[发明专利]一种个性化颈椎椎弓根螺钉逐级导航模板装置及其制作方法

权利要求书

1.一种个性化颈椎椎弓根螺钉逐级导航模板装置，其特征在于：包括设有螺钉定位导板，钻孔引导导板和攻丝引导导板，导向孔/管大小逐级扩大，按置钉顺序逐一辅助螺钉置入椎体，完成置钉。

2.根据权利要求1所述的个性化颈椎椎弓根螺钉逐级导航模板装置，其特征在于：所述螺钉定位导板包括设有定位机构、进钉点定位孔和横连结构，定位孔设在定位机构上，定位机构应用于颈椎（C3-C7）背侧，其形态与术前拟固定节段椎体的椎板和关节突完全贴合；横连机构两端分别与定位机构相连，将两侧的定位机构连接成一体。

3.根据权利要求1所述的个性化颈椎椎弓根螺钉逐级导航模板装置，其特征在于：所述钻孔引导导板设有定位机构、钻孔导向管和横连结构，导向管设在定位机构上和定位机构相连成一体，定位机构应用于颈椎（C3-C7）背侧，其形态与术前拟固定节段椎体的椎板和关节突完全贴合；钻孔导向管内设有导向管通道，贯通于钻孔导向管和定位机构；横连机构两端分别与定位机构相连，将两侧的定位机构连接成一体。

4.根据权利要求1所述的个性化颈椎椎弓根螺钉逐级导航模板装置，其特征在于：所述攻丝引导导板设有设有定位机构、攻丝导向管和横连结构，攻丝导向管设在定位机构上和定位机构相连成一体，定位机构应用于颈椎（C3-C7）背侧，其形态与术前拟固定节段椎体的椎板和关节突完全贴合；攻丝导向管内设有攻丝通道，贯通于攻丝导向管和定位机构；横连机构两端分别与定位机构相连，将两侧的定位机构连接成一体。

5.根据权利要求1所述的个性化颈椎椎弓根螺钉逐级导航模板装置，其特征在于：所述定位机构包括设有椎板定位机构和关节突定位机构，定位机构连接成一体，其形态与术前拟固定节段椎体的椎板和关节突完全贴合。

6.根据权利要求1所述的个性化椎弓根螺钉逐级导航模板装置，其特征在于：所述横连机构设有顶座、横连杆和支撑杆，顶座连接两侧横连杆，横连杆一端与顶座相连，另一端与关节突定位机构相连，支撑杆一端位于横连杆与顶座连接处，一端与椎板定位机构相连。

7.根据权利要求1所述的个性化椎弓根螺钉逐级导航模板装置，其特征在于：所述横连与横连杆夹角>90℃；所述底座高度＞患者棘突高度。

8.根据权利要求1所述的个性化椎弓根螺钉逐级导航模板装置，其特征在于：所述定位孔直径2.5mm，钻孔直径为3.5mm，攻丝孔直径为4mm；所述钻孔导向管外径为12mm，长度为10mm；所述攻丝导向管外径为12mm，长度为15mm。

9.根据权利要求1所述的一种个性化椎弓根螺钉逐级导航模板装置的制备方法，其特征在于：

（1）三维分割模型的建立：患者行CT扫描；将原始DICOM数据导入Minics19.0软件；选取骨骼CT阈值新建二维蒙板，选取“segment”模块中“split masks”，对颈椎进行分割，提取颈椎蒙板，并进行三维重建，得到拟固定节段颈椎的三维模型；

(2)模拟置钉：在“MedCAD”模块中，选择圆柱模拟置钉，设置圆柱体直径，沿椎弓根方向置入，并在轴位、矢状位、冠状位三个方向调整圆柱体使其不突破椎弓根皮质，保存上述椎体三维模型和圆柱体的stl文件；

(3)逐级导航模板系统的设计：将上述圆柱体及椎体三维模型导入3-matic 11.0，利用“mark”功能在颈椎表面提取导板与颈椎的帖附面，并对提取面进行反向拉伸，得到导板底座；勾画并设计导板支架及横联结构；复制圆柱体和导板顶座，修改圆柱体直径，用导板底座与圆柱体做布尔减运算，再与上述导板两侧支撑及横联布尔合并，得到仅有导向孔的“螺钉定位导板” ；重复上述步骤，设计 “钻孔引导导板”和导向管内径和长度；

(4)导板的3D打印及后处理：将上述三个导板分别保存为stl文件，并导入高精度3D打印机打印及后处理，得到最终打印导板实体。