本實(shí)用新型涉及一種用于骨折治療的智能個(gè)性化外骨骼裝置。

背景技術(shù)：

骨折是骨科臨床上常見(jiàn)的一種創(chuàng)傷，骨折發(fā)生后患者需要接受相應(yīng)的治療以保證受損的骨骼恢復(fù)健康。目前骨折治療方式根據(jù)其固定物所在的位置不同，分為內(nèi)固定和外固定兩大方式。外固定主要有小夾板、石膏、樹(shù)脂、外固定支架等固定方式。外固定方式創(chuàng)傷較小，但通常難以精確復(fù)位骨折端，一般用于簡(jiǎn)單骨折和穩(wěn)定骨折；內(nèi)固定方式適用復(fù)雜骨折和非穩(wěn)定骨折，雖然骨折復(fù)位及固定可靠，但增加了醫(yī)源性創(chuàng)傷，可能引發(fā)感染等一系列并發(fā)癥和后遺癥，另外，痛苦和疤痕無(wú)法避免。

隨著現(xiàn)代社會(huì)的高速發(fā)展，交通事故、高處墜落等高能量損傷已成為骨折的主要病因，高能量損傷造成的骨折幾乎均為復(fù)雜骨折和不穩(wěn)定骨折，需要切開(kāi)復(fù)位+內(nèi)植物固定，對(duì)于每一位需要手術(shù)的病人而言，從認(rèn)識(shí)到接受都是一段痛苦的心路歷程。每一位病人都在期盼一種即如石膏固定般簡(jiǎn)單微創(chuàng)，又能像手術(shù)般精確復(fù)位堅(jiān)強(qiáng)固定的骨折治療技術(shù)。這樣的期盼是否能實(shí)現(xiàn)，近些年現(xiàn)代影像技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助測(cè)量設(shè)計(jì)、快速成型等數(shù)字化技術(shù)等技術(shù)快速發(fā)展，為此提供了可能，現(xiàn)代骨科也將進(jìn)入一個(gè)嶄新的時(shí)代。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于骨折治療的智能個(gè)性化外骨骼裝置的技術(shù)方案。

所述的一種用于骨折治療的智能個(gè)性化外骨骼裝置，其特征在于包括智能個(gè)性化外骨骼和安裝輔助裝置，安裝輔助裝置包括帶刻度鋼針、骨骼復(fù)位機(jī)構(gòu)和基準(zhǔn)固定板，帶刻度鋼針通過(guò)基準(zhǔn)固定板與骨骼復(fù)位機(jī)構(gòu)配合安裝于智能個(gè)性化外骨骼對(duì)應(yīng)的病灶位置。

所述的一種用于骨折治療的智能個(gè)性化外骨骼裝置，其特征在于所述智能個(gè)性化外骨骼包括主骨骼基體、若干輔骨骼基體，主骨骼基體、輔骨骼基體之間通過(guò)骨骼基體螺紋孔固定連接；主骨骼基體上設(shè)置有定位孔，定位孔對(duì)應(yīng)病灶位置，定位孔內(nèi)配合設(shè)置定位帶刻度鋼針的定位塊。

所述的一種用于骨折治療的智能個(gè)性化外骨骼裝置，其特征在于所述帶刻度鋼針上設(shè)有刻度，帶刻度鋼針前端為螺紋結(jié)構(gòu)，帶刻度鋼針中部設(shè)有便于固定的凹槽。

所述的一種用于骨折治療的智能個(gè)性化外骨骼裝置，其特征在于所述骨骼復(fù)位機(jī)構(gòu)包括主軸、對(duì)稱(chēng)設(shè)置在主軸兩側(cè)的左旋螺桿和右旋螺桿，左旋螺桿上配合設(shè)置關(guān)節(jié)球、關(guān)節(jié)球定位銷(xiāo)、關(guān)節(jié)球定位塊、關(guān)節(jié)球定位蓋、固定桿和鋼針固定組件，所述右旋螺桿與左旋螺桿的結(jié)構(gòu)相同。

所述的一種用于骨折治療的智能個(gè)性化外骨骼裝置，其特征在于所述主軸兩端設(shè)有方向相反的內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)，左旋螺桿的一端和右旋螺桿的一端均設(shè)置有與主軸的內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)相配合的外螺紋結(jié)構(gòu)，左旋螺桿的另一端和右旋螺桿的另一端均為中空的圓柱形結(jié)構(gòu)；圓柱形結(jié)構(gòu)上設(shè)有用于安裝關(guān)節(jié)球定位銷(xiāo)的圓孔，圓柱形結(jié)構(gòu)內(nèi)配合設(shè)置關(guān)節(jié)球定位塊和關(guān)節(jié)球，關(guān)節(jié)球定位銷(xiāo)為偏心結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)球定位銷(xiāo)能夠驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)球定位塊移動(dòng)進(jìn)而鎖止關(guān)節(jié)球，圓柱形結(jié)構(gòu)的端面設(shè)置有限位關(guān)節(jié)球的關(guān)節(jié)球定位蓋，關(guān)節(jié)球定位蓋與圓柱形結(jié)構(gòu)螺接配合；關(guān)節(jié)球伸出關(guān)節(jié)球定位蓋的一端為螺桿結(jié)構(gòu)，螺桿結(jié)構(gòu)與固定桿的內(nèi)螺紋相配合，固定桿上設(shè)置鋼針固定組件。

所述的一種用于骨折治療的智能個(gè)性化外骨骼裝置，其特征在于所述關(guān)節(jié)球定位銷(xiāo)兩端為圓柱體結(jié)構(gòu)，且至少一端具有內(nèi)六角結(jié)構(gòu)，關(guān)節(jié)球定位銷(xiāo)中間為偏心圓柱結(jié)構(gòu)；

所述關(guān)節(jié)球定位塊與關(guān)節(jié)球定位銷(xiāo)接觸端為圓柱狀凹面，關(guān)節(jié)球定位塊與關(guān)節(jié)球接觸端為球狀凹面；

所述關(guān)節(jié)球定位蓋為中空的圓柱狀結(jié)構(gòu)，關(guān)節(jié)球定位蓋上設(shè)置有直徑比關(guān)節(jié)球球體小的通孔用于穿過(guò)關(guān)節(jié)球的螺桿結(jié)構(gòu)；

所述鋼針固定組件包括鋼針固定塊A、鋼針固定塊B、鋼針固定塊C、鋼針固定塊D、副軸和彈簧；副軸的一端為內(nèi)六角結(jié)構(gòu)，另一端為螺桿結(jié)構(gòu)；鋼針固定塊A帶有內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)，鋼針固定塊A與鋼針固定塊B為一組，安裝在副軸的螺桿一端，鋼針固定塊A和鋼針固定塊B組成的圓孔一能夠套入固定桿；鋼針固定塊C與鋼針固定塊D為一組，安裝在副軸的內(nèi)六角結(jié)構(gòu)一端，鋼針固定塊C與鋼針固定塊D組成的圓孔二能夠套入帶刻度鋼針；彈簧套接在副軸上，且位于鋼針固定塊B與鋼針固定塊C之間。

所述的一種用于骨折治療的智能個(gè)性化外骨骼裝置，其特征在于所述基準(zhǔn)固定板為長(zhǎng)方體形狀，中部設(shè)有用于穿過(guò)帶刻度鋼針的兩個(gè)置針孔，置針孔側(cè)面的基準(zhǔn)固定板上設(shè)有用于固定帶刻度鋼針的緊定孔，置針孔間距為20mm-100mm；基準(zhǔn)固定板的緊定孔一側(cè)設(shè)有半圓形的基準(zhǔn)面，基準(zhǔn)固定板兩側(cè)均設(shè)有通過(guò)置針孔圓心的基準(zhǔn)槽。

所述的一種用于骨折治療的智能個(gè)性化外骨骼裝置，其特征在于所述主軸的中部設(shè)有用于設(shè)置加力桿的圓孔。

所述的一種用于骨折治療的智能個(gè)性化外骨骼裝置，其特征在于所述智能個(gè)性化外骨骼通過(guò)3D打印獲得。

本實(shí)用新型的有益效果是：

1.精準(zhǔn)復(fù)位，減少醫(yī)生對(duì)骨折復(fù)位的難度和手術(shù)時(shí)間；

2.無(wú)需切開(kāi)軟組織，最大程度減少醫(yī)源性創(chuàng)傷；

3.固定的穩(wěn)定性，能夠牢穩(wěn)的保持骨斷端在所需要的位置上，同時(shí)又能保證患肢進(jìn)行早期功能鍛煉；

4.骨折早期智能個(gè)性化外骨骼堅(jiān)強(qiáng)固定堪比內(nèi)植物，骨折中晚期調(diào)整增強(qiáng)尼龍中玻璃纖維和增韌劑的含量可將智能個(gè)性化外骨骼調(diào)整至接近骨組織的彈性模量，建立最佳生物力學(xué)環(huán)境，促進(jìn)骨骼快速愈合；

5.智能個(gè)性化的外骨骼可最大程度減少病人的不舒適體驗(yàn)；

6.外骨骼采用增強(qiáng)尼龍，堅(jiān)固而質(zhì)量輕。

附圖說(shuō)明

圖1 智能個(gè)性化外骨骼示意圖；

圖2 定位塊示意圖；

圖3 帶刻度的鋼針示意圖；

圖4 骨骼復(fù)位機(jī)構(gòu)示意圖；

圖5為圖4的A-A剖面示意圖；

圖6 主軸裝配示意圖；

圖7左旋螺桿示意圖；

圖8 關(guān)節(jié)球定位銷(xiāo)與左旋螺桿裝配示意圖；

圖9 關(guān)節(jié)球定位塊與關(guān)節(jié)球裝配示意圖；

圖10 關(guān)節(jié)球定位蓋與左旋螺桿裝配示意圖；

圖11 固定桿示意圖；

圖12 鋼針固定組件示意圖；

圖13 副軸示意圖；

圖14 基準(zhǔn)固定板結(jié)構(gòu)示意圖；

圖15 基準(zhǔn)固定板安裝示意圖；

圖16 骨折示意圖；

圖17 復(fù)位前智能個(gè)性化外骨骼裝置安裝示意圖；

圖18 復(fù)位后智能個(gè)性化外骨骼裝置安裝示意圖；

圖中：100-智能個(gè)性化外骨骼；101-主骨骼基體；102-1 輔骨骼基體I；102-2 輔骨骼基體II；103-定位孔；104-定位塊；105-定位孔螺紋孔；106-骨骼基體螺紋孔；104-1花紋結(jié)構(gòu)；104-2定位塊螺紋孔；300-帶刻度鋼針；301-刻度；302-方形凹槽；303-螺紋結(jié)構(gòu)；400-骨骼復(fù)位機(jī)構(gòu)；401-主軸；402-左旋螺桿；403-右旋螺桿；404-關(guān)節(jié)球定位銷(xiāo)；405-關(guān)節(jié)球定位塊；406-關(guān)節(jié)球定位蓋；407-關(guān)節(jié)球；408-固定桿；409-鋼針固定組件；409-1 鋼針固定塊A；409-2鋼針固定塊B；409-3鋼針固定塊C；409-4 鋼針固定塊D；409-5 副軸；409-6 彈簧；1400-基準(zhǔn)固定板；1401-置針孔；1402-基準(zhǔn)面；1403-基準(zhǔn)槽；300-1第一根帶刻度鋼針；300-2第二根帶刻度鋼針；300-3第三根帶刻度鋼針；300-4第四根帶刻度鋼針；1400-1第一塊基準(zhǔn)固定板；1400-2第二塊基準(zhǔn)固定板；1400-3第三塊基準(zhǔn)固定板；1600-肱骨。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明：

圖1為本實(shí)用新型智能個(gè)性化外骨骼示意圖。一種用于骨折治療的智能個(gè)性化外骨骼裝置，包括智能個(gè)性化外骨骼和安裝輔助裝置，安裝輔助裝置包括帶刻度鋼針、骨骼復(fù)位機(jī)構(gòu)和基準(zhǔn)固定板，帶刻度鋼針通過(guò)基準(zhǔn)固定板與骨骼復(fù)位機(jī)構(gòu)配合安裝于智能個(gè)性化外骨骼對(duì)應(yīng)的病灶位置。

智能個(gè)性化外骨骼100采用的材料為增強(qiáng)尼龍，由主骨骼基體101、輔骨骼基體I102-1、輔骨骼基體II102-2和定位帶刻度鋼針的定位塊104組成。主骨骼基體101為基于病患骨骼部位的三維模型設(shè)計(jì)，應(yīng)用3D打印技術(shù)獲得，鏤空結(jié)構(gòu)，能舒適貼合病患骨折部位，對(duì)骨骼起到穩(wěn)定支撐作用，其上設(shè)置有定位鋼針的定位孔103，定位孔對(duì)應(yīng)病灶位置，能對(duì)固定骨骼的鋼針起到定位作用；所述定位孔103用于穿過(guò)固定骨骼的帶刻度鋼針，其直徑大小包括骨折復(fù)位前帶刻度鋼針的位置和骨折復(fù)位后帶刻度鋼針的位置，定位孔103側(cè)面有固定帶刻度鋼針300和定位塊104用的定位孔螺紋孔105；輔骨骼基體I102-1和輔骨骼基體II102-2為基于病患骨骼部位的三維模型設(shè)計(jì)，應(yīng)用3D打印技術(shù)獲得，鏤空結(jié)構(gòu)，能舒適貼合病患骨折部位，對(duì)骨折部位起到穩(wěn)定支撐的作用；主骨骼基體101、輔骨骼基體I102-1、輔骨骼基體II102-2之間通過(guò)骨骼基體螺紋孔106固定。

圖2為本實(shí)用新型定位塊示意圖。定位塊104為圓柱體形狀，中空，用于穿過(guò)帶刻度鋼針300，定位塊上部為花紋結(jié)構(gòu)140-1，增加摩擦力，有助于手持和轉(zhuǎn)動(dòng)定位塊104，側(cè)面有用于固定帶刻度鋼針300的定位塊螺紋孔104-2；定位塊104安裝在定位孔103中，用于定位帶刻度鋼針300的位置。

圖3為本實(shí)用新型帶刻度鋼針示意圖。帶刻度鋼針300前端設(shè)有螺紋結(jié)構(gòu)303，可有效防止帶刻度鋼針300相對(duì)于骨骼滑動(dòng)，中部設(shè)有方形凹槽302，便于緊定螺釘固定，帶刻度鋼針上設(shè)有刻度301，具有軸向定位功能。

圖4-5為本實(shí)用新型骨骼復(fù)位機(jī)構(gòu)示意圖。骨骼復(fù)位機(jī)構(gòu)400包括主軸401、左旋螺桿402、右旋螺桿403、關(guān)節(jié)球定位銷(xiāo)404、關(guān)節(jié)球定位塊405、關(guān)節(jié)球定位蓋406、關(guān)節(jié)球407、固定桿408和鋼針固定組件409。

圖6為本實(shí)用新型主軸裝配示意圖。主軸401兩端有方向相反的內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)，中間有4個(gè)用于穿過(guò)力臂桿的圓孔，主軸401通過(guò)內(nèi)螺紋與左旋螺桿402和右旋螺桿403連接。

圖7為本實(shí)用新型左旋螺桿示意圖。左旋螺桿402的一端為螺桿結(jié)構(gòu)，螺紋方向?yàn)樽笮?，與主軸401連接；另一端為中空的圓柱形結(jié)構(gòu)，圓柱形結(jié)構(gòu)上有用于安裝關(guān)節(jié)球定位銷(xiāo)404的圓孔。右旋螺桿403與左旋螺桿結(jié)構(gòu)完全相同，對(duì)稱(chēng)設(shè)置在主軸的另一端。

圖8為本實(shí)用新型關(guān)節(jié)球定位銷(xiāo)與左旋螺桿裝配示意圖。關(guān)節(jié)球定位銷(xiāo)404兩端為圓柱體結(jié)構(gòu)，中間為直徑稍小的偏心圓柱結(jié)構(gòu)，關(guān)節(jié)球定位銷(xiāo)一端具有內(nèi)六角結(jié)構(gòu)，關(guān)節(jié)球定位銷(xiāo)安裝在左旋螺桿的圓孔中；關(guān)節(jié)球定位銷(xiāo)在右旋螺桿中安裝與左旋螺桿一樣，不再贅述。

圖9為本實(shí)用新型關(guān)節(jié)球定位塊與關(guān)節(jié)球裝配示意圖。關(guān)節(jié)球定位塊405一端為圓柱狀凹面，另一端為球狀凹面；關(guān)節(jié)球407，一端為球體結(jié)構(gòu)，另一端為螺桿結(jié)構(gòu)；關(guān)節(jié)球定位塊405安裝在左旋螺桿402和右旋螺桿403內(nèi)部，圓柱狀凹面貼合關(guān)節(jié)球定位銷(xiāo)404，球狀凹面貼合關(guān)節(jié)球407球體端。

圖10為本實(shí)用新型關(guān)節(jié)球定位蓋與左旋螺桿裝配示意圖。關(guān)節(jié)球定位蓋406為中空的圓柱狀結(jié)構(gòu)，關(guān)節(jié)球定位蓋406上設(shè)有直徑比關(guān)節(jié)球407球體稍小的通孔，用于穿過(guò)關(guān)節(jié)球407螺桿結(jié)構(gòu)端，關(guān)節(jié)球通過(guò)螺桿結(jié)構(gòu)與左旋螺桿402固定；關(guān)節(jié)球定位蓋與右旋螺桿的裝配與左旋螺桿一樣，不再贅述。

圖11為本實(shí)用新型固定桿示意圖。固定桿408為圓柱體結(jié)構(gòu)，一端為內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)，與關(guān)節(jié)球407的螺桿結(jié)構(gòu)連接，鋼針固定組件409安裝在固定桿408上。

圖12為本實(shí)用新型鋼針固定組件示意圖。鋼針固定組件409包括鋼針固定塊A 409-1、鋼針固定塊B 409-2、鋼針固定塊C 409-3、鋼針固定塊D 409-4、副軸409-5、彈簧409-6。圖13為本實(shí)用新型副軸示意圖，副軸409-5的一端為內(nèi)六角結(jié)構(gòu)，另一端為螺桿結(jié)構(gòu)；鋼針固定塊A 409-1帶有內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)與鋼針固定塊B 409-2為一組，安裝在副軸409-5的螺桿一端，鋼針固定塊A 409-1和鋼針固定塊B 409-2組成的圓孔一在使用時(shí)套入固定桿408；鋼針固定塊C 409-3、鋼針固定塊D 409-4為一組，安裝在內(nèi)六角結(jié)構(gòu)一端，組成的圓孔二在使用時(shí)套入帶刻度鋼針300，彈簧409-6套在副軸409-5上，位于鋼針固定塊B 409-2與鋼針固定塊C 409-3之間；當(dāng)副軸409-5旋轉(zhuǎn)時(shí)，副軸的螺桿端通過(guò)螺紋帶動(dòng)鋼針固定塊A向內(nèi)運(yùn)動(dòng)與鋼針固定塊B、鋼針固定塊C 409-3、鋼針固定塊D 409-4互相壓緊，從而同時(shí)達(dá)到固定帶刻度鋼針300和將自身固定在固定桿408上的目的。

當(dāng)骨折斷裂口情況比較復(fù)雜時(shí)，如圖16肱骨1600出現(xiàn)鋸齒交錯(cuò)的情況，醫(yī)生徒手復(fù)位骨折骨骼比較困難，需借助骨骼復(fù)位機(jī)構(gòu)400來(lái)進(jìn)行骨骼復(fù)位；骨骼復(fù)位機(jī)構(gòu)400的使用方法如下：轉(zhuǎn)動(dòng)主軸401，左旋螺桿402和右旋螺桿403往兩邊伸出；旋松關(guān)節(jié)球定位銷(xiāo)404，關(guān)節(jié)球407可在125°的錐形空間內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，旋緊關(guān)節(jié)球定位銷(xiāo)404，可鎖緊關(guān)節(jié)球407的運(yùn)動(dòng)；鋼針固定組件409的鋼針固定塊A 409-1和鋼針固定塊B 409-2可在固定桿408上做軸向滑動(dòng)，用于適應(yīng)不同距離的帶刻度鋼針300，也可繞固定桿做周向360°旋轉(zhuǎn)，鋼針固定塊C 409-3和鋼針固定塊D 409-4可繞副軸409-5做周向360°旋轉(zhuǎn)，用于適應(yīng)骨折同一側(cè)帶刻度鋼針中的兩根帶刻度鋼針的相對(duì)角度；轉(zhuǎn)動(dòng)副軸409-5，由于副軸409-5與鋼針固定塊A 409-1螺接配合，鋼針固定塊A 409-1會(huì)推動(dòng)鋼針固定塊B 409-2向內(nèi)運(yùn)動(dòng)，與鋼針固定塊C 409-3和鋼針固定塊D 409-4互相壓緊，固定帶刻度鋼針300的同時(shí)將自身固定在了固定桿408上。

圖14 為基準(zhǔn)固定板結(jié)構(gòu)示意圖。由于帶刻度鋼針300為金屬材料，在CT掃描時(shí)會(huì)形成嚴(yán)重的金屬偽影，導(dǎo)致建模時(shí)帶刻度鋼針300和靠近帶刻度鋼針300的部位發(fā)生嚴(yán)重變形，影響后期設(shè)計(jì)智能個(gè)性化外骨骼100及骨折復(fù)位的精度，所以需要借助基準(zhǔn)固定板1400來(lái)去除金屬偽影的影響?；鶞?zhǔn)固定板1400，為長(zhǎng)方體形狀，中間有用于穿過(guò)鋼針300的兩個(gè)置針孔1401，置針孔1401側(cè)面有用于固定帶刻度鋼針300的緊定孔，其置針孔間距有20mm-100mm等多種規(guī)格，適用不同間距的帶刻度鋼針300；基準(zhǔn)固定板1400的緊定孔一側(cè)具有半圓形的基準(zhǔn)面1402，基準(zhǔn)固定板兩側(cè)均設(shè)有通過(guò)置針孔圓心的基準(zhǔn)槽1403。

基準(zhǔn)固定板1400，所用材料為ABS，CT掃描時(shí)不會(huì)形成偽影。

使用基準(zhǔn)固定板1400的好處有：①去除帶刻度鋼針偽影對(duì)3D重建的影響：②輔助醫(yī)生對(duì)骨折部位的置針；③手術(shù)治療前初步固定骨折部位，減輕病人痛苦。

本實(shí)用新型的智能個(gè)性化外骨骼裝置的操作步驟如下：

一、骨折區(qū)域置入帶刻度鋼針：

1.利用C臂機(jī)或者其他手術(shù)定位導(dǎo)航設(shè)備，將帶刻度鋼針置入骨折區(qū)域，現(xiàn)以無(wú)創(chuàng)式實(shí)時(shí)手術(shù)定位導(dǎo)航設(shè)備（專(zhuān)利號(hào)2013105159221.0）為例說(shuō)明，使設(shè)備的激光點(diǎn)指向第一個(gè)置針點(diǎn)，將第一根帶刻度鋼針300-1精確置入骨折區(qū)域骨骼中心；

2.調(diào)整激光點(diǎn)指向第二個(gè)預(yù)設(shè)置針點(diǎn)，選取尺寸合適的第一塊基準(zhǔn)固定板1400-1套入步驟1置入的帶刻度鋼針300-1上，旋轉(zhuǎn)基準(zhǔn)固定板1400-1，并使激光點(diǎn)落在基準(zhǔn)固定板1400-1基準(zhǔn)槽1403的中心線上，此時(shí)基準(zhǔn)固定板1400-1的置針孔1401對(duì)應(yīng)的位置為真正的置針點(diǎn)，固定基準(zhǔn)固定板1400-1，記錄基準(zhǔn)固定板1400-1在第一根帶刻度鋼針300-1上的刻度；

3.通過(guò)基準(zhǔn)固定板1400-1的置針孔置入第二根帶刻度鋼針300-2；

4.重復(fù)步驟2-3，安裝第二塊基準(zhǔn)固定板1400-2、置入第三根帶刻度鋼針300-3并記錄刻度；

5. 重復(fù)步驟2-3，安裝第三塊基準(zhǔn)固定板1400-3、置入第四根帶刻度鋼針300-4并記錄刻度。

二、3D重建骨折區(qū)域及帶刻度鋼針的精確定位：

a.對(duì)置入帶刻度鋼針300的骨折區(qū)域進(jìn)行CT掃描，掃描后的文件導(dǎo)入三維重建軟件，對(duì)骨折區(qū)域圖像切割、三維重建，所用軟件可為Mimics等常用的三維重建軟件；

b.在重建的骨折模型的基礎(chǔ)上，切除帶刻度鋼針300及附近受到偽影影響的部分，保留基準(zhǔn)固定板1400的基準(zhǔn)面1402；

c.根據(jù)步驟2-5記錄的刻度，將4根帶刻度鋼針300和3塊基準(zhǔn)固定板1400的3D模型在計(jì)算機(jī)中相模擬安裝，此3D模型與實(shí)際帶刻度鋼針300和基準(zhǔn)固定板1400尺寸一致；

d.將相對(duì)位置配合好的帶刻度鋼針300和基準(zhǔn)固定板1400導(dǎo)入到骨折部位的3D模型中，使基準(zhǔn)固定板1400的3D模型的基準(zhǔn)面1402和掃描重建而形成的基準(zhǔn)固定板1402的基準(zhǔn)面重合，來(lái)代替步驟b中切除的部分，獲得帶刻度鋼針300的精確位置。

三、設(shè)計(jì)及3D打印智能個(gè)性化外骨骼：

①.將三維重建后的模型文件導(dǎo)入虛擬復(fù)位軟件，如SolidWorks等常用軟件，對(duì)重建的三維骨折模型進(jìn)行虛擬復(fù)位；

②.在虛擬復(fù)位軟件中為虛擬復(fù)位后的三維模型設(shè)計(jì)主骨骼基體101、輔骨骼基體I102-1和輔骨骼基體II102-2；

③.記錄復(fù)位后帶刻度鋼針300相對(duì)于主骨骼基體101的軸向位置；

④.將虛擬復(fù)位軟件中設(shè)計(jì)好的主骨骼基體101、輔骨骼基體I102-1和輔骨骼基體II102-2模型導(dǎo)出為通用格式文件，運(yùn)用3D打印技術(shù)打印主骨骼基體101、輔骨骼基體I102-1和輔骨骼基體II102-2，3D打印技術(shù)現(xiàn)已非常成熟，為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。

四、外骨骼安裝：

I. 拆除基準(zhǔn)固定板，將主骨骼基體101安裝在病患相應(yīng)部位，帶刻度鋼針300從主骨骼基體101的定位孔103中穿出、再依次安裝輔骨骼基體I102-1、輔骨骼基體II102-2，并通過(guò)骨骼基體螺紋孔106互相固定；

II.在帶刻度鋼針300上套入定位塊104，此時(shí)定位塊104應(yīng)無(wú)法正確落入智能個(gè)性化外骨骼100的定位孔103中，如圖17所示；

III.將骨骼復(fù)位機(jī)構(gòu)400固定在帶刻度鋼針300上，轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)球定位銷(xiāo)404鎖死關(guān)節(jié)球407，轉(zhuǎn)動(dòng)副軸鎖緊帶刻度鋼針300和固定桿408；

IV.轉(zhuǎn)動(dòng)骨骼復(fù)位機(jī)構(gòu)400的主軸401（若受力比較大，可用加力桿穿過(guò)主軸中間的圓孔來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)），左旋螺桿302和右旋螺桿303往兩邊伸出，將骨折的斷骨部位交錯(cuò)部分分開(kāi)；

V.轉(zhuǎn)動(dòng)其中一個(gè)關(guān)節(jié)球定位銷(xiāo)404，松開(kāi)關(guān)節(jié)球407，手動(dòng)大致調(diào)整骨折部位，使斷骨部位不再交錯(cuò)；

VI.繼續(xù)調(diào)整骨骼復(fù)位機(jī)構(gòu)400，使定位塊104能正確安落入定位孔304中，如圖18所示，卸下骨骼復(fù)位機(jī)構(gòu)400；

VII.根據(jù)步驟③確定的帶刻度鋼針300與主骨骼基體101的軸向位置，調(diào)整帶刻度鋼針300的深淺，轉(zhuǎn)動(dòng)定位塊104，使定位塊螺紋孔104-2與定位孔螺紋孔105對(duì)準(zhǔn)，旋入螺釘，固定帶刻度鋼針300，完成骨骼復(fù)位及固定。

本實(shí)用新型以保留內(nèi)、外固定優(yōu)點(diǎn)，去除內(nèi)、外固定缺點(diǎn)為目的設(shè)計(jì)。本實(shí)用新型的外骨骼通過(guò)3D打印實(shí)現(xiàn)，外骨骼的設(shè)計(jì)則牽涉到精確置釘、CT薄層掃描、計(jì)算機(jī)虛擬復(fù)位、生物力學(xué)設(shè)計(jì)等一系列技術(shù)，是一種用于骨折治療的智能個(gè)性化定制式解決方案?？梢詫?shí)現(xiàn)微創(chuàng)、精確復(fù)位、堅(jiān)強(qiáng)固定、早期恢復(fù)肢體功能的目的。

本實(shí)用新型能促進(jìn)3D打印技術(shù)在醫(yī)療臨床的有效應(yīng)用，有望逐步取代各類(lèi)內(nèi)植物，滿足臨床個(gè)性化、精準(zhǔn)化、微創(chuàng)化、遠(yuǎn)程化的需求，推動(dòng)骨外科領(lǐng)域發(fā)生質(zhì)變，并推進(jìn)3D打印等行業(yè)迅速成長(zhǎng)。

本實(shí)用新型已參照其特定的實(shí)施例作了描述，但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本實(shí)用新型的精神和范圍。因此，說(shuō)明書(shū)和附圖應(yīng)被認(rèn)為是說(shuō)明性的而非限制性的，凡是本實(shí)用新型的簡(jiǎn)單變形或等效變換，應(yīng)認(rèn)為落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。