一種基于3d體表導(dǎo)航的立體定向穿刺裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種立體定向穿刺裝置，具體是一種基于3D體表導(dǎo)航的立體定向穿刺裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]立體定向外科是現(xiàn)代神經(jīng)外科的一個重要分支，目前發(fā)展已有近百年歷史，其核心問題是通過間接手段來精確確定手術(shù)靶點(diǎn)的位置及范圍，從而對所確定的手術(shù)靶點(diǎn)進(jìn)行非直視手術(shù)。立體定向技術(shù)是應(yīng)用立體幾何學(xué)坐標(biāo)原理建立腦坐標(biāo)系，先求出腦部靶結(jié)構(gòu)(靶點(diǎn))在顱腔內(nèi)的坐標(biāo)，定出它的精確位置，再用立體定向器械(即穿刺系統(tǒng))，將立體定向手術(shù)專用醫(yī)療器械與裝置(如活檢針、微電極和毀損針等)導(dǎo)入靶點(diǎn)，對靶點(diǎn)進(jìn)行外科處理，以達(dá)到診斷或治療疾病的目的。
[0003]與立體定向技術(shù)配套的是立體定向手術(shù)計(jì)劃系統(tǒng)(treatment planning system，TPS)。立體定向手術(shù)計(jì)劃系統(tǒng)是一種先進(jìn)的神經(jīng)外科圖像融合計(jì)劃系統(tǒng)，計(jì)劃系統(tǒng)將CT或MRI等圖像作為源圖像，經(jīng)過影像學(xué)處理后，進(jìn)行三維重建，并根據(jù)手術(shù)需要確定靶區(qū)范圍和靶點(diǎn)，設(shè)計(jì)合適的手術(shù)路徑，確定穿刺體表位置。
[0004]目前立體定向手術(shù)臨床應(yīng)用較為廣泛的包括:有框架立體定向系統(tǒng)和無框架立體定向系統(tǒng)。有框架立體定向系統(tǒng)必須借助于人為在頭顱外安裝的一個框架，來建立三維空間坐標(biāo)體系，再通過掃描獲得帶有框架坐標(biāo)參數(shù)標(biāo)記的病人顱腦CT或MRI圖像，依據(jù)立體定向圖譜來確定靶點(diǎn)定位與穿刺，但框架的應(yīng)用限制了手術(shù)的方便性與靈活性，容易出現(xiàn)手術(shù)死角，同時患者也需要忍受框架帶來的痛苦及恐懼心理。而無框架立體定向系統(tǒng)中沒有框架，采用先進(jìn)的導(dǎo)航技術(shù)和醫(yī)用智能機(jī)械臂可實(shí)現(xiàn)靶點(diǎn)的靈活定位，但是定向系統(tǒng)龐大，操作復(fù)雜，價格昂貴，對于術(shù)中病人頭部位置移動帶來的定位誤差也無法消除。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于3D體表導(dǎo)航的立體定向穿刺裝置，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:
[0007]一種基于3D體表導(dǎo)航的立體定向穿刺裝置，包括穿刺定位膜、體表導(dǎo)航膜、點(diǎn)錨、下弧形環(huán)、立體定向穿刺針和上弧形，所述體表導(dǎo)航膜的形狀與體表特征曲面的展開形狀相吻合，所述體表導(dǎo)航膜的上表面中心孔處設(shè)有穿刺定位膜，且穿刺定位膜的中心位置設(shè)有穿刺點(diǎn)，所述體表導(dǎo)航膜的上方通過點(diǎn)錨固定有下弧形環(huán)和上弧形環(huán)，下弧形環(huán)和上弧形環(huán)交錯設(shè)置，且下弧形環(huán)和上弧形環(huán)的中間段上分別設(shè)有上沿孔B和上沿孔A。
[0008]作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案:所述穿刺定位膜與體表導(dǎo)航膜通過邊緣齒定位連接。
[0009]作為本實(shí)用新型再進(jìn)一步的方案:所述體表導(dǎo)航膜用醫(yī)用膠粘貼于頭皮。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0011]1、與框架立體定向系統(tǒng)相比，本實(shí)用基于體表3D導(dǎo)航，穿刺系統(tǒng)無框架，其固定方式對病人的創(chuàng)傷小，手術(shù)方便靈活沒有死角，病人不需要忍受很大的痛苦與恐懼心理。
[0012]2、與無框架立體定位系統(tǒng)相比，本發(fā)明機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)小巧，操作簡單，穿刺系統(tǒng)直接附于頭顱表面，其定位精度不受病人的移動影響。
[0013]3、手術(shù)效率高，直接利用CT或MRI圖像重建后的圖像進(jìn)行簡單操作即可完成本穿刺系統(tǒng)的建模，再引入先進(jìn)3D打印技術(shù)可即時完成制作，再配合手術(shù)計(jì)劃系統(tǒng)(TPS)即可進(jìn)行手術(shù)。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實(shí)用的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為穿刺定位膜和體表導(dǎo)航膜的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3為體表特征曲面獲取基準(zhǔn)圖。
[0017]圖4為本實(shí)用應(yīng)用的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖5為本實(shí)用操作方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0020]請參閱圖1?3，本實(shí)用新型實(shí)施例中，一種基于3D體表導(dǎo)航的立體定向穿刺裝置，包括穿刺定位膜3、體表導(dǎo)航膜4、點(diǎn)錨5、下弧形環(huán)6、立體定向穿刺針7、上弧形8，所述體表導(dǎo)航膜4的上表面中心孔處設(shè)有穿刺定位膜3，且穿刺定位膜3的中心位置設(shè)有穿刺點(diǎn)9，通過穿刺定位膜3與體表導(dǎo)航膜4確定了立體定向穿刺針7的穿刺點(diǎn)9的位置，所述體表導(dǎo)航膜4的上方通過點(diǎn)錨5固定有下弧形環(huán)6和上弧形環(huán)8，下弧形環(huán)6和上弧形環(huán)8交錯設(shè)置，且下弧形環(huán)6和上弧形環(huán)8的中間段上分別設(shè)有上沿孔B12和上沿孔All，以便于立體定向穿刺針7從上沿孔B12和上沿孔All處進(jìn)入穿刺點(diǎn)9，下弧形環(huán)6和上弧形環(huán)8確保了立體定向穿刺針7穿刺的軌跡。
[0021]所述穿刺定位膜3和體表導(dǎo)航膜4的結(jié)構(gòu)根據(jù)病人頭顱模型I的體表特征曲面2進(jìn)行三維建模獲得，從而使得其更加吻合每個患者的頭部狀況。
[0022]所述體表特征曲面2利用CT或MRI圖像信息進(jìn)行三位重建工作，獲得頭顱模型1，并且在手術(shù)計(jì)劃系統(tǒng)(TPS)中，制定手術(shù)的穿刺點(diǎn)及穿刺路徑。然后以穿刺點(diǎn)為中心，根據(jù)頭顱模型I的繪制體表特征曲面2。所述體表特征曲面2是穿刺定位膜3和體表導(dǎo)航膜4的建模依據(jù)，以體表特征曲面2往外偏移一定厚度獲得。
[0023]為確保體表導(dǎo)航膜4與頭顱模型I的精準(zhǔn)吻合，體表特征曲面2上應(yīng)該包括一些重要的體表特征，如圖3所示，ab為前額中線附近的上下連接線，b、c、d為鼻尖的特征點(diǎn)，ef段為眼眶特征線。如圖3所示，所述體表導(dǎo)航膜4的外邊緣即為體表特征曲面2的外輪廓，其內(nèi)部中空，與穿刺定位膜3的外邊緣吻合。
[0024]所述穿刺定位膜中心為穿刺點(diǎn)9，穿刺點(diǎn)9由手術(shù)計(jì)劃系統(tǒng)確定。所述穿刺定位膜3與體表導(dǎo)航膜4通過邊緣齒10吻合，保證兩者之間相對位置關(guān)系唯一確定而不影響穿刺點(diǎn)9的位置與穿刺方向。
[0025]所述穿刺定位膜3與體表導(dǎo)航膜4確定了立體定向穿刺針7的穿刺點(diǎn)9的位置，而穿刺方向則由下弧形環(huán)6、立體定向穿刺針7、上弧形環(huán)8、點(diǎn)錨5確定。下弧形環(huán)6與上弧形環(huán)8通過點(diǎn)錨5固定在體表導(dǎo)航膜4上，在未固定之前，將立體定向穿刺針7穿入上弧形環(huán)8的上沿孔A與下弧形環(huán)6的上沿孔B中，通過滑動上弧形環(huán)8與下弧形環(huán)6，使得立體定向穿刺針7的針尖定在穿刺點(diǎn)9上，并且立體定向穿刺針7的方向與手術(shù)計(jì)劃系統(tǒng)的規(guī)劃路徑一致，最后用四個點(diǎn)錨5將上弧形環(huán)8與下弧形環(huán)6的兩端固定。
[0026]圖5所示為基于本發(fā)明的立體定向手術(shù)過程，患者頭部做完CT或MRI掃描后，導(dǎo)入手術(shù)計(jì)劃系統(tǒng)中建立頭顱模型1，并且規(guī)劃手術(shù)路徑、穿刺點(diǎn)及穿刺深度。在頭顱模型I上以穿刺點(diǎn)為中心提取體表特征曲面2并以此對本發(fā)明的立體定向穿刺系統(tǒng)三維建模。所述穿刺定位膜3、體表導(dǎo)航膜4、上弧形壞8、下弧形環(huán)6、立體定向穿刺針7在確定好結(jié)構(gòu)后，直接傳輸?shù)?D打印機(jī)打印輸出，其材質(zhì)為樹脂材料。所述體表導(dǎo)航膜4用醫(yī)用膠粘貼于頭皮，利用其余部件確定好穿刺路徑后，取下立體定向穿刺針9，移除穿刺定位膜3，行局部消毒后進(jìn)行穿刺手術(shù)，深度以手術(shù)計(jì)劃系統(tǒng)測量的距離為參考。
[0027]本實(shí)用的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在以下幾個方面:
[0028]1、與框架立體定向系統(tǒng)相比，本實(shí)用基于體表3D導(dǎo)航，穿刺系統(tǒng)無框架，其固定方式對病人的創(chuàng)傷小，手術(shù)方便靈活沒有死角，病人不需要忍受很大的痛苦與恐懼心理。
[0029]2、與無框架立體定位系統(tǒng)相比，本實(shí)用機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)小巧，操作簡單，穿刺系統(tǒng)直接附于頭顱表面，其定位精度不受病人的移動影響。
[0030]3、手術(shù)效率高，直接利用CT或MRI圖像重建后的圖像進(jìn)行簡單操作即可完成本穿刺系統(tǒng)的建模，再引入先進(jìn)3D打印技術(shù)可即時完成制作，再配合手術(shù)計(jì)劃系統(tǒng)(TPS)即可進(jìn)行手術(shù)。
[0031]對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本實(shí)用新型不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本實(shí)用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本實(shí)用新型內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
[0032]此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個實(shí)施方式僅包含一個獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于3D體表導(dǎo)航的立體定向穿刺裝置，包括穿刺定位膜、體表導(dǎo)航膜、點(diǎn)錨、下弧形環(huán)、立體定向穿刺針和上弧形，其特征在于，所述體表導(dǎo)航膜的形狀與體表特征曲面的展開形狀相吻合，所述體表導(dǎo)航膜的上表面中心孔處設(shè)有穿刺定位膜，且穿刺定位膜的中心位置設(shè)有穿刺點(diǎn)，所述體表導(dǎo)航膜的上方通過點(diǎn)錨固定有下弧形環(huán)和上弧形環(huán)，下弧形環(huán)和上弧形環(huán)交錯設(shè)置，且下弧形環(huán)和上弧形環(huán)的中間段上分別設(shè)有上沿孔B和上沿孔A。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于3D體表導(dǎo)航的立體定向穿刺裝置，其特征在于，所述穿刺定位膜與體表導(dǎo)航膜通過邊緣齒定位連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于3D體表導(dǎo)航的立體定向穿刺裝置，其特征在于，所述體表導(dǎo)航膜用醫(yī)用膠粘貼于頭皮。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于3D體表導(dǎo)航的立體定向穿刺裝置，包括穿刺定位膜、體表導(dǎo)航膜、點(diǎn)錨、下弧形環(huán)、立體定向穿刺針和上弧形，所述體表導(dǎo)航膜的形狀與體表特征曲面的展開形狀相吻合，所述體表導(dǎo)航膜的上表面中心孔處設(shè)有穿刺定位膜，且穿刺定位膜的中心位置設(shè)有穿刺點(diǎn)。與框架立體定向系統(tǒng)相比，本實(shí)用基于體表3D導(dǎo)航，穿刺系統(tǒng)無框架，其固定方式對病人的創(chuàng)傷小，手術(shù)方便靈活沒有死角，病人不需要忍受很大的痛苦與恐懼心理。與無框架立體定位系統(tǒng)相比，本實(shí)用新型機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)小巧，操作簡單，穿刺系統(tǒng)直接附于頭顱表面，其定位精度不受病人的移動影響。
【IPC分類】A61B19-00, A61B17-34
【公開號】CN204468218
【申請?zhí)枴緾N201520135978
【發(fā)明人】盧旺盛, 王榮軍, 陳濤, 曾玉祥
【申請人】盧旺盛
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2015年3月11日