一种膝关节置换髓外定位尺的制作方法

本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种膝关节置换髓外定位尺。

背景技术：
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随着现代假体设计与制造技术飞速发展，膝关节置换术已在全世界范围内广泛开展。精确的下肢和假体力线恢复被认为是全膝关节置换术成功的关键之一，追求手术的精准是全膝关节置换术的发展趋势。精准化的一个重要环节是手术截骨定位目前胫骨近端的截骨定位基本采用髓外定位方式，而股骨远端截骨除极少数采用髓外定位或计算机辅助定位外仍基本采用髓内定位方式。髓内定位截骨存在一些不可避免的弊端：①髓内杆破坏髓腔内血供，增加了出血风险；②可能的髓腔内脂肪颗粒或血栓回心，导致潜在的心血管并发症；③髓内杆尺寸相对髓腔往往偏细，插入过短可能导致髓内杆在髓腔内的非中心摆动，插入过深则可能导致定位杆弯曲；④某些特殊病例，如股骨干异常畸形、股骨干内固定术后、骨折畸形愈合、骨髓炎后髓腔闭锁等，无法采用髓内定位；⑤部分内外翻畸形严重患者往往合并股骨旋转，导致术前全长X线片测量误差，影响机械轴与解剖轴夹角的判断；⑥多数假体器械仅有少数特定角度的股骨外翻角（多为5°、6°、7°），无法进一步精确；⑦髓内定位仅关注冠状面力线，基本忽略了矢状面力线的准确性，而矢状面髓腔方向与机械轴方向存在的差异必然导致股骨假体的异常屈伸位置安装。

近年来计算机辅助骨科手术、个体化定制截骨模块等逐渐应用于临床，在一定程度上可提高手术的准确性。但这些方法存在价格昂贵、手术时间长、学习曲线长等缺点，目前还未在临床广泛应用。也有学者设计了相对实用的机械式股骨髓外定位工具，但精度大多无法与髓内定位工具相媲美，术后影像学评估力线不佳。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种膝关节置换髓外定位尺。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种膝关节置换髓外定位尺，包括第一支腿定位杆和第二支腿定位杆，所述第一支腿定位杆和第二支腿定位杆的一端铰接在一起，另一端可随意分开或合拢，

在所述第一支腿定位杆和第二支腿定位杆的公共铰接端还铰接有股骨机械轴定位杆，所述股骨机械轴定位杆通过一形位保持结构始终处于第一支腿定位杆与第二支腿定位杆够成的夹角平分线上；

所述形位保持结构包括滑块、等长的第一拉杆和第二拉杆，所述滑块滑动地设置在股骨机械轴定位杆上，所述第一拉杆和第二拉杆的一端分别铰接在滑块的两侧，用于推/拉滑块沿股骨机械轴定位杆滑动；

所述第一拉杆的另一端铰接在第一支腿定位杆上并且铰接处构成第一铰接点，所述第二拉杆的另一端铰接在第二支腿定位杆上并且铰接处构成第二铰接点，所述第一铰接点到公共铰接端的距离等于第二铰接点到公共铰接端的距离。

进一步的，所述第一支腿定位杆与第二支腿定位杆的长度相等。

进一步的，所述股骨机械轴定位杆的非铰接端处设有沿杆长方向的定位槽。

进一步的，所述第一支腿定位杆和第二支腿定位杆的非铰接端分别设有固定结构。

进一步的，所述固定结构为同心定位孔，所述同心定位孔用于跟随一股骨标记孔，使两者圆心重合。

进一步的，所述股骨标记孔为一在股骨髁间窝穹窿部中心点沿股骨纵轴近端10mm-40mm处钻的一2mm-4mm的孔。

进一步的，还包括与固定结构相配合的辅助固定结构，所述辅助固定结构包括一中空圆柱体，所述中空圆柱体伸入同心定位孔中并相互形成共心固定配合，所述中空圆柱体外周设有一环状突起，所述环状突起与同心定位孔周围的杆体间形成一固定孔凹槽，便于对应的夹持工具同心夹持，防止滑脱，并保持中空圆柱体与夹持工具相对转动，不作水平、垂直位移。

本发明的有益效果是:

本发明结构只需随意取患者下肢外展或内收时的两个位置点，完成一个以股骨头中心为顶点、股骨髁间标记孔外展、内收位时连线为底边的等腰三角形，本发明定位尺的第一支腿定位杆和第二支腿定位杆为镜像关系，形成一个底边可以变化的等腰三角形，当第一支腿定位杆和第二支腿定位杆末端的同心定位孔与股骨髁间标记孔外展、内收位时同心定位孔相重合时，由股骨头中心点为顶点的等腰三角形的底边与本发明定位尺形成的等腰三角形的底边即共用重合，形成两个共底边的等腰三角形，则定位尺中间的股骨机械轴定位杆一定与由股骨头中心点为顶点的等腰三角形的平分线相重合，定位尺中间的股骨机械轴定位杆延长线一定通过股骨头中心点，此时股骨机械轴定位杆的位置即为股骨的机械轴，其定位快速、精度高、操作简单、安全性高、成本低。

附图说明

图1为本发明定位尺的整体结构示意图；

图2为本发明的辅助固定结构立体图。

图3为本发明的辅助固定结构主视图。

图4为为本发明的辅助固定结构与夹持工具的配合结构图。

图5为本发明定位尺的第一个同心定位孔标定处。

图6为本发明定位尺的第二个同心定位孔标定处。

图7为本发明定位尺的股骨机械轴定位杆的定位处。

图8为本发明定位尺的定位原理图。

图中标号说明：1、第一支腿定位杆，2、第二支腿定位杆，3、公共铰接端，4、股骨机械轴定位杆，41、定位槽，5、滑块，6、第一拉杆，61、第一铰接点，7、第二拉杆，71、第二铰接点，8、同心定位孔，9、中空圆柱体，91、环状突起，92、固定孔凹槽，10、股骨，11、股骨头中心点，12、股骨髁间窝穹窿部中心点，13、万向连接杆，14、同心夹。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

参照图1所示，一种膝关节置换髓外定位尺，包括第一支腿定位杆1和第二支腿定位杆2，所述第一支腿定位杆1和第二支腿定位杆2的一端铰接在一起，另一端可随意分开或合拢，其中，

在所述第一支腿定位杆1和第二支腿定位杆2的公共铰接端3还铰接有股骨机械轴定位杆4，所述股骨机械轴定位杆4通过一形位保持结构始终处于第一支腿定位杆1与第二支腿定位杆2够成的夹角平分线上；

所述形位保持结构包括滑块5、等长的第一拉杆6和第二拉杆7，所述滑块5滑动地设置在股骨机械轴定位杆4上，所述第一拉杆6和第二拉杆7的一端分别铰接在滑块5的两侧，用于推/拉滑块5沿股骨机械轴定位杆4滑动；

所述第一拉杆6的另一端铰接在第一支腿定位杆1上并且铰接处构成第一铰接点61，所述第二拉杆7的另一端铰接在第二支腿定位杆2上并且铰接处构成第二铰接点71，所述第一铰接点61到公共铰接端3的距离等于第二铰接点71到公共铰接端3的距离。

所述第一支腿定位杆1与第二支腿定位杆2的长度相等。

所述股骨机械轴定位杆4的非铰接端处设有沿杆长方向的定位槽41。

所述第一支腿定位杆1和第二支腿定位杆2的非铰接端分别设有固定结构。

所述固定结构为同心定位孔8，所述同心定位孔8用于跟随一股骨标记孔，使两者圆心重合。

所述股骨标记孔为一在股骨髁间窝穹窿部中心点12沿股骨10纵轴近端10mm-40mm处钻的一2mm-4mm的孔，在具体的操作中，可以根据所采用的定位尺尺寸的规格，微调股骨标记孔的位置。

参照图2和图4所示，还包括与固定结构相配合的辅助固定结构，所述辅助固定结构包括一中空圆柱体9，所述中空圆柱体9伸入同心定位孔8中并相互形成共心固定配合，所述中空圆柱体9外周设有一环状突起91，所述环状突起91与同心定位孔8周围的杆体间形成一固定孔凹槽92，便于对应的夹持工具同心夹持，防止滑脱，并保持中空圆柱体9与夹持工具相对转动，不作水平、垂直位移，在本实施例中，继续参照图4所述，夹持工具采用万向连接杆13、以及其头部设有的同心夹14，同心夹14夹持在固定孔凹槽92处，同心夹14与中空圆柱体9在夹持时保持相对转动，从而保持中空圆柱体9轴心在股骨标记孔的圆心转动。

本发明动作过程及原理

本发明中定位时：

1.先将患肢伸直位外展一定角度，脚尖朝前，在股骨髁间窝穹窿部中心点12近端沿股骨纵轴约15mm处钻一约3mm的股骨标记孔；

2.参照图5所示，将本发明定位尺的第一支腿定位杆1或第二支腿定位杆2上的同心定位孔8移至股骨标记孔处，与之圆心重合，并用固定于手术床的普通万向连接杆的圆形夹夹持该同心固定孔，固定锁定万向连接杆；

3.参照图6所示，再将患肢伸直位内收一定角度，脚尖朝前，将本发明定位尺剩余的另一支腿定位杆的同心定位孔8移至股骨标记孔处，同法与之圆心重合，并用固定于手术床的另一万向连接杆的圆形夹夹持该同心固定孔，固定锁定万向连接杆；

4.参照图7所示，最后将患肢移至中间的股骨机械轴定位杆4处，股骨标记孔圆心与定位槽41平分线相重合，定位槽41即定位为机械轴，在定位槽41内钻入两枚定位针，安装模板截骨。

5.同法患肢位于矢状面作水平位和抬高位时，可定位矢状面力线。

本发明原理：

参照图8所示，利用等腰三角形性质：等腰三角形的顶角平分线，底边上的中线，底边上的高相互重合（简写成“等腰三角形三线合一”），由此可以推出：如果两个等腰三角形共用同一底边，其顶角平分线一定重合。当下肢外展、内收时，即完成一个以股骨头中心为顶点、股骨髁间标记孔外展、内收位时连线为底边的等腰三角形，本发明定位尺的第一支腿定位杆1和第二支腿定位杆2为镜像关系，形成一个底边可以变化的等腰三角形，当第一支腿定位杆1和第二支腿定位杆2末端的同心定位孔8与股骨髁间标记孔外展、内收位时同心定位孔8相重合时，由股骨头中心点11为顶点的等腰三角形的底边与本发明定位尺形成的等腰三角形的底边即共用重合，形成两个共底边的等腰三角形。则定位尺中间的股骨机械轴定位杆4一定与由股骨头中心点为顶点的等腰三角形的平分线相重合，定位尺中间的股骨机械轴定位杆4延长线一定通过股骨头，此时股骨机械轴定位杆4的位置即为所要寻找的股骨的机械轴。

此外，需要说明的是，除非特别说明或者指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。