一种用于胫骨近端的截骨导板及其制备方法

1.本技术涉及一种用于胫骨近端的截骨导板及其制备方法，属于骨科截骨导板技术领域。


背景技术：

2.股骨远段是恶性骨肿瘤的好发部位，进而诱发膝关节病变，目前的治疗方式为将病变肿瘤广泛切除，并且切除胫骨关节面的部分骨质，完成膝关节假体的重建。
3.然而胫骨近端截骨要求水平截骨，且截骨面的前沿向后沿倾斜3-5
°
，同时要求截骨后假体安装对位准确。目前对胫骨近端的截骨操作主要使用髓外导向截骨板，该导向截骨板的操作复杂，增加了手术时间及手术感染风险；且利用髓外定位误差大，无法精准定位，因此易导致截骨错误，使胫骨假体安装不理想，不利于患者的康复，降低手术效果。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本技术提出了一种用于胫骨近端的截骨导板及其制备方法，截骨槽的位置及向后倾斜角度能够满足胫骨近端的截骨要求，避让孔能够避开胫骨平台的髁间隆突；定位板贴附于患者胫骨近端平面，利用贴附的骨面来严格界定定位板的位置，定位线用于指示假体的安装位置，因此能够实现简单快速、精准完成胫骨近端截骨和假体安装方向定位，避免了髓外定位误差，提高了截骨及假体安装准确度，缩短了手术时间，减少了对患者的创伤，缩短了患者的恢复时间。
5.根据本技术的一个方面，提供了一种用于胫骨近端的截骨导板，包括：
6.定位板，所述定位板底面与胫骨关节面和侧方骨质贴合，所述定位板的侧面开设有截骨槽，所述截骨槽向后倾斜3-5
°
，所述定位板的顶面上开设有避让孔，且所述定位板上设置有至少两个固定孔；
7.定位线，所述定位线设置于所述定位板的上端面，所述定位线用于指向胫骨结节中内1/3。
8.可选地，所述截骨槽的开口深度为8-12mm。
9.可选地，所述截骨槽的开口高度为2-4mm，所述截骨槽的长度为胫骨横向周长的3/5-4/5。
10.可选地，所述避让孔的横向长度占胫骨横向直径的1/3，所述避让孔的前后宽度占胫骨前后直径的2/3。
11.可选地，还包括定位柱，所述定位柱的第一端与所述定位板连接，第二端用于指向足踝第一趾和第二趾之间，所述定位柱与胫骨长轴的夹角为3-5
°
。
12.可选地，所述定位板上设置有安装孔，所述安装孔的中心线与所述定位线重合,所述定位柱的第一端与所述安装孔卡合，以使得定位柱与所述定位板连接；
13.优选的，所述安装孔位于所述定位板的顶面上。
14.可选地，所述安装孔的周向开设置有限位槽，所述定位柱的第一端设置有限位柱，
所述限位柱与所述限位槽卡合。
15.可选地，所述限位槽至少为两个。
16.可选地，所述固定孔为两个，两个所述固定孔的轴线夹角为30-60
°
。
17.根据本技术的另一个方面，提供了上述任一项所述的用于胫骨近端的截骨导板的制备方法，包括下述步骤：
18.s1：对患者的股骨和胫骨进行ct和磁共振扫描，将ct数据与磁共振数据结合，通过软件将所得数据转化为三维模型；
19.s2：依据患者胫骨平台近端骨形态，确定定位板底面形状、避让孔的位置及开口面积；
20.s3：根据患者病变特征确定胫骨切除部分，并确定组配的胫骨肿瘤假体长苏数据，在三维模型的胫骨近端，确定截骨槽的位置及后倾角度；
21.s4：在三维模型上根据定位板形态设计固定孔；
22.s5：确定胫骨结节中内1/3位置，在定位板上设置定位线，用以标记该位置；
23.s6：提取设计数据并将其转换为stl格式文件，使用自动化工程软件处理stl格式文件，完成设计；
24.s7：将数据导入3d打印机，打印该截骨导板。
25.本技术能产生的有益效果包括但不限于：
26.1.利用本技术所提供的用于胫骨近端的截骨导板进行胫骨截骨手术，降低截骨的操作难度，快速定位截骨的方向角度，避免不必要的截骨损失和截骨不足造成的再次截骨，减少多次置钉和射线辐射，从而缩短手术时间，
27.2.本技术所提供的用于胫骨近端的截骨导板，能够实现简单快速、精准完成胫骨平台截骨和假体安装定位方向，避免了髓外定位误差，提高截骨及假体安装的准确度，减少了对患者的创伤，缩短了患者的恢复时间。
附图说明
28.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
29.图1为本技术实施例涉及的定位板的俯视图；
30.图2为本技术实施例涉及的定位板和定位线安装于胫骨近端的示意图；
31.图3为本技术实施例涉及的定位柱的测试图；
32.图4为本技术实施例涉及的截骨导板安装于胫骨近端的示意图；
33.图5为图4中a部分的局部放大图；
34.部件和附图标记列表：
35.10、定位板；11、截骨槽；12、避让孔；13、固定孔；14、安装孔；15、限位槽；20、定位线；30、定位柱；31、限位柱；40、胫骨。
具体实施方式
36.为了更清楚的阐释本技术的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。
37.为了能够更清楚地理解本技术的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本技术进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
38.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，但是，本技术还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本技术的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
39.另外，在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
40.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
41.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
42.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不是必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
43.实施例1
44.参考图1-5，本技术的实施例公开了一种用于胫骨近端的截骨导板，包括：定位板10，定位板10底面与胫骨关节面和侧方骨质贴合，定位板10的侧面开设有截骨槽11，截骨槽11向后倾斜3-5
°
，定位板10的顶面上开设有避让孔12，且定位板10上设置有至少两个固定孔13；定位线20，定位线20设置于定位板10的上端面，定位线20用于指向胫骨结节中内1/3。
45.定位板10是紧贴胫骨平台顶面和头端的凹板，能够实现与胫骨关节面和侧方骨质的贴合，该定位板10的底面形状根据患者胫骨近端的形态个性化定制的，因此利用贴附的骨面能够严格界定定位板10的位置，定位板10顶面上开设的避让孔12用于避开胫骨平台的髁间隆突，提高定位板10与胫骨40的紧密贴合度；定位板10确定之后，根据胫骨结节中内1/3确定定位线20的位置，该位置为力线位置，符合胫骨40的力学传递方向，定位线20用以导向胫骨40假体安装正前方的方向导引；通过定位板10和定位线20确定好该截骨导板的定位之后，利用截骨槽11使用截骨工具进行截骨，该截骨槽11的高度位置取决于胫骨40所需的
截骨高度，水平设置的截骨槽11及向后倾斜的角度能够满足对胫骨40的水平截骨及截骨后骨面的前沿比后沿高的需求，该设置符合截骨后的形态学要求，提高与假体的安装匹配度。
46.具体的，截骨槽11在定位板10上的位置依据术前影像、假体贴附面、肿瘤假体尺寸、计划截骨水平来确定，因此使用该截骨导板能够避免不必要的截骨丢失和截骨不足造成的再次截骨，显著缩短了手术时间，减少手术并发症。
47.上述截骨导板能够简单快速、精准完成胫骨近端截骨和假体安装方向定位，避免了髓外定位误差，提高了假体安装准确度，降低操作难度，缩短了手术时间，减少了对患者的创伤，缩短了患者的恢复时间。
48.具体的，该截骨导板在使用过程中，依据定位板10的底面和定位线20的位置确定截骨导板的位置，在截骨后，在定位线20的对应位置处，医护人员在剩余的胫骨40上做标记，实现定位线20位置的传递，截骨完成之后，将该截骨导板取下，之后可根据医护人员在剩余胫骨40上的标记位置，指示假体的定位安装，避免错位安装，提高假体的安装效率及安装准确度。
49.作为一种实施方式，截骨槽11的开口深度为8-12mm。截骨工具通过截骨槽11对胫骨40进行截骨，该截骨槽11的开口深度为截骨槽11的前端面向胫骨40方向延伸的深度，上述深度一是能够限定截骨后的后倾角度，二是为截骨工具提供支撑力，提高截骨过程中的稳定性，从而保证截骨平面平整，上述均是为了进一步提高截骨后的形态学要求。
50.作为一种实施方式，截骨槽11的开口高度为2-4mm，截骨槽11的长度为胫骨40横向周长的3/5-4/5。上述开口高度能够进一步提高截骨工具在截骨过程中的稳定性，若开口高度过小，则不利于截骨工具的进入，若开口高度过大，则降低对截骨工具的限位作用，从而改变截骨后的后倾角度，不能满足截骨后的形态学要求；截骨槽11的长度能够保证截骨导板的定位稳定性，并提高截骨工具对胫骨40截骨的完整性，无需切换位置即可将胫骨40完整截下，一次性截骨完成，从而进一步提高截骨平面的平整性，若该截骨槽11长度过短，则不利于截骨工具对胫骨40的截取，易存在坏骨残余，若截骨槽11长度过长，则会降低截骨导板的定位稳定性，增加截骨误差及假体的安装误差。
51.作为一种实施方式，避让孔12的横向长度占胫骨40横向直径的1/3，避让孔12的前后宽度占胫骨40前后直径的2/3。该避让孔12用于避开胫骨平台的髁间隆突，根据胫骨40的形态，上述横向长度及胫骨40横向直径为沿胫骨40左右方向的尺寸，前后宽度及胫骨40前后直径为沿胫骨40前后方向的尺寸，上述尺寸设置能够在对髁间隆突进行避让的基础上，尽可能增加定位板10与胫骨关节面的接触面积，从而提高定位板10与胫骨近端的贴合度，进一步提高该截骨导板的定位准确性。
52.作为一种实施方式，还包括定位柱30，定位柱30的第一端与定位板10连接，第二端用于指向足踝第一趾和第二趾之间，定位柱30与胫骨40长轴的夹角为3-5
°
。
53.定位柱30的第二端指向足踝第一趾和第二趾之间，该位置为力线的方向，通过定位柱30与胫骨40长轴的夹角设置为3-5
°
，能够进一步保证截骨槽11的向后倾斜3-5
°
，该定位柱30的设置能够验证定位板10的位置，从而验证该截骨导板的截骨方向，与定位板10协同提高截骨的准确度，减少对患者的创伤。
54.作为一种实施方式，定位板10上设置有安装孔14，安装孔14的中心线与定位线20重合,定位柱30的第一端与安装孔14卡合，以使得定位柱30与定位板10连接。该设置下，通
过安装孔14用于指示定位柱30的安装位置，便于定位板10和定位柱30的安装与拆卸，从而便于医护人员在手术中先固定定位板10，再使用定位柱30验证定位板10的位置，提高该截骨导板的使用便捷性。
55.安装孔14的中心线和定位线20重合的设置能够实现定位柱30在胫骨40左右方向的处于竖直状态，当安装孔14的中心线与定位线20不重合时，定位柱30不仅在胫骨40前后方向倾斜以使得定位柱30与胫骨40长轴的夹角为3-5
°
，还要在胫骨40的左右方向倾斜一定的角度才能够保证定位柱30的第二端指向足踝第一趾和第二趾之间，此时安装孔14也是斜向设置，上述设置不利于定位柱30的加工成型，也不利于定位柱30与安装孔14的安装，并且还降低了定位柱30对定位板10的验证效果。
56.作为一种优选的实施方式，安装孔14位于定位板10的顶面上，此设置能够进一步增加定位板10与定位柱30的连接稳定性。
57.作为一种实施方式，安装孔14的周向开设置有限位槽15，定位柱30的第一端设置有限位柱31，限位柱31与限位槽15卡合。优选的，限位槽15至少为两个。上述限位槽15及限位柱31的设置一是能够指示定位柱30与安装孔14的安装，提高定位柱30的安装效率，二是能够对定位柱30起到限位作用，避免截骨期间定位柱30出现旋转滑移，使得定位柱30在整体截骨操作中均能够起到定位及对定位板10的验证作用。
58.作为一种实施方式，固定孔13为两个，两个固定孔13的轴线夹角为30-60
°
。实际操作中，使用固定针在固定孔13的位置处将定位板10固定于胫骨近端处，两个固定孔13的轴线夹角为30-60
°
，代表两个固定孔13在横向上交叉，能够增加该截骨导板的定位稳定性，并且还能够减少固定孔13造成的手术创伤，缩短手术时间，便于患者快速恢复。
59.作为一种实施方式，上述定位板10、定位线20和定位柱30均为尼龙材质，该尼龙材料具有成型精度高、强度较大、不易变形、与胫骨近端贴附紧密、定位精确等优点，满足骨科导板体积小和力学强度的要求。
60.实施例2
61.本实施例公开了上述实施例1中用于胫骨近端的截骨导板的制备方法，包括下述步骤：
62.s1：对患者的股骨和胫骨进行ct和磁共振扫描，将ct数据与磁共振数据结合，通过软件将所得数据转化为三维模型；
63.s2：依据患者胫骨平台近端骨形态，确定定位板底面形状、避让孔的位置及开口面积；
64.s3：根据患者病变特征确定胫骨切除部分，并确定组配的胫骨肿瘤假体长苏数据，在三维模型的胫骨近端，确定截骨槽的位置及后倾角度；
65.s4：在三维模型上根据定位板形态设计固定孔；
66.s5：确定胫骨结节中内1/3位置，在定位板上设置定位线，用以标记该位置；
67.s6：提取设计数据并将其转换为stl格式文件，使用自动化工程软件处理stl格式文件，完成设计；
68.s7：将数据导入3d打印机，打印该截骨导板。
69.该设置下，定位线与定位板一体成型，并通过3d打印制备得到，提高了该截骨导板的加工效率及零部件的定位准确性。
70.作为一种实施方式，当截骨导板还包括定位柱时，步骤s5中，还包括在定位板上确定安装孔及限位槽位置，根据患者截骨位置与足踝的距离，设计定位柱形状及长度。
71.采用上述制备方法制备该截骨导板，能够根据患者的病变位置及患者自身的解剖形态和力线分布进行个性化定制，可快速定位截骨的方向角度，减少不必要的截骨损失，减少多次置钉和射线辐射，缩短手术时间，帮助患者快速恢复。
72.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
73.以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。

技术特征：
1.一种用于胫骨近端的截骨导板，其特征在于，包括：定位板，所述定位板底面与胫骨关节面和侧方骨质贴合，所述定位板的侧面开设有截骨槽，所述截骨槽向后倾斜3-5
°
，所述定位板的顶面上开设有避让孔，且所述定位板上设置有至少两个固定孔；定位线，所述定位线设置于所述定位板的上端面，所述定位线用于指向胫骨结节中内1/3。2.根据权利要求1所述的用于胫骨近端的截骨导板，其特征在于，所述截骨槽的开口深度为8-12mm。3.根据权利要求2所述的用于胫骨近端的截骨导板，其特征在于，所述截骨槽的开口高度为2-4mm，所述截骨槽的长度为胫骨横向周长的3/5-4/5。4.根据权利要求1所述的用于胫骨近端的截骨导板，其特征在于，所述避让孔的横向长度占胫骨横向直径的1/3，所述避让孔的前后宽度占胫骨前后直径的2/3。5.根据权利要求1-4任一项所述的用于胫骨近端的截骨导板，其特征在于，还包括定位柱，所述定位柱的第一端与所述定位板连接，第二端用于指向足踝第一趾和第二趾之间，所述定位柱与胫骨长轴的夹角为3-5
°
。6.根据权利要求5所述的用于胫骨近端的截骨导板，其特征在于，所述定位板上设置有安装孔，所述安装孔的中心线与所述定位线重合,所述定位柱的第一端与所述安装孔卡合，以使得定位柱与所述定位板连接；优选的，所述安装孔位于所述定位板的顶面上。7.根据权利要求6所述的用于胫骨近端的截骨导板，其特征在于，所述安装孔的周向开设置有限位槽，所述定位柱的第一端设置有限位柱，所述限位柱与所述限位槽卡合。8.根据权利要求7所述的用于胫骨近端的截骨导板，其特征在于，所述限位槽至少为两个。9.根据权利要求1-4任一项所述的用于胫骨近端的截骨导板，其特征在于，所述固定孔为两个，两个所述固定孔的轴线夹角为30-60
°
。10.根据权利要求1-9任一项所述的用于胫骨近端的截骨导板的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：s1：对患者的股骨和胫骨进行ct和磁共振扫描，将ct数据与磁共振数据结合，通过软件将所得数据转化为三维模型；s2：依据患者胫骨平台近端骨形态，确定定位板底面形状、避让孔的位置及开口面积；s3：根据患者病变特征确定胫骨切除部分，并确定组配的胫骨肿瘤假体长苏数据，在三维模型的胫骨近端，确定截骨槽的位置及后倾角度；s4：在三维模型上根据定位板形态设计固定孔；s5：确定胫骨结节中内1/3位置，在定位板上设置定位线，用以标记该位置；s6：提取设计数据并将其转换为stl格式文件，使用自动化工程软件处理stl格式文件，完成设计；s7：将数据导入3d打印机，打印该截骨导板。

技术总结
本申请公开了一种用于胫骨近端的截骨导板及其制备方法，属于骨科截骨导板技术领域。该截骨导板包括：定位板，所述定位板底面与胫骨关节面和侧方骨质贴合，所述定位板的侧面开设有截骨槽，所述截骨槽向后倾斜3-5


技术研发人员：李振峰
受保护的技术使用者：山东大学
技术研发日：2023.04.10
技术公布日：2023/7/20