专利名称:一种上颌Le FortⅠ型截骨术用手术导板的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种上颌Le FortⅠ型截骨术用手术导板，用以在手术中辅助将4块钛板固定到上颌骨前壁以矫正颅颌面畸形，导板包括导板主体和导向孔，所述导板主体包括左侧用和右侧用两个相互分离的结构体，使用时两个所述结构体分别用于左侧和右侧上颌骨的手术；每个所述结构体的外表面设有截骨线和多个所述导向孔，沿所述截骨线设有多个贯穿所述结构体的截骨线标记孔，对每个所述导向孔与所述结构体贯穿设有定位孔；两个所述结构体的靠近鼻腔侧的一端分别设有梨状孔边缘限位结构，在所述梨状孔边缘限位结构的下方设有前鼻棘部位限位结构；所述结构体内表面设有导水槽。
【专利说明】一种上颌Le Fort I型截骨术用手术导板
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及上颁Le Fort I型截骨术用辅助装置领域，具体而言，涉及一种上颁Le Fort I型截骨手术导板。
【背景技术】
[0002]上颁骨Le Fort I型截骨术是正颁外科矫治各类上颁骨骨性畸形的最常用术式。能否在术中将上颁牙骨段精确移动至术前手术方案设计的位置，是决定患者术后美观效果和功能效果的最关键因素。
[0003]传统的手术过程是在沿Le Fort I型截骨线截开上颁骨后，利用中间咬合导板确定上颁牙骨段的移动位置。传统的临床方法是，术前按照设计手术方案完成模型外科，制作自凝塑料材质的中间咬合导板。术中以下颁骨为基础，利用咬合导板确定上颁牙骨段移动后的新位置。这种传统方法能够获得较为满意的临床效果的同时，也存在较为明显的缺陷。中间咬合导板在确定牙骨段前后向移动位置时效果满意，但是却无法准确指导术中牙骨段水平面和垂直方向的移动。已有多项研宄表明该方法获得的牙骨段位置与设计位置存在较大偏差。如McCance等学者的研宄指出，使用中间咬合导板时，尽管进行了术前的认真设计及术中的精细操作，在水平方向上和垂直方向均存在在O-1Omm的位置偏差。Sharifi等学者的研宄则指出，导致这一偏差的主要在于两个方面的原因:一个原因是面弓的水平面与真实的眶耳平面间存在差别；另一个原因是患者在站立位并保持正中咬合时的髁突位置与患者在手术台上仰卧位时的髁突位置存在差别。临床工作中患者面下1/3的垂直高度的确定很多程度上依赖于手术医师的临床经验。
[0004]随着数字外科技术的迅速发展和越来越多的临床应用，虚拟手术设计、数字化咬合导板及手术导航等技术开始被用来确定上颁骨Le Fort I型截骨术中牙骨段的新位置。利用导航技术确定上颁牙骨段的移动位置，目前仅见个案报道，尚未有符合统计学意义的样本量的精确度研宄。目前的导航技术自身存在l_2mm的系统误差，同时导航定位球固定的稳固性也会严重影响导航的准确性，上述因素均可能严重影响术中牙骨段定位的准确性。数字化咬合导板的设计制作技术目前已经基本成熟。目前研宄显示，与传统咬合导板相比，数字化咬合导板能明显提高牙骨段位置移动的精度。由于数字化咬合导板的使用方法与传统咬合导板类似(利用下颁骨的位置确定上颁牙骨段的新位置)，因此数字化咬合导板也不能很满意的确定牙骨段水平向和垂直向位移距离。基于上颁骨前壁设计新型的手术导板，将术前设计的牙骨段位置精确实现在患者体内，是目前正颁外科领域数字化设计的一个研宄热点。Mohamed F、B.Philippe、Biao Li以及Shizhu Bai等学者分别给出了不同的解决方案。这些学者设计制作的新的手术导板都是利用上颁骨前壁或同时牙列来设计新型手术导板，进而确定牙骨段的移动后的位置。基于上颁骨前壁的个体化手术导板，在计算机内完成虚拟手术后，基于上颁骨前壁设计个体化手术导板，将虚拟手术确定的上颁骨的新位置转移至术中，该类技术方案不依靠位置可变的下颁骨，现有文献显示可取的满意的临床效果。但是由于上颁骨前壁相对较为平坦，导板自身定位可能出现偏差，因此这些手术导板在确定牙骨段新位置时，需要首先对导板自身进行坚固固定，步骤较为繁琐。现有的文献报道中出现的该类导板因为使用商品化钛板钛钉固定移动后的上颁骨，因此这类导板多由两个导板组成，一个是截骨用导板，另一个是固定用导板，手术中使用时较为繁琐。同时，使用弯制的商品化钛板固定牙骨段，耗时较多，且可能由于钛板与骨面的不贴合而产生应力。
[0005]因此，目前临床迫切需要探索新的手术导板，以更准确的确定上颁牙骨段的位置，提尚手术精度，提尚临床治疗效果。
实用新型内容
[0006]本实用新型提供一种上颁Le Fort I型截骨术用手术导板，可采用个体化设计方法，用以更准确的确定上颁牙骨段的位置，提高手术精度，提高临床治疗效果。
[0007]为达到上述目的，本实用新型提供了一种上颁Le Fort I型截骨术用手术导板，用以在手术中辅助将个体化钛板固定到上颁骨前壁以矫正颅颁面畸形，包括导板主体和导向孔，其中:
[0008]所述导板主体包括两个相互分离的结构体，使用时两个所述结构体分别用于左侧和右侧上颁骨的手术；每个所述结构体的外表面设有截骨标记线和多个所述导向孔，沿所述截骨标记线设有多个垂直贯穿所述结构体的截骨线标记孔，对应每个所述导向孔垂直贯穿所述结构体设有一个与该导向孔相通的定位孔；两个所述结构体的靠近鼻腔侧一端分别设有梨状孔边缘限位结构，在所述梨状孔边缘限位结构的下方设有前鼻棘部位限位结构；所述结构体背面设有导水槽；其中
[0009]所述导板主体，用于手术时覆盖在上颁骨前壁，以保证所述手术导板的精确就位；
[0010]所述截骨标记线，用于标记上颁骨Le Fort I型截骨术的截骨线位置；
[0011]所述截骨线标记孔，用于在上颁骨Le Fort I型截骨术中穿过所述截骨线标记孔在上颁骨前壁钻孔，以在上颁骨上标记出截骨线位置；
[0012]所述导向孔及所述定位孔，用于手术中供打孔钻穿过所述导向孔及所述定位孔在上颁骨前壁上钻孔，标记出固定用钛钉的位置；
[0013]所述梨状孔边缘限位结构，用于手术中覆盖梨状孔边缘，限定所述导板主体就位于唯一并可重复的位置，并避免所述导板主体的滑动，以保证所述导板主体的精确就位；
[0014]所述导水槽，覆盖过所述定位孔在所述结构体背面所处的位置，用于手术中在上颁骨前臂钻孔时的喷水冷却，防止上颁骨灼伤；
[0015]所述前鼻棘部位限位结构，用于手术中覆盖前鼻棘边缘，与所述梨状孔边缘限位结构共同限定所述导板主体就位于唯一并可重复的位置，并避免所述导板主体的滑动，以保证所述导板主体的精确就位。
[0016]其中，所述手术导板的材料为钴铬合金。
[0017]其中，所述导板主体的厚度为1_。
[0018]其中，所述导水槽为多个开口朝向所述导板主体边缘的U型槽，所述U型槽的截面为直径0.9mm的半圆。
[0019]与现有技术相比，本实用新型的有益效果体现在:
[0020]本实用新型提供一种上颁骨低位骨折截骨手术导板，该手术导板以来患者的自身骨面形态进行设计，并可以三维打印方法制作，导板具有新型自限性定位结果，可以完全并稳固地贴合在患者的上颁骨前壁上符合术前设计的唯一位置，从而更准确的确定上颁牙骨段的位置，提高手术精度，提高临床治疗效果。此外，该导板与同类导板相比，临床使用中不需要将导板自身固定于上颁骨前壁，同时与个体化钛板结合使用可简化了手术操作步骤和医生的劳动强度。导板上具有导向孔和定位孔，可以保证与导板配合使用的个体化钛板的固定位置精确符合术前设计位置，并能够有效避免在个体化钛板上产生明显应力。
【附图说明】
[0021]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本实用新型一实施例的上颁Le Fort I型截骨术手术导板正面视图；
[0023]图2为本实用新型一实施例的上颁Le Fort I型截骨术手术导板以以一角度斜视图；
[0024]图3为本实用新型一实施例的上颁Le Fort I型截骨术手术导板背面视图。
[0025]附图标记说明:1_截骨标记线；2_结构体；3_截骨线标记孔；4_导向孔；5-梨状孔边缘限位结构；6_导水槽；7_前鼻棘部位限位结构；8_定位孔。
【具体实施方式】
[0026]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0027]本实用新型提供的一种上颁骨低位骨折截骨手术导板，用以在手术中辅助将个体化钛板固定到上颁骨前壁以矫正颅颁面畸形，该手术导板包括导板主体和导向孔。
[0028]请参考图1、2、3，如图所示，所述导板主体包括两个相互分离的结构体2，使用时两个结构体2横向分布分别用于左侧和右侧上颁骨的手术，(两个结构体2分布是对称的，两个结构体2的总体结构一致，图示标记都以右侧的结构体为主)，手术时两个结构体2覆盖在上颁骨前臂，以保证所述手术导板的精确就位；每个所述结构体2的外表面设有截骨标记线I和多个所述导向孔4，截骨标记线I用于标记上颁骨低位骨折截骨手术的截骨线位置；在本实用新型的一个实施例中，每个结构体2的导向孔4有8个；沿截骨标记线I设有多个垂直贯穿结构体2的截骨线标记孔3，截骨线标记孔3用于在上颁骨Le Fort I型截骨术中穿过截骨线标记孔3在上颁骨前壁钻孔，以在上颁骨上标记出截骨线位置；对应每个导向孔4垂直贯穿结构体2设有一个与该导向孔4相通的定位孔8 ;导向孔4与定位孔8的作用是手术中使用打孔钻穿过导向孔4及定位孔8在上颁骨前壁上钻孔，标记出固定钛钉的位置。两个结构体2的靠近鼻腔侧一端分别设有梨状孔边缘限位结构5，在梨状孔边缘限位结构5的下方设有前鼻棘部位限位结构7 ;如图2所示，梨状孔边缘限位结构5稍向内弯曲，用于攀住患者骨面的梨状孔边缘，以便于固定结构体2 ;在梨状孔边缘限位结构5的下方设有前鼻棘部位限位结构7，如图2所示，前鼻棘部位限位结构7微向外突出，两个结构体2的前鼻棘部位限位结构7配合在一起以相互固定，同时辅助将结构体2固定于患者前臂。梨状孔边缘限位结构5和前鼻棘部位限位结构7相互配合，将所述导板主体限定于唯一并可重复的位置，并避免所述导板主体的滑动，以保证所述导板主体的精确就位；其中唯一并可重复的位置是指，所述导板主体可就位在患者面部唯一的位置。
[0029]如图2和图3所示，结构体2背面设有导水槽6 ;在本实用新型的一个实施例中，导水槽6包括多个开口朝向所述导板主体边缘的U型槽，所述U型槽的截面为直径0.9mm的半圆。导水槽6覆盖过定位孔8在结构体2背面所处的位置，用于手术中在上颁骨前臂钻孔时喷水冷却，防止上颁骨灼伤。
[0030]在本实用新型的一个实施例中，所述手术导板的材料为钴铬合金。
[0031]在本实用新型的一个实施例中，所述导板主体的厚度为1_。
[0032]本实用新型上颁骨低位骨折截骨手术导板可采用个性化的设计方法进行设计，上述的方法可以是，包括以下步骤(以下结合设计本实用新型的一个具体案例加以说明):
[0033]S1:获取患者的CBCT影像或螺旋CT影像，提取其颅面部骨骼组织数据，以DICOM格式保存^fDICOM格式的数据导入Mimics 10.0软件，根据该颅面部骨骼组织数据重建患者颅面部骨骼的虚拟三维模型；
[0034]S2:按照上颁骨低位骨折截骨手术的要求，在所述虚拟三维模型的双侧上颁骨前臂处标记处所述截骨线的位置；并在双侧上颁骨的生物力学支柱位置选取骨质较厚处，分别于所述截骨线上下侧利用圆柱体标定拟固定钛钉的位置；根据预先确定的临床手术方案，在计算机内进行模拟手术，同时调整上颁牙骨段及所述圆柱体至符合该预先确定的临床手术方案的位置，以STL格式保存调整后的上颁骨和所述圆柱体的数据；
[0035]S3:将所保存的上颁骨及所述圆柱体的数据导入三维设计软件FreeForm，绘制所述手术导板，具体步骤为:
[0036]S31:依据上颁骨前壁、颧牙槽嵴、梨状孔及前鼻棘位置分别绘制结构体2，其中:在上颁骨前壁处绘制结构体2的轮廓，并设定结构体2的厚度为1_ ;在梨状孔及前鼻棘处分别绘制所述梨状孔边缘限位结构和前鼻棘部位限位结构，其中，结构体2的边缘至颧牙槽嵴但不进入骨壁的倒凹区，以免影响手术中所述导板主体的就位，结构体2的上边缘避开眶下孔，以避免手术中损伤眶下神经；
[0037]S32:利用所述圆柱体绘制8个导向孔4及8个定位孔8，设置导向孔4的壁厚为Imm ;在结构体2上标记截骨线的位置形成截骨标记线1，并在每条截骨标记线I上设计三或四个截骨线标记孔3;
[0038]S33:将所述导板主体及导向孔4与所述上颁骨及所述圆柱体进行布尔运算，获得所述导板主体与上颁骨的接触面的形状，保证所述导板主体与上颁骨的接触面按照骨面形态与骨面紧密贴合；
[0039]S34:在所述导板主体的背面，沿定位孔3的走形位置，设计多个开口朝向所述导板主体边缘的U型槽，即为导水槽6，其中，导水槽6的截面为直径为0.9mm的半圆；
[0040]S4:以STL格式保存设计好的所述手术导板数据。
[0041]根据上述步骤S4保存的所述手术导板数据，可以用三维打印制作所述手术导板。
[0042]本领域普通技术人员可以理解:附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本实用新型所必须的。
[0043]本领域普通技术人员可以理解:实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
[0044]最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。
【权利要求】
1.一种上颁Le Fort I型截骨术用手术导板，用以在手术中辅助将钛板固定到患者上颁骨前壁以矫正颅颁面畸形，其特征在于，包括导板主体和导向孔，其中: 所述导板主体包括两个相互分离的结构体，使用时两个所述结构体分别用于左侧和右侧上颁骨的手术；每个所述结构体的外表面设有截骨标记线和多个所述导向孔，沿所述截骨标记线设有多个垂直贯穿所述结构体的截骨线标记孔，对应每个所述导向孔垂直贯穿所述结构体设有一个与该导向孔相通的定位孔；两个所述结构体的靠近鼻腔侧一端分别设有梨状孔边缘限位结构，在所述梨状孔边缘限位结构的下方设有前鼻棘部位限位结构；所述结构体背面设有导水槽；其中 所述导板主体，用于手术时覆盖在上颁骨前壁，以保证所述手术导板的精确就位； 所述截骨标记线，用于标记上颁骨Le Fort I型截骨术的截骨线位置； 所述截骨线标记孔，用于在上颁骨Le Fort I型截骨术中穿过所述截骨线标记孔在上颁骨前壁钻孔，以在上颁骨上标记出截骨线位置； 所述导向孔及所述定位孔，用于手术中供打孔钻穿过所述导向孔及所述定位孔在上颁骨前壁上钻孔，标记出固定钛钉的位置； 所述梨状孔边缘限位结构，用于手术中覆盖梨状孔边缘，限定所述导板主体就位于唯一并可重复的位置，并避免所述导板主体的滑动，以保证所述导板主体的精确就位； 所述导水槽，覆盖过所述定位孔在所述结构体背面所处的位置，用于手术中在上颁骨前臂钻孔时的喷水冷却，防止上颁骨灼伤； 所述前鼻棘部位限位结构，用于手术中覆盖前鼻棘边缘，与所述梨状孔边缘限位结构共同限定所述导板主体就位于唯一并可重复的位置，并避免所述导板主体的滑动，以保证所述导板主体的精确就位。2.根据权利要求1所述的上颁LeFort I型截骨术用手术导板，其特征在于，所述手术导板的材料为钴铬合金。3.根据权利要求1所述的上颁LeFort I型截骨术用手术导板，其特征在于，所述导板主体的厚度为Imm04.根据权利要求1所述的上颁LeFort I型截骨术用手术导板，其特征在于，所述导水槽为多个开口朝向所述导板主体边缘的U型槽，所述U型槽的截面为直径0.9mm的半圆。
【文档编号】A61B17-56GK204274601SQ201420542994
【发明者】何伟, 李自力, 王晓霞, 谢晓艳, 田凯月, 上官淑贞, 赵创 [申请人]北京大学口腔医学院