[发明专利]一种基于3D打印技术的组配式髋臼假体定位装置

说明书

本发明提供了一种基于3D打印技术的组配式髋臼假体定位装置，其包括：用于确定髋臼假体放置角度的导向钉，其为圆柱状；导向钉包括中心导向钉和若干外围导向钉；角度确定机构，其设有角度定位孔，角度定位孔的数目与导向钉一致；导向钉穿过角度定位孔；深度确定机构，其设有深度定位孔，深度定位孔的数目与外围导向钉一致；外围导向钉穿过深度定位孔；可调式环抱器，其与深度确定机构固定连接；可调式环抱器包括夹具和连接支架。本发明可精准确定髋臼假体植入角度与深度；体积小巧，消毒方便，成本低廉。

技术领域

本发明涉及一种基于3D打印技术的组配式髋臼假体定位装置。

背景技术

发育性髋关节发育不良(Development Dysplasia of Hip,DDH)、股骨头坏死、髋关节原发性骨性关节炎是目前关节外科进行髋关节置换的三大主要病因，而这些疾病会导致患者髋臼结构的破坏变异，出现假臼、髋臼变陡变浅、髋臼覆盖股骨头不良、髋臼周围骨缺损、严重骨赘增生等等，导致髋臼正常解剖位置和结构发生变化。髋臼变异使正常关节生物力学稳定性的解剖学基础发生改变,股骨头易向外侧移位,继发半脱位，导致股骨头负重面积减小，单位面积内的压强相应增加，关节表面的压力，拉力和剪切力均显著增加，最后发展为严重的继发性或原发性骨性关节炎，需要接受全髋关节置换(Total HipArthroplasty,THA)。

全髋关节置换是采取手术的方法，将正常的髋臼、股骨头、股骨颈等髋关节各组成部分替换为人工材料。

人体骨骼的结构遵循复杂的力线系统，以承受全身的重量而不塌陷。正确精准地放置各个人工假体材料一直是骨科医师的一大挑战。其中，髋臼放置的难点主要在于能够根据患者个体畸形髋臼的骨量分布特点，个性化地精准植入臼杯假体，确保选用合适大小的臼杯型号；放置的位置、角度、深度合适，臼杯开口方向在外展角35～45度、前倾角15～25度这一公认的安全角度范围内，并获得宿主骨对假体75％以上的包容，使患者能够尽早下地活动和获取良好的近期和远期的假体稳定性，并降低术后关节脱位、甚至二次翻修手术的风险。

目前普遍采用的臼杯植入的定位方法主要依靠术中充分的显露从小直径开始逐渐扩大锉磨髋臼，在锉磨过程中根据术者经验对髋臼周围的剩余骨量判断，来决定合适的锉磨深度，假体大小和旋转中心的位置，并根据主观标准判断臼杯开口的方向。

现有技术则主要可分为三大类。其一，依赖骨盆等远处骨性标志，用辅助工具机械定位，以确定髋臼杯的正确位置和角度(如CN103153240B、CN102525692B、CN203609550U、CN103705292A、CN105012053A、CN204260873U、CN204931905U)；其二，依赖原髋臼周围的骨性标志，用辅助工具定位，确定髋臼杯的正确位置和角度(如CN2548600Y、CN2548600Y、CN202751472U、CN105559951A、CN205569020U、CN205866800U)；其三，在髋臼杯中置入传感器或定位仪，接收信号后明确臼杯的准确位置(如CN104244860A、CN105246433A、CN204106119U、CN202751472U)。

上述方式的缺陷在于：传统技术完全依靠医生主观判断，使假体安装质量得不到保证，术后关节功能参差不齐，假体松动等并发症较多。

第一种现有技术依赖较大的机械定位工具，在手术室中搬运、灭菌这种较大的工具十分麻烦，稍有不慎将增加手术感染的风险。

第一、二种现有技术均只考虑到髋臼杯放置的位置和角度，却忽略了假体应当植入的深度；第二种现有技术依赖髋臼周围骨骼标志完整的前提，如果髋臼损坏严重则定位不可靠。

第三种现有技术利用定位仪、传感器等技术手段，使假体和工具成本大幅度上升，进一步提高了昂贵的手术费用。