本實用新型涉及醫(yī)療器具技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種輔助兒童肘內(nèi)翻畸形楔形截骨術(shù)的3D打印導(dǎo)航模板。

背景技術(shù)：

近年來，隨著計算機(jī)技術(shù)及醫(yī)學(xué)三維可視化研究的發(fā)展，有關(guān)人體結(jié)構(gòu)的三維可視化研究及計算機(jī)輔助骨科技術(shù)也逐漸成為國際醫(yī)學(xué)界研究的熱點，在臨床應(yīng)用當(dāng)中表現(xiàn)了出極大的現(xiàn)實意義。研究表明，個性化導(dǎo)航模板輔助骨科手術(shù)即可以實現(xiàn)個體化的治療方案的設(shè)計，又可以達(dá)到理想的治療效果，相比傳統(tǒng)的技術(shù)手段，表現(xiàn)出了很大的優(yōu)越性。

兒童肘內(nèi)翻畸形是兒童肘關(guān)節(jié)外傷后較為常見的并發(fā)癥，兒童提攜角（上臂軸與前臂軸的延長線相交形成一向外開放的角度）一般為外翻5~10°，便于前臂下垂時避開骨盆，利于手提重物。當(dāng)兒童肘關(guān)節(jié)損傷尤其是肱骨髁上骨折后。肘關(guān)節(jié)生長紊亂，提攜角逐漸減小，甚至變?yōu)閮?nèi)翻畸形，輕度影響外觀，重度則影響肘關(guān)節(jié)功能，這就需要進(jìn)行肱骨遠(yuǎn)端楔形截骨術(shù)矯正提攜角，使其恢復(fù)到正常范圍內(nèi)。此外，肘內(nèi)翻畸形常合并有前臂旋前畸形，甚至是導(dǎo)致內(nèi)翻畸形的主要原因，因此手術(shù)時需截骨后同時將骨折遠(yuǎn)端旋后，恢復(fù)其最佳運動軸線。

傳統(tǒng)的肱骨遠(yuǎn)端楔形截骨術(shù)，術(shù)中反復(fù)X線照射，手術(shù)時間長，出血多，射線暴露多，無法精確控制截骨角度和旋轉(zhuǎn)角度，導(dǎo)致術(shù)后矯正效果不滿意或肘關(guān)節(jié)功能受限等。給患者家庭及社會帶來巨大的心理和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。因此，有必要研究出一種導(dǎo)航模板，使得兒童肘內(nèi)翻畸形楔形截骨術(shù)具有更好的治療效果。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種輔助兒童肘內(nèi)翻畸形楔形截骨術(shù)的3D打印導(dǎo)航模板，可以為兒童患者量身定做，使得肘內(nèi)翻畸形楔形截骨手術(shù)過程省時省力，精準(zhǔn)性高，減少兒童患者的痛苦。

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是一種輔助兒童肘內(nèi)翻畸形楔形截骨術(shù)的3D打印導(dǎo)航模板，包括通過3D打印機(jī)制作的導(dǎo)航模板本體，導(dǎo)航模板本體整體呈楔形，包括貼合面、上截骨面和下截骨面，上截骨面與下截骨面沿線的夾角α等于矯正畸形角度，貼合面上設(shè)置有克氏針導(dǎo)孔，克氏針導(dǎo)孔的形狀為圓柱形，克氏針導(dǎo)孔沿著所述導(dǎo)航模板本體外側(cè)向外延長有突出部分

在本技術(shù)方案中，使用了3D打印機(jī)制作導(dǎo)航模板本體，導(dǎo)航模板本體整體呈楔形，包括貼合面、上截骨面和下截骨面，具體形狀根據(jù)每個患者CT數(shù)據(jù)mimics軟件反向建模形成，以確保導(dǎo)航模板的貼合面內(nèi)表面與患者骨皮質(zhì)緊密貼合，手術(shù)過程中，沿導(dǎo)航模板的上截骨面與下截骨面進(jìn)行楔形截骨。

本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，導(dǎo)航模板本體采用醫(yī)用PLA材料打印。聚乳酸（PLA）是一種新型的生物基及可生物降解材料，使用可再生的植物資源（如玉米）所提出的淀粉原料制成。淀粉原料經(jīng)由糖化得到葡萄糖，再由葡萄糖及一定的菌種發(fā)酵制成高純度的乳酸，再通過化學(xué)合成方法合成一定分子量的聚乳酸。其具有良好的生物可降解性，使用后能被自然界中微生物在特定條件下完全降解，最終生成二氧化碳和水，不污染環(huán)境，這對保護(hù)環(huán)境非常有利，是公認(rèn)的環(huán)境友好材料。

本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，上截骨面的表面設(shè)置有上定位孔，下截骨面的表面設(shè)置有下定位孔，上定位孔與下定位孔不在一個豎直平面上，上定位孔與下定位孔為半圓形。

本實用新型的有益效果：本實用新型為一種輔助兒童肘內(nèi)翻畸形楔形截骨術(shù)的3D打印導(dǎo)航模板，可以為兒童患者量身定做，使得兒童肘內(nèi)翻畸形楔形截骨手術(shù)更加精準(zhǔn)，不需要反復(fù)調(diào)整，使手術(shù)一次成功，有效縮短手術(shù)時間，減少患者痛苦。

附圖說明

圖1是本實用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實用新型的右視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實用新型的左視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本實用新型的后視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本實用新型貼合骨骺的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本實用新型貼合骨骺的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是本實用新型貼合骨骺的局部放大正視圖。

圖中，1-貼合面，2-上截骨面，3-下截骨面，4-克氏針導(dǎo)孔，5-上定位孔，6-下定位孔。

具體實施方式

為了加深對本實用新型的理解，下面將結(jié)合附圖和實施例對本實用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述，該實施例僅用于解釋本實用新型，并不對本實用新型的保護(hù)范圍構(gòu)成限定。

實施例：如圖1至圖7所示，一種輔助兒童肘內(nèi)翻畸形楔形截骨術(shù)的3D打印導(dǎo)航模板，包括采用醫(yī)用PLA材料通過3D打印機(jī)制作的導(dǎo)航模板本體，導(dǎo)航模板本體整體呈楔形，包括貼合面1、上截骨面2和下截骨面3，上截骨面2與下截骨面3沿線的夾角α等于矯正畸形角度，貼合面1上設(shè)置有克氏針導(dǎo)孔4。上截骨面2的表面設(shè)置有上定位孔5，下截骨面3的表面設(shè)置有下定位孔6，上定位孔5與下定位孔6不在一個豎直平面上，上定位孔5與下定位孔6為半圓形。

本實施例的具體制作過程：

（1）原始數(shù)據(jù)采集：患者術(shù)前均使用64排螺旋CT(philip，荷蘭)采集骨骺近端掃描數(shù)據(jù)；掃描條件：電壓120 kV，電流160 mA，層厚1 mm；將采集的CT數(shù)據(jù)以DICOM格式存儲；

（2）確定導(dǎo)航模板尺寸：將存儲的骨骺近端CT數(shù)據(jù)導(dǎo)入計算機(jī)后通過Mimics 17．0軟件生成三維重建的骨骺模型，計算患者矯正畸形角度，確定導(dǎo)航模板的上截骨面與下截骨面的沿線角度，計算出截骨面近端與遠(yuǎn)端的矯正角度，從而確定上定位孔與下定位孔的位置。

（3）制作導(dǎo)航模板：在Mimics軟件中打開保存的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)動三維結(jié)構(gòu)。提取肘關(guān)節(jié)遠(yuǎn)端對應(yīng)骨性表面解剖數(shù)據(jù)，并將其做反向增厚5mm處理后，建立與之形態(tài)一致的基板，同時導(dǎo)入克氏針導(dǎo)孔數(shù)據(jù)，將兩者組合重建成導(dǎo)航模板。布爾運算(Boolean operation)后，貫通克氏針導(dǎo)孔，并對邊界進(jìn)行修整，完成導(dǎo)板的設(shè)計制作。

（4）3D打印：在Magic17.0軟件中，修理模型中的錯誤，完成后導(dǎo)出模型數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)以STL格式導(dǎo)入3D打印機(jī)，使用醫(yī)用PLA材料打印出導(dǎo)航模板。

本實施例在矯正肘內(nèi)翻畸形的截骨術(shù)中的具體應(yīng)用：在手術(shù)過程中，首先，切開皮膚、筋膜、肌肉，剝開骨膜，暴露肱骨遠(yuǎn)端外側(cè)骨皮質(zhì)，將導(dǎo)航模板的貼合面置于骨皮質(zhì)最佳位置，沿克氏針導(dǎo)孔置入克氏針固定導(dǎo)航模板，依據(jù)導(dǎo)航模板的上截骨面和截骨面表面的上定位孔、下定位孔置入2枚定位用的克氏針，然后，沿導(dǎo)航模板上截骨面、下截骨面進(jìn)行楔形截骨，將楔形截骨塊聯(lián)同固定克氏針、導(dǎo)航模板一并移除，接著利用定位用的2枚克氏針作為操縱桿，對合截骨面遠(yuǎn)、近端，將遠(yuǎn)端向后旋轉(zhuǎn)至合適位置至2枚克氏針重合，拔除克氏針，最后，克氏針固定截骨遠(yuǎn)、近端，完成手術(shù)。

以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征及優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。