一种股骨截骨导板及其模型的构建方法与装置

本发明涉及医疗器械领域，特别是涉及一种股骨截骨导板及其模型的构建方法与装置。

背景技术：

1、全膝关节置换作为一种严重的疾患手术方式，一般都是用来减轻疼痛以及改善关节稳定性的目的。尤其适用于老年性的膝关节骨性关节炎，长期的慢性疼痛以及关节活动受限；部分的老年人，包括中青年的患者，患有类风湿关节炎等导致关节畸形疼痛；或者曾经受过伤，例如膝关节骨折，关节面不平整，久而久之就会造成创伤性的严重关节炎表现，这些情况都是可以利用全膝关节置换手术来进行改善的。

2、在全膝关节置换手术中，医生需要对患者股骨远端进行截骨。在截骨操作中，医生往往在手术中利用股骨远端截骨模块进行调节截骨，截骨的精确度凭借医生的手术经验来决定，术后效果也凭医生的经验而异。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种股骨截骨导板，用于解决现有技术中的问题。

2、为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种股骨截骨导板，包括截骨引导部，所述截骨引导部包括切割槽，所述截骨引导部上设有力线杆通道；所述力线杆通道的延伸方向与所述切割槽的延伸方向垂直；还包括髌面贴合部，所述髌面贴合部与所述截骨引导部连接；所述髌面贴合部上设有多个髌面固位件；还包括股骨远端关节第一贴合部和股骨远端关节第二贴合部；所述股骨远端关节第一贴合部上设有第一贴合部固定件；所述股骨远端关节第二贴合部上设有第二贴合部固定件；还包括第二连接组件，所述第一贴合部固定件、第二贴合部固定件分别通过第二连接组件与所述截骨引导部连接。

3、为实现上述目的及其他相关目的，本申请第二方面提供一种股骨截骨导板模型的构建方法，包括：

4、s1提供股骨三维模型，确定股骨头中心、通髁线、股骨机械轴、股骨中远段解剖轴、髌面、股骨远端关节面和截骨平面，所述截骨平面在冠状面上的正投影与所述股骨机械轴垂直；

5、s2在截骨平面上确定引导部中心点，以引导部中心点分别向四周延伸形成第一引导面，以引导部中心点分别向四周形成第二引导面，所述第二引导面的长度大于第一引导面，所述第二引导面的宽度小于或等于第一引导面；以第一引导面为基准，垂直于第一引导面朝向其正面和背面分别延伸一定的距离形成第一引导部，以第二引导面为基准，垂直于第二引导面朝向其正面和背面分别延伸一定的距离形成第二引导部，延伸过程避让第一引导部。用第二引导部布尔减去第一引导部，获得截骨引导部；减去的第一引导部的部分形成切割槽；

6、s3在所述截骨引导部上构建垂直于所述截骨引导部的力线杆通道；冠状面上，所述力线杆通道与所述切割槽在冠状面上正投影的中垂线重合；

7、s4基于髌面朝向远离髌面的方向延伸形成髌面贴合部；

8、s5构建连接所述髌面贴合部与所述截骨引导部的第一连接组件；

9、s6基于所述髌面贴合部构建多个髌面固位件；

10、s7基于股骨远端关节面朝向远离股骨远端关节面的方向延伸分别构建股骨远端关节第一贴合部和股骨远端关节第二贴合部；

11、s8在所述股骨远端关节第一贴合部构建第一贴合部固定件；在所述股骨远端关节第二贴合部上构建第二贴合部固定件；

12、s9构建用于将第一贴合部固定件、第二贴合部固定件分别与截骨引导部连接的第二连接组件。

13、为实现上述目的及其他相关目的，本申请第三方面提供一种股骨截骨导板模型的构建装置，包括：

14、股骨三维模型获取单元，用于确定股骨头中心、通髁线、股骨机械轴、股骨中远段解剖轴、髌面、股骨远端关节面和截骨平面，所述截骨平面在冠状面上的正投影与所述股骨机械轴垂直；

15、截骨引导部构建单元，在截骨平面上确定引导部中心点，以引导部中心点分别向四周延伸形成第一引导面，以引导部中心点分别向四周形成第二引导面，所述第二引导面的长度大于第一引导面，所述第二引导面的宽度小于或等于第一引导面；以第一引导面为基准，垂直于第一引导面分别朝向其正面和背面分别延伸一定的距离形成第一引导部，以第二引导面为基准，垂直于第二引导面分别朝向其正面和背面分别延伸一定的距离形成第二引导部，延伸过程避让第一引导部。用第二引导部布尔减去第一引导部，获得截骨引导部；减去的第一引导部的部分形成切割槽；

16、力线杆通道构建单元，用于在所述截骨引导部上构建垂直于所述截骨引导部的力线杆通道；冠状面上，所述力线杆通道与所述切割槽在冠状面上正投影的中垂线重合；

17、髌面贴合部构建单元，基于髌面朝向远离髌面的方向延伸形成髌面贴合部；

18、第一连接组件构建单元，用于构建连接所述髌面贴合部与所述截骨引导部的第一连接组件。

19、髌面固位件构建单元，用于基于所述髌面贴合部构建多个髌面固位件；

20、股骨远端关节第一贴合部和第二贴合部构建单元，用于基于股骨远端关节面朝向远离股骨远端关节面的方向延伸分别构建股骨远端关节第一贴合部和股骨远端关节第二贴合部；

21、第一贴合部固定件构建单元，用于在所述股骨远端关节第一贴合部构建第一贴合部固定件；

22、第二贴合部固定件构建单元，用于在所述股骨远端关节第二贴合部上构建第二贴合部固定件；

23、第二连接组件构建单元，用于构建用于将第一贴合部固定件、第二贴合部固定件分别与截骨引导部连接的第二连接组件。

24、为实现上述目的及其他相关目的，本申请第四方面提供一种股骨截骨导板的制备方法，所述方法包括：根据本发明所述的股骨截骨导板模型的构建方法构建获得的股骨截骨导板模型，制备股骨截骨导板。

25、为实现上述目的及其他相关目的，本申请第五方面提供一种股骨截骨导板，由本发明所述的股骨截骨导板模型的构建方法构建获得、或由本发明所述的股骨截骨导板的制备方法制备获得。

26、为实现上述目的及其他相关目的，本申请第六方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如本发明所述的股骨截骨导板模型的构建方法的步骤。

27、为实现上述目的及其他相关目的，本申请第七方面提供一种设备，包括：处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述设备执行如本发明所述的股骨截骨导板模型的构建方法的步骤。

28、如上所述，本申请具有以下有益效果：

29、1)本申请可以通过术前规划好的截骨槽辅助医生进行第一刀的精准截骨；2)可以通过模拟除髓内杆(即股骨中远段解剖轴)，结合髓内杆和力线投影到后髁平面的夹角确定外翻角，从而避免患者进行开髓；3)可以根据第一贴合部固定件和第二贴合部固定件上的孔位迅速的找到与通髁线平行的位置。现有技术中，医生截骨就是拿通用的器械进行截骨，通用器械就是固定的角度，比如截骨角度3°，6°，并且这个截骨的度数也是由医生手动测量，或者凭经验来判断，但是本发明的导板是可以很精确设计截骨面。同时，也可以节约手术的时间。

技术特征：

1.一种股骨截骨导板，其特征在于，包括截骨引导部(1)，所述截骨引导部(1)包括切割槽(11)，所述截骨引导部(1)上设有力线杆通道(2)；所述力线杆通道(2)的延伸方向与所述切割槽(11)的延伸方向垂直；还包括髌面贴合部(3)，所述髌面贴合部(3)与所述截骨引导部(1)连接；所述髌面贴合部(3)上设有多个髌面固位件(4)；还包括股骨远端关节第一贴合部(51)和股骨远端关节第二贴合部(52)；所述股骨远端关节第一贴合部(51)上设有第一贴合部固定件(7)；所述股骨远端关节第二贴合部(52)上设有第二贴合部固定件(8)；还包括第二连接组件(9)，所述第一贴合部固定件(7)、第二贴合部固定件(8)分别通过第二连接组件(9)与所述截骨引导部(1)连接。

2.如权利要求1所述的股骨截骨导板，其特征在于，所述第二连接组件(9)上设有开髓指示孔(10)；

3.如权利要求2所述的股骨截骨导板，其特征在于，所述扇环贴合部(31)的扇形圆心角为120°～150°；

4.一种股骨截骨导板模型的构建方法，包括：

5.如权利要求4所述的股骨截骨导板模型的构建方法，其特征在于，在第二连接组件上构建开髓指示孔，按照股骨中远段解剖轴在第二连接组件的投影在第二连接组件上开孔即即获得开髓指示孔。

6.一种股骨截骨导板模型的构建装置，包括：

7.一种股骨截骨导板的制备方法，所述方法包括：根据如权利要求4-5任一权利要求所述的股骨截骨导板模型的构建方法构建获得的股骨截骨导板模型，制备股骨截骨导板。

8.一种股骨截骨导板，由权利要求4-5任一权利要求所述的股骨截骨导板模型的构建方法构建获得、或由权利要求7所述的股骨截骨导板的制备方法制备获得。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求4-5任一权利要求所述的股骨截骨导板模型的构建方法的步骤。

10.一种设备，包括：处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述设备执行如权利要求4-5任一权利要求所述的股骨截骨导板模型的构建方法的步骤。

技术总结
本发明涉及医疗器械领域，特别是涉及一种股骨截骨导板及其模型的构建方法与装置。股骨截骨导板包括截骨引导部，截骨引导部包括切割槽，截骨引导部上设有力线杆通道；力线杆通道的延伸方向与切割槽的延伸方向垂直；还包括髌面贴合部，髌面贴合部与截骨引导部连接；髌面贴合部上设有多个髌面固位件；还包括股骨远端关节第一贴合部和股骨远端关节第二贴合部；股骨远端关节第一贴合部上设有第一贴合部固定件；股骨远端关节第二贴合部上设有第二贴合部固定件；还包括第二连接组件；所述第一贴合部固定件、第二贴合部固定件分别通过第二连接组件与截骨引导部连接。通过术前设计，本申请可以通过截骨槽辅助医生进行第一刀的截骨。

技术研发人员：王燎,严孟宁,江旭,黎兴,董超,郭松林
受保护的技术使用者：上海交通大学医学院附属第九人民医院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12