术的时间和风险。

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髋关节脱位治疗手术Salter骨盆截骨术专用的手术导航模板，结构简单，操作方便的儿童髋关节脱位手术用3D打印导航模板。

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：

一种儿童髋关节脱位手术用3D打印导航模板，包括覆盖髋骨外侧上部的上端和覆盖髋骨外侧下部的下端，所述上端和下端一体成型，在所述上端和下端的连接部位开有楔形槽孔，所述楔形槽孔为手术中锯断髂骨时定位，所述上端设置有可拆卸的切骨端盖，所述切骨端盖覆盖髋骨的髂前上棘后2cm处或者位于髋骨的髂嵴处，所述切骨端盖上设置有克氏针插入孔。

进一步地，在所述下端上位于髋臼窝的位置设置有与髋臼窝贴合的凹陷部分；在所述下端上位于髋骨的闭孔位置设置于定位槽，凹陷部分和定位槽起到双重定位作用。

进一步地，所述克氏针插入孔设置有2个，所述克氏针插入孔为锥形，所述锥形插入孔的开口方向相对于髋骨纵轴线倾斜角度为35-50°。

进一步地，所述上端覆盖髋骨的髂窝、髂结节、髂前上棘和髂后上棘部分，所述下端覆盖髋骨的月面状、髋臼窝、耻骨结节、髂耻隆起和耻骨结节处。

本发明还涉及一种儿童髋关节脱位手术用3D打印导航模板的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)通过CT或者核磁共振成像(MRI)采集患儿髋关节部位图像和数据，并保存输出；

2)将图像和数据导入医学三维软件中，根据采集到的医学图像和数据进行三维建模，获得患儿髋关节的三维模型；

3)依据髋关节的三维模型并结合临床数据建立导航模板的三维模型，根据患儿实际的髋臼角度设定髂骨的锯断位置和锯断角度，并在导航模板的三维模型上设计出楔形槽孔的具体位置、开口角度和开口大小。

4)根据楔形槽孔的角度和大小，设计切骨端盖的尺寸和位置，所述切骨端盖的尺寸大于楔形槽孔的尺寸。

5)在髋骨的髂前上棘，髂前下棘和楔形凹槽位于同一直线上并向切骨端盖外表面方向延伸，在直线与切骨端盖外表面交叉的位置设置克氏针插入孔，完成导航模板的三维模型的建立。

6)将导航模板的三维模型导入医疗3D打印机，通过3D打印机完成导航模板的制作。

进一步地，所述步骤2)中的医学三维软件为mimics或者Arigin 3D软件。

进一步地，所述步骤5)中克氏针插入孔的开口角度等于所述直线的角度。

进一步地，所述步骤6)中的医疗3D打印机为熔融堆积(FDM)型打印机，打印机的喷嘴温度设定为170-220°。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：