[发明专利]一种配有截骨导板的用于喉功能重建的个性化软骨修复支架的数字化设计和制造方法

说明书

本发明提供了一种配有截骨导板的用于喉功能重建的个性化软骨修复支架数字化设计和制造方法，该方法包括，首先使用CT断层扫描技术获取患者喉腔面图像数据，将患者喉腔面图像数据采用医学三维重建方法重建患者三维病理数字模型，通过3D打印技术制作截骨导板来辅助修复支架安装的准确性；其次，采用计算机辅助设计(CAD)方法根据已完成的数字模型来设计空间形态符合生理学特征的个性化软骨修复支架；最后，使用金属材料采用计算机辅助制造(CAM)方法制造所设计的软骨修复支架。通过该方法来提高喉功能重建手术的成功率以及达到术后良好的恢复效果。

技术领域：

本发明涉及植入系统的设计制造方法，具体涉及一种配有截骨导板的用于喉功能重建的个性化软骨修复支架的数字化设计和制造方法。

背景技术：

喉癌手术治疗的目的是在彻底切除肿瘤的同时，尽可能的保留或重建喉的呼吸、发音和吞咽三大功能。喉功能重建是喉癌手术的常用术式，术后能否拔除气管套管、恢复气道及自然发音功能是评估手术效果及患者生存质量的重要指标。不仅喉癌手术，甲状腺肿瘤切除以及任何侵犯喉、气管的病变及外伤所致的喉气管狭窄的治疗都需要对喉功能重建。然而，由于喉的解剖结构复杂、术后软骨支架的缺失，喉部分切除后进行理想的喉功能重建即使对于高水平的外科医生来说也是一项不小的挑战。

喉功能重建包括修复喉的支架、声带、及杓状突起的重建。喉支架的保留和重建是进行喉功能重建的基础和关键，喉的支架由舌骨、甲状软骨、环状软骨、杓状软骨、楔状软骨及小角软骨构成，其中，甲状软骨和环状软骨是喉支架中最重要的组成部分。喉部分切除手术中甲状软骨板后缘及环状软骨板的保留，可以为喉支架的重建及声带、杓状突起重建创造条件。根据现有数据显示，喉癌术后出现喉狭窄最重要的手术因素仍是术中缺损修复不当。因此想办法改进喉功能重建的方法，探索寻找更好的修复材料仍然是目前喉功能重建外科研究的前沿热点问题。

传统的喉功能重建方式主要是应用各种肌筋膜瓣、肌皮瓣，甲状软骨外膜，同种异体鼻中隔软骨，残存会厌等进行。应用甲状软骨外膜、带状肌筋膜或喉内残存粘膜缝合重建喉腔内侧面，甚至喉腔内侧面干脆旷置。应用颈前带状肌或残存会厌修复喉软骨支架缺损。这些传统的修复方法多是就近取材、手术方法相对简单、组织易于成活，但更容易出现喉狭窄而需终生带管的情况，而且术后发声质量往往也不理想。

近年来亦有应用钛网进行喉功能重建的报道，应用钛网通过术中手工塑形和裁剪重建喉部支架，同时联合甲状软骨膜、颈前带状肌或带状肌筋膜包裹钛网进行喉功能重建。传统的钛网为了便于修剪和塑型，使用的材料软而薄，力学支撑不够，且因为反复弯曲塑型进一步破坏了其力学性能。同时因为在术中进行修剪，修剪边缘不够圆滑导致与周围组织之间易摩擦引起病变。另外，手工塑型的形态不及数字化制造的形态更加理想。所以单纯应用钛网无法达到精准修复和个性化的目的，术中仅能根据缺损情况适当调整钛网外形以调整喉腔支架，难以获得理想的力学支撑，同时为了稳定的固定钛网，对术中保留软骨的要求较高，没有丰富经验的外科医生难以操作，且如果手术同时涉及甲状软骨及环状软骨的修复时，更难以达到理想目的。

发明内容：

为了克服目前现有的喉部支架技术对于喉功能重建效果不佳的问题，本发明提供一种配有截骨导板的用于喉功能重建的个性化软骨修复支架数字化设计和制造方法。

本发明的技术方案如下：

第一步、使用CT断层扫描技术获取患者喉腔面图像数据，将患者喉腔面图像数据采用医学三维重建方法重建患者三维病理数字模型，通过3D打印技术制作截骨导板，所述截骨导板形态在喉软骨截骨区域与截骨区域原软骨组织外表面形态高度匹配，以实现紧密贴合；所述截骨导板对应非截骨区域的位置上设置有与软骨组织安装的装订孔，以用螺钉穿过所述装订孔及软骨组织上的钉孔将截骨导板安装固定在残留的非截骨区域的软骨组织上；