CN104287839B - 一种用于舌咽神经导航穿刺的导航模板及导航穿刺方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于舌咽神经导航穿刺的导航模板和导航方法，其创新点在于：运用3D成像技术，根据患者骨骼特征生成特定高精度穿刺数字导航模板，最后生成高精度穿刺实物导航模板。本发明的导航穿刺方法根据实物导航模板，依照预先设定好穿刺路径和进针深度，可确保穿刺精准，到位，可以大大提高手术成功率，减少患者损伤，同时具有缩短手术时间，降低透视辐射量，减少手术并发症的优点。本发明的导航穿刺方法，制作方便，步骤简单，无需手工操作，自动化程度高，制作精准，根据特定的病人制定特定的导航模板，符合现在人性化的医疗模式。

Description

一种用于舌咽神经导航穿刺的导航模板及导航穿刺方法
技术领域
本发明涉及一种用于舌咽神经导航穿刺的导航模板，本发明还涉及一种用于舌咽神经导航模板导航穿刺的方法，属于医疗器械领域。
背景技术
原发性舌咽神经痛是一种出现于舌咽神经分布区域的阵发性剧痛。疼痛发生在一侧舌根、咽喉、扁桃体、耳根部、以及下颌后部。疼痛通常骤然发作，呈现刀割样、针刺样、撕裂、烧灼、电击样疼痛。临床上常采用药物治疗和神经阻滞治疗，在药物治疗无效或者高龄患者不能耐受微血管减压、或合并多发性硬化的患者，常采用经皮穿刺颈静脉孔射频热凝治疗，可以起到立竿见影的效果。
临床上常以乳突尖端与下颌角之间的连线中点为穿刺点，用3.5cm长7号短针自穿刺点与皮肤成直角穿刺，缓慢进针约2-2.5cm，触及茎突后沿茎突后缘进针0.5-1cm，回吸无血即可开始射频治疗，治疗过程中，通常可以诱发患者疼痛，而后疼痛症状很快消失，患者原有症状改善。但是由于颈静脉孔位置较深，很难定位，通常需要反复多次穿刺和透视下确认位置准确才可以进行射频治疗。
在传统模式下，临床医师依据操作规范进行体表解剖定位，凭借个人经验进行穿刺，有时需要反复穿刺，反复透视，不仅会对患者造成一定的损伤，而且存在穿刺不到位的可能。
因此，研究一种方法如何来提高穿刺精准度，减少患者损伤，缩短手术时间，降低透视辐射量，减少手术并发症有着重要意义。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种用于舌咽神经导航穿刺模板及导航穿刺方法，穿刺精准度高，减少了患者损伤，缩短了手术时间，降低了透视辐射量，减少了手术并发症。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种用于舌咽神经导航穿刺的导航模板，其创新点在于：主体为模板本体，所述模板本体为高度不超过下眼睑，且同时贴合面部和耳部弧度的条带状面罩，条带状面罩设置有一个长度能盖住整个鼻梁的，且与鼻梁弧度相匹配的鼻罩，鼻罩与条带状面罩一体成型；
所述条带状面罩上还设置有一个能固定于耳朵上，且与耳朵弧度形状匹配的面罩架，所述面罩架可同时覆盖住面颊部和耳部位置，且与条带状面罩一体成型；
所述面罩架正对下耳垂至下颌角的后方设置有用于穿刺针穿刺的穿刺柱，穿刺柱与面罩架一体成型。
进一步的，所述面罩架长度至下颌角位置，宽度设置为下耳垂至乳突下方的宽度。
进一步的，所述穿刺柱的长度为8～10mm。
本发明的另一个目的是提供一种用于舌咽神经导航穿刺的方法，其创新点在于：运用3D成像技术，根据患者骨骼特征生成特定高精度穿刺数字导航模板，最后生成高精度穿刺实物导航模板。
进一步的，所述舌咽神经导航穿刺的方法具体步骤如下：
（1）数据采集：数据采集：使用薄层CT扫描，设置扫描层厚0.625mm，扫描像素512×512，获取患者的头面部数据；
（2）导入医学软件：将步骤（1）中生成的数据导入医学软件，建立头面部骨骼以及皮肤的三维立体模型，确认颈静脉孔以及茎突的位置，接着在医学软件中建立模拟针道的方向模型，测量模拟穿刺的深度；
（3）生成数字导航模板：将皮肤以及头面部骨骼模型和模拟的针道模型一起导入3-matic软件，先提取鼻梁、颧弓、耳廓和乳突部的皮肤表面形态，生成导板，然后与模拟的针道进行布尔运算，生成特定的数字导航模板；
（4）生成实物导航模板：将数字化的导航模板以stl格式导入激光快速成型机，生成实物导航模板；
（5）临床应用：将实物导航模板塑封后采用等离子消毒，然后交付临床用于舌咽神经的导航穿刺。
进一步的，所述步骤（2）中建立头颈部骨骼以及皮肤的三维立体模型的具体步骤为：
（1）将CT扫描断层数据以DICOM格式导入医学建模软件，通过窗宽窗位的调整使感兴趣的区域更加突出，并进行降噪处理；
（2）然后选取骨骼的阈值，重建骨骼单色模型，利用阈值分割来消除一部分非感兴趣区域，从而可以在更高分辨率的情况下做相应的步骤（3）中的预处理工作；
（3）灰度分割提取骨质边界轮廓信息区，然后应用区域分割再次提取各骨骼信息区，同时进行形态学操作、填充、蒙版裁剪、轮廓线生成与增长的一系列的图像处理，采用特定重建模式重建三维模型。
进一步的，所述步骤（2）中建立模拟针道的方向模型的具体步骤为在重建的三维模型上以乳突尖端与下颌角之间的连线中点定为穿刺点，模拟穿刺针自穿刺点从皮肤垂直穿刺，缓慢进针触及茎突后沿茎突后缘再进针0.5～1cm到达颈静脉孔。
进一步的，所述步骤（5）的临床应用穿刺中，具体步骤为将实物导航模板固定于病人面部及耳后部，通过预留的穿刺柱将穿刺针插入到预先的深度即可。
进一步的，所述等离子消毒时采用低温等离子消毒，消毒的时间为60～68min。
本发明的有益效果如下：
（1）本发明的导航穿刺方法根据实物导航模板，依照预先设定好穿刺路径和进针深度，可确保穿刺精准，到位，可以大大提高手术成功率，减少患者损伤，同时具有缩短手术时间，降低透视辐射量，减少手术并发症的优点。
（2）本发明的导航穿刺方法，制作方便，步骤简单，无需手工操作，自动化程度高，制作精准，根据特定的病人制定特定的导航模板，符合现在人性化的医疗模式。
（3）本发明设计个体化的舌咽神经穿刺导航模板，面罩架长度至下颌角位置，宽度设置为下耳垂至乳突下方的宽度，既可以准确穿刺度，符合病人舒适度，同时也不易脱落。
（4）本发明的舌咽导航穿刺模板在实际临床运用中可提高穿刺精准度，缩短手术时间，降低透视辐射量，减少患者损伤。
（5）本发明设计个体化的舌咽神经穿刺导航模板，将穿刺柱的长度设置为8～10mm，根据病人的平均穿刺点需求，建立一个长度适宜的穿刺柱，实现穿刺精准度。
附图说明：
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的说明。
图1为本发明具体实施方式中冠状面的数据采集示意图。
图2为本发明具体实施方式中矢状面的数据采集示意图。
图3为本发明具体实施方式中横断面的数据采集示意图。
图4为本发明具体实施方式中三维数据采集示意图。
图5为本发明具体实施方式中模拟穿刺和测量深度的示意图。
图6为本发明具体实施方式中病人的舌咽神经穿刺数字化导板模型图正面图。
图7为本发明具体实施方式中病人的舌咽神经穿刺数字化导板模型图侧面图。
图8为本发明具体实施方式中病人的舌咽神经穿刺实物化导板模型图。
图9为本发明具体实施方式中病人临床应用表面示意图。
图10为本发明具体实施方式中病人术中舌咽神经穿刺导航影像图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案作详细说明。
临床案例：
病人：牛XX，男，65岁，左侧舌咽神经痛，来自南京鼓楼医院。
根据病人特征进行制作高精度穿刺导航模板：
（1）数据采集：数据采集：使用薄层CT扫描，设置扫描层厚0.625mm，扫描像素512×512，获取患者的头面部数据；具体采集的病人的数据及图像如图1～4所示；
（2）导入医学软件：将步骤（1）中生成的数据导入医学软件，建立头面部骨骼以及皮肤的三维立体模型的具体步骤为：
A.首先将CT扫描断层数据以DICOM格式导入医学建模软件，通过窗宽窗位的调整使感兴趣的区域更加突出，并进行降噪处理；
B.然后选取骨骼的阈值，重建骨骼单色模型，利用阈值分割来消除一部分非感兴趣区域，接着在更高分辨率的情况下做相应的以下预处理工作；
C.接着灰度分割提取骨质边界轮廓信息区，然后应用区域分割再次提取各骨骼信息区，然后进行形态学操作、填充、蒙版裁剪和轮廓线生成与增长的一系列的图像处理，采用特定重建模式重建三维模型；
建模结束后，确认颈静脉孔以及茎突的位置，接着在医学软件中建立模拟针道的方向模型，具体的步骤为：在重建的三维模型上以乳突尖端与下颌角之间的连线中点定为穿刺点，模拟穿刺针自穿刺点从皮肤垂直穿刺，缓慢进针触及茎突后沿茎突后缘再进针0.5～1cm到达颈静脉孔；测量模拟穿刺的深度为72.49mm；最后本病人的模拟穿刺和测量深度的示意图如图5所示；
（3）生成数字导航模板：将皮肤以及头颈部骨骼模型和模拟的针道模型一起导入3-matic软件，先提取本病人的鼻梁、颧弓、耳廓和乳突部的皮肤表面形态，生成导板，然后与模拟的针道进行布尔运算，生成本病人的数字导航模板；本病人的舌咽神经穿刺数字化导板模型如图6～7所示；
（4）生成实物导航模板：将数字化的导航模板以stl格式导入激光快速成型机，生成实物导航模板；本病人的舌咽神经穿刺实物化导板模型如图8所示。
临床应用：将实物导航模板塑封后采用等离子消毒，本实施例采用的低温等离子消毒装置为STERRAD灭菌器，是强生爱惜康公司所属的AdvancedSterilizationProducts(ASP)公司开发的产品。低温等离子消毒时的时间为60-68min，最后交付临床用于舌咽神经的导航穿刺。
具体的穿刺为将实物导航模板固定于病人面部及耳后部，通过预留的穿刺柱将穿刺针插入到预先的深度即可。
本病人的临床应用表面示意图如图9所示，术中应用时的影像如图10所示。

Claims (3)

1.一种用于舌咽神经导航穿刺的导航模板，其特征在于：主体为模板本体，所述模板本体为高度不超过下眼睑，且同时贴合面部和耳部弧度的条带状面罩，条带状面罩设置有一个长度能盖住整个鼻梁的，且与鼻梁弧度相匹配的鼻罩，鼻罩与条带状面罩一体成型；
所述条带状面罩上还设置有一个能固定于耳朵上，且与耳朵弧度形状匹配的面罩架，所述面罩架可同时覆盖住面颊部和耳部位置，且与条带状面罩一体成型；
所述面罩架正对下耳垂至下颌角的后方设置有用于穿刺针穿刺的穿刺柱，穿刺柱与面罩架一体成型。
2.根据权利要求1所述的用于舌咽神经导航穿刺的导航模板，其特征在于：所述面罩架长度至下颌角位置，宽度为下耳垂至乳突下方。
3.根据权利要求1所述的用于舌咽神经导航穿刺的导航模板，其特征在于：所述穿刺柱的长度为8～10mm。
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