用于兒童股骨近端旋轉短縮內翻截骨術的導航模板的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及醫療器具技術領域，特別是一種能夠對兒童股骨近端準確進行旋轉短縮內翻截骨的導航模板、使用方法及制作方法。
【背景技術】
[0002]兒童發育性髖關節脫位是較常見的兒童先天性下肢畸形之一，致殘率高，嚴重影響患兒身心健康及家庭社會的經濟負擔。尤其超過6歲的大齡髖關節脫位更為嚴重，其主要病理特點有①脫位程度高;②股骨頸前傾角大，正常兒童為10°_15°左右，髖關節脫位患兒為45°?75° ;③頸干角增大，正常兒童是125°?127°，髖關節脫位患兒有時可達到150°。
[0003]針對上述病理特點，股骨近端截骨術對髖關節脫位的兒童的治療至關重要。然而由于髖關節脫位患兒股骨頸畸形嚴重，加之兒童股骨頸本身結構狹小，給手術增加了難度。在如此畸形狹小的股骨頸內需按照嚴格角度置入螺釘更屬不易。角度不正確會導致股骨頸內翻不精確，內翻角度過小則髖關節對股骨頭包容不足，易導致再脫位，內翻角度過大則易影響后期髖關節外展功能；其次，旋轉角度也需要精確，旋轉角度過大過小均易造成再脫位;此外，股骨短縮長度亦需精確，截骨過長易導致患肢變短，肌肉力量不足，而截骨過短則不易復位或髖關節壓力大易造成股骨頭壞死和關節僵硬。
[0004]如此復雜的手術過程，傳統的做法是采用經驗治療，術中反復X線照射，手術時間長，出血多，射線暴露多，術后股骨頭壞死、髖關節僵硬、再脫位等發生率高。給醫務人員及患者家庭帶來巨大負擔。因此，有必要研究出一種導航模板，使得兒童髖關節脫位的股骨近端內翻旋轉短縮截骨術具有更好的治療效果。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型要解決的技術問題是提供一種治療效果好、結構科學合理、準確度高的用于兒童股骨近端旋轉短縮內翻截骨術的導航模板。
[0006]為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：該用于兒童股骨近端旋轉短縮內翻截骨術的導航模板包括第一導航部和第二導航部，所述第一導航部與第二導航部通過易連接桿連接固定;所述第一導航部具有第一接觸部，所述第二導航部具有第二接觸部;所述第一接觸部與所述第二接觸部之間具有間隙;所述第一導航部還具有第一導航板，所述第一導航板上具有導向孔，所述導向孔透過所述第一導航板連接到所述第一接觸部的表面;所述第二導航部還具有第二導航板，所述第二導航板上也具有導向孔，所述導向孔透過所述第二導航板連接到所述第二接觸部的表面。
[0007]采用上述結構的導航模板，第一導航部通過第一接觸部固定在股骨的近端，第二導航部通過第二接觸部固定在遠端;第一導航部與第二導航部通過連接桿連接固定，使得第一、第二接觸部一旦與股骨接觸，由于連接桿的存在，第一導航部與第二導航部二者時間的位置關系就不會動，確保了旋轉角度和截骨長度的精確;待導針置入后，第一導航部和第二導航部則位置固定，此時去除連接桿，則可以根據截骨面進行精確截骨;又在本實用新型中，第一接觸部與所述第二接觸部之間具有間隙，設置間隙的目的在于確定股骨需要短縮的長度，短縮精準，短縮太多，易導致患肢變短，肌肉力量不足，短縮不足，髖關節壓力大易造成股骨頭壞死，髖關節活動性差。
[0008]進一步的改進在于，所述第一導航板的軸向方向與所述第二導航板的軸向方向之間成一夾角c;所述第二接觸部的第一截骨端面與第二接觸部的第二截骨端面平行設置;所述第一導航板的軸向方向與所述第一接觸部的軸向方向之間成一夾角b。
[0009]將第一導航板的軸向方向與所述第二導航板的軸向方向之間成一夾角c(即也是第一導航板上導向孔的軸向方向與第二導航板上導向孔的軸向方向之間的夾角），這樣，具體使用過程中，可對股骨遠端進行旋轉c角度，精確度更高，若是糾正不足易再脫位，糾正過多，易發生后側脫位，關節穩定性差;第一截骨端面與第二截骨端面平行設置使得沿端面截斷股骨并短縮的精度進一步提高，誤差小;設置夾角b的作用在于，對股骨頸進行內翻時不會出現誤差，內翻角度即是角度b減去鋼板角度，一般用于內翻截骨的LCP-PHP鋼板選擇110°鋼板，此外，兒童股骨頸狹小，髖關節脫位患兒股骨頸畸形嚴重，螺絲植入困難，需要非常精準的角度。
[0010]進一步的改進在于，所述連接桿的一端與所述第一導航板相連，另一端通過若干支桿與所述第二導航板相連。
[0011]考慮到第二導航板的寬度大于第一導航板，為了使得二者之間連接更穩定，連接桿的另一端通過若干支桿與所述第二導航板相連。
[0012]進一步的改進在于，所述第一接觸部的表面是弧形的，具體形態根據每個患者CT數據mimics軟件反向建模形成，以確保術中與患者股骨近端緊密貼合;所述第二接觸部的表面是弧形的，具體形態根據每個患者CT數據mimics軟件反向建模形成，以確保術中與患者股骨近端緊密貼合。
[0013]本實用新型要解決的另外一個問題是，提供一種使用上述用于兒童股骨近端旋轉短縮內翻截骨術的導航模板的方法，該方法包括以下步驟：
[0014](I)將導航模板的第一接觸部的表面與第二接觸部的表面均與股骨貼合；
[0015](2)將導針從第一導航板與第二導航板釘入股骨；
[0016](3)待所述步驟(2)中的導針固定后，剪斷連接第一導航板與第二導航間板的連接桿，預留出第一截骨端面和第二截骨端面；
[0017](4)沿著第一截骨端面和第二截骨端面將位于該間隙內的股骨進行截除短縮；
[0018](5)完成所述步驟(4)后將導航模板去除，拉近截骨遠近端，以遠端導針為操縱桿旋轉股骨遠端，直至導針能順利插入鋼板對應的孔道，持骨鉗固定鋼板和截骨遠端股骨，此時股骨頸內翻角度為第一導航板中導針與股骨所形成的夾角b減去鋼板角度，旋轉角度為所述第一導航板的軸向方向與所述第二導航板的軸向方向之間成一夾角c;
[0019](6)將步驟(5)中的導針逐根退出，選取合適螺釘固定鋼板。
[0020]本實用新型要解決的另外一個問題是，提供一種用于兒童股骨近端旋轉短縮內翻截骨術的導航模板的制作方法，包括以下步驟：
[0021](I)原始數據采集:患者術前均使用64排螺旋CT(philip，荷蘭)采集股骨近端掃描數據;掃描條件:電壓120 kV，電流160 mA，層厚I mm;將采集的CT數據以DICOM格式存儲；
[0022](2)確定股骨近端旋轉短縮內翻截骨數據:將存儲的股骨近端CT數據導入計算機后通過Mimics 17.0軟件生成三維重建的骨盆及股骨模型，測量患兒頸干角確定內翻角度(夾角b減去鋼板角度）；測量股骨頸前傾角確定旋轉角度c;測量患兒股骨頭脫位高度確定截骨長度a。根據股骨近端粗細選擇合適型號的兒童髖部鎖定加壓接骨板(LCP-PHP)。
[0023]第一導航部導針確定:在股骨近端模型的冠狀面、矢狀面及橫斷面坐標內，確立股骨頸內頸螺釘的最佳入點及角度，在Mimics軟件的MedCAD模塊中，用等同螺釘直徑的圓柱體代替螺釘，觀察螺釘在股骨頸內的軌跡。緩慢移動、旋轉空心螺釘的局部坐標系，分別在3D界面、軸面、矢狀面觀察經頸螺釘在股骨頸內的位置關系，確保螺釘盡量處于股骨頸的中心處。第二導航部導針確定:根據第一導航部2枚導針進針點連線中點確定第一導航部的軸向方向，根據需要糾正的前傾角角度向內旋轉以確定第二導航部的軸向方向，根據鋼板的螺釘孔距確定第二導航部導針進針點，第二導航部導針需垂直于股骨遠端。最后，將模型數據以STL格式保存。
[0024](3)制作導航模板:在Mimics軟件中打開保存的數據，轉動三維結構，從各個角度觀察釘道是否合適，并根據剖面和三維結構觀察結果對釘道做適當微調以完成導向模板進針套管的設計。提取股骨頸內外側大轉子水平及遠端對應骨性表面解剖數據，并將其做反向增厚5mm處理后，建立與之形態一致的基板，同時導入釘道數據，將兩者組合重建成導航模板。布爾運算(Boolean operation)后，貫通導板釘道，并對邊界進行修整，完成導板的設計制作。設置第一導航部和第二導航部，所述第一導航部具有第一接觸部，所述第二導航部具有第二接觸部;所述第一接觸部與所述第二接觸部之間具有間隙，該間隙與截骨長度a相等;第一導航板的軸向方向與所述第二導航板的軸向方向之間成一夾角c;第一接觸部的表面是弧形的，與患者股骨近端緊密貼合;所述第二接觸部的表面是弧形的，與患者股骨近端緊密貼合;第一導航板和第二導航板上均設置導向孔；
[0025](4)3D打印：在Magic17.0軟件中，修理模型中的錯誤，完成后導出模型數據，將數據以STL格式導入3D打印機，使用醫用PLA材料打印出導航模板。
【附圖說明】
[0026]下面結合附圖和本實用新型的實施方式進一步詳細說明：
[0027]圖I是本實用