一种用于单髁置换手术导航中的胫骨截骨器及其使用方法技术

本发明专利技术提供了一种用于单髁置换手术导航中的胫骨截骨器及其使用方法，所述胫骨截骨器包括：胫骨截骨固定座和截骨导板，其中所述截骨导板包括胫骨水平截骨导板和胫骨垂直截骨导板。所述胫骨截骨固定座与所述胫骨水平截骨导板之间通过所述第一弹性臂的作用力和所述弹簧锁紧结构的作用力实现二次固定连接，所述胫骨截骨固定座与所述胫骨垂直截骨导板之间通过所述第二弹性臂的作用力和所述弹簧锁紧结构的作用力实现二次固定连接。另外，通过更换胫骨水平截骨导板和胫骨垂直截骨导板，可以实现胫骨模型水平和垂直面的截骨操作，通过更换不同规格的胫骨水平截骨导板，可以实现胫骨模型截骨量的调整。模型截骨量的调整。模型截骨量的调整。

【技术实现步骤摘要】
一种用于单髁置换手术导航中的胫骨截骨器及其使用方法


[0001]本专利技术涉及医疗器械
，具体为一种用于单髁置换手术导航中的胫骨截骨器及其使用方法。

技术介绍

[0002]膝关节置换手术包括全膝关节置换和单髁置换手术，相对于全膝关节置换，单髁置换手术具有更加微创、切口更小的优点，且手术过程中能够最大限度的保留患者正常的部分，例如保留原本前交叉韧带等。单髁置换手术中需要对胫骨进行截骨，具体是将已经发炎或者磨损的骨面进行去除，截骨后在在将对应的假体、衬垫进行安装，完成假体的植入。
[0003]目前单髁置换主要分为传统的单髁置换手术、以及机器人导航辅助系统下的单髁置换手术。传统单髁置换手术过程对于医生的技术要求较高，凭借医生的经验和技术去定位截骨位置；机器人导航辅助系统下的单髁置换手术可以解决这一问题，其能够通过导航系统去控制机械臂运动到准确的位置进行截骨。然而，目前机器人导航辅助系统下的单髁置换手术，主要通过导航系统控制机械臂前端磨钻的运动，最后按规划的截骨位置打磨去除骨表面，此方法通过小钻头打磨大骨面，其存在效率低、钻头易损坏、骨表面打磨不平严重影响最后假体的安装效果等问题。
[0004]因此，亟需一种胫骨截骨器，使用时能够实现单髁手术置换过程中的参数化，精准化的截骨操作，且截骨面平整，截骨效率高。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于解决上述
技术介绍
中描述的现有技术方案的缺点，提供一种用于单髁置换手术导航中的胫骨截骨器及其使用方法。所述胫骨截骨器能够实现胫骨水平和垂直面的截骨操作，且通过更换不同规格的胫骨水平截骨导板能够实现胫骨截骨量的调整。本专利技术提供的截骨操作均为在假体模型上进行的预演实验。
[0006]为实现以上目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：第一方面，本专利技术提供一种用于单髁置换手术导航中的胫骨截骨器，所述胫骨截骨器包括：胫骨截骨固定座和截骨导板。
[0007]优选的，所述胫骨截骨固定座包括胫骨截骨固定座本体、直孔、柱状凸台、斜孔、第一滑槽、弹簧锁紧结构、截骨器打入拔出结构、防滑槽以及第一避让槽。所述截骨导板包括胫骨水平截骨导板和胫骨垂直截骨导板，其中，所述胫骨水平截骨导板包括第一凸台、第一弹性臂、第一凸点、第一圆孔、水平截骨槽、第二避让槽；所述胫骨垂直截骨导板包括第二凸台、第二弹性臂、第二凸点、第二圆孔、垂直截骨槽、第三避让槽。
[0008]进一步地，所述胫骨截骨固定座与所述胫骨水平截骨导板之间通过所述第一弹性臂的作用力和所述弹簧锁紧结构的作用力实现二次固定连接，所述胫骨截骨固定座与所述胫骨垂直截骨导板之间通过所述第二弹性臂的作用力和所述弹簧锁紧结构的作用力实现二次固定连接；通过更换所述胫骨水平截骨导板和所述胫骨垂直截骨导板，实现胫骨模型
水平和垂直面的截骨操作，通过更换不同规格的胫骨水平截骨导板，实现胫骨模型截骨量的调整。
[0009]进一步地，所述第一滑槽设置于所述胫骨截骨器固定座本体上，用于实现胫骨截骨器固定座本体与截骨导板的固定连接。
[0010]进一步地，所述胫骨截骨固定座设置有用于避位胫骨结节的第一避让槽，所述胫骨水平截骨导板设置有用于避位胫骨结节的第二避让槽，所述胫骨垂直截骨导板设置有用于避位胫骨结节的第三避让槽，可以避免胫骨截骨器和胫骨结节的干涉，进一步提高胫骨截骨器的适用性。
[0011]进一步地，所述胫骨截骨固定座的直孔、柱状凸台、斜孔与胫骨截骨固定座本体为一体结构，所述防滑槽分布于所述胫骨截骨固定座外周。
[0012]进一步地，所述弹簧锁紧结构包括：把手、弹簧、第一盖板，其中，所述把手上设置有把手凸台，通过拉拔所述把手，控制所述把手凸台的运动。
[0013]进一步地，所述截骨器打入拔出结构包括第二盖板和跑道孔，用于配合打拔器，实现胫骨截骨固定座与骨骼模型的初步固定和分离。
[0014]进一步地，所述打拔器一端为施加外力的杆体，中间为连接杆体，另一端为仿形凸台，所述仿形凸台的形状与所述截骨器打入拔出结构的跑道孔的形状相适应，所述仿形凸台用于插入所述跑道孔内，当需要将所述胫骨截骨固定座的柱状凸台打入到预设孔中，只需要施加外力打入即可；当需要将所述胫骨截骨固定座的柱状凸台从预设孔中取出时，只需要转动所述打拔器，使得所述第二盖板限制所述打拔器的仿形凸台的退出，由于所述第二盖板固定在所述胫骨截骨固定座内，拉出打拔器，带动所述胫骨截骨固定座从预设孔中取出。
[0015]进一步地，所述胫骨截骨固定座的第一滑槽侧面开设有凹槽。
[0016]进一步地，所述胫骨水平截骨导板的第一凸台或所述胫骨垂直截骨导板的第二凸台插入到所述胫骨截骨固定座的第一滑槽内，所述第一弹性臂或第二弹性臂在外力的作用下发生形变，使得所述胫骨水平截骨导板的第一凸点或者所述胫骨垂直截骨导板的第二凸点插入到所述第一滑槽侧面的凹槽中，实现所述胫骨水平截骨导板或所述胫骨垂直截骨导板与所述胫骨截骨固定座之间的初步固定连接。
[0017]在截骨过程中，如果截骨导板和胫骨截骨器固定座之间仅仅靠弹性臂固定时，弹性臂在不断的使用过程中容易发生变形，进而可能会出现截骨导板飞出的情况。为了解决这个问题，我们引入弹簧锁紧结构，当截骨导板和胫骨截骨器固定座之间通过弹性臂完成初步固定连接后，所述弹簧锁紧结构的弹簧处于压缩状态，在弹力的作用下，推动所述把手凸台运动到所述胫骨水平截骨导板的第一圆孔或者所述胫骨垂直截骨导板的第二圆孔中，进一步加强所述胫骨水平截骨导板或所述胫骨垂直截骨导板与所述胫骨截骨固定座之间的锁紧力，确保在截骨过程中不会出现导板飞出的情况。
[0018]进一步地，所述胫骨水平截骨导板设置有第二防滑槽、胫骨垂直截骨导板设置有第三防滑槽，方便截骨导板和胫骨截骨器固定座之间的分离。
[0019]第二方面，本专利技术还提供一种用于单髁置换手术导航中的胫骨截骨器的使用方法，包括以下步骤：步骤1：获取目标截骨位置的CT影像，并基于所述CT影像，通过图像分割技术生成
适配的股骨三维模型和胫骨三维模型；步骤2：通过规划软件，在胫骨三维模型上构建适配的假体模型，并获取假体安装的位置和角度，此时规划软件将自动生成胫骨垂直截骨面和胫骨水平截骨面；步骤3：生成胫骨截骨器3D模型并导入，利用假体模型进行面拟合，其中胫骨水平截骨导板中的水平截骨槽对齐胫骨水平截骨面，胫骨垂直截骨导板中的垂直截骨槽对齐胫骨垂直截骨面；步骤4：通过位置转换在胫骨三维模型中规划出适配于胫骨截骨器3D模型的直孔、柱状凸台的轴线位置，即后续钻孔的轴线位置；步骤5：将不同的光学定位装置固定在胫骨模型的胫骨干和机械臂末端，通过采集胫骨模型的点集数据，同时将胫骨模型点集数据和胫骨三维模型进行配准，从而获取光学定位装置相对于胫骨模型的位置关系；步骤6：在机械臂末端上安装固定钻头，并通过胫骨验证板对钻头的尖端进行配准，从而获得钻头相对于光学定位装置的位置转换关系，进而建立钻头和胫骨模型的位置关系；步骤7：控制机械臂运动，将钻头运动到目标位置进行钻孔，包括适配于柱状凸台的第一钻孔和适本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于单髁置换手术导航中的胫骨截骨器，其特征在于，包括：胫骨截骨固定座和截骨导板；其中，所述胫骨截骨固定座包括胫骨截骨固定座本体、直孔、柱状凸台、斜孔、第一滑槽、弹簧锁紧结构、截骨器打入拔出结构、防滑槽以及第一避让槽；所述截骨导板包括胫骨水平截骨导板和胫骨垂直截骨导板，所述胫骨水平截骨导板包括第一凸台、第一弹性臂、第一凸点、第一圆孔、水平截骨槽、第二避让槽；所述胫骨垂直截骨导板包括第二凸台、第二弹性臂、第二凸点、第二圆孔、垂直截骨槽、第三避让槽；其中，所述胫骨截骨固定座与所述胫骨水平截骨导板之间通过所述第一弹性臂的作用力和所述弹簧锁紧结构的作用力实现二次固定连接，所述胫骨截骨固定座与所述胫骨垂直截骨导板之间通过所述第二弹性臂的作用力和所述弹簧锁紧结构的作用力实现二次固定连接；通过更换所述胫骨水平截骨导板和所述胫骨垂直截骨导板，实现胫骨模型水平和垂直面的截骨操作，通过更换不同规格的胫骨水平截骨导板，实现胫骨模型截骨量的调整。2.根据权利要求1所述的一种用于单髁置换手术导航中的胫骨截骨器，其特征在于，所述胫骨截骨固定座的直孔、柱状凸台、斜孔与胫骨截骨固定座本体为一体结构，所述防滑槽分布于所述胫骨截骨固定座外周。3.根据权利要求1所述的一种用于单髁置换手术导航中的胫骨截骨器，其特征在于，所述弹簧锁紧结构包括：把手、弹簧、第一盖板。4.根据权利要求3所述的一种用于单髁置换手术导航中的胫骨截骨器，其特征在于，所述把手上设置有把手凸台，通过拉拔所述把手，控制所述把手凸台的运动。5.根据权利要求1所述的一种用于单髁置换手术导航中的胫骨截骨器，其特征在于，所述截骨器打入拔出结构包括第二盖板和跑道孔，用于配合打拔器，实现胫骨截骨固定座与骨骼模型的初步固定和分离。6.根据权利要求5所述的一种用于单髁置换手术导航中的胫骨截骨器，其特征在于，所述打拔器一端为施加外力的杆体，中间为连接杆体，另一端为仿形凸台，所述仿形凸台的形状与所述截骨器打入拔出结构的跑道孔的形状相适应，所述仿形凸台用于插入所述跑道孔内，当需要将所述胫骨截骨固定座的柱状凸台打入到预设孔中，只需要施加外力打入即可；当需要将所述胫骨截骨固定座的柱状凸台从预设孔中取出时，只需要转动所述打拔器，使得所述第二盖板限制所述打拔器的仿形凸台的退出，由于所述第二盖板固定在所述胫骨截骨固定座内，拉出打拔器，带动所述胫骨截骨固定座从预设孔中取出。7.根据权利要求1所述的一种用于单髁置换手术导航中的胫骨截骨器，其特征在于，所述胫骨截骨固定座的第一滑槽侧面开设有凹槽。8.根据权利要求4或6所述的一种用于单髁置换手术导航中的胫骨截骨器，其特征在于，所述胫骨水平截骨导板的第一凸台或所述胫骨垂直截骨导板的第二凸台插入到所述胫骨截骨固定座的第一滑槽内，所述第一弹性臂或第二弹性臂在外力的作用下...

【专利技术属性】
技术研发人员：程光坤，苏佳荣，余恺辰，荣健，吕婧仪，
申请(专利权)人：杭州键嘉医疗科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：