CN111728679A - 一种3d打印带引流机构的非共面穿刺模板制造方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种3D打印带引流机构的非共面穿刺模板制造方法，包括通过CT断层扫描获得包含目标区域表皮组织的多个CT图像文件P_n（n=1、2、3…n），还包括下述步骤：步骤ST100获得断层扫描模型，步骤ST200获得表皮组织模型，步骤ST300去除表皮组织模型噪音，步骤ST400导入包含多个针道C_n的针道计划制作模板针道，步骤ST500制作引流机构，步骤ST6003D打印穿刺模板，步骤ST700去除打印支架，进行表面抛光处理，最终获得穿刺模板。能够通过3D打印获得任一角度的模板针道，为针道计划的制作提供更为广阔和自由的布局空间，能够根据实际情况制作最优针道计划而得以实施。

Description

一种3D打印带引流机构的非共面穿刺模板制造方法

技术领域

本发明涉及医疗外科用CT非共面穿刺模板领域，尤其涉及带引流机构的非共面穿刺模板领域，具体涉及一种3D打印带引流机构的非共面穿刺模板制造方法。

背景技术

现有的肿瘤治疗手段中，穿刺植入放射性粒子进行局部放射治疗是主要的肿瘤治疗方式之一；但放射性粒子的植入需要利用穿刺针进行穿刺方可有效植入，但徒手穿刺是无法保证放射性粒子植入的精准性的，故而需要穿刺模板进行引导和约束。穿刺模板是采用放射性粒子植入肿瘤体内，对瘤体进行放射达到治疗目的手术辅助器械。放射性离子植入瘤体内需要制定手术方案，手术方案会明确放射性离子的原料，规格，植入数量，以及每一颗放射性离子植入的深度和空间位置。其最为关键的步骤是将每一根针按照手术方案精准地实际植入到瘤体中，穿刺模板就是对植入针进行约束，保证植入的准确性的装置。

现有的穿刺模板通常都较为简单，一类是平面共面模板，一类是非平面定制模板，但模板上设置用于约束和限定穿刺针方向的针道往往都是平行设置的，这种穿刺模板在实际穿刺中，存在诸多弊端：

其一、平行针道便于行针，但是在穿刺过程中不能避开骨质结构或者其他器官，往往会留下放射盲区。其二、由于模板的阻挡，不能及时的发现穿刺过程中的情况，当血液从模板边缘渗出时，已经耽误了一些时间，不能及时的判断原因或者及时处理，轻则中断手术，重则可能会危机患者生命。因此，提供一种3D打印带引流机构的非共面穿刺模板制造方法以获得完全贴合患者表面并按照预设穿刺计划进行穿刺行针的共面穿刺模板对于现有的基于穿刺植入放射性粒子治疗肿瘤疾病的意义重大而深远。

发明内容

为了解决现有技术制作的共面穿刺模板因模板针道采用平行的共面设置存在以下弊端：第一、存在模板遮挡，导致不能及时的发现穿刺过程中的情况从而可能引发终止植入或者危机术中患者生命的问题；第二、不能合理避开诸如骨质区域或重要危机器官区域的遮挡/阻挡，导致预设的针道计划不能精准执行的问题。

本申请提供一种3D打印带引流机构的非共面穿刺模板制造方法，能够通过3D打印获得任一角度的模板针道，为针道计划的制作提供更为广阔和自由的布局空间，能够根据实际情况制作最优针道计划而得以实施；同时，采用本发明所述制造方法能够通过引流机构第一时间发现从穿刺点流出的血液情况，判断是否属于正常，以便于医护人员及时处理，避免现有共面穿刺模板因遮挡导致不能第一时间发现从而延误最佳治疗或者处理时间的问题。

需要强调的是，本申请的唯一目的是提供一种3D打印带引流机构的非共面穿刺模板制造方法，通过本申请公开的方法能够获得完全贴合于患者皮肤表面的非共面穿刺模板，即本申请旨在提供制造非共面穿刺模板的方法，穿刺模板属于放射性粒子治疗外科手术中需要用到的辅助器具，本申请并不涉及对于患者的病情诊断或/和治疗的方法内容，特此说明。

为便于更好的理解本发明，申请人将在详细阐述本申请之前对相关的科技术语进行简要阐述并予以明确。

针道计划：即用于进行放射性粒子植入的所有待植入针道C_n的集合。

针道C_n：指定任意穿刺针需要穿刺的切入点、穿刺方向、穿刺深度、待植入放射性粒子的深度及对应数量信息。

为了达到上述目的，本申请所采用的技术方案为：

一种3D打印带引流机构的非共面穿刺模板制造方法，包括通过CT断层扫描获得包含目标区域表皮组织的多个CT图像文件P_n（n=1、2、3…n），还包括下述步骤：

步骤ST100 获得断层扫描模型：将获得的多个图像文件P_n通过匹配连接方位CT极值点{W_n，E_n，S_n}将相邻两个图像文件P_n和P_n+1进行叠加并获得含目标区域表皮组织的完整三维模型∑P_n；

步骤ST200 获得表皮组织模型：读取并获取三维模型∑Pn中符合预设CT阈值范围A的表皮组织模型B₀；

步骤ST300 去除表皮组织模型噪音：步骤ST310 去除所有离散噪音；步骤ST320 去除表皮组织模型B₀两侧表面非平滑噪音，获得两侧表面平滑且连续的表皮组织模型B₁；

步骤ST400 导入包含多个针道C_n的针道计划制作模板针道：步骤ST410导入预先制定的针道计划，将针道计划中包含的表皮组织内/外表面与表皮组织模型B₁内/外表面对应重合放置；步骤ST420以表皮组织模型B₁作为基础，向外进行膨胀处理；步骤ST430以针道C_n与表皮组织模型B₁上表面的交点O_n为中心自定义截面沿针道C_n方向膨胀长度L₁；步骤ST440以针道C_n的计划预设进针孔直径为标准直径，以交点O_n为中心沿针道C_n方向膨胀长度L₂，其中L₂＞L₁；步骤ST450将步骤ST430和ST440膨胀后获得的模型进行布尔运算获得模板针道；

步骤ST500 制作引流机构：所述引流机构采用引流孔实现，具体制作方式为：建立任意截面的第一柱状体，所述柱状体与表皮组织模型B₁做布尔运算，获得贯穿所述表皮组织模型B₁的引流孔，所述引流孔与模板针道空间相交于表皮组织模型B₁内侧且引流孔、模板针道的进针孔分别与所述表皮组织模型B₁内表面相交形成的截面边缘之间的距离L₃∈[0,5]；

步骤ST600 3D打印穿刺模板，将步骤ST500获得的带有引流机构的穿刺模板以STL格式存储，再导入3D打印机中打印成型；

步骤ST700 去除打印支架，进行表面抛光处理，最终获得穿刺模板。

作为本申请方法的优化设计，所述方位CT极值点{W_n，E_n，S_n}为任一CT图像文件P_n的任一表面CT值最高并分别分布于极左，极右和极下的三个点，任一CT图像文件P_n一侧表面的方位极值点{W_n，E_n，S_n}与相邻CT图像文件P_n-1的相邻表面的方位极值点{W_n-1，E_n-1，S_n-1}的连接按照下述方法实现：

若{W_n-1，E_n-1，S_n-1}与{W_n，E_n，S_n}能对应匹配三对，则进行匹配图像文件P_n+2直到完成三维模型∑P_n；

若{W_n-1，E_n-1，S_n-1}与{W_n，E_n，S_n}能对应匹配一对或两对，则匹配连接△W_nE_nS_n与△W_{n- 1}E_n-1S_n-1对应两条边中线的交点，直到完成三维模型∑P_n。

进一步地优选，步骤ST200中所述预设CT阈值范围A满足下述条件：采用CT平扫时，所述预设CT阈值范围A∈[31-32] Hu，采用CT增强时，所述预设CT阈值范围A∈[33-35]Hu。

为了提高模板针道与针道计划中的针道C_n匹配精度，所述步骤ST100和ST200之间还包括在三维模型∑P_n的表面设置至少两个标记定位点的步骤。标记点优选设置为三个或者更多，设置方式可以采用可实现CT断层扫描成像的任意现有技术均可，其实质在于方便后续再制作模板针道时能够基于针道计划中的针道C_n进行，使得模板针道与针道计划中的针道C_n空间重合。

进一步地，步骤ST410中将针道计划中包含的表皮组织内/外表面与表皮组织模型B₁内/外表面对应重合放置通过将至少两个定位点重合实现。

再进一步优选地，步骤ST420中表皮组织模型B₁向外膨胀厚度为1.5-2mm；步骤ST430中所述L₁=20-35mm；步骤ST440所述的标准直径为该针道Cn对应穿刺针外径增大0.05-0.08mm。

在进一步优化设置，所述步骤ST500还包括制作导流槽的步骤，建立圆形或者椭圆形截面的第二柱状体，以任一模板针道的进针孔为中心，10-12mm为半径，将第二柱状体与表皮组织模型B₁相交深度为0.2-0.5mm进行布尔运算获得导流槽。

所述步骤ST500还包括制作针道C_n标号和观察孔的步骤，按照步骤ST400中所述的针道计划中对任一针道Cn的序列标号通过膨胀拉伸获得靠近对应针道Cn根部并位于表皮组织模型B₁表面的针道Cn标记；建立任一截面的第三柱状体与表皮组织模型B₁非模板针道区域相交并进行布尔运算获得多个观察孔。所述步骤ST500还包括制作标记线的步骤，以圆形截面建立多个呈“十”字排布的第四柱状体与表皮组织模型B₁相交并进行布尔运算获得设置于表皮组织模型B₁上的“十”字标记线。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是通过本发明方法制造的非共面穿刺模板俯视图；

图2是沿图1中剖切符号A-A的剖视图；

图中：1-观察孔；2-模板针道；3-引流孔；4-标记线；5-导流槽。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，本申请的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，本申请的描述中若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例1：

结合图1和2所示的非共面穿刺模板，通过本实施例提供的制造方法获得。本实施例以50层断层扫描为基础，针对目标兴趣区域建立和制造非共面穿刺模板为例对本发明所述方法进行详细阐述：一种3D打印带引流机构的非共面穿刺模板制造方法，包括通过CT断层扫描获得包含目标区域表皮组织的多个CT图像文件P_n（n=1、2、3…50），还包括下述步骤：

步骤ST100 获得断层扫描模型：将获得的多个图像文件P_n通过匹配连接方位CT极值点{W_n，E_n，S_n}将相邻两个图像文件P_n和P_n+1进行叠加并获得含目标区域表皮组织的完整三维模型∑P_n；

其中，极值点W_n：是指以直视目标图像文件P_n的正方向，位于该图像文件CT值最高点中最左侧的点；

极值点E_n：是指以直视目标图像文件P_n的正方向，位于该图像文件CT值最高点中最右侧的点；

极值点S_n是指以直视目标图像文件P_n的正方向，位于该图像文件CT值最高点中最下侧的点。

以该50层图像文件P_1-50中任意抽取相邻两张图像文件P₂和P₃为例，即获取P₂靠近P₃一侧上的最高CT值的点集合，分别确定左侧极值点W₂、右侧极值点E₂和下侧极值点S₂；以及P₃靠近P₂一侧上的最高CT值的点集合，并分别确定左侧极值点W₃、右侧极值点E₃和下侧极值点S₃；对应连接S₂ S_3、P₂ P_3、E₂ E₃实现对图像文件P₂和P₃的对接。

按照上述方法和步骤对接图像文件P_1-50获得含目标区域表皮组织的完整三维模型∑P_n（n=50）。

步骤ST200 获得表皮组织模型：读取并获取三维模型∑P_1-50中符合预设CT阈值范围A的表皮组织模型B₀；本实施例中采用CT平扫，所述预设CT阈值范围A∈[31-32] Hu；

步骤ST300 去除表皮组织模型噪音：步骤ST310 去除所有离散噪音；步骤ST320 去除表皮组织模型B₀两侧表面非平滑噪音，获得两侧表面平滑且连续的表皮组织模型B₁；

步骤ST400 导入包含多个针道C_n的针道计划制作模板针道2：步骤ST410导入预先制定的针道计划，将针道计划中包含的表皮组织内/外表面与表皮组织模型B₁内/外表面对应重合放置；步骤ST420以表皮组织模型B₁作为基础，向外进行膨胀处理；步骤ST430以针道C_n与表皮组织模型B₁上表面的交点O_n为中心自定义截面沿针道C_n方向膨胀长度L₁；步骤ST440以针道C_n的计划预设进针孔直径为标准直径，以交点O_n为中心沿针道C_n方向膨胀长度L₂，其中L₂＞L₁；步骤ST450将步骤ST430和ST440膨胀后获得的模型进行布尔运算获得模板针道2。

其中，步骤ST420中表皮组织模型B₁向外膨胀厚度为1.5-2mm；及通过本实施例的制造方法最终制作的非共面穿刺模板制造的厚度为1.5-2mm，该厚度是同时兼容非共面穿刺模板自身强度和3D打印材料的有效节省。当厚度过低则将导致非共面穿刺模板强度的而降低，韧性的过剩，不利于穿刺使用过程的稳定性；当膨胀厚度超过2毫米后，对于透明的光敏树脂材料的投入成本将明显增加。

步骤ST430中所述L₁=20-35mm；L₁即为模板针道2的有效长度，L₁的长度直接影响着穿刺针的有效穿刺深度，由于实际穿刺的部位和每一根穿刺针所在针道C_n的角度不同，存在大深度穿刺的可能，因此当模板针道2长度大于35mm后，最大穿刺深度只有不到160mm，一般最长穿刺针的有效穿刺长度约200mm，然而，临床的斜穿最大深度可达170mm，但绝大部分的任然控制在160mm以下，故而将模板针道2的长度限定在35mm内是匹配现有穿刺针长度的前提下，最大程度的满足任意部位进行灵活针道布局。由于穿刺针需要在模板针道2的进针孔中自由移动，步骤ST440所述的标准直径为该针道C_n对应穿刺针外径增大0.05-0.08mm，即进针孔的内径比对应穿刺针的外径大0.05-0.08mm，然而，保证进针孔内径和穿刺针外径不变得前提下，模板针道2越短穿刺的有效深度越大，但穿刺的同轴偏差亦越大，导致实际穿刺与理论针道的精度越低，由于进针孔的内径与对应穿刺针的外径之间的间隙差是一定的，若间隙差过大，会直接增加穿刺偏差，若间隙差越小，精度越高，但是穿刺阻力越大。因此，根据不同直径的穿刺针外径将间隙差确定为0.05-0.08mm既能够满足操作需求，亦能够满足精度要求。以0.08mm的间隙差为例，将有效穿刺深度定义为170mm的植入穿刺，将模板针道2的长度L₁的最小值设定为20毫米，则穿刺针的穿刺尖端的最大偏移量y计算公式如下：

tanα=0.08mm/20mm=y/170mm，其中α为穿刺针在模板针道2长度为20mm时的最大倾斜角度，则穿刺针尖端最大便宜量y=0.68mm＜1mm，远远小于临床粒子植入的有效植入精度范围，现有临床粒子植入误差一般控制在3毫米内，当小于0.7mm的偏差精度通常认定为植入计划属于无偏差执行。当模板针道2低于20mm后，每减短1mm，偏差则增加0.0357mm，及当模板针道2长度为19mm时，最大偏移量y=（0.68+0.035）mm=0.7157mm＞0.7mm，则将被排出到无偏差执行标准之外，实际效果则大有偏差，故而针对L₁=20-35mm的数据参数亦是获得穿刺精度的关键。譬如当L₁=25mm时，则最大偏移量y将进一步小于0.68mm，精度更佳。

步骤ST500 制作引流机构：所述引流机构采用“T”型的引流孔3实现，具体制作方式为：建立任意截面的第一柱状体，所述柱状体与表皮组织模型B₁做布尔运算，获得贯穿所述表皮组织模型B₁的引流孔3，所述引流孔3与模板针道2空间相交于表皮组织模型B₁内侧且引流孔3、模板针道2的进针孔分别与所述表皮组织模型B₁内表面相交形成的截面边缘之间的距离L₃∈[0,5]；引流孔3是用于将制造获得的非共面模板在进行穿刺过程中对每一根穿刺针进行出血观察和处理的通道，以及时掌握实际穿刺是否触及到内部血管，以及可能带来的大出血情况，以便第一时间预判和处理，将风险降到最低。这一点是现有技术中任何非共面穿刺模板均不具有的，同理，亦不存在获得该类似模板的制造方法。

步骤ST600 3D打印穿刺模板，将步骤ST500获得的带有引流机构的穿刺模板以STL格式存储，再导入3D打印机中打印成型；

步骤ST700 去除打印支架，进行表面抛光处理，最终获得穿刺模板。

实施例2：

本实施例是在实施例1的基础上进行进一步优化，所述方位CT极值点{W_n，E_n，S_n}为任一CT图像文件P_n的任一表面CT值最高并分别分布于极左，极右和极下的三个点，任一CT图像文件P_n一侧表面的方位极值点{W_n，E_n，S_n}与相邻CT图像文件P_n-1的相邻表面的方位极值点{W_n-1，E_n-1，S_n-1}的连接按照下述方法实现：

若{W_n-1，E_n-1，S_n-1}与{W_n，E_n，S_n}能对应匹配三对，则进行匹配图像文件P_n+2直到完成三维模型∑P_n；

若{W_n-1，E_n-1，S_n-1}与{W_n，E_n，S_n}能对应匹配一对或两对，则匹配连接△W_nE_nS_n与△W_{n- 1}E_n-1S_n-1对应两条边中线的交点，直到完成三维模型∑P_n。

本实施例中，步骤ST200中所述预设CT阈值范围A满足下述条件：采用CT平扫时，所述预设CT阈值范围A∈[31-32] Hu；同理，亦可采用增强CT替代平扫，具体地，采用CT增强时，所述预设CT阈值范围A∈[33-35]Hu。

为了提高模板针道2与针道计划中的针道C_n匹配精度，所述步骤ST100和ST200之间还包括在三维模型∑P_n的表面设置至少两个标记定位点的步骤。标记点优选设置为三个或者更多，设置方式可以采用可实现CT断层扫描成像的任意现有技术均可，其实质在于方便后续再制作模板针道2时能够基于针道计划中的针道C_n进行，使得模板针道2与针道计划中的针道C_n空间重合。

步骤ST410中将针道计划中包含的表皮组织内/外表面与表皮组织模型B₁内/外表面对应重合放置通过将上述设置的至少两个定位点重合实现，如此可以快速的将针道计划无偏差的导入表皮组织模型B₁中进行后续模板针道2的制作。

作为对本申请参数性的约束限定，本实施例中，步骤ST420中表皮组织模型B₁向外膨胀厚度为1.8mm；步骤ST430中所述L₁=25mm；步骤ST440所述的标准直径为该针道Cn对应穿刺针外径增大0.06mm。

在进一步优化设置，所述步骤ST500还包括制作导流槽5的步骤，建立圆形或者椭圆形截面的第二柱状体，以任一模板针道2的进针孔为中心，10mm为半径，将第二柱状体与表皮组织模型B₁相交深度为0.2mm/0.3mm/0.5mm进行布尔运算获得导流槽5。导流槽5的深度的大小根据实际运用部位的软组织情况决定，当软组织厚度越大，柔软度越高，则适应性的增大导流槽5的深度，反之则减小。

导流槽5与模板针道2一一对应设置可以保证每一根模板针道2在穿刺过程中的出血情况都是可以独立处理的，模板针道2之间互不影响，且血液从穿刺皮肤破口出流出时首先进入到所述导流槽5与患者对应皮肤之间的空腔中，然后再通过引流孔3流出到非共面穿刺模板的上表面上，这样可以保证非共面穿刺模板在整个穿刺过程中不会受到出血情况导致污染或者影响，后续穿刺可正常进行。半径设置为10mm的目的在于能够涵盖每一个引流孔3，使得引流孔3能够与导流槽5形成相互连通的一体结构，共同构成所述引流机构。

所述步骤ST500还包括制作针道C_n标号和观察孔1的步骤，按照步骤ST400中所述的针道计划中对任一针道C_n的序列标号通过膨胀拉伸获得靠近对应针道C_n根部并位于表皮组织模型B₁表面的针道C_n标记；建立任一截面的第三柱状体与表皮组织模型B₁非模板针道2区域相交并进行布尔运算获得多个观察孔1。所述步骤ST500还包括制作标记线4的步骤，以圆形截面建立多个呈“十”字排布的第四柱状体与表皮组织模型B₁相交并进行布尔运算获得设置于表皮组织模型B₁上的“十”字标记线4。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种3D打印带引流机构的非共面穿刺模板制造方法，包括通过CT断层扫描获得包含目标区域表皮组织的多个CT图像文件P_n，n=1、2、3…n，其特征在于，还包括下述步骤：

步骤ST100 获得断层扫描模型：将获得的多个图像文件P_n通过匹配连接方位CT极值点{W_n，E_n，S_n}将相邻两个图像文件P_n和P_n+1进行叠加并获得含目标区域表皮组织的完整三维模型∑P_n；

步骤ST200 获得表皮组织模型：读取并获取三维模型∑Pn中符合预设CT阈值范围A的表皮组织模型B₀；

步骤ST300 去除表皮组织模型噪音：步骤ST310 去除所有离散噪音；步骤ST320 去除表皮组织模型B₀两侧表面非平滑噪音，获得两侧表面平滑且连续的表皮组织模型B₁；

步骤ST400 导入包含多个针道C_n的针道计划制作模板针道：步骤ST410导入预先制定的针道计划，将针道计划中包含的表皮组织内/外表面与表皮组织模型B₁内/外表面对应重合放置；步骤ST420以表皮组织模型B₁作为基础，向外进行膨胀处理；步骤ST430以针道C_n与表皮组织模型B₁上表面的交点O_n为中心自定义截面沿针道C_n方向膨胀长度L₁；步骤ST440以针道C_n的计划预设进针孔直径为标准直径，以交点O_n为中心沿针道C_n方向膨胀长度L₂，其中L₂＞L₁；步骤ST450将步骤ST430和ST440膨胀后获得的模型进行布尔运算获得模板针道；

步骤ST500 制作引流机构：所述引流机构采用引流孔实现，具体制作方式为：建立任意截面的第一柱状体，所述柱状体与表皮组织模型B₁做布尔运算，获得贯穿所述表皮组织模型B₁的引流孔，所述引流孔与模板针道空间相交于表皮组织模型B₁内侧且引流孔、模板针道的进针孔分别与所述表皮组织模型B₁内表面相交形成的截面边缘之间的距离L₃∈[0,5]；

步骤ST600 3D打印穿刺模板，将步骤ST500获得的带有引流机构的穿刺模板以STL格式存储，再导入3D打印机中打印成型；

步骤ST700 去除打印支架，进行表面抛光处理，最终获得穿刺模板。

2.根据权利要求1所述的一种3D打印带引流机构的非共面穿刺模板制造方法，其特征在于：所述方位CT极值点{W_n，E_n，S_n}为任一CT图像文件P_n的任一表面CT值最高并分别分布于极左，极右和极下的三个点，任一CT图像文件P_n一侧表面的方位极值点{W_n，E_n，S_n}与相邻CT图像文件P_n-1的相邻表面的方位极值点{W_n-1，E_n-1，S_n-1}的连接按照下述方法实现：

若{W_n-1，E_n-1，S_n-1}与{W_n，E_n，S_n}能对应匹配三对，则进行匹配图像文件P_n+2直到完成三维模型∑P_n；

若{W_n-1，E_n-1，S_n-1}与{W_n，E_n，S_n}能对应匹配一对或两对，则匹配连接△W_nE_nS_n与△W_{n- 1}E_n-1S_n-1对应两条边中线的交点，直到完成三维模型∑P_n。

3.根据权利要求1所述的一种3D打印带引流机构的非共面穿刺模板制造方法，其特征在于：步骤ST200中所述预设CT阈值范围A满足下述条件：采用CT平扫时，所述预设CT阈值范围A∈[31-32] Hu，采用CT增强时，所述预设CT阈值范围A∈[33-35]Hu。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种3D打印带引流机构的非共面穿刺模板制造方法，其特征在于：步骤ST100和ST200之间还包括在三维模型∑P_n的表面设置至少两个标记定位点的步骤。

5.根据权利要求4所述的一种3D打印带引流机构的非共面穿刺模板制造方法，其特征在于：步骤ST410中将针道计划中包含的表皮组织内/外表面与表皮组织模型B₁内/外表面对应重合放置通过将至少两个定位点重合实现。

6.根据权利要求5所述的一种3D打印带引流机构的非共面穿刺模板制造方法，其特征在于：步骤ST420中表皮组织模型B₁向外膨胀厚度为1.5-2mm；步骤ST430中所述L₁=20-35mm；步骤ST440所述的标准直径为该针道Cn对应穿刺针外径增大0.05-0.08mm。

7.根据权利要求1-3、5-6中任一项所述的一种3D打印带引流机构的非共面穿刺模板制造方法，其特征在于：所述步骤ST500还包括制作导流槽的步骤，建立圆形或者椭圆形截面的第二柱状体，以任一模板针道的进针孔为中心，10-12mm为半径，将第二柱状体与表皮组织模型B₁相交深度为0.2-0.5mm进行布尔运算获得导流槽。

8.根据权利要求4所述的一种3D打印带引流机构的非共面穿刺模板制造方法，其特征在于：所述步骤ST500还包括制作针道C_n标号和观察孔的步骤，按照步骤ST400中所述的针道计划中对任一针道Cn的序列标号通过膨胀拉伸获得靠近对应针道Cn根部并位于表皮组织模型B₁表面的针道Cn标记；建立任一截面的第三柱状体与表皮组织模型B₁非模板针道区域相交并进行布尔运算获得多个观察孔。

9.根据权利要求4所述的一种3D打印带引流机构的非共面穿刺模板制造方法，其特征在于：所述步骤ST500还包括制作标记线的步骤，以圆形截面建立多个呈“十”字排布的第四柱状体与表皮组织模型B₁相交并进行布尔运算获得设置于表皮组织模型B₁上的“十”字标记线。

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