CN102525692B - 髋臼假体植入角度瞄准仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种髋臼假体植入角度瞄准仪，包括锐角为α的直角梯形体、夹角为β的第一角度尺、夹角为γ的第二角度尺、水平仪和导向杆，其中75°≤α≤80°，40°≤β≤45°，且β+γ=90°；所述直角梯形体的斜腰面位于顶部，与斜腰面相对的直角面位于底部，另外两个直角面位于左、右两侧，水平仪放在斜腰面上，直角梯形体的底部放在导向杆上，直角梯形体的前、后侧面分别设有滑槽，第一角度尺和第二角度尺的一侧分别位于前、后侧面的滑槽内并可沿滑槽移动。本发明解决了手术操作者凭借经验及根据局部解剖标志植入的定位准确度不高、误差较大的问题；本发明具有操作简单，经济适用，能够广泛应用于医用领域，能够更好的满足临床需求。

Description

髋臼假体植入角度瞄准仪

技术领域

本发明涉及一种骨外科手术器械，尤其涉及一种髋臼假体植入角度瞄准仪。

背景技术

髋关节是人体最大、最稳定的关节之一，是典型的球臼关节。髋关节既具有良好的内在稳定性，也具有灵活的活动性。目前随着骨科学、材料学和麻醉学等相关学科的发展，人工全髋关节置换术（total hip arthroplasty, THA）已经成为多种髋关节疾病的标准治疗方法并且证明长期疗效优良。研究表明全髋关节置换的成功与否与髋臼植入角度密切相关。髋臼假体植入角度异常预示着会出现髋部疼痛、髋关节脱位或半脱位、髋关节不稳、聚乙烯内衬磨损加速及假体松动等并发症。因此研究如何将髋臼假体安放在理想位置是重要的临床问题。

正常成年人髋臼位于骨盆髋骨外侧面中央，呈半球形深凹窝，直径约30~50 mm，由髂骨体、坐骨体和耻骨体组成，与股骨头相关节，面向前、外、下方。髋臼表面覆盖厚约2 mm 的透明关节软骨，呈半月形分布。髋臼存在两个重要的角度：外展角和前倾角。外展角是身体纵向轴和髋臼中心轴之间的夹角。髋臼前倾角是髋臼开口面与矢状面形成的夹角。

脱位是THA术后最常见的并发症之一, 初次全髋关节置换术后脱位的发生率为1% ～3% , 而翻修手术后的脱位率则可高达5% ～20%；普遍认为脱位主要分为体位性脱位即由于患肢活动超过安全范围所致、髋关节周围软组织不平衡引起的脱位、假体位置安放不良、软组织不平衡和假体位置不良同时存在引起的脱位。研究表明髋臼假体位置不良和脱位风险之间存在直接相关关系。

髋臼前倾角、外展角是全髋关节置换术中髋臼假体安置最重要的位相参数。目前外展角、前倾角有三种不同的概念，其角度可以通过解剖学、影像学以及在手术中直接观察进行评估测量获得，即为：解剖外展角、前倾角；放射外展角、前倾角；手术外展角、前倾角。

在正常髋关节的解剖学研究中,髋臼面和水平面之间角度被认为是髋臼的倾斜角，这个角等于髋臼轴和纵轴之间的夹角，也就是解剖外展角（Anatomical inclination )。当从头尾方向投射时，髋臼轴和冠状面在水平面上所形成的夹角即为解剖前倾角，这个相当于髋臼沿着肢体纵轴内旋所得，（Anatomical anteversion)。解剖学定义的外展角和前倾角经常是指定的为真正的外展角和前倾角。

髋臼假体角度可以通过术后髋关节前后位X片上不透X 线的标志物进行测量，倾斜角就是髋臼假体杯面和水平轴之间的夹角，也就是髋臼轴和身体纵轴投射到冠状面上形成的夹角，即放射外展角（Radiographic inclination)；放射前倾角(Radiographic anteversion)也就是影像学上髋臼轴和冠状面之间的夹角。

手术前倾角（Operative anteversion）是髋臼轴投射到矢状面后与肢体纵轴之间的夹角。髋臼轴和矢状面之间的夹角，即手术外展角（Operative inclination）。

目前比较一致认同的髋臼假体位相参数安全范围是髋臼假体放射前倾角10-15°、手术外展角40-45°。总之，外展角过大，股骨头上方包容少，关节不稳定，内收、内旋受限，内收时易脱位；外展角过小，对股骨头上方的包容大，会出现屈曲、外展受限，且随着下肢的屈曲, 臼杯前倾角度减幅增大，臼杯由前倾向后倾变化，内旋也受限，如继续屈曲,易出现股骨颈与臼杯边缘的碰撞,引起脱位。而前倾角能使外展角在屈髋活动时递变比较缓慢，保证了髋臼对股骨头较好的覆盖，但当过大时则后伸受限，易产生头臼间的撞击，导致前脱位。过小时则屈曲受限，易后脱位。我们根据临床研究认为手术外展角在42°、放射前倾角12°时，髋臼假体对股骨头的覆盖最好，与股骨头的接触较广，应力分布均匀，关节稳定，脱位率最低。

目前全髋置换手术中髋臼假体植入方法主要分为传统人工植入法、髋臼局部形态参照法和导航下植入法。

传统人工植入法依据器械商提供的髋臼假体导向杆定位，设定病人为标准侧卧位或仰卧位，以手术外展角40-45°，放射前倾角10-15°方向植入，同时术者可根据髋臼缘形态和临床经验调整，优点是操作方便，缺点是有时髋臼角度不够准确，不准确的原因与医生的操作经验不足、病人体位不确定有关。人体骨盆在前后位存在一定的倾斜，称为骨盆的倾斜角，即岬角和耻骨上缘的连线与水平面间角度。骨盆倾斜角的变化可致臼杯的前倾角随之变化，由此看出传统人工植入法准确度不高，不是一个十分可靠的方法。

髋臼局部形态参照法是根据髋臼局部可供使用的解剖标记来作为参照，进行臼杯植入的方法。常用的髋臼局部形态参照法主要有两种：髋臼横韧带定向法和髋臼周围骨性标记定向法。髋臼横韧带定向法：定向时,臼杯的下缘应该处于横韧带水平, 深度不低于横韧带, 而横韧带的走向代表该患者髋臼的自然前倾角度, 由此可以确定髋臼假体的位置、外展角及前倾角；髋臼周围骨性标记定向法：术中骨盆有三个骨性标志，髋臼- 坐骨结节间沟的最低点, 术中沿坐骨剥离即可显露；第二点位于耻骨上支的外侧, 髂耻隆起与耻骨支的交汇处, 该点距离臼缘约5 mm，术中可以直视；取髋臼缘的最高点。通过三点构成平面, 就可以确定髋臼假体的方向与位置。

传统人工植入方法和髋臼局部形态参照法多依赖于术者的临床经验和局部解剖标志，存在着一定的误差，随着科学技术的发展，导航技术已得到广泛的应用。已有研究表明通过导航技术植入的臼杯比医生凭借丰富经验及根据局部解剖标志植入的定位精确得多，而且不需要术前、术后透视，减少辐射量、时间及精力。

导航下植入：通过机械导航，获得髋臼立体结构图像，引导臼杯植入，并与传统人工植入法比较，导航技术可获得更为精准的臼杯植入，同时可通过髂前上棘和耻骨结节来均化骨盆平面作为臼杯植入的参考平面。虽然导航下植入能精确的植入假体，但也须认识到导航下植入存在不足之处：费用昂贵，操作复杂, 具有很高的专业性，不正确的导航信息会加大手术的风险, 甚至导致手术失败；目前导航下植入的系统较为昂贵，国内只有为数不多的医院配备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种简单、经济实用、定位精确的髋臼假体植入角度瞄准仪。

本发明的技术方案如下：

一种髋臼假体植入角度瞄准仪，包括锐角为α的直角梯形体、夹角为β的第一角度尺、夹角为γ的第二角度尺、水平仪和导向杆，其中75°≤α≤80°， 40°≤β≤45°，且β+γ =90°；所述直角梯形体的斜腰面位于顶部，与斜腰面相对的直角面位于底部，另外两个直角面位于斜腰面的左、右两侧，水平仪放在斜腰面上，直角梯形体的底部放在导向杆上，直角梯形体的前、后侧面分别设有滑槽，第一角度尺和第二角度尺位于前、后侧面的滑槽中并可沿滑槽移动。

根据临床研究认为手术外展角在42°、放射前倾角12°时，髋臼假体对股骨头的覆盖最好，与股骨头的接触较广，应力分布均匀，关节稳定，脱位率最低；

作为改进，所述α为78°，β为42°。

使用时，为了使斜腰面上的水平仪不发生移动，作为改进，在直角梯形体的斜腰面上设置第一凹槽，水平仪放在第一凹槽中。

为了使用时的操作方便，定位更加准确，所述滑槽设在前、后侧面的底部，并且两个侧面上的滑槽平行。

作为改进，将水平仪与直角梯形体连接，使用时水平仪与直角梯形体不容易发生偏移，提高定位的准确性。

作为改进，将导向杆与直角梯形体连接；定位时避免了导向杆与直角梯形体发生运动而导致定位不精确。

为了增加定位的精确性，减少导向杆与直角梯形体的滑动 ，直角梯形体的底部设有第二凹槽，导向杆设于第二凹槽内。

为了使用时便于抓握直角梯形体， 将直角梯形体设为中空结构。

本发明的α、β、γ具体值为，所述的α值为90°减去手术中所需的放射前倾角，β为手术中的手术外展角，γ为90°减去手术中的手术外展角；当手术中的放射前倾角为12°、手术外展角为42°时，α为78°，β为42°，γ为48°。

本发明先对直角梯形体的各个面进行说明：本发明假设手术时，需要置换的髋臼放在左侧，则直角梯形体的斜腰面位于顶部，与斜腰面相对的直角面位于底部，与斜腰面成 α角的直角面为“左侧面”，与斜腰面连接的另一个直角面为“右侧面”。

本发明的使用方法为：使用前，先将水平仪放置在直角梯形体斜腰面上的第一凹槽中，第一角度尺放在后侧面的滑槽中，第二角度尺放在前侧面的滑槽中，放置时，角度尺的顶点位于直角梯形体的左侧；直角梯形体底部的第二凹槽放在导向杆上。手术时，病人为标准仰卧位，术前先用水平仪将手术床调平，使得骨盆在一个固定的平面；术中髋臼打磨时，将髋臼导向定位锉套在组装完成的瞄准仪中导向杆的左端，瞄准定位时，导向杆与髋臼轴平行，第二角度尺未插入滑槽的一侧与手术床垂直，由于β+γ =90°，第一度尺未插入滑槽的一侧正好与身体纵轴平行并且与骨盆矢状面垂直，则此时的β即为手术外展角；当直角梯形体斜槽面上的水平仪显示水平时，由于手术床的面相当于冠状面，则此时手术床的面与导向杆的夹角即为放射前倾角90°-α；此时手术操作人员可将导向定位锉以手术外展角为β、放射前倾角为90°-α进行髋臼打磨，整个过程根据术中情况进行导向的微调，打磨后，在植入臼杯时再次在进行导向，并完成臼杯植入。

采用该装置在术中对髋臼打磨和臼杯植入进行定位，解决了手术操作者凭借经验及根据局部解剖标志植入的定位准确度不高、误差较大的问题；和导航下植入的导航系统相比，本发明具有操作简单，经济适用，能够广泛应用于医用领域中，能够更好的满足临床需求。

附图说明

图1为直角梯形体的结构示意图；

图2为图1的立体图；

图3为β角度尺结构示意图；

图4为γ角度尺结构示意图；

图5为本发明的使用状态图。

其中：A为髋臼,1为直角梯形体，2为第一凹槽，3-1为第一滑槽；3-2为第二滑槽，4为第二凹槽，5为第一角度尺，6为第二角度尺，7为水平仪，8为导向杆，9为导向定位锉。

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本发明。

参见图1至图5，本发明包括锐角为α的直角梯形体1、夹角为β的第一角度尺5、夹角为γ的第二角度尺6、水平仪7和导向杆8，为了便于对直角梯形体1进行抓握将其设置为中空结构；手术时，假设需要置换的髋臼放在左侧，直角梯形体1的斜腰面位于顶部，与斜腰面相对的直角面位于底部，与斜腰面成 α角的直角面为左侧面，与斜腰面连接的另一个直角面放在右侧面；斜腰面上设有第一凹槽2，水平仪7放在第一凹槽2中，第一凹槽2的形状与水平仪7的形状相匹配，优选的第一凹槽2为矩形槽，水平仪可通过常规的连接件与直角梯形体连接；直角梯形体的底部设有用于放置导向杆8的第二凹槽4，第二凹槽4的形状与导向杆8相匹配，导向杆8也可以采用常规的连接件与直角梯形体连接；直角梯形体1的前、后侧面分别设有第一滑槽3-1和第二滑槽3-2，第一滑槽3-1和第二滑槽3-2平行，第一角度尺5放在后侧面的第二滑槽3-2中，第二角度尺6放在设在前侧面的第一滑槽3-1中，两个角度尺均可沿滑槽移动。

本发明所说的连接件可以是螺钉、固定夹等，所需连接件的个数依实际情况而定。

其中α、β、γ的角度关系需满足： 75°≤α≤80°， 40°≤β≤45°，β+γ =90°， 优选的α为78°，β为42°，所述的α值为90°减去手术中所需的放射前倾角，β为手术中的手术外展角，γ为90°减去手术中的手术外展角；当手术中的放射前倾角为12°、手术外展角为42°时，γ为48°。

本发明的使用方法为：使用前，先将水平仪放置在直角梯形体斜腰面上的第一凹槽中，第一角度尺放在后侧面的滑槽中，第二角度尺放在前侧面的滑槽中，放置时，角度尺的顶点位于直角梯形体的左侧；直角梯形体底部的第二凹槽放在导向杆上。手术时，病人为标准仰卧位，术前先用水平仪将手术床调平，使得骨盆在一个固定的平面；术中髋臼A打磨时，将髋臼导向定位锉套在组装完成的定位仪中导向杆的左端，瞄准定位时，导向杆与髋臼轴平行，第二角度尺未插入滑槽的一侧与手术床垂直，由于β+γ =90°，第一度尺未插入滑槽的一侧正好与身体纵轴平行并且与骨盆矢状面垂直（手术外展角指髋臼轴与矢状面之间的夹角），则此时的β即为手术外展角；当直角梯形体斜槽面上的水平仪显示水平时，由于手术床的面相当于冠状面，则此时手术床的面与导向杆的夹角即为放射前倾角90°-α；此时手术操作人员可将导向定位锉以手术外展角为β、放射前倾角为90°-α进行髋臼打磨，整个过程根据术中情况进行导向的微调，打磨后，在植入臼杯时再次在进行导向，并完成臼杯植入。

Claims (7)

1.一种髋臼假体植入角度瞄准仪，其特征在于包括锐角为α的直角梯形体、夹角为β的第一角度尺、夹角为γ的第二角度尺、水平仪和导向杆，其中75°≤α≤80°，40°≤β≤45°，且β+γ=90°；所述直角梯形体的斜腰面位于顶部，与斜腰面相对的直角面位于底部，另外两个直角面位于斜腰面的左、右两侧，水平仪放在斜腰面上，直角梯形体的底部放在导向杆上，直角梯形体的前、后侧面分别设有滑槽，两个侧面上的滑槽平行，第一角度尺和第二角度尺位于前、后侧面的滑槽中并可沿滑槽移动。

2.根据权利要求1所述的髋臼假体植入角度瞄准仪，其特征在于所述α为78°，β为42°。

3.根据权利要求1所述的髋臼假体植入角度瞄准仪，其特征在于所述斜腰面上设有第一凹槽，水平仪设于第一凹槽中。

4.根据权利要求1所述的髋臼假体植入角度瞄准仪，其特征在于所述滑槽设在前、后侧面的底部。

5.根据权利要求4所述的髋臼假体植入角度瞄准仪，其特征在于所述的导向杆与直角梯形体连接。

6.根据权利要求3所述的髋臼假体植入角度瞄准仪，其特征在于直角梯形体的底部设有第二凹槽，导向杆设于第二凹槽内。

7.根据权利要求1所述的髋臼假体植入角度瞄准仪，其特征在于所述直角梯形体为中空结构。

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