基于3d打印的腦出血微創(chuàng)手術(shù)用引導支架及其制備方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及制備腦出血手術(shù)器械，特別涉及一種基于3D打印的腦出血微創(chuàng)手術(shù)用引導支架及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]腦出血具有較高的致殘致死率。腦出血的愈合與出血部位、出血量及搶救時間密切相關，腦出血部位常發(fā)生在顱內(nèi)重要核團分布區(qū)域，并且這些區(qū)域與外周的四肢骨組織、顱面部肌肉組織及消化內(nèi)臟組織截然不同，它們不但有重要的神經(jīng)纖維束穿過，同時有支配功能區(qū)的密網(wǎng)血管團走過，手術(shù)難度極大，對手術(shù)的精準要求極高。
[0003]隨著微侵襲技術(shù)的發(fā)展，錐顱血腫穿刺結(jié)合尿激酶引流術(shù)在腦出血治療上應用越來越多，該療法有簡便易行、安全、可靠、經(jīng)濟、實用、效果好等優(yōu)點，但術(shù)前CT定位的誤差，術(shù)中手術(shù)者的經(jīng)驗差別，病人個體差異均可引起穿刺距離、方向等出現(xiàn)偏差，導致穿刺失敗，基于此，如何更精準的定位實行手術(shù)是非常重要的。目前術(shù)中CT定位、計算機輔助導航、手術(shù)機器人輔助等輔助定位系統(tǒng)是臨床上較常見的手術(shù)定位系統(tǒng)，其中術(shù)中CT定位在多數(shù)醫(yī)院比較普及，設備價格便宜，但術(shù)中操作不靈活，并且有射線輻射；計算機輔助導航雖然定位精確，術(shù)中可提供實時的圖像支持，但價格昂貴，需要安裝定位裝置；手術(shù)機器人是最新的術(shù)中定位手段，它克服了人手抖動定位精確，但價格極其昂貴，較難普及。
[0004]顱面部是人類變化最大的器官區(qū)域之一，任何“標準”化的模型都難以完美貼合，同時由于面部表情肌運動常常導致顱面部外貌因時間不同而不一致，這些特征與骨組織截然不同，導致構(gòu)建出適合患者顱面部特征的個性化模型定制非常麻煩，而3D打印技術(shù)是當今最熱門的材料成型研究方向之一，其是通過影像技術(shù)資料的輔助，應用計算機輔助設計技術(shù)虛擬出待構(gòu)建體的三維結(jié)構(gòu)，然后利用相應的材料，逐層創(chuàng)建出實體的一種組織工程學技術(shù)。因而通過獲取患者影像學資料，通過挑選患者顱面部突起的相對“不動點”，如額、眉間、眼眶、鼻、外耳道、外眥或乳突等部位作為目標區(qū)域，通過結(jié)合3D打印技術(shù)制作可精準引導腦出血微創(chuàng)手術(shù)用支架導航系統(tǒng)，具有高精度、構(gòu)建速度快，可實現(xiàn)按需制造等優(yōu)勢因個性化、精準化、遠程化等優(yōu)點，特別適合于醫(yī)學領域的應用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)不足、費用高或準確度差問題，提出了一種基于3D打印的腦出血微創(chuàng)手術(shù)用引導支架，以及其制備方法。
[0006]本發(fā)明完整的技術(shù)方案包括:
[0007]—種腦出血微創(chuàng)手術(shù)用引導支架，包括底座和末端指向目標血腫的空心非閉環(huán)引導穿刺通道，其特征在于，所述的底座密切結(jié)合患者顱面部輪廓。
[0008]所述底座與患者顱面部密切貼合的部位包括:額、眉間、眼眶、鼻、外耳道、外眥或乳突中的一個或多個。
[0009]所述底座厚度約2_3mm，面積為20cm2-60cm2。
[0010]所述空心非閉環(huán)引導穿刺通道長度約3-4cm，直徑為6mm。
[0011]所述穿刺通道避開額竇、氣房、顱內(nèi)常見血管走行部位及功能區(qū)，通道指向目標血腫正中心。
[0012]以上所述的腦出血微創(chuàng)手術(shù)用引導支架在腦出血微創(chuàng)手術(shù)中的應用。
[0013]以上所述的腦出血微創(chuàng)手術(shù)用引導支架的制備方法，其特征在于，包括如下步驟:
[0014]步驟一、利用影像設備對腦出血患者頭顱經(jīng)行薄層掃描，獲取患者頭顱影像文件數(shù)據(jù)；
[0015]步驟二、通過3D逆向工程軟件對所獲的數(shù)據(jù)進行處理，分選出患者顱面部輪廓及需要清除的目標血腫；
[0016]步驟三、利用3D設計軟件構(gòu)建密切貼合患者顱面部相對不動區(qū)域輪廓的三維模型，模型上設計空心非閉環(huán)引導穿刺通道支架模型；
[0017]步驟四、調(diào)整該穿刺通道方向，避開額竇、氣房、顱內(nèi)常見血管走行部位及功能區(qū)，通道指向目標血腫正中心，
[0018]步驟五、調(diào)整密切覆蓋顱面部模型的底座大小及非閉環(huán)引導穿刺通道長度，輸出文件。
[0019]步驟六、將輸出的文件導入3D打印機，得到此患者腦出血微創(chuàng)手術(shù)用精準引導支架。
[0020]所述的影像設備為CT或MRI，所述的患者頭顱影像文件數(shù)據(jù)格式為DIC0M。
[0021]步驟二中所述3D逆向工程軟件為mimics軟件，步驟三至步驟五中所述3D設計軟件為3-matic軟件，所述的文件為STL格式。
[0022]所述的步驟六中，以聚乳酸或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物做為3D打印的原料。
[0023]本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點在于:
[0024]1.精準:用本發(fā)明的方法構(gòu)建的個性化腦出血手術(shù)用精準引導支架是完全根據(jù)患者頭顱掃描重建的三維數(shù)據(jù)而設計的，支架的底座與患者顱面部完美貼合，為克服患者顱面部表情肌收縮帶來的輪廓的改變，我們通過手動挑選顱面部的相對不動點作為貼合區(qū)域，并以此區(qū)域構(gòu)建底座；而一體的引導裝置末端方向指向目標血腫正中心，以此通道穿刺管進入能直達血腫。
[0025]2.安全:通過本支架的穿刺通道，引流管進入能直達血腫，避免插入額竇、氣房、顱內(nèi)常見血管走行部位及功能區(qū)，最大程度減少穿刺的傷害，同時本支架為腦外貼合支架，不會進入煩內(nèi)，能有效避免煩內(nèi)感染及材料污染。
[0026]3.高效:用本發(fā)明的方法構(gòu)建的個性化腦出血手術(shù)用引導支架科直達血腫，不必通過傳統(tǒng)的三角測量體表定位等方法來定位血腫，從而達到縮短手術(shù)時間，減輕患者術(shù)中痛苦；同時，采用本發(fā)明的引導支架，手術(shù)切口只需6_左右大小，有利于患者預后。
[0027]4.操作簡單:本發(fā)明研究方法去除繁瑣的計算公式，通過立體圖像直視操作，不用換算，便于上手。
[0028]5.低成本:本發(fā)明研究的方法所打印的區(qū)域為局部貼合顱面部相對不動點區(qū)域，將打印物體大小縮小在20cm2到60cm2內(nèi)，厚度約2_3mm，非閉環(huán)引導