CN1064609A - 颅脑ct立体定向系统 - Google Patents

Abstract

一种颅脑立体定向系统适配于各种型号的CT 扫描机和核磁共振成像机，该系统安装在CT扫描床 头部。该系统的坐标与CT扫描系统坐标相重叠，其 中病灶靶点和活检针尖置放于同一CT扫描层面，靶 点在垂直方向上正好处于V轴坐标的0值上，活检 针托架设置成球心定位装置，使活检针(6)沿冠状面 和矢状面的最大活动范围分别达到±60°和180° 为避免CT扫描图象出现伪影干扰，对处于CT扫描 图象内的构件采用高强度的稀土工程塑料制成。

Description

本发明涉及一种颅脑立体定向系统，它是开展介入性放射学的重要手段。该系统可以匹配各种型号的CT扫描机和核磁共振成像机，在使用过程中，既可以在CT室也可以在手术室进行手术。

CT是计算机X线断层照相术的简称。CT的一个重要应用领域是检查头颅，例如检查肿瘤。要是在一张X线照片中已确定有肿瘤，则需从该肿瘤组织中取出其标本，以作进一步的鉴定，此时要求活检针能准确地穿过头颅的骨板，正好到达要取出标本的组织部位。为此，一般采用一种装置，该装置借助于CT来进行检查，而组织标本则借助于CT图象准确地取出。欧洲专利说明书EP0030355A2公开的就是这种医用检查装置。该装置的组成部分有：一个显示横向断层图象的CT（1、3）具有患者（2）的固定装置（4），一个患者病灶的靶点装置（5）具有一个可刺入到患者（2）颅内的活检针（9），该针可用靶点装置（5）来对准，一个幻象仪（图4）具有可调整的、确定体位的模拟部件（12、13、15至19），以及一个可对准模拟部件（12、13、15至19）的模拟靶点装置（5′）或是连接患者靶点装置（5）和幻象仪（图4）的装置（20）。其中每个靶点装置（5，5′）具有一个活检针（9，9′）的固定装置（6、7、8），该装置可使活检针（9，9′）在空间能自由调整。每个模拟部件（12、13、15至19）具有一个可调整的标记（16、18），标记是在一个轮（12、13）的平面内，而轮（12、13）沿一个轴（14）方向的支承是可调整的。显然，借助于上述医用检查装置是可以准确地从颅脑中取出病灶部位组织标本的，但是要用两个靶点装置，即一个患者靶点装置和一个模拟靶点装置，还需用一个幻象仪，此时，可用患者靶点装置和CT图象调整幻象仪使之相当于实况，然后将模拟靶点装置对准某个体位，再将其对准转换到患者靶点装置上，这种转换易形成误差，而且不易操作，给使用带来相当的不便。

本发明的任务是，提出一种颅脑CT立体定向系统，使其三维空间定位精确，操作简便，易于掌握，不需要任何转换，也不需要模拟定位，由直观来定向定位，就能准确可靠地使活检针到达靶点，这样不仅有利于普及推广，而且还使其临床适用范围因而扩大，至少除可对颅脑各种病灶的组织作活检外，还可作颅内血肿、脓肿和囊肿病变的抽吸治疗、中枢神经核团治疗性毁损、脑组织移植、颅内异物钳取和颅脑肿瘤内放射治疗等手术。

解决上述发明任务的技术方案是，采取重叠坐标系统和球心定位装置，使CT扫描系统的坐标与本发明立体定向系统的坐标相重叠，其中病灶靶点和活检针尖置放于同一CT扫描层面，即该层面是处于沿Z轴的某个坐标值上，而靶点的X、Y轴的坐标值则可按病灶靶点所在的CT扫描图象用测距光标直接测算，因此，靶点坐标可以从其所在CT扫描层面图像直接测量，不需配备专用的计算设备，不需转换靶点坐标，定位方法简单、直观而且可靠。球心定位装置是指活检针托架设置成可沿球弧绕靶点转动，由于球面上任一点相对于其球心总是等距的，其值相当于半径，这样就可使活检针能满足选择最佳穿刺点沿各种不同角度进入到颅内病灶的要求，加上活检针只能在其托架，即靶点所在平面上移动，因此，在临床使用中，即使是没有神经外科手术经验的放射专业医生也能熟练地使用该立体定向装置，不用模拟定位，就可使活检针准确无误地到达靶点。

本发明对处于CT扫描图象内的头颅固定架、基板、旋转轴及活检针托架等物件采用高强度的白色稀土工程塑料来制造，借此可避免CT扫描图像出现伪影干扰。

由于颅脑立体定向技术具有损伤小、安全性大和成功率高等特点，也就是不需开颅手术就可解决在患者颅内病灶的临床和基础医学上的难题，而本发明的颅脑立体定向系统和现有同类产品相比更具有突出的优点，例如结构设计合理，不仅提高了对靶点三维定位的准确度，使其沿X，Y，Z轴方向的误差均小于1毫米，而且活检针能有选择而且可靠地进入到颅内靶点，操作简便，不需作任何转换，易于掌握，加上全部采用国产材料制造，使其售价仅为进口的二十分之一。现在该定向系统已在一些医院里直接应用于临床科研医疗工作和开展介入性治疗，实践表明该装置深受使用者的欢迎，因此可以肯定必将在大规模范围内得到推广使用。

现在结合附图对本发明的实施例作进一步的说明。其中

图1表示立体定向架旋转轴的中心垂直线与激光定位线相重合的示意图。

图2表示靶点至基板中心垂直线的水平距离为X轴的坐标值示意图。

图3表示靶点至基板水平面的垂直距离为Y轴的坐标值示意图。

图4表示活检针托架在龙门架上的相对位置示意图。

由图1所示可知，本发明立体定向系统是安装在CT扫描床的头部。立体定向架旋转轴的中心垂直线与基板1平面呈90°直角。患者病灶靶点所在平面位置就是CT激光定位线所示位置，按此调整立体定向架的双测立柱，就可使其旋转轴的中心垂直线与激光定位线相重合。在用CT扫描确定靶点所在平面位置时，头颅固定架（未示出）应放置在该平面以外的合适位置上，以避免扫描时图象上有伪影干扰。Z轴坐标相当于靶点所在层面CT扫描床的床位数。

图2和图3所示的X，Y轴坐标值是按CT扫描靶点所在平面图像，用光标测距系统直接测算出。图2和图3还表示本发明立体定向系统的坐标系是设置成与CT扫描床的坐标系是重叠的，因此就可使靶点坐标以直观方式测出，不仅从根本上消除了因转换坐标形成的误差，而且还因而大为简便了测算操作。此外，一种极为有利的结构是，使靶点在前后方向上正好处于Z轴（坐标的0值）上，这样可使活检针的穿刺操作得到进一步简化，此时仅需调整活检针托架的沿X，Y轴坐标，就可使活检针准确进入到颅内靶点上。

从图4所示活检针托架7可以在一个弧形臂5上滑动，或锁定在其上。弧形臂5与固定在基板1上的龙门架3的连接是设置成，使该臂能沿水平方向滑动，而整个龙门架3又可绕旋转轴4转动。龙门架3的横梁上刻度为X轴坐标，其中心相当于X轴坐标的O值。根据测定的靶点坐标值在立体定向架上作相应对准即可固定。由图4可知，要是靶点位于O′点，则活检针托架7不管其处于弧形臂5上那一部位，活检针6均可到达靶点O′的，从而满足了选择最佳穿刺点和手术入路的要求。借助于上述结构，可使活检针6沿冠状面和矢状面的最大活动范围分别达到±60°和180°。上述活动范围显然是大于现有同类产品的，从而也就扩大了选择穿刺点的范围。此外，针托调节器可使活检针的进入颅内的深度有±10毫米调节量，借此可以取得不同深度的多点组织标本，其中针托调节器旋钮8顺时针方向调整可使针尖上移，逆时针方向调整则使针尖下移。

Claims (5)

1、一种颅脑立体定向系统适配于各种型号的CT扫描机和核磁共振成像机，该系统安装在CT扫描床头部，由一个患者病灶的靶点装置组成，该装置具有一个可刺入到患者颅内的活检针，其特征在于，其坐标与CT扫描系统的坐标相重叠，其中病灶靶点和活检针尖置放于同一CT扫描层面，靶点在垂直方向上正好处于Y轴坐标的0值上，活检针托架设置成球心定位装置，其中活检针托架(7)可以在一个弧形臂(5)上滑动，或锁定在其上，上述弧形臂(5)与固定在基板(1)上的龙门架(3)的连接是设置成，使该臂能沿水平方向滑动，而整个龙门架(3)又可绕旋转轴(4)转动，龙门架(3)的横梁上刻度为X轴坐标，其中心相当于X轴坐标的0值。

2、按权利要求1的立体定向系统，其特征在于，活检针（6）沿冠状面和矢状面的最大活动范围分别达到±60°和180°。

3、按权利要求1或2的立体定向系统，其特征在于，活检针（6）通过针托调节器旋钮（8）可使其进入颅内的深度有±10毫米调节量。

4、按权利要求1或2的立体定向系统，其特征在于，其板（1）、旋转轴（4）、活检针托架（7）等构件采用高强度的白色稀土工程塑料制成。

5、按权利要求3的立体定向系统，其特征在于，基板（1）、旋转轴（4）、活检针托架（7）等构件采用高强度的白色稀土工程塑料制成。

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