[发明专利]一种旋转卡紧式全膝置换胫骨托与胫骨垫片装配结构及实现方法

说明书

本发明公开了一种旋转卡紧式全膝置换胫骨托与胫骨垫片装配结构及实现方法，结构包括：在胫骨托的上表面设有一固定圆槽和多个具有锁死机构的圆弧槽，所述固定圆槽设置在胫骨托上表面的中心位置，在胫骨托的下表面设有一定位骨柱；在胫骨垫片的下表面设有一固定圆柱和多个与圆弧槽匹配的圆弧体；装配时，首先将胫骨垫片上的固定圆柱对准胫骨托的固定圆槽向下压入，使胫骨托与胫骨垫片完全贴合，然后扭动胫骨垫片，使圆弧体在圆弧槽内旋转，边界完全重合，圆弧槽及圆弧体上的锁死机构生效，胫骨垫片与胫骨托完全固定。本发明能保证胫骨托与胫骨垫片装配的稳定性，提高全膝置换手术的质量，针对个性化患者能快速制得全膝置换胫骨托与胫骨垫片装置。

技术领域

本发明涉及手术用胫骨托与胫骨垫片，更具体地说，涉及一种个性化旋转卡紧式全膝置换胫骨托与胫骨垫片装配结构及实现方法。

背景技术

全膝关节置换手术在全世界范围内每年都在快速的发展，并且成为治疗晚期骨性关节炎、类风湿性关节炎等疾病的最有效方法。然而术后出现的假体松动、伸屈和负重后出现的畸形、疼痛等并发症也引起了广大骨科医生的重视。

并且由于个体的差异性，量产的胫骨托与切骨截面的覆盖率不足，胫骨垫片与胫骨托的装配性不佳，都会影响手术的质量。

得益于计算机及数字技术的快速发展，数字化三维重建在医学上应用越来越广泛，3D打印技术在定制化小批量制造上优势使其在个性化医学中有广泛的应用前景。国内多位学者已将数字化重建和3D打印技术应用于骨科领域，但是仍缺乏针对个性化的胫骨托与胫骨垫片的有效装配结构。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术中胫骨托与胫骨垫片不适用于个性化患者全膝关节手术的问题，提供一种可稳定性能良好、制作简易的旋转卡紧式全膝置换胫骨托与胫骨垫片装配结构及实现方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种旋转卡紧式全膝置换胫骨托与胫骨垫片装配结构，在胫骨托的上表面设有一固定圆槽和多个具有锁死机构的圆弧槽，所述固定圆槽设置在胫骨托上表面的中心位置，在胫骨托的下表面设有一定位骨柱；在胫骨垫片的下表面设有一固定圆柱和多个与圆弧槽匹配的圆弧体；装配时，首先将胫骨垫片上的固定圆柱对准胫骨托的固定圆槽向下压入，使胫骨托与胫骨垫片完全贴合，然后扭动胫骨垫片，使圆弧体在圆弧槽内旋转，并且边界完全重合，此时圆弧槽及圆弧体上的锁死机构生效，胫骨垫片与胫骨托完全固定。

作为优选的技术方案，所述圆弧槽为三个，其中一个圆弧槽设置在胫骨托的正前方，另外两个圆弧槽设置在胫骨托的左右两侧；所述圆弧体为三个，其中一个圆弧体设置在胫骨垫片下表面的正前方，另外两个圆弧体设置在胫骨垫片下表面的左右两侧。

作为优选的技术方案，所述固定圆槽圆心与定位骨柱圆心位于同一竖直方向，且固定圆槽的深度与定位骨柱高度相同，固定圆槽半径与定位骨柱半径相同；

所述圆弧槽的深度与固定圆槽的深度相同；所述圆弧槽的深度也与圆弧体的高度相同，且所述圆弧槽与圆弧体起点位于同一直线，圆弧体角度不超过圆弧槽角度的一半。

作为优选的技术方案，所述胫骨托下表明设有用于定位和固定的导柱；所述导柱包括一大二小三个圆柱体，大圆柱体具有一定拔模斜度，位于胫骨托下表面中心，小圆柱体分列在大圆柱体左右，三者通过肋板连接。

作为优选的技术方案，所述胫骨托上的圆弧槽以固定圆槽为中心均匀排列，圆弧槽的弧长和圆弧角相同。

本发明还提供了一种旋转卡紧式全膝置换胫骨托与胫骨垫片装配结构的实现方法，包括下述步骤：

S1、基于患者膝关节的胫骨截骨医学影像数据建立三维数字化的胫骨模型，预先获取患者膝关节CT或MRI断层扫描图像，随后，通过解剖工程重建软件导入该CT或MRI断层扫描图像，根据骨与软组织具有不同灰度值的特征，进行图像分割和修补，计算获得三维数字化的胫骨模型，并存储备用；