[发明专利]一种个性化膝关节单髁置换胫骨精准截骨导板的制备方法

说明书

一种个性化膝关节单髁置换胫骨精准截骨导板的制备方法,包括六个步骤。本发明有益效果包括有：1、采用了对象双下肢站立位全长片以及膝关节CT断层扫描数据作为负重位的膝关节模型三维重建基础，双下肢站立位全长片以及膝关节CT断层扫描数据的来源可靠且容易获取。2、本发明采用的逆向工程技术建模方法，反向构建出具有高度的个性化解剖匹配度的胫骨截骨导板设计，最后通过3D打印出个性化胫骨截骨导板，能在最大程度提高个体化精准度。3、本发明通过虚拟截骨，从而能准确地评估对象的截骨量，并能预先确定津单髁胫骨假体实物的型号。

技术领域

本发明涉及膝关节单髁置换胫骨截骨手术操作辅助医疗器械技术领域，特别涉及一种个性化膝关节单髁置换胫骨精准截骨导板的制备方法。

背景技术

膝关节骨性关节炎(KOA)是中老年膝关节疼痛和功能障碍的主要原因，晚期膝关节骨性关节炎患者，手术治疗成为最后的手段。对于单一胫股关节间室退变严重而对侧间室无任何疼痛不适的患者，有学者推荐使用单侧膝关节置换术(unicompartmentalkneearthroplasty，UKA)。

早期UKA的失败率较高，因此UKA的接受度不高。随着微创手术技术和假体设计成熟，UKA在治疗单间室KOA获得了令人满意的临床效果。国内外大量文献指出UKA治疗膝关节前内侧间室骨性关节炎具有创伤小、恢复快等优点。然而研究显示，UKA过早失败与胫骨假体位置不良密切相关，而胫骨截骨所获得的骨床形态和假体不匹配是造成假体位置不良的重要原因之一。临床上，UKA胫骨侧截骨准确性在很大程度上依赖于术者主观因素影响，导致假体植入距离目标位置存在较大偏差，因此产生解剖学和动力学对线的失匹配问题，从而产生松动和撞击等一系列问题。

因此，针对现有技术不足，提供一种个性化膝关节单髁置换胫骨精准截骨导板的制备方法以解决现有技术不足甚为必要。

发明内容

本发明其中一个的目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种个性化膝关节单髁置换胫骨精准截骨导板的制备方法。该个性化膝关节单髁置换胫骨精准截骨导板的制备方法能够提高个性化胫骨截骨导板的截骨精准度、改善定位及定向准确性。

本发明的上述目的通过以下技术措施实现：

提供一种个性化膝关节单髁置换胫骨精准截骨导板的制备方法,包括步骤有：

步骤一、收集对象的双下肢站立位全长片和双下肢CT断层扫描数据，得到负重功能位状态下的目标侧下肢三维几何模型；

步骤二、将步骤一得到的目标下肢三维几何模型进行胫骨力线轴特征提取并转换为初始实体模型；

步骤三、将步骤二得到的初始实体模型沿矢状面旋转90°得到膝关节屈曲90°体位实体模型；

步骤四、确定步骤三得到的膝关节屈曲90°体位实体模型的胫骨水平截骨平面和垂直截骨平面，并进行虚拟截骨，得到获得截骨后的胫骨实体模型，然后将胫骨实体模型与预先得到的牛津单髁胫骨假体模型数据库的胫骨假体进行模拟植入，得到个性化骨-假体装配模型；

步骤五、根据步骤四得到的个性化骨-假体装配模型进行截骨导板设计，得到个性化单髁胫骨截骨导板模型；

步骤六、将步骤五得到的个性化单髁胫骨截骨导板模型进行3D打印得到的个性化胫骨截骨导板。

优选的，上述步骤一具体步骤为：

步骤1.1、收集对象的双下肢站立位全长片和双下肢CT断层扫描数据；

步骤1.2、通过三维重建软件对双下肢CT断层扫描数据进行图像处理，得到目标侧下肢三维几何模型；

步骤1.3、通过图像配准功能将目标侧下肢三维几何模型与双下肢站立位全长片进行2D/3D配准，得到负重功能位状态下输出格式为STL的目标侧下肢三维几何模型。