[发明专利]辅助腓骨瓣移植下颌骨缺损的3D打印预设钉道及钛板嵌入式导板系统在审
申请号: | 201710704071.3 | 申请日: | 2017-08-16 |
公开(公告)号: | CN109394328A | 公开(公告)日: | 2019-03-01 |
发明(设计)人: | 包霆威;朱慧勇;王慧明;何剑锋 | 申请(专利权)人: | 包霆威 |
主分类号: | A61B17/90 | 分类号: | A61B17/90;A61B17/15 |
代理公司: | 暂无信息 | 代理人: | 暂无信息 |
地址: | 310003 浙*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 导板 腓骨 钛板 钉道 塑形 预设 下颌骨缺损 嵌入式 截骨 打印 导板系统 移植 导板表面 技术发明 手术导板 手术工具 虚拟手术 医药卫生 引导作用 下颌骨 比对 骨块 内壁 匹配 嵌入 切割 修复 | ||
本发明“辅助腓骨瓣移植下颌骨缺损的3D打印预设钉道及钛板嵌入式导板系统”属于医药卫生技术领域。通过虚拟手术和3D打印技术发明一套手术导板系统,用以解决移植腓骨修复下颌骨缺损术中手术精度差和手术时间长的问题。该系统包括预设钉道的下颌骨截骨导板、腓骨截骨导板和钛板嵌入式的塑形导板三大工具。一方面在导板表面预设截骨沟槽和钉道,实现对手术工具的引导作用,达到精确切割骨块的目的。另一方面塑形导板内壁匹配于钛板形状与位置的凹槽设计使其能够将钛板嵌入导板共同辅助腓骨段的塑形,提高塑形精度的同时无需反复比对,缩短手术时间。
技术领域
本发明涉及医药卫生技术领域,具体涉及计算机虚拟手术技术、3D打印技术、逆向工程技术、导板外科及显微外科技术。
背景技术
据不完全统计,我国目前每年有超过50万因肿瘤、外伤、感染等造成的新增下颌骨缺损患者。这些患者在进食、语言、容貌、社交等方面承受着巨大的损伤和痛苦,这已经成为值得社会重视的问题。
血管化游离腓骨瓣移植是修复大范围下颌骨缺损的一个重要手段。这一骨瓣能够提供充足的移植骨量,带有稳定的血供,可进行三维立体成形。近年来,随着虚拟手术、3D打印技术的引入,外科导板系统被用于腓骨移植修复下颌骨缺损的手术中。这一改革取得了一定的进步,但是在下颌骨大型缺损(尤其是伴下颌角甚至下颌升支及髁状突)需多段式腓骨修复中,仍面临着难题。第一,导板系统设计简陋,虽对截骨切割的方向和位点提供了引导,但在后续步骤中难以发挥作用。这导致腓骨瓣血管断蒂前难以完成尽可能多的工作,增加了骨瓣断蒂后的缺血时间,对腓骨瓣术后成活率产生影响。第二,截骨后的腓骨段在拼接塑形阶段中缺少的合适的辅助工具。既往已报道的的诸多方法以预成型的重建钛板作为形态标准,很大程度依赖术者的主观经验和简单的长度测量,并且由于腓骨表面的光滑弧形形态,钛板与腓骨间存在位移误差,影响手术精度。第三,塑形和固定步骤依靠与钛板反复比对,使得这一过程耗时严重,延长了手术总时间,也增加出血和创伤。第四,导板为高分子材料制成,临床应用中容易被截骨工具损伤而影响手术精度。
发明内容
基于上述考虑,本发明提供了一套预设钛钉道的钛板嵌入式截骨塑形导板系统。本发明由虚拟手术技术的基础上结合逆向工程技术设计并3D打印生产。全套系统包含预设钉道的下颌骨截骨导板、预设钉道的腓骨截骨导板和钛板嵌入式的塑形导板三大工具。
发明目的:为了克服现有的外科导板系统在临床应用中存在的手术费时和精术精确度差的弱点,本发明提供一套新型的导板系统。第一,该导板系统预设钛钉钉道,能够对钛钉在骨瓣中的预设位置和方向产生引导,进而精确确定预弯钛板在腓骨和下颌骨表面的位置。第二,所有截骨导板的钉道和沟槽内侧面均嵌入金属片代替树脂材料,避免在应用中因高速钻头或锯片接触内侧壁而损伤导板产生误差。第三,塑形导板内部预留与预弯钛板相匹配的槽孔使其在临床应用中能够嵌入导板共同辅助腓骨段的塑形,并在固定钛板后卸下导板完成最终修复。这种一体化设计避免了在塑形过程中反复比对、拆卸导板,实现了从拼接塑形至固定钛板的一步式操作,有效降低手术时间。
技术方案:本发明所采用的技术方案是:a.虚拟手术设计植骨修复方案并3D打印上下颌骨模型。b.手术医生在模型上选择钛板植入位置,预弯重建钛板并钛钉固定。c.逆向工程技术扫描并生成新的模型。d.设计预留钛板空间和钉道的塑形导板,将钉道在每段腓骨中的位置转移至腓骨腓骨截骨导板,钉道在剩余下颌骨中的位置转移至下颌骨截骨导板。e.打印导板并临床应用。
手术中腓骨截骨导板辅助腓骨分段时,导板上预成的钉道引导电钻的方向和位置,最终就位固定时钛钉的位置和方向根据此钉道而定。由于在空间位置中,钛钉的位置与方向决定了钛板的唯一立体位置,因此钛板在腓骨瓣表面所预期的位置得到精确识别。钛板导板一体化的作用是简化腓骨瓣塑性过程,避免分段后的腓骨瓣在就位、拼接、钛板固定等诸多复杂步骤中反复拆卸比对重建导板和钛板。
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