一种基于3D数字化的THA置换定位器的制作方法

一种基于3d数字化的tha置换定位器
技术领域
1.本实用新型涉及全髖关节置换领域,尤其涉及一种基于3d数字化的tha置换定位器。


背景技术：

2.全髋关节置换术(total hip arthroplasty，tha)，是治疗终末期髋关节疾病，如髋关节骨性关节炎、先天性髋关节发育不良、股骨头缺血性坏死等最有效的手术方式。在tha手术中，几乎都要放置髋臼杯，髋臼杯的精确安置对于植入的假体发挥良好的作用以产生良好的临床结果都至关重要。在传统的tha临床手术中，大多数医生都是凭个人经验或粗略的测量对髋臼杯假体安放位置进行定位。对于经验丰富的医生而言，凭个人经验进行临床手术就可取得良好的手术效果，但年轻且经验较少的医生无法凭借个人经验或粗略测量的方法取得理想的手术效果，可能会导致髋臼杯的位置异常，甚至会出现严重的并发症，如关节脱位、支承面的过早磨损以及聚乙烯碎片和颗粒的释放，聚乙烯碎片和颗粒会导致骨质溶解以及髋臼部件松动。
3.为了提高全髋关节手术中髋臼杯的精准定位，本领域人员在不断探索下研究出现了各种各样的髋臼杯定位装置，且随着手术技术的进步和手术装备的不断优化，定位装置越来越成熟，能有效辅助医生更精确、高效地完成手术，缩短学习曲线，提高手术的临床效果。公开号为cn207870928u的专利公开了一种髋关节导板装置，其包括导板件、第一导向件和第二导向件，通过在导板件上安装指向件，并配合第二导向件上形成的指示件，可以实时监控第二导向件的倾斜角度，以实现准准确定位。公开号为cn207870928u的专利虽然可以实现准确定位，但其操作过程相对复杂，且定位方式采用激光等定位，定位完成后在假体植入过程中容易出现偏差。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种基于3d数字化的tha置换定位器，其结构简单；导向机构直接与假体置入杆进行配合，进一步提高了定位的准确性和手术效率。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
6.一种基于3d数字化的tha置换定位器，包括支撑件、连接件和定位件，支撑件和定位件分别固定在连接件的底端和上部，其中，支撑件为与髋臼边缘形状相配合的弧形块状结构；连接件为与支撑件形状相对应的弧形板状结构，且在连接件的底端端部形成与髋臼边缘形状相匹配的梯台；定位件上还设置有导向部，且导向部的中心轴线穿过髋臼的旋转中心。
7.所述支撑件、连接件和定位件可一体加工成型也可以采用螺栓连接等方式进行固定。定位件的整体形状可以为块状或其他形状，为便于加工，本实用新型优选块状结构，且将定位件设置在连接件的内表面。本实用新型中的导向部可以为槽或通孔，若选择槽，则置入杆与其配合时可紧贴导向槽；若选择通孔，则置入杆可直接穿过导向通孔，但考虑到实际
手术的紧迫性和操作的方便性，本实用新型优选导向槽。
8.本实用新型解决其技术问题所采用的技术原理是：
9.首先获取患者的相关ct扫描资料对其进行髋关节三维建模；然后定制三维术前计划并确定手术入路以及肢体安放的大小、位置和角度等手术信息；其次确定髋白前倾角与外展角大小等，对髋臼杯定位装置进行设计；最后将定位装置进行3d打印后应用于临床手术中。
10.本实用新型解决其技术问题所采用的工作原理是：
11.在全髋关节置换手术中，放置髋臼杯假体前，先将本实用新型的定位器固定在髋臼边缘，实际固定的位置可选择人站立时髋臼唇的上部。本实用新型的定位器是根据患者前期ct扫描数据进行针对性设计的，针对不同的患者，其具体的形状和参数可以有所差异，但整体设计原理不变。将定位器固定好后进行髋臼杯假体置入，髋臼杯固定在置入杆的前端，然后置入杆配合定位器的导向部，确定置入杆与导向部配合好后直接将导向杆沿着导向部往下推即可。在临床应用中，固定好定位器后，支撑件和连接件的中心轴线与髋臼平面的夹角为垂直方向的夹角为40
°
，具体如图5所示。
12.本实用新型的有益效果在于：
13.1、本装置结构简单，安装方便，实用性强；
14.2、本装置符合人体运动学原理，使得各个零部件的角度符合人体运动规律，可靠性高，稳定性好；
15.3、本装置根据患者情况不同对导板采取个性化定制，手术成功率高，安全性好，可进一步减少后期并发症；
16.4、本装置中的导向件可配合假体置入杆，两者贴合进行导向，可精准快速实现髋臼杯的定位，大大提高了手术效率。
附图说明
17.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，下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的部分实施例，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附图：
18.图1是本实用新型的一种主视结构示意图；
19.图2是本实用新型的一种立体结构示意图；
20.图3是本实用新型的另一种立体结构示意图；
21.图4是本实用新型的定位器与髋臼配合的一种立体结构示意图；
22.图5是本实用新型的定位器与髋臼配合的另一种立体结构示意图。
23.图中：1.支撑件；2.连接件；3.定位件；4.导向部；5.连接孔。
具体实施方式
24.为了使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有付出
创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。
25.如图1-图3所示，一种基于3d数字化的tha置换定位器，包括支撑件1、连接件2和定位件3，支撑件1和定位件3分别固定在连接件2的底端和上部，其中，支撑件1为与髋臼边缘形状相配合的弧形块状结构；连接件2为与支撑件1形状相对应的弧形板状结构，且在连接件2的底端端部形成与髋臼边缘形状相匹配的梯台；定位件3上还设置有导向部4，且导向部4的中心轴线（即图1、图2、图4和图5中标注为b的轴线）穿过髋臼的旋转中心。
26.所述支撑件1、连接件2和定位件3可一体加工成型也可以采用螺栓连接等方式进行固定。定位件3的整体形状可以为块状或其他形状，为便于加工，本实用新型优选块状结构，且将定位件3设置在连接件2的内表面。本实用新型中的导向部4可以为槽或通孔，若选择槽，则置入杆与其配合时可紧贴导向槽；若选择通孔，则置入杆可直接穿过导向通孔，但考虑到实际手术的紧迫性和操作的方便性，本实用新型优选导向槽。
27.进一步地，如图1所示，还包括贯穿连接件2和固定部的连接孔5，外部紧固件可通过连接孔5将定位器固定在髋臼上。设置连接孔5的目的是为了将定位器固定在髋臼上，紧固件可以选择常见的手术钢钉等，其长度需根据定位器的整体长度进行对应的调整。
28.进一步地，所述支撑件1和连接件2为同心设置，且支撑件1和连接件2共有的中心轴线（即图1、图2和图4中标注为c的轴线）穿过髋臼的旋转中心。髋臼边缘的髋臼唇成弧形，与其配合的支撑件1和连接件2表面也呈弧形，三者同心设置便于安放和后期定位。
29.进一步地，所述连接孔5的数量为一个以上。连接孔5的数量为一个以上可使得定位器固定后更加稳定，但本实用性的装置本身较小，记得设置一个连接孔5也能将定位器进行稳定固定。此外，考虑到手术时间的节奏和紧迫性，本实用新型优选一个连接孔5，一个连接孔5既能快速固定定位器又能节约手术时间。
30.进一步地，如图1-图2和图4所示，所述导向部4的圆心轴线以髋臼旋转中心为原点，所述导向部4的中心轴线（即图1、图2、图4和图5中标注为b的轴线）与支撑件1和连接件2共有的中心轴线（即图1、图2和图4中标注为c的轴线）的夹角为12
°
～18
°
（即图1和图2中角a以及图4中轴线b与c的夹角）。
31.在本实用新型中，所述导向部4的中心轴线以髋臼旋转中心为原点，以人体站立时的垂直方向为轴线旋转12
°
～18
°
后与支撑件1和连接件2的中心线重合，在此角度范围和方向上手术陈功率较高。但根据众多临床案例分析和实际操作得知，导向部4的中心轴线与支撑件1和连接件2的中心线夹角为15
°
手术成功率最高，因此，本实用新型优选15
°
。
32.进一步地，如图1-图2所示，所述支撑件1弧形块状结构的厚度为3mm～6mm；所述支撑件1和连接件2的整体长度为190mm～220mm；所述导向部4的长度为30～60mm。上述参数是根据髋臼杯放置的器械参数来设定的，在上述参数范围内手术偏差小，精准度高。优选地，所述支撑件1弧形块状结构的厚度为5mm；所述支撑件1和连接件2的整体长度为200mm；所述导向部4的长度为40mm。
33.以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步地的详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方法而已，并不用于限制本实用新型，凡是在本实用新型的主旨之内，所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。