[发明专利]手术导板、三维模型及制造构建方法、计算机与存储介质

说明书

本申请手术导板的导板本体上至少设有一个骨骼贴合面，所述手术导板还包括导航示踪面，所述导航示踪面设置于所述导板本体表面上或者设置于导航示踪载体上，所述导航示踪载体设置于所述导板本体上。本申请还包括所述手术导板的三维模型的构建方法及制造方法以及相应的计算机设备和存储介质，首先获取待手术骨骼图像数据进行骨骼三维重建获得所述骨骼三维模型；再根据所述骨骼三维模型设计所述手术导板模型；采用3D打印技术打印所述手术导板。该手术导板骨骼贴合面与待手术的骨结构面完全契合，使手术导板以及所带有的导航示踪面均可以稳定的固定于复杂的骨结构，并将导航示踪器与3D打印手术导板合二为一，满足高效、精准、个性化的治疗需求。

【技术领域】

本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种可用于骨科手术导航系统或骨科手术机器人系统中导航示踪器的3D打印导板及其制造方法。

【背景技术】

手术导航技术，通常需要在手术前或手术中通过透视获取患者影像数据，与手术床上病人的解剖结构准确对应，这个过程称为配准，并且在手术中实时跟踪患者和手术器械的图像从而实现术中图像引导的技术，使外科手术更快速省时、更精确安全。骨科机器人系统即为骨科手术中使用导航技术进行手术治疗的自动化手术器械，使用骨科导航系统或骨科机器人技术进行手术时，一般需要有固定在人体病患部位或附近的配准装置或定位装置进行术中配准和跟踪，这种配准或定位装置称为导航示踪器。

导航示踪器需要固定在患者的病患部位，一般示踪器固定方法通常因手术方式而不同，微创手术一般通过经皮固定，开放手术则直接将示踪器夹持或锚定在临近骨结构的位置。经皮固定的示踪器经常受到人体软组织形变的影响而不稳定，开放手术需要在患者手术部位开一个3～4cm的开口，将所有软组织剥离，暴露出骨性结构，然后将示踪器夹具伸入开口中，并夹持在骨结构上，以达到固定示踪器本体的目的。在上述结构中，由于需要在患者的身体上开一个允许夹具伸入的开口，这样除了必要的手术开口外，又多了一个开口，增加了患者的痛苦和手术风险。

既有的一种用于骨科手术的示踪器及其连接结构，包括顶部成型用于固定示踪器的槽体，连接件和用于固定在患者的骨性结构上的固定件，主要是特征是若干个固定件尽量分布在连接件的不同位置，从而将连接件与患者的骨性结构更加牢固的固定。一种用于骨科导航机器人的示踪配准夹包括手柄部、轴部和夹持部，手柄部和夹持部由两根杠杆围绕轴部交叉连接而成，轴部包括设置于两根杠杆中部的转轴，手柄部横向穿设有双向调节装置，可通过双向调节装置来控制手柄部两端的相对距离，使得两根杠杆围绕轴部转动，进而带动夹持部的两端的相对距离变化，使得夹持部两端相互靠近来夹持物体，其中，手柄部的一端设有用于固定配准装置或定位追踪装置的适配器。

上述方案采用的示踪器都为预先设计好的结构，一方面需要固定在手术部位骨结构附近，需要额外的位置，扩大了开放面，增加了患者痛苦和手术难度，另一方面不能很好的配合不同的骨结构，固定难度大，可能造成导航精度下降和术中的二次损伤。同时在使用中需要影像配准，增加了手术过程和难度。