[发明专利]基于个体化安全边界的股骨颈外科中轴线机械导航系统

说明书

本发明属骨科手术设备技术领域，涉及一种基于个体化安全边界的股骨颈外科中轴线机械导航系统，包括支架、校准探针、导航构件，所述导航构件包括股骨颈定位基准座、转向座、直角定位器；股骨颈定位基准座上活动设置有定位钩、测量探针，股骨颈定位基准座1通过竖向连接杆与转向座连接，转向座与直角定位器连接。本发明利用校准探针、定位钩和直角定位器能够在个体化差异下完全匹配股骨颈的颈干角、前倾角和前扭转角，一次性成功确定股骨颈外科中轴线，最后通过水平向导针孔可以将中轴线导针一次性成功植入股骨颈，为后续空心钉的置入奠定基础，避免了手术中多次置钉易造成医源性损伤，降低医源性事故发生率，有效提高手术成功率。

技术领域

本发明属骨科手术设备技术领域，涉及一种股骨颈骨折手术治疗设备，具体是一种基于个体化安全边界的股骨颈外科中轴线机械导航系统。

背景技术

现今，在股骨颈骨折的保髋治疗中，空心钉固定术仍然是首选方案，而空心钉导针的置入是其核心技术和操作难点，无论在切开复位直视下置入空心钉固定或钢板内固定，或者，采用微创术经皮置入空心钉固定的手术中，安全、准确、空间构型合理、避免或减少放射线辐射，并一次性成功地置入空心钉导针，一直是骨科医生的研究热点和不懈追求。

目前，临床上空心钉固定术的主流技术仍是根据目测和估计在股骨近端钻入1枚导针，然后通过C臂X光机对股骨颈正侧位的反复透视，利用该导针在股骨颈内的位置作为参照，估计导针的进钉点、方向和长度钻入3-5枚导针，经反复透视、调整各导针的位置、方向和长度，直至透视下3枚导针达到合适位置后，分别沿3枚导针各拧入1枚空心钉，其手术全程都是靠主刀医生的经验、手感和C臂X光机的反复透视监控下的徒手操作，因此，不仅每一枚空心钉的进钉点、方向和位置的精度差，且3枚空心钉空间分布也不能准确控制、螺钉的长度和把持力都没有客观标准，而且极易造成股骨头颈滋养血管破坏、股骨近端骨皮质和髋臼软骨损伤、医源性骨折等副损伤，继而引起骨折断端再移位、骨折不愈合、股骨头坏死等。手术操作中发现，一旦不能一次性成功(首次准确，简称“首准”)置入导针，调整时极易进入原针道，调整难度大增；反复的调整会大大降低空心钉的把持力，造成螺钉松动、退出、断裂等并发症。面对大量置钉失败的病例，首准式置钉急需解决。

目前主流的学术观点认为，理想的固定是多枚空心钉平行于股骨颈中轴线的方向。因此手术中准确找到股骨颈外科中轴线，是理想固定的前提；但由于股骨近端解剖结构复杂，形状极不规则，且存在着颈干角、前倾角和前扭转角的个体化差异，手术中寻找这条中轴线---同时平行于三个角度、且位于股骨颈狭部中心的直线，仍然存在着巨大挑战。

现有的国内外学者设计的各种导向定位装置，试图通过匹配股骨近端的特定解剖标志、颈干角和前倾角等手段，准确置入空心钉，但由于个体解剖差异，对前扭转角的认识不足、角度参照定位的精度局限性等原因，空心钉导针的置入误差还是较大，无法达到手术要求而未能推广。而结合C型臂X线机的红外导航技术，虽然一定程度上提高了置钉的准确性，但由于导航系统的错配率、较大误差、价格昂贵、对射线的过度依赖、手术时间长等原因，限制了其在临床上的普及使用。此外，在临床手术中，导航技术不能准确测量导针中心或空心钉螺纹至骨皮质的距离，也无法判断导针是否到达软骨下骨。在解剖研究中，导航的运用也受到限制。

专利CN202010809393.6公开了一种首准式股骨颈外科中轴线微创机械导航系统，通过股骨颈定位钩连接构件、转接头、多孔定位导向板、定位导向器、滑杆直角转接头、中轴线定位导向构件等的相互配合，利用定点垂直错距法，能完全匹配颈干角、前倾角和前扭转角，一次性成功确定股骨颈外科中轴线，保证该股骨颈外科中轴线的准确性，实现“首准”式置入中轴线导针，但该导航系统部件多，装配过程系统误差大，操作繁琐，理论与实践统一的难度系数大，理论中轴线与手术操作确定的中轴线易出现偏差。

发明内容