[发明专利]带快换钻套的个性化椎弓根置钉钻模及其制备方法有效
申请号: | 201611012148.2 | 申请日: | 2016-11-17 |
公开(公告)号: | CN106691562B | 公开(公告)日: | 2017-11-10 |
发明(设计)人: | 胡良斌;李必文;秦元帅;邓骞;李军;周炬;谭文甫 | 申请(专利权)人: | 南华大学 |
主分类号: | A61B17/70 | 分类号: | A61B17/70;A61B17/92 |
代理公司: | 衡阳市科航专利事务所43101 | 代理人: | 刘政旺 |
地址: | 421001 湖*** | 国省代码: | 湖南;43 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 带快换钻套 个性化 椎弓根置钉钻模 及其 制备 方法 | ||
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域,特别涉及一种带快换钻套的个性化椎弓根置钉钻模及其制备方法。
背景技术
椎弓根螺钉内固定的手术指征适用于脊柱的脊髓肿瘤、退行性病变、类风湿性关节炎及感染性疾病,特别在治疗椎骨滑脱复位、矫正手术中,经椎弓根内固定术是最为可靠的固定方式。由于椎弓根螺钉能起到三维固定作用,具有力学强度高、固定和融合节段少、脊柱畸形矫正效果好等优点,其临床应用越来越广泛。
生物力学实验证明,只有沿椎弓根的解剖长轴置入螺钉并达到理想深度,才能获得理想的临床效果。脊柱椎体周围解剖结构复杂,前方与大血管、脏器相邻,椎弓根内侧为椎管、下方为神经根,经椎弓根的椎弓根螺钉内固定手术的成败关键在于能否准确的将自攻螺钉经椎弓根拧入椎体,并不穿破椎弓根皮质。螺钉误置可引起脊髓、神经受损,脏器、血管损伤,甚至危及生命。而且,自腰椎向上,胸椎、颈椎的椎弓根直径逐渐减小,导致手术难度增大,手术风险提高。并且个人的椎弓根形态存在较大的变异性,导致螺钉置钉失误率升高。由于椎弓根螺钉置入位置不当引起神经损伤、椎弓根螺钉松动等并发症的临床报道并不少见。因此,如何依托相关医疗技术和工程技术,帮助医生完成手术路径规划、精确地引导内植物的植入,一直是国内外基础和临床研究十分关注的课题。
目前,确定椎弓根螺钉进钉角度和进钉点的主要方法有:解剖标志点法、椎板开窗法、X线透视法、计算机导航法、导航模板法等。解剖点标志法的进钉点、进钉角度主要通过术者的经验来判断,准确说是依靠术者的手感和椎弓根探针对置钉通道的探摸来保证椎弓根螺钉的准确置入,对医生的临床经验要求较高,且精度难以保证。椎板开窗不可避免的会增加手术时间及术中出血量。X线透视辅助法的操作时间较长,患者和医护人员受到的X线辐射量较大。计算机导航法近年来在椎弓根螺钉内固定中逐渐获得应用,利用患者实时的椎弓根影像信息来指导手术,降低了手术风险,减少了医患双方接触射线的时间,具有较大优势,但导航设备价格昂贵、操作复杂,临床普及仍存在困难。导航模板法即基于3D打印技术制造出导航模板,具有对手术快速响应及效费比优势,现行的个体化导航模板主要存在三方面的问题:一是模板厚度较薄、刚性较差,不便于术中把持,钻孔时模板易产生变形和晃动;二是不带套筒的导航模板的导管易磨损和熔化,而带套筒的导航模板其套筒与模板间为间隙配合且有相对转动,这均会影响定向精度和使用效果;三是椎弓根置钉通道的规划缺乏有效的理论和手段支撑,其寻优方法、工作效率和规划效果均有待改进。
因此,亟需设计出一套能精确、高效地规划椎弓根螺钉进钉点、置入角度、直径与长度的方法,并基于该方法的计算结果制备出应用于手术的“个性化置钉钻模”,以便于在椎弓根螺钉内固定手术中安全准确地置入椎弓根螺钉,实现椎骨生物力学特性的再复制,提高患者生活质量。
发明内容
本发明的目的是克服现有方法和技术的不足,而提供一种带快换钻套的个性化椎弓根置钉钻模及其制备方法,借助带快换钻套的个性化椎弓根置钉钻模,术者在椎弓根内固定术中可快速、准确的实施进钉,实现复杂手术安全化、关键操作简单化、器械成本低廉化。
本发明的技术方案是:带快换钻套的个性化椎弓根置钉钻模,包括本体和钻套;本体下端设有骨贴合面和底面,上端设有置钉平面,本体前后两侧壁上设有指压坑,本体内设有两个置钉通道,置钉通道一端贯通至置钉平面,另一端贯通至底面;钻套安装在置钉通道内,二者形成过渡配合。
本发明进一步的技术方案是:钻套的长度短于置钉通道的长度,当钻套安装在置钉通道内,置钉通道一段与钻套接触,另一段未与钻套接触,置钉通道不与钻套接触的一段为排屑腔,排屑腔连通至底面。
本发明再进一步的技术方案是:骨贴合面可与目标椎骨椎板、横突后部及棘突根部背侧的轮廓贴附吻合;当骨贴合面与目标椎骨贴附吻合时,置钉通道的中心轴线与目标椎骨椎弓根最大内接椭圆柱体的中轴线重合;所述相邻椎骨为位于目标椎骨下方且与目标椎骨相邻的一块椎骨。
本发明更进一步的技术方案是:本体左右两侧壁与本体底面相交处设有横突避让倒角;骨贴合面对应目标椎骨棘突上部的部位设有棘突避让凹槽;骨贴合面对应相邻椎骨上关节突的部位设有上关节突避让凹槽。
所述的带快换钻套的个性化椎弓根置钉钻模的制备方法如下:
S01,获取目标椎骨医学图像数据:调取患者诊断前的螺旋CT检查数据或核磁共振检查数据,选择手术区域目标椎骨的数据,保存为医学影像软件可识别的格式;
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