專利名稱：一種數(shù)字化頜骨手術(shù)導(dǎo)板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)療器械領(lǐng)域，尤其涉及一種數(shù)字化頌骨手術(shù)導(dǎo)板及其制造方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在的頌面整形外科手術(shù)主要是通過手術(shù)前對患者的X線、CT、MRI等影像學(xué)資料進行人工或計算機軟件測量分析，并通過醫(yī)學(xué)軟件進行手術(shù)效果模擬，來制定手術(shù)方案。但手術(shù)方案的實施過程是醫(yī)生在手術(shù)中根據(jù)術(shù)前測量分析和模擬數(shù)據(jù)，參看患者的影像學(xué)資料，并結(jié)合醫(yī)生自己的臨床經(jīng)驗進行截骨或植骨等手術(shù)操作。由于頌骨手術(shù)大多是口內(nèi)操作或腔隙操作，手術(shù)視野差，很難通過精確定位實施術(shù)前設(shè)計方案；如果過分追求清晰寬敞的手術(shù)視野，大范圍骨膜剝離有可能引起頌骨的缺血壞死和重要血管神經(jīng)損傷等嚴(yán)重并發(fā)癥。目前能將術(shù)前設(shè)計精確置入術(shù)中操作的技術(shù)是手術(shù)導(dǎo)航，即通過昂貴而大型的手術(shù)導(dǎo)航儀和術(shù)中實時的CT和MRI檢查實現(xiàn)手術(shù)對象和影像資料的配準(zhǔn)，復(fù)雜的大型導(dǎo)航設(shè)備和術(shù)中影像設(shè)備不但價格過于昂貴，還因為難于掌握和操作復(fù)雜無法在醫(yī)院中普及。我國僅有數(shù)家醫(yī)院的腦外科手術(shù)中應(yīng)用此技術(shù)。而術(shù)中醫(yī)生和患者暴露在X線環(huán)境或強磁場中，并由于反復(fù)的影像學(xué)檢查延誤手術(shù)時間所引起的副作用由于該技術(shù)沒有得到廣泛應(yīng)用還沒有得到應(yīng)有的認(rèn)識和研究。因此，需要提供一種簡單便捷有效的數(shù)字化頌骨手術(shù)導(dǎo)板及其制造方法以解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決該問題，本發(fā)明公開了一種數(shù)字化頌骨手術(shù)導(dǎo)板的制造方法，所述方法包括以下步驟(1)采集患者的影像學(xué)資料；(2)對上述影像學(xué)資料進行測量分析并進行位置標(biāo)注；(3)將分析后得到的數(shù)據(jù)導(dǎo)入設(shè)計軟件，設(shè)計出手術(shù)導(dǎo)板；(4)制造手術(shù)導(dǎo)板。較佳地，所述步驟(1)中通過X線、CT、MRI來進行影像學(xué)資料的采集。較佳地，所述步驟(2)中的測量分析包括進行頭顱影像的三維重建，并在三維影像上測量相關(guān)解剖標(biāo)志點的三維數(shù)據(jù)，分析畸形的細(xì)節(jié)和構(gòu)成。較佳地，所述步驟(2)的測量分析還包括進行頌骨、血管神經(jīng)束、牙胚、竇腔的分體重建。較佳地，所述步驟(2 )的測量分析進一步包括繪制截骨線、繪制血管神經(jīng)束、牙胚、 竇腔等在骨表面的投影、繪制器械固定位置和鉆孔位置。本發(fā)明還公開了一種數(shù)字化頌骨手術(shù)導(dǎo)板，所述數(shù)字化頌骨手術(shù)導(dǎo)板包括截骨線標(biāo)記部、神經(jīng)血管束走行標(biāo)記部、牙胚位置標(biāo)記部和板體，所述截骨線標(biāo)記部、所述神經(jīng)血管束走行標(biāo)記部和所述牙胚位置標(biāo)記部設(shè)置在板體上。較佳地，所述數(shù)字化頌骨手術(shù)導(dǎo)板還包括鉆孔位置標(biāo)記部。較佳地，所述數(shù)字化頌骨手術(shù)導(dǎo)板還包括內(nèi)固定裝置器械定位標(biāo)記部。較佳地，所述數(shù)字化頌骨手術(shù)導(dǎo)板與患者的頌骨貼合。根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字化頌骨手術(shù)導(dǎo)板，將手術(shù)操作與術(shù)前設(shè)計精確擬合，全面實現(xiàn)手術(shù)設(shè)計方案；減少組織創(chuàng)傷；縮短手術(shù)時間；根據(jù)標(biāo)記精確避開頌骨深層的神經(jīng)、血管、 牙胚等重要解剖結(jié)構(gòu)，降低手術(shù)異常損傷的風(fēng)險；全面提高頌骨手術(shù)的精確性和安全性。本發(fā)明應(yīng)用工業(yè)軟件和快速成型技術(shù)生產(chǎn)手術(shù)導(dǎo)板，從手術(shù)方案到導(dǎo)板成型只需幾個小時， 大量節(jié)約了術(shù)前準(zhǔn)備時間。比起復(fù)雜大型的手術(shù)導(dǎo)航儀和術(shù)中影像學(xué)設(shè)備而言，操控簡單， 成本低廉。手術(shù)導(dǎo)板根據(jù)患者數(shù)字化影像學(xué)資料設(shè)計，滿足每一臺手術(shù)的個性化特點。在發(fā)明內(nèi)容部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實施方式
部分中進一步詳細(xì)說明。本發(fā)明內(nèi)容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不意味著試圖確定所要求保護的技術(shù)方案的保護范圍。以下結(jié)合附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)點和特征。


圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的數(shù)字化頌骨手術(shù)導(dǎo)板的示意圖。
具體實施例方式在下文的描述中，給出了大量具體的細(xì)節(jié)以便提供對本發(fā)明更為徹底的理解。然而，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的是，本發(fā)明可以無需一個或多個這些細(xì)節(jié)而得以實施。在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進行描述。為了徹底了解本發(fā)明，將在下列的描述中提出詳細(xì)的結(jié)構(gòu)。顯然，本發(fā)明的施行并不限定于本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟習(xí)的特殊細(xì)節(jié)。本發(fā)明的較佳實施例詳細(xì)描述如下，然而除了這些詳細(xì)描述外，本發(fā)明還可以具有其他實施方式。以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例做詳細(xì)描述。本發(fā)明是利用工業(yè)設(shè)計軟件與醫(yī)學(xué)軟件進行銜接，根據(jù)每一個患者的手術(shù)方案將數(shù)據(jù)設(shè)計成標(biāo)記清楚，定位明確，并完全可以貼合于該患者頌骨表面的手術(shù)導(dǎo)板，術(shù)中直接按照導(dǎo)板標(biāo)記線(標(biāo)記部)進行截骨、固定、鉆孔、塑形等操作，所有手術(shù)操作與術(shù)前設(shè)計精確擬合，全面實現(xiàn)手術(shù)設(shè)計思想。本發(fā)明還可以減小手術(shù)術(shù)野，縮短手術(shù)時間，操作時準(zhǔn)確避開頌骨深層的血管、神經(jīng)和牙胚等重要解剖結(jié)構(gòu)，降低手術(shù)異常損傷的風(fēng)險，最大限度避免可能發(fā)生的缺血壞死，創(chuàng)面感染等并發(fā)癥，全面提高頌面整形外科手術(shù)的精確性和安全性。本發(fā)明利用醫(yī)學(xué)軟件將患者的X線、CT、MRI等影像學(xué)資料進行測量分析，模擬手術(shù)效果后制定頌骨手術(shù)方案。將手術(shù)方案數(shù)據(jù)導(dǎo)入到工業(yè)設(shè)計軟件中，設(shè)計緊密貼合于骨面的手術(shù)導(dǎo)板，在導(dǎo)板上標(biāo)記深部血管、神經(jīng)、牙胚在頌骨表面的投影，并標(biāo)記截骨線、鉆孔位置、內(nèi)固定裝置器械定位，將導(dǎo)板形狀設(shè)計成可辨識定位的最小體積。導(dǎo)板數(shù)據(jù)導(dǎo)入快速成型機制成手術(shù)導(dǎo)板。手術(shù)中將消毒后的導(dǎo)板置于剝離好的頌骨骨面上，緊密貼附，然后按導(dǎo)板標(biāo)記線進行標(biāo)記、鉆孔、截骨、固定、安裝器械等操作。手術(shù)完成后導(dǎo)板可以隨醫(yī)療垃圾一并處理丟棄。本發(fā)明的一種數(shù)字化頌骨手術(shù)導(dǎo)板的制造方法包括以下步驟
1.采集患者的影像學(xué)資料。該資料的采集例如可以通過X線、CT、MRI等手段來進行。 以CT來舉例，可以采用螺旋CT薄層掃描。掃描后將斷層數(shù)據(jù)以一種影像格式存儲到存儲裝置，該影像格式例如可以是常用的DICOM格式。2.對上述影像學(xué)資料進行測量分析并進行位置標(biāo)注。將采集到的CT斷層數(shù)據(jù)輸入醫(yī)學(xué)影像控制系統(tǒng)軟件，例如Materialise公司的 mimics軟件。在此進行頭顱影像的三維重建，并結(jié)合X線頭顱定位正側(cè)位片，在三維影像上測量相關(guān)解剖標(biāo)志點的三維數(shù)據(jù)，分析畸形的細(xì)節(jié)和構(gòu)成。將骨骼變成半透明顯示，使深處的血管神經(jīng)束、牙胚和竇腔清晰可見。在骨表面繪制截骨線繪制截骨線，繪制血管神經(jīng)束、 牙胚、竇腔等在骨表面的投影。繪制器械固定位置和鉆孔位置。將截骨線、投影線、固定位置和鉆孔位置以IGES格式輸出，頌骨三維模型以STL格式輸出。3.將分析后得到的數(shù)據(jù)導(dǎo)入設(shè)計軟件，設(shè)計出手術(shù)導(dǎo)板。例如將IGES文件和STL文件同時打開于geomagic studio軟件(或者其他具有類似功能的軟件)中。在各文件相對位置不作任何改變的情況下，設(shè)計手術(shù)導(dǎo)板，使得導(dǎo)板盡量小，以利術(shù)中置入術(shù)野多，且導(dǎo)板盡量包括某個或某幾個標(biāo)志性解剖點，使導(dǎo)板與骨面可以更好貼附。4.制造出導(dǎo)板。將設(shè)計好的導(dǎo)板數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成STL形式，直接輸入快速成型機，以SLA方式生產(chǎn)精度在0. Imm左右的光敏樹脂導(dǎo)板。當(dāng)然也可以其其他生產(chǎn)方式制造，精度也可以有其他變化。本發(fā)明還公開了利用上述方法制造的數(shù)字化頌骨手術(shù)導(dǎo)板。參考圖1，示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的數(shù)字化頌骨手術(shù)導(dǎo)板10的示意圖。該導(dǎo)板以下頌升支截骨手術(shù)為例。在這個例子中，該數(shù)字化頌骨手術(shù)導(dǎo)板10用于患者的下頌骨。該數(shù)字化頌骨手術(shù)導(dǎo)板10包括截骨線標(biāo)記部11、血管神經(jīng)束走行標(biāo)記部12、牙胚位置標(biāo)記部13和板體14。該數(shù)字化頌骨手術(shù)導(dǎo)板10與患者的下頌骨緊密貼合。數(shù)字化頌骨手術(shù)導(dǎo)板10，還可以包括鉆孔位置標(biāo)記部、內(nèi)固定裝置器械定位標(biāo)記部位。使用時，在手術(shù)中暴露頌骨骨面后，置入手術(shù)導(dǎo)板，沿截骨線標(biāo)記部截骨，通過上述的血管神經(jīng)束走行標(biāo)記部、牙胚位置標(biāo)記部而避開血管神經(jīng)束、牙胚、竇腔等。標(biāo)記好后， 取出導(dǎo)板全層截骨，截骨完成后，置入導(dǎo)板，標(biāo)記固定器械和鉆孔位置。取出導(dǎo)板，繼續(xù)操作。將骨塊或器械固定到術(shù)前預(yù)測的位置，堅固內(nèi)固定。手術(shù)完成。導(dǎo)板丟棄，不置入患者體內(nèi)，沒有任何安全隱患。根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字化頌骨手術(shù)導(dǎo)板，將手術(shù)操作與術(shù)前設(shè)計精確擬合，全面實現(xiàn)手術(shù)設(shè)計方案；減少組織創(chuàng)傷；縮短手術(shù)時間；根據(jù)標(biāo)記精確避開頌骨深層的神經(jīng)、血管、 牙胚等重要解剖結(jié)構(gòu)，降低手術(shù)異常損傷的風(fēng)險；全面提高頌面整形外科手術(shù)的精確性和安全性。本發(fā)明應(yīng)用工業(yè)軟件和快速成型技術(shù)生產(chǎn)手術(shù)導(dǎo)板，從手術(shù)方案到導(dǎo)板成型只需幾個小時，大量節(jié)約了術(shù)前準(zhǔn)備時間。比起復(fù)雜大型的手術(shù)導(dǎo)航儀和術(shù)中影像學(xué)設(shè)備而言， 操控簡單，成本低廉。手術(shù)導(dǎo)板根據(jù)患者數(shù)字化影像學(xué)資料設(shè)計，滿足每一臺手術(shù)的個性化特點。 本發(fā)明已經(jīng)通過上述實施例進行了說明，但應(yīng)當(dāng)理解的是，上述實施例只是用于舉例和說明的目的，而非意在將本發(fā)明限制于所描述的實施例范圍內(nèi)。此外本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，本發(fā)明并不局限于上述實施例，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)還可以做出更多種的變型和修改，這些變型和修改均落在本發(fā)明所要求保護的范圍以內(nèi)。本發(fā)明的保護范圍由附屬的權(quán)利要求書及其等效范圍所界定。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字化頌骨手術(shù)導(dǎo)板的制造方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟(1)采集患者的影像學(xué)資料；(2)對上述影像學(xué)資料進行測量分析并進行位置標(biāo)注；(3)將分析后得到的數(shù)據(jù)導(dǎo)入設(shè)計軟件，設(shè)計出手術(shù)導(dǎo)板；(4)制造手術(shù)導(dǎo)板。
2.按照權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述步驟(1)中通過X線、CT、MRI來進行影像學(xué)資料的采集。
3.按照權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述步驟(2)中的測量分析包括進行頭顱影像的三維重建，并在三維影像上測量相關(guān)解剖標(biāo)志點的三維數(shù)據(jù)，分析畸形的細(xì)節(jié)和構(gòu)成。
4.按照權(quán)利要求3所述的制造方法，其特征在于，所述步驟(2)的測量分析還包括進行頌骨、血管神經(jīng)束、牙胚、竇腔的分體重建。
5.按照權(quán)利要求4所述的制造方法，其特征在于，所述步驟(2)的測量分析進一步包括繪制截骨線、繪制血管神經(jīng)束、牙胚、竇腔等在骨表面的投影、繪制器械固定位置和鉆孔位置。
6.一種按照權(quán)利要求1-5中任一種方法制造的數(shù)字化頌骨手術(shù)導(dǎo)板，其特征在于，所述數(shù)字化頌骨手術(shù)導(dǎo)板包括截骨線標(biāo)記部、神經(jīng)血管束走行標(biāo)記部、牙胚位置標(biāo)記部和板體，所述截骨線標(biāo)記部、所述神經(jīng)血管束走行標(biāo)記部和所述牙胚位置標(biāo)記部設(shè)置在板體上。
7.按照權(quán)利要求6所述的數(shù)字化頌骨手術(shù)導(dǎo)板，其特征在于，所述數(shù)字化頌骨手術(shù)導(dǎo)板還包括鉆孔位置標(biāo)記部。
8.按照權(quán)利要求7所述的數(shù)字化頌骨手術(shù)導(dǎo)板，其特征在于，所述數(shù)字化頌骨手術(shù)導(dǎo)板還包括內(nèi)固定裝置器械定位標(biāo)記部。
9.按照權(quán)利要求8所述的數(shù)字化頌骨手術(shù)導(dǎo)板，其特征在于，所述數(shù)字化頌骨手術(shù)導(dǎo)板與患者的頌骨貼合。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種數(shù)字化頜骨手術(shù)導(dǎo)板的制造方法并公開了一種數(shù)字化頜骨手術(shù)導(dǎo)板，所述數(shù)字化頜骨手術(shù)導(dǎo)板包括截骨線標(biāo)記部、神經(jīng)血管束走行標(biāo)記部、牙胚位置標(biāo)記部和板體，所述截骨線標(biāo)記部、所述神經(jīng)血管束走行標(biāo)記部和所述牙胚位置標(biāo)記部設(shè)置在板體上。根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字化頜骨手術(shù)導(dǎo)板，全面實現(xiàn)手術(shù)設(shè)計方案、減少組織創(chuàng)傷、縮短手術(shù)時間、降低手術(shù)異常損傷的風(fēng)險、全面提高頜面整形外科手術(shù)的精確性和安全性。
文檔編號A61B19/00GK102389335SQ20111020446
公開日2012年3月28日 申請日期2011年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月21日
發(fā)明者張智勇, 石蕾, 趙振民 申請人:中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院整形外科醫(yī)院