CN110432996A - 一种颅内血肿穿刺定位装置及其定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种颅内血肿穿刺定位装置，包括佩戴在头颅上的定位帽体和至少三个定位片体，在定位帽体的帽口边缘设置有三个扣接缺口，在定位帽体的顶端设置有通孔，在定位帽体的顶端外部设置有穿刺导向管，该穿刺导向管与定位帽体呈一体成型设置，穿刺导向管通过通孔与定位帽体的内部腔体连通，定位帽体的帽口边缘通过扣接缺口与定位片体相互扣接连接；并公开了其定位方法，在患者的人体头颅固定所述定位片体，通过CT扫描并获取患者颅内的血肿影像以及血肿刺穿引流的导向通道位置，打印出定位帽体及穿刺导向管；并将定位帽体与定位片体相互扣接完成穿刺清除定位。本发明有助于临床医生减少操作人为误差和提高颅内血肿微创穿刺的准确性。

Description

一种颅内血肿穿刺定位装置及其定位方法

技术领域

本发明属于医疗器具技术领域，具体涉及一种颅内血肿穿刺定位装置及其定位方法。

背景技术

清除颅内血肿的治疗手段主要有保守治疗、去颅骨瓣血肿清除术、小骨窗血肿清除术和颅内血肿微创穿刺清除技术，保守治疗有助于稳定血肿，并不能直接清除血肿，且血肿大部分吸收需要3～4周甚至更长时间，在这个过程中，患者有可能出现多种相关的并发症，增加医疗费用。去颅骨瓣血肿清除术由于手术创伤较大，术后并发症多，易发生肺部感染、应激性溃疡、再出血等，死残率较高，主要应用于颅内血肿较大患者；小骨窗血肿清除术虽然创伤相对去骨瓣血肿清除术对骨骼的损伤较小，但对于脑组织的损伤仍不可避免。而颅内血肿微创穿刺清除技术指对于颅内血肿较小或由于各种原因无法耐受开颅血肿清除手术的患者，经头颅CT确定合适的穿刺路径和穿刺点的位置，在重症监护病房和手术室内，辅以局部麻醉、镇痛及镇静，利用颅内血肿穿刺针于床边行血肿穿刺，穿刺针到达血肿中央部位后抽吸血肿，手术后视血肿残留情况决定是否使用溶栓药物液化引流血肿。

颅内血肿微创穿刺需要对颅内血肿进行定位，目前常用的方法有两种：1.在头皮上放置金属物(如环形针、心电监护使用的电极片)作为参照标记点，通过头颅CT成像确定穿刺的部位和穿刺路径；2.使用脑立体定位仪，然后通过CT成像确定穿刺的部位和穿刺路径。前者简便、易行，但实际人为操作过程中由于缺乏引导设备，无法完全按照术前设计的方向及穿刺深度对颅内血肿进行精确定位穿刺，有穿刺方向偏离靶点的可能，损伤正常脑组织；后者可以对颅内血肿精确定位，但操作较为繁琐，易给清醒病人带来恐，而且脑立体定位仪价格昂贵，患者难以承受治疗费用，结构复杂，操作繁琐；为此，若能对现有微创穿刺清除技术的血肿定位(装置)进行改良，获得一个简便、精确的血肿定位方法，将有助于提高颅内血肿微创穿刺清除技术的治疗成功率，从而降低脑出血的致残率和病死率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种颅内血肿穿刺定位装置及其定位方法，根据本发明的定位装置可以确定其颅内血肿的位置，并通过该定位装置可快速获得一个简便、精确的血肿定位并根据定位行穿刺操作，不仅结构简单，操作也较为容易，而且定位精确。为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

根据本发明的一个方面，提供了一种颅内血肿穿刺定位装置，所述穿刺清除定位装置包括佩戴在头颅上的定位帽体和至少三个定位片体，在所述定位帽体的帽口边缘设置有三个扣接缺口，在定位帽体的顶端设置有通孔，在定位帽体的顶端外部设置有穿刺导向管，该穿刺导向管与定位帽体呈一体成型设置，所述穿刺导向管通过通孔与所述定位帽体的内部腔体连通，所述定位帽体的帽口边缘通过扣接缺口与所述定位片体相互扣接连接。

上述方案进一步优选的，所述定位片体包括基片、粘结支撑片、支撑定位片和中心支撑柱，在粘结支撑片的上表面依次设置所述基片和支撑定位片，所述中心支撑柱从支撑定位片的中心表面竖直向上伸出，且该中心支撑柱与支撑定位片一体成形设置，在中心支撑柱上套有可拆卸的扣接帽，在中心支撑柱的外围设环形卡接凸起，所述中心支撑柱为中空状，所述中心支撑柱的高度为3mm-6mm，内部直径为3mm-4mm。

上述方案进一步优选的，在所述粘结支撑片的下表面中心位置设置有硅胶连接片，该硅胶连接片从粘结支撑片的下表面中心依次向上延伸至基片内。

上述方案进一步优选的，所述硅胶连接片的表面为弧形凹面状，在硅胶连接片的表面和粘结支撑片的表面都涂有粘结剂。

上述方案进一步优选的，在所述粘结支撑片的下表面设置有黏贴有一层保护薄膜。

上述方案进一步优选的，所述中心支撑柱采用ABS树脂制备而成，且在中心支撑柱内填充有显影剂。

上述方案进一步优选的，所述穿刺导向管的顶端外壁呈圆柱形或锥形管体，在所述穿刺导向管的顶端套接有锥形锁紧盖，所述锥形锁紧盖中心开设供穿刺用的穿刺通孔，所述锥形锁紧盖与所述穿刺导向管的外壁进行螺纹连接。

根据本发明的另一个方面，本发明提供了一种颅内血肿穿刺定位装置的定位方法，包括以下步骤：

步骤1：在患者的人体头颅上任意选取三个位置用于分别固定所述定位片体，且所选取的三个位置至少有一个位置不在同一侧，并呈三角形分布；

步骤2：通过CT扫描设备扫描患者的人体头颅，以感知人体头颅的形状模型数据和定位片体的显影位置，并获取患者颅内的血肿影像；

步骤3：根据三片定位片体的显影位置和血肿影像，用于确定血肿在颅内准确的相对位置数据，并获得血肿刺穿引流的导向通道位置；

步骤4：将人体头颅的形状模型数据和血肿在颅内准确的相对位置数据导入医学3D打印机及建模软件，以获得患者人体头颅的3D模型尺寸，构建与人体头颅吻合佩戴的定位帽体的立体模型，再将定位帽体立体模型及刺穿引流的穿刺导向管数据导入3D打印机中进行打印输出，获得定位帽体的实体模型及其相连的穿刺导向管；

步骤5：将3D打印机中打印获得的定位帽体佩戴在人体头颅，并将定位帽体与定位片体相互扣接，从而完成穿刺定位装置的安装。

上述方案进一步优选的，所述步骤3中，确定血肿在颅内的准确相对位置数据包括：通过血肿CT影像获取血肿所在层面，并以血肿所在层面至任意一片定位片体的显影位置一侧之间的水平距离为基准线，分别测量获取基准线与血肿所在层面的相对位置距离，以确定血肿位于颅内的精确区域位置和血肿刺穿引流的通道位置，从而使血肿刺穿引流的通道位置与定位帽体顶端外部的穿刺导向管在同一轴线上。

综上所述，由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下技术效果：

(1)、本发明对现有微创穿刺清除技术进行改良，根据头颅CT数据及术前设计，通过3D打印设备生成个体化的血肿定位穿刺辅助定位装置，有助于临床医生减少操作人为误差和提高颅内血肿微创穿刺的准确性。

(2)、本发明通过至少三个定位片体固定在头颅上，然后使用CT成像获取血肿与基础层在人体头颅内的精确相对位置，CT成像对对其人体头颅的体结构、病变结构进行分析处理，从而重建患者头颅部位整体的等比例立体图形甚至将一定的立体图形打印出来，以供手术医生实施测量、定位病灶、模拟手术等。可运用3D打印技术制作定位帽体的立体图形，以满足固定穿刺针的个性化手术辅助用具，从而提高血肿穿刺成功率并降低治疗风险，将3D打印技术制作的定位帽体扣接在定位片体上，从而将定位帽体佩戴在人体头颅上，再将穿刺针筒从穿刺导向管进行刺穿操作，避免穿刺方向及深度的盲目性，如此获取的血肿位置以及使用定位装置进行穿刺，不仅结构简单，成本低，操作容易，而且定位精确。

附图说明

图1是本发明的一种颅内血肿穿刺定位装置的结构示意图；

图2是本发明的一种颅内血肿穿刺清除定位装置的剖视图；

图3是本发明的定位片体的结构示意图；

图4是本发明的定位片体的剖视图；

图5是本发明的定位片体的仰视图；

图6是本发明的定位帽体的第一实施例结构示意图；

图7是本发明的定位帽体的第二实施例结构示意图；

附图中，定位帽体1，定位片体2，扣接缺口3，穿刺导向管4，锥形锁紧盖5，通孔10，放置槽11，支撑垫12，基片20，粘结支撑片21，支撑定位片22，中心支撑柱23，扣接帽24，硅胶连接片25，保护薄膜26，环形卡接凸起230，环形卡槽240，人体头颅100，血肿101。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。

如图1和图2所示，根据本发明的一种颅内血肿穿刺定位装置，所述穿刺清除定位装置包括佩戴在头颅上的定位帽体1和至少三个定位片体2，在所述定位帽体1的帽口边缘设置有三个扣接缺口3，在定位帽体1的顶端设置有通孔10，在定位帽体1的顶端外部设置有穿刺导向管4，该穿刺导向管4与定位帽体1呈一体成型设置，所述穿刺导向管4通过通孔10与所述定位帽体1的内部腔体连通，所述定位帽体1的帽口边缘通过扣接缺口3与所述定位片体2相互扣接连接。所述穿刺导向管4的顶端外壁呈锥形管体或圆柱形管体，穿刺导向管4的长度为5cm-7cm，在所述穿刺导向管4的顶端套接有锥形锁紧盖5，所述锥形锁紧盖5中心开设供穿刺用的穿刺通孔50，锥形锁紧盖5与所述穿刺导向管4的外壁进行螺纹连接；当进行颅内血肿刺穿时，先将定位片2粘贴固定在人体头颅100上，再将定位帽体1佩戴在人体头颅100上，使定位片2与定位帽体1的帽口边缘的扣接缺口3相互扣接固定后，方便穿刺针筒从穿刺导向管4插入至人体头颅100内，并通过拧紧锥形锁紧盖5使穿刺针筒固定在穿刺导向管4内，从而完成穿刺针筒进行固定定位。

在本发明中，如图3、图4和图5所示，所述定位片体2包括基片20、粘结支撑片21、支撑定位片22和中心支撑柱23，在粘结支撑片21的上表面依次设置所述基片20和支撑定位片22，所述中心支撑柱23从支撑定位片23的中心表面竖直向上伸出，且该中心支撑柱22与支撑定位片22一体成形设置，在中心支撑柱23上套有可拆卸的扣接帽24，所述中心支撑柱23为中空状，中心支撑柱23的高度为3mm-6mm，内部直径为3mm-4mm，在中心支撑柱23的外围设环形卡接凸起，在为中空状的中心支撑柱23的内部填充有显影剂，所述中心支撑柱23采用ABS树脂(烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)，从而可以在CT成像显影时，不会产生伪影；在中心支撑柱22的外围设环形卡接凸起230，在所述扣接帽24的内壁设置有环形卡槽240，该扣接帽24通过环形卡槽240与卡接在中心支撑柱23外围的环形卡接凸起230进行卡接。当定位片2与定位帽体1的帽口边缘的扣接缺口3进行卡接，使定位片2上的中心支撑柱23从定位帽体1伸出后，将扣接帽24扣接在中心支撑柱23上，从而将定位帽体1的边缘与所述定位片体2上。

在本发明中，如图4和图5所示，在所述粘结支撑片21的下表面中心位置设置有硅胶连接片25，该硅胶连接片25从粘结支撑片21的下表面中心依次向上延伸至基片20内，在在所述粘结支撑片21的下表面设置有黏贴有一层保护薄膜26，所述硅胶连接片25的表面为弧形凹面状，从而方便吸在人体的头颅上，在硅胶连接片25的表面和粘结支撑片21的表面都涂有粘结剂，方便将粘结支撑片21和硅胶连接片25粘贴在人体头颅上，当使用定位片体2时，先将护薄膜26撕下，再将定位片体2上的粘结支撑片21和硅胶连接片25粘贴在人体头颅上，然后对定位片体2进行固定。

在本发明中，如图6所示，在所述定位帽体1的内壁上均匀分布有放置槽11，在放置槽11的外围设置有与定位帽体1的内壁吻合的支撑垫12，所述放置槽11沿通孔10的开口边缘向定位帽体1的开口边沿呈条形状设置，可在条形状的放置槽11内设置冰袋，够有效降低头颅的温度，提高了病人使用的舒适感和治疗效果，而且更换冰袋简便，降温效果好。作为本发明的另一实施例，如图7所示，所述放置槽11沿通孔10的开口边缘向定位帽体1的开口边沿呈环形状设置。

根据本发明的另一个方面，结合图1和图2所示，本发明提供了一种利用所述颅内血肿穿刺定位装置进行血肿穿刺清除的定位方法，包括以下步骤：

步骤1：在患者的人体头颅100上任意选取三个位置用于分别固定所述定位片体2，且所选取的三个位置至少有一个位置不在同一侧，并使三个定位片体2在同一水平面上，并呈三角形分布；在本发明中，一般在人体头颅100前额正中及双侧耳的位置选取三个位置，三个定位片2一般设置在前额正中及双侧耳上方，且位于人体头颅100的发际边缘之上的1cm处，针对可能需要进行颅内血肿穿刺的患者，在手术前，将定位片体2贴合到患者的头皮上不同的位置，即在人体头颅100的前额及双侧耳的发际边缘上分别设置一个定位片体2，使得三个定位片体2呈三角形分布，从而形成覆盖整个颅内的血肿区域，或者至少覆盖了大部分血肿区域；

步骤2：通过CT扫描设备(或MR扫描)扫描患者的人体头颅100，以感知人体头颅100的形状模型数据和定位片体2的显影位置，并获取患者颅内的血肿影像；通过CT扫描设备对贴有定位片体2的患者头颅进行CT扫描以获得头颅的CT影像；

步骤3：根据三片定位片体2的显影位置和血肿影像，用于确定血肿在颅内准确的相对位置数据(即为颅内准确的三维空间位置数据)，并获得血肿刺穿引流的导向通道位置，以便后期生成穿刺定位的定位帽体1以及放置于人体头颅100表面的准确位置，从而获得后期生成的定位帽体1放置于人体头颅100表面的准确位置；确定血肿在颅内的准确相对位置数据包括：通过血肿CT影像获取血肿所在层面，并以血肿所在层面至任意一片定位片体2的显影位置一侧之间的水平距离为基准线，分别测量获取基准线与血肿所在层面的相对位置距离，以确定血肿位于颅内的精确区域位置和血肿刺穿引流的通道位置；通过血肿影像获取血肿所在层面是通过CT扫描获取血肿所在的矢状面、冠状面及水平面三个层面的CT图像，用以确定血肿在头颅中的准确三维空间位置，即确定血肿位于颅内的精确区域位置和血肿刺穿引流的通道位置，并根据临床需要确定穿刺路径(包括穿刺方向及深度)；因此，通过CT扫描设备(或MR扫描)扫描患者的人体头颅100可以准确地获取人体头颅100内的血肿三维空间位置，根据血肿位置和显影位置便可在CT扫描设备的系统上测量出血肿101分别到人体头颅100前额正中及双侧耳上约的定位片体2一侧之间的水平距离d1、d2和d3，以血肿101至人体头颅100上的任意定位片体2一侧为水平基准线，血肿101为中心并垂直于水平基准线且向人体头颅100顶端作出垂直线L，以确定血肿101至人体头颅100任意一侧的定位片体2之间水平距离d1、d2和d3，从而确定血肿100刺穿引流的通道位置，并使血肿刺穿引流的通道位置与定位帽体1顶端外部的引流管4在同一轴线上，从而确定血肿刺穿引流的垂直线L为刺穿引流的通道位置；

步骤4：将人体头颅100的形状模型数据和血肿在颅内的准确相对位置数据导入医学3D打印机及医学建模软件，所述医学建模软件为Mimics、3DSlicer或Arigin3D，以获得患者人体头颅100的3D模型尺寸，构建与人体头颅100吻合佩戴的定位帽体1立体模型，以及边缘上三个与定位片体2相匹配的半圆形扣接缺口3，并使定位帽体1的顶端外部的穿刺导向管4与血肿100刺穿引流的通道位置在同一直线上，将定位帽体1模型及刺穿引流的穿刺导向管4数据导入3D打印机中进行打印输出，导入的数据主要包括模型形状、尺寸大小等，获得定位帽体1的实体模型及其相连的穿刺导向管4；通过头颅CT数据确定头颅穿刺进针点，将血肿中心和进针点连线并向体外延长(即形成垂直线L)，以及定位帽体1外延长线为中心(未图示)，以医用血肿穿刺导管(可根据临床不同医疗单位使用的不同产品型号而定)直径为内径，生成穿刺导向管4的内径、外径和高度数据；所述定位帽体1为聚乳酸或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物作为3D打印的原料；所述定位片体2中的中心支撑柱23采用ABS树脂(烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)制成，在中心支撑柱23为中空状且在其内填充有显影剂，不仅消除了干扰，而且可以在CT成像显影时，不会产生伪影。

步骤5：将3D打印机中打印获得的定位帽体1及穿刺通道4佩戴在人体头颅100上，并将定位帽体1上三个半圆形凹槽与定位片体2相互扣接，从而完成血肿穿刺定位装置安装，也实现了穿刺定位。完成刺穿定位装置安装后，手术操作者将血肿穿刺管放入穿刺导向管4中，然后将血肿穿刺管缓慢送入术前确定的穿刺深度，即可到达血肿腔中心，整个穿刺过程无需考虑穿刺方向性。通过医学建模软件和3D打印机重建与患者头颅的等比例的定位帽体1立体模型及穿刺导向管4(穿刺导向通道)，运用医学建模软件在立体图形上进行测量，确定其颅内血肿的位置，从而找出针对患者个体实施微创穿刺清除技术的最佳路径，根据定位帽体1的立体模型制作出用于固定穿刺针的手术辅助用具，以提高血肿穿刺成功率并降低治疗风险，以三个定位片体2构成三个稳定的固定点并与定位帽体1上三个半圆形扣接缺口3(凹槽)进行匹配安装，从而形成作为血肿穿刺手术的定位辅助用具，最大程度的缩小了术前设计与实际操作过程中产生的不可避免的人为误差，解决了医生仅凭经验进行穿刺手术导致其深度和方向不可靠的问题，本发明不仅结构简单，操作也较为容易，大大缩短穿刺时间及提高穿刺的准确性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种颅内血肿穿刺定位装置，其特征在于：所述穿刺清除定位装置包括佩戴在头颅上的定位帽体和至少三个定位片体，在所述定位帽体的帽口边缘设置有三个扣接缺口，在定位帽体的顶端设置有通孔，在定位帽体的顶端外部设置有穿刺导向管，该穿刺导向管与定位帽体呈一体成型设置，所述穿刺导向管通过通孔与所述定位帽体的内部腔体连通，所述定位帽体的帽口边缘通过扣接缺口与所述定位片体相互扣接连接。

2.根据权利要求1所述的一种颅内血肿穿刺定位装置，其特征在于：所述定位片体包括基片、粘结支撑片、支撑定位片和中心支撑柱，在粘结支撑片的上表面依次设置所述基片和支撑定位片，所述中心支撑柱从支撑定位片的中心表面竖直向上伸出，且该中心支撑柱与支撑定位片一体成形设置，在中心支撑柱上套有可拆卸的扣接帽，在中心支撑柱的外围设环形卡接凸起，所述中心支撑柱为中空状，所述中心支撑柱的高度为3mm-6mm，内部直径为3mm-4mm。

3.根据权利要求2所述的一种颅内血肿穿刺定位装置，其特征在于：在所述粘结支撑片的下表面中心位置设置有硅胶连接片，该硅胶连接片从粘结支撑片的下表面中心依次向上延伸至基片内。

4.根据权利要求3所述的一种颅内血肿穿刺清除定位装置，其特征在于：所述硅胶连接片的表面为弧形凹面状，在硅胶连接片的表面和粘结支撑片的表面都涂有粘结剂。

5.根据权利要求3或4所述的一种颅内血肿穿刺定位装置，其特征在于：在所述粘结支撑片的下表面设置有黏贴有一层保护薄膜。

6.根据权利要求2所述的一种颅内血肿穿刺定位装置，其特征在于：所述中心支撑柱采用ABS树脂制备而成，且在中心支撑柱内填充有显影剂。

7.根据权利要求1所述的一种颅内血肿穿刺定位装置，其特征在于：所述穿刺导向管的顶端外壁呈圆柱形或锥形管体，在所述穿刺导向管的顶端套接有锥形锁紧盖，所述锥形锁紧盖中心开设供穿刺用的穿刺通孔，所述锥形锁紧盖与所述穿刺导向管的外壁进行螺纹连接。

8.一种利用权利要求1至7任一项权利要求所述一种颅内血肿穿刺定位装置的定位方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：在患者的人体头颅上任意选取三个位置用于分别固定所述定位片体，且所选取的三个位置至少有一个位置不在同一侧，并呈三角形分布；

步骤2：通过CT扫描设备扫描患者的人体头颅，以感知人体头颅的形状模型数据和定位片体的显影位置，并获取患者颅内的血肿影像；

步骤3：根据三片定位片体的显影位置和血肿影像，用于确定血肿在颅内准确的相对位置数据，并获得血肿刺穿引流的导向通道位置；

步骤4：将人体头颅的形状模型数据和血肿在颅内准确的相对位置数据导入医学3D打印机及建模软件，以获得患者人体头颅的3D模型尺寸，构建与人体头颅吻合佩戴的定位帽体的立体模型，再将定位帽体立体模型及刺穿引流的穿刺导向管数据导入3D打印机中进行打印输出，获得定位帽体的实体模型及其相连的穿刺导向管；

步骤5：将3D打印机中打印获得的定位帽体佩戴在人体头颅，并将定位帽体与定位片体相互扣接，从而完成穿刺定位装置的安装。

9.根据权利要求8所述一种颅内血肿穿刺定位装置的定位方法，其特征在于：所述步骤3中，确定血肿在颅内的准确相对位置数据包括：通过血肿CT影像获取血肿所在层面，并以血肿所在层面至任意一片定位片体的显影位置一侧之间的水平距离为基准线，分别测量获取基准线与血肿所在层面的相对位置距离，以确定血肿位于颅内的精确区域位置和血肿刺穿引流的通道位置，从而使血肿刺穿引流的通道位置与定位帽体顶端外部的穿刺导向管在同一轴线上。