CN111419401A - 肿瘤纳米刀穿刺手术用导航支架 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种肿瘤纳米刀穿刺手术用导航支架。该技术方案首先通过圆环槽和圆环体的配合实现水平面内的旋转运动；在圆环体上，利用支撑臂以转动连接的方式承载十字轴心的左右两臂，使其能够在支撑臂上以水平的转轴在一定角度内旋转；在此基础上，将带有通孔的侧翼和副翼分别与十字轴心的上臂和下臂转动连接，通孔可使不同规格型号的纳米刀从中穿过，起到稳定纳米刀，并使之规则分布的作用。基于以上引导作用以及多自由度的调节作用，可完全还原临床医生的手术意图，使医生在对肿瘤进行纳米刀穿刺手术时，可保证纳米刀平行穿刺和纳米刀呈等腰三角形及平行四边形分布的要求，保障手术的安全性及治疗效果，工作效率显著提升。

Description

肿瘤纳米刀穿刺手术用导航支架

技术领域

本发明涉及医疗临床手术技术领域，进一步涉及手术用具的选型及设计，具体涉及一种肿瘤纳米刀穿刺手术用导航支架。

背景技术

不可逆性电穿孔消融肿瘤技术又称为纳米刀，是通过在肿瘤细胞上释放高压脉冲来形成纳米级永久性穿孔，进而使肿瘤细胞快速凋亡的技术。纳米刀穿刺手术是对肿瘤实施纳米刀治疗的手术过程，现有技术中，完全由医生凭经验穿刺：首先，医生根据病人肿瘤在影像数据上的位置，勾勒出病灶区域，规划穿刺路径，然后医生凭借经验进行人工穿刺，整个过程全人工操作。

现有技术的主要问题是纳米刀不能平行穿刺导致治疗效果较差，手术风险较高，手术时间长，病人痛苦大，每个环节人工操作存在较大误差，从而影响手术效果，极有可能引发医疗事故。

发明内容

本发明旨在针对现有技术的技术缺陷，提供一种肿瘤纳米刀穿刺手术用导航支架，以解决现有技术中，完全由医生凭经验执行穿刺，因而误差较大、风险较高的技术问题。

为实现以上技术目的，本发明采用以下技术方案：

肿瘤纳米刀穿刺手术用导航支架，包括圆环槽，圆环体，支撑臂，十字轴心，侧翼，副翼，其中，圆环体位于圆环槽中，在圆环体上固定连接有两个支撑臂，十字轴心的左右两臂分别与两个支撑臂转动连接，侧翼有若干个，若干侧翼分别与十字轴心的上臂转动连接，副翼有若干个，若干副翼与十字轴心的下臂转动连接。

作为优选，还包括齿圈，所述齿圈固定连接在圆环槽的内边缘。

作为优选，还包括外凸板，所述外凸板固定连接在圆环槽的外壁下边缘处，所述外凸板有三片。

作为优选，还包括限位槽和挡块，在支撑臂上设置有限位槽，在十字轴心的左右两臂上分别固定连接有挡块，所述挡块位于所述限位槽中。

作为优选，还包括固定圈，在固定圈的下端固定连接有若干卡头，在圆环槽的侧壁下边缘处设置有若干卡槽，卡头卡接固定在卡槽中，固定圈位于圆环槽的上端外周。

作为优选，所述侧翼包括圆环部，外伸部，通孔，其中外伸部固定连接在圆环部的侧端，在外伸部上开设有若干纵向的通孔。

作为优选，侧翼与十字轴心上臂之间的转动连接，是通过以下结构实现的：侧翼的圆环部套接在十字轴心的上臂外周，圆环部的内壁与十字轴心的上臂的外壁相贴合，在十字轴心的上臂顶端固定连接有固定螺帽。

作为优选，所述副翼包括圆环部，外伸部，通孔，其中外伸部固定连接在圆环部的侧端，在外伸部上开设有若干纵向的通孔。

作为优选，副翼与十字轴心下臂之间的转动连接，是通过以下结构实现的：副翼的圆环部套接在十字轴心的下臂外周，圆环部的内壁与十字轴心的下臂的外壁相贴合，在十字轴心的下臂底端固定连接有固定螺帽。

作为优选，在每个外伸部上具有等间距的4个通孔，所述通孔的直径为1.2～1.5mm。

作为优选，还包括医学影像设备，该肿瘤纳米刀穿刺手术用导航支架在所述医学影像设备的引导下运行；所述医学影像设备包括CT设备、MRI设备或超声影像设备。

在以上技术方案中，圆环槽用于容纳圆环体，从而使圆环体可在其中做旋转运动；圆环体用于承载支撑臂；支撑臂用于对十字轴心起到支撑、承载作用，由于十字轴心的左右两臂分别与两个支撑臂转动连接，因此十字轴心可在支撑臂上以水平的转轴转动；十字轴心用于承载侧翼和副翼，使侧翼可在十字轴心的上臂上转动，副翼可在十字轴心的下臂上转动，同时，可基于其自身在两个支撑臂上的转动，来调节侧翼和副翼的倾角，用于度量穿刺角度；侧翼整体呈条状，其一端的圆环部用于套接在十字轴心上臂外周，以实现转动连接关系，另一端为外伸部，用于开设通孔，通孔可使不同规格型号纳米刀从中穿过，起到稳定纳米刀，并使之规则分布的作用；副翼的结构与侧翼相同，其安装于十字轴心的下臂，将其旋转至与侧翼相同位置，利用副翼上的通孔接纳从侧翼穿过的纳米刀，对于较长纳米刀，起到稳定纳米刀，不偏离穿刺点的作用。

在优选技术方案中，可在圆环槽的内壁上设置齿圈，用于对圆环体起到运动和限位的作用；还可在圆环槽下端外边缘设置外凸板，用于保证本支架底端与病人皮肤具有较大的贴覆面积，从而稳定的支撑本发明结构；还可在支撑臂上设置有限位槽，并在十字轴心的左右两臂分别固定挡块，从而对十字轴心在支撑臂上的旋转角度起到限制作用，实际应用中，可将该角度设计为±30°；还可利用卡槽与卡头的配合将固定圈卡接在圆环槽上，用于对支撑臂起到限制作用。此外，位于十字轴心上臂上端及下臂下端的固定螺帽用于对圆环部起到限制作用，避免其脱离。

本发明提供了一种肿瘤纳米刀穿刺手术用导航支架。该技术方案根据纳米刀构型以及穿刺动作的行程特点设计了同时具有引导作用、限制作用和调节作用的支架结构。该支架首先通过圆环槽和圆环体的配合实现水平面内的旋转运动；在圆环体上，利用支撑臂以转动连接的方式承载十字轴心的左右两臂，使其能够在支撑臂上以水平的转轴在一定角度内旋转；在此基础上，将带有通孔的侧翼和副翼分别与十字轴心的上臂和下臂转动连接，通孔可使不同规格型号的纳米刀从中穿过，起到稳定纳米刀，并使之规则分布的作用。基于以上引导作用以及多自由度的调节作用，可完全还原临床医生的手术意图，使医生在对肿瘤进行纳米刀穿刺手术时，可保证纳米刀平行穿刺和纳米刀呈等腰三角形及平行四边形分布的要求，保障手术的安全性及治疗效果，工作效率显著提升，成本大幅度降低，操作简单，维护方便，可在CT、核磁、超声等多种影像设备引导下使用。

附图说明

图1是本发明的立体图；

图2是本发明的俯视图；

图3是本发明的主视图；

图4是本发明的爆炸图；

图5是本发明中，圆环槽、圆环体、固定圈等结构的爆炸图；

图6是本发明中，侧翼或副翼的立体图；

图7是本发明中，侧翼或副翼的俯视图；

图中：

1、圆环槽 2、圆环体 3、支撑臂 4、十字轴心

5、侧翼 6、副翼 7、齿圈 8、外凸板

9、限位槽 10、挡块 11、固定圈 12、卡头

13、卡槽 14、圆环部 15、外伸部 16、通孔

17、固定螺帽。

具体实施方式

以下将对本发明的具体实施方式进行详细描述。为了避免过多不必要的细节，在以下实施例中对属于公知的结构或功能将不进行详细描述。以下实施例中所使用的近似性语言可用于定量表述，表明在不改变基本功能的情况下可允许数量有一定的变动。除有定义外，以下实施例中所用的技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。

实施例1

根据病人精准医疗的需求和肿瘤的形态以及与周围生物学组织的关系，设计生产的纳米刀穿刺支架由底盘，十字轴心，支撑臂，侧翼，副翼五部分组成。

一、底盘

底盘是外径6CM，内径4CM的圆环，圆环高度0.9CM，内有凹槽，凹槽两侧分布有若干卡齿，对支撑臂起到运动和限位的作用。底盘边缘有三个长条外凸，整个底盘贴覆于病人体表，起到支撑整个支架的作用。

二、十字轴心

十字轴心挂靠在支撑臂上，支撑臂底端装配在底盘的凹槽内。

十字轴心位于整个支架的中心位置，整体可做±30°的角度调整，用于度量穿刺角度，可使十字轴心的中心线与肿瘤穿刺的中心线重合，从而保证所有纳米刀均为平行关系。十字轴心挂载侧翼和副翼，使之围绕十字轴心做同心圆运动，可测算侧翼之间的夹角和副翼之间的夹角，使多个纳米刀呈现等腰三角形或平行四边形等规则分布。

三、支撑臂

支撑臂承载支架的大部分重量，挂载着十字轴心，底部连接在底盘的凹槽内。通过支撑臂做平面旋转，可调整支架穿刺位置，从而保证十字轴心，侧翼，副翼均处于可穿刺区域内。

四、侧翼

侧翼整体呈条状，但其末端是圆环安装在十字轴心顶端，可围绕十字轴心做同心圆运动，在其上分布有4个0.6CM等间距的孔洞，孔洞直径1.2-1.5MM，可使不同规格型号纳米刀从中穿过，起到稳定纳米刀，并使之规则分布的作用。

五、副翼

副翼结构同侧翼，安装于十字轴心的底部，将其旋转至侧翼相同位置，接纳从侧翼穿过的纳米刀，对于较长纳米刀，起到稳定纳米刀，不偏离穿刺点的作用。

至此，纳米刀穿刺支架设计完毕，最后由注塑机或工业级3D打印设备生产。

实施例2

肿瘤纳米刀穿刺手术用导航支架，如图1～7所示，包括圆环槽1，圆环体2，支撑臂3，十字轴心4，侧翼5，副翼6，其中，圆环体2位于圆环槽1中，在圆环体2上固定连接有两个支撑臂3，十字轴心4的左右两臂分别与两个支撑臂3转动连接，侧翼5有若干个，若干侧翼5分别与十字轴心4的上臂转动连接，副翼6有若干个，若干副翼6与十字轴心4的下臂转动连接。

同时，还包括齿圈7，所述齿圈7固定连接在圆环槽1的内边缘。

还包括外凸板8，所述外凸板8固定连接在圆环槽1的外壁下边缘处，所述外凸板8有三片。

还包括限位槽9和挡块10，在支撑臂3上设置有限位槽9，在十字轴心4的左右两臂上分别固定连接有挡块10，所述挡块10位于所述限位槽9中。

还包括固定圈11，在固定圈11的下端固定连接有若干卡头12，在圆环槽1的侧壁下边缘处设置有若干卡槽13，卡头12卡接固定在卡槽13中，固定圈11位于圆环槽1的上端外周。

所述侧翼5包括圆环部14，外伸部15，通孔16，其中外伸部15固定连接在圆环部14的侧端，在外伸部15上开设有若干纵向的通孔16。侧翼5与十字轴心4上臂之间的转动连接，是通过以下结构实现的：侧翼5的圆环部14套接在十字轴心4的上臂外周，圆环部14的内壁与十字轴心4的上臂的外壁相贴合，在十字轴心4的上臂顶端固定连接有固定螺帽17。

所述副翼6包括圆环部14，外伸部15，通孔16，其中外伸部15固定连接在圆环部14的侧端，在外伸部15上开设有若干纵向的通孔16。副翼6与十字轴心4下臂之间的转动连接，是通过以下结构实现的：副翼6的圆环部14套接在十字轴心4的下臂外周，圆环部14的内壁与十字轴心4的下臂的外壁相贴合，在十字轴心4的下臂底端固定连接有固定螺帽17。

在每个外伸部15上具有等间距的4个通孔16，所述通孔16的直径为1.2～1.5mm。

该装置的结构特点如下：圆环槽1用于容纳圆环体2，从而使圆环体2可在其中做旋转运动；圆环体2用于承载支撑臂3；支撑臂3用于对十字轴心4起到支撑、承载作用，由于十字轴心4的左右两臂分别与两个支撑臂3转动连接，因此十字轴心4可在支撑臂3上以水平的转轴转动；十字轴心4用于承载侧翼5和副翼6，使侧翼5可在十字轴心4的上臂上转动，副翼6可在十字轴心4的下臂上转动，同时，可基于其自身在两个支撑臂3上的转动，来调节侧翼5和副翼6的倾角，用于度量穿刺角度；侧翼5整体呈条状，其一端的圆环部14用于套接在十字轴心4上臂外周，以实现转动连接关系，另一端为外伸部15，用于开设通孔16，通孔16可使不同规格型号纳米刀从中穿过，起到稳定纳米刀，并使之规则分布的作用；副翼6的结构与侧翼5相同，其安装于十字轴心4的下臂，将其旋转至与侧翼5相同位置，利用副翼6上的通孔16接纳从侧翼5穿过的纳米刀，对于较长纳米刀，起到稳定纳米刀，不偏离穿刺点的作用。

同时，在圆环槽1的内壁上设置了齿圈7，用于对圆环体2起到运动和限位的作用；还在圆环槽1下端外边缘设置了外凸板8，用于保证本支架底端与病人皮肤具有较大的贴覆面积，从而稳定的支撑本发明结构；还在支撑臂3上设置了限位槽9，并在十字轴心4的左右两臂分别固定挡块10，从而对十字轴心4在支撑臂3上的旋转角度起到限制作用，实际应用中，可将该角度设计为±30°；同时，利用卡槽13与卡头12的配合将固定圈11卡接在圆环槽1上，用于对支撑臂3起到限制作用。位于十字轴心4上臂上端及下臂下端的固定螺帽17用于对圆环部14起到限制作用，避免其脱离。

以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明。凡在本发明的申请范围内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.肿瘤纳米刀穿刺手术用导航支架，其特征在于包括圆环槽(1)，圆环体(2)，支撑臂(3)，十字轴心(4)，侧翼(5)，副翼(6)，其中，圆环体(2)位于圆环槽(1)中，在圆环体(2)上固定连接有两个支撑臂(3)，十字轴心(4)的左右两臂分别与两个支撑臂(3)转动连接，侧翼(5)有若干个，若干侧翼(5)分别与十字轴心(4)的上臂转动连接，副翼(6)有若干个，若干副翼(6)与十字轴心(4)的下臂转动连接。

2.根据权利要求1所述的肿瘤纳米刀穿刺手术用导航支架，其特征在于还包括齿圈(7)，所述齿圈(7)固定连接在圆环槽(1)的内边缘。

3.根据权利要求1所述的肿瘤纳米刀穿刺手术用导航支架，其特征在于还包括外凸板(8)，所述外凸板(8)固定连接在圆环槽(1)的外壁下边缘处，所述外凸板(8)有三片。

4.根据权利要求1所述的肿瘤纳米刀穿刺手术用导航支架，其特征在于还包括限位槽(9)和挡块(10)，在支撑臂(3)上设置有限位槽(9)，在十字轴心(4)的左右两臂上分别固定连接有挡块(10)，所述挡块(10)位于所述限位槽(9)中。

5.根据权利要求1所述的肿瘤纳米刀穿刺手术用导航支架，其特征在于还包括固定圈(11)，在固定圈(11)的下端固定连接有若干卡头(12)，在圆环槽(1)的侧壁下边缘处设置有若干卡槽(13)，卡头(12)卡接固定在卡槽(13)中，固定圈(11)位于圆环槽(1)的上端外周。

6.根据权利要求1所述的肿瘤纳米刀穿刺手术用导航支架，其特征在于，所述侧翼(5)包括圆环部(14)，外伸部(15)，通孔(16)，其中外伸部(15)固定连接在圆环部(14)的侧端，在外伸部(15)上开设有若干纵向的通孔(16)。

7.根据权利要求6所述的肿瘤纳米刀穿刺手术用导航支架，其特征在于，侧翼(5)与十字轴心(4)上臂之间的转动连接，是通过以下结构实现的：侧翼(5)的圆环部(14)套接在十字轴心(4)的上臂外周，圆环部(14)的内壁与十字轴心(4)的上臂的外壁相贴合，在十字轴心(4)的上臂顶端固定连接有固定螺帽(17)。

8.根据权利要求1所述的肿瘤纳米刀穿刺手术用导航支架，其特征在于，所述副翼(6)包括圆环部(14)，外伸部(15)，通孔(16)，其中外伸部(15)固定连接在圆环部(14)的侧端，在外伸部(15)上开设有若干纵向的通孔(16)。

9.根据权利要求8所述的肿瘤纳米刀穿刺手术用导航支架，其特征在于，副翼(6)与十字轴心(4)下臂之间的转动连接，是通过以下结构实现的：副翼(6)的圆环部(14)套接在十字轴心(4)的下臂外周，圆环部(14)的内壁与十字轴心(4)的下臂的外壁相贴合，在十字轴心(4)的下臂底端固定连接有固定螺帽(17)。

10.根据权利要求1所述的肿瘤纳米刀穿刺手术用导航支架，其特征在于，还包括医学影像设备，该肿瘤纳米刀穿刺手术用导航支架在所述医学影像设备的引导下运行；所述医学影像设备包括CT设备、MRI设备或超声影像设备。

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