CN112336437A - 一种基于颅内肿瘤穿刺治疗的辅助装置及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于颅内肿瘤穿刺治疗的辅助装置及制备方法，具体涉及医疗技术领域，包括固定装置和穿刺引导装置；固定装置包括下固定部和上固定部，下固定部和上固定部的相对面之间围成固定腔，且上固定部上开设有垂直于其表面并贯通其的圆孔，圆孔的外侧开设有使上固定部为镂空状的圆孔。本发明,通过医工结合的方式，利用3D打印技术制作个性化的固定引导装置辅助进行该手术，然后按照患者的CT图像制作与CT扫描床相贴合的固定装置实现体位的固定，使患者剂量规划的CT扫描体位与术中体位保持一致，同时根据剂量规划方案确定的针道制作用于术中辅助的定位导板，在实现术中调整的同时，保证穿刺深度和角度的确定性，实现规划方案与术中实施相统一。

Description

一种基于颅内肿瘤穿刺治疗的辅助装置及制备方法

技术领域

本发明涉及医疗技术领域，更具体地说，本发明涉及一种基于颅内肿瘤穿刺治疗的辅助装置及制备方法。

背景技术

颅内肿瘤的治疗一直是临床的重点和难点，最终的治疗目的是完整的清除或灭活肿瘤，同时保护好正常脑组织，避免并发症的发生，其中部分肿瘤不能通过手术和外放疗治疗，只能通过体表穿刺到肿瘤部位植入放射性粒子进行精准内放疗的方式进行治疗，需要术者在术中严格按照术前计划系统设计进行穿刺和植入，努力实现术前术中规划和剂量保持一致，才能获得满意疗效。

虽然颅内肿瘤放射性粒子植入手术在术前的剂量规划和术中穿刺的方案已经非常成熟，但是患者术前剂量规划扫描的CT体位与术中患者体位有差异，不能做到相对应固定，另，因手术对术者穿刺技术的要求很高，术中CT设备进行扫描再进行引导穿刺时，主要是依靠术者的经验进行盲穿，这就导致穿刺深度和角度的不确定性，从而不能完全实现术前的规划，脑组织的特殊性，无法进行多次、重新穿刺。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于颅内肿瘤穿刺治疗的辅助装置及制备方法，基于颅内肿瘤穿刺治疗的辅助装置包括固定装置和穿刺引导装置；

固定装置包括下固定部和上固定部，下固定部和上固定部的相对面之间围成固定腔，且上固定部上开设有垂直于其表面并贯通其的圆孔，圆孔的外侧开设有使上固定部为镂空状的，上固定部上设有在患者头部置于固定腔中固定时，与患者眼角和外耳道连线重合的连线部；

穿刺引导装置包括位于上固定部上且与圆孔同轴心的外凹陷部、内圆柱体，所述内圆柱体套装在外凹陷部的内腔，外凹陷部和内圆柱体上均设有刻度标，内圆柱体背离外凹陷部的一端安装有相互嵌套的穿刺导柱和导柱体，所述导柱体的中部设有内置铅丝、模拟穿刺角度的孔道，且穿刺导柱上开设有与孔道位置相对应的导孔。

在一个优选地实施方式中，所述下固定部和上固定部之间经固定件一可拆卸安装，且上固定部上圆孔的直径为20mm。

在一个优选地实施方式中，所述外凹陷部在上固定部的外表面高度为 20mm、直径为40mm，且外凹陷部内腔的凹陷直径为30mm、深度为10mm，内圆柱体的直径为30mm、高度为11mm。

在一个优选地实施方式中，所述穿刺导柱与内圆柱体组成定位导板，所述穿刺导柱和内圆柱体经固定件二组合且相对固定。

一种基于颅内肿瘤穿刺治疗的辅助装置的制备方法：

固定装置的制备包括以下制备步骤：

S11、获取患者头皮组织模型的外表面，并向外扩张5mm，形成组成固定装置的下固定部和上固定部的外壳部分；

S12、在标记的肿瘤投影区预留穿刺导柱和导孔的中心区域切除一个垂直于其表面的圆孔；

穿刺引导装置的制备包括以下步骤：

S21、参照该患者术前放射粒子植入手术计划系统确定的穿刺入路，粒子分布等信息，设计出所有穿刺针道，并依托针道生成与术中穿刺针直径相适配的穿刺导柱；

S22、以固定装置中圆孔的中心为圆心，在固定装置的外表面生成外凹陷部，并以外凹陷部为基准，设计与外凹陷部尺寸相适配的内圆柱体，外凹陷部和内圆柱体的边缘部设刻度标；

S23、设对内圆柱体限位使其位置固定的固定件二；

S24、穿刺导柱与外凹陷部组合并形成定位导板；

S25、以穿刺导柱的轴心制作导柱体，穿刺导柱靠近导柱体的一侧开设使二者相对嵌套固定的孔洞，且在导柱体的中心开设内置铅丝、便于模拟穿针角度的孔道。

本发明的技术效果和优点：

通过医工结合的方式，利用3D打印技术制作个性化的固定引导装置辅助进行该手术，然后按照患者的CT图像制作与CT扫描床相贴合的固定装置实现体位的固定，使患者剂量规划的CT扫描体位与术中体位保持一致，同时根据剂量规划方案确定的针道制作用于术中辅助的定位导板，在实现术中调整的同时，保证穿刺深度和角度的确定性，实现规划方案与术中实施相统一。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的侧视结构示意图；

图3为本发明中上固定部的整体结构示意图；

图4为本发明中下固定部的整体结构示意图；

图5为本发明整体结构的侧剖结构示意图；

图6为本发明图5中A处结构的局部放大示意图；

图7为本发明中穿刺导柱和导柱体的组合结构示意图。

附图标记说明：1下固定部、2上固定部、3连线部、4固定件一、5圆孔、61 外凹陷部、62内圆柱体、7固定件二、8穿刺导柱、9导柱体、10刻度标、11 孔道、12圆孔、13导孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

如图1-7所示的一种基于颅内肿瘤穿刺治疗的辅助装置，包括固定装置和穿刺引导装置；

固定装置包括下固定部1和上固定部2，下固定部1和上固定部2的相对面之间围成固定腔，且上固定部2上开设有垂直于其表面并贯通其的圆孔12，圆孔12的外侧开设有使上固定部2为镂空状的圆孔5，上固定部2上设有在患者头部置于固定腔中固定时，与患者眼角和外耳道连线重合的连线部3；

穿刺引导装置包括位于上固定部2上且与圆孔12同轴心的外凹陷部61、内圆柱体62，所述内圆柱体62套装在外凹陷部61的内腔，外凹陷部61和内圆柱体62上均设有刻度标10，内圆柱体62背离外凹陷部61的一端安装有相互嵌套的穿刺导柱8和导柱体9，所述导柱体9的中部设有内置铅丝、模拟穿刺角度的孔道11，且穿刺导柱8上开设有与孔道11位置相对应的导孔13。

所述下固定部1和上固定部2之间经固定件一4可拆卸安装，且上固定部2上圆孔12的直径为20mm；所述外凹陷部61在上固定部2的外表面高度为20mm、直径为40mm，且外凹陷部61内腔的凹陷直径为30mm、深度为10mm，内圆柱体62的直径为30mm、高度为11mm；所述穿刺导柱8与内圆柱体62组成定位导板，所述穿刺导柱8和内圆柱体62经固定件二7组合且相对固定。

基于上述一种基于颅内肿瘤穿刺治疗的辅助装置，固定装置和穿刺引导装置的制备方法如下：

首先，基于现有技术的前提下，按需要对患者的头颈部进行平扫或者增强CT薄层扫描，扫描时候患者的体位按照手术时的体位进行摆放，按照术前该患者放射性粒子植入手术计划系统确定的穿刺入路和肿瘤在头皮投影的区域周围用记号笔标记十字线定位点，同时在定位点上放置直径小于2mm的铅点，并用胶带黏贴固定；

将获取到的患者DICOM数据导入医学建模设计软件，将颅内动静脉、脑组织、肿瘤、颅骨、头皮软组织及标记铅点进行建模。

(1)、固定装置的制备包括以下制备步骤：

S11、在建模软件中获取患者头皮组织模型的外表面，并向外扩张5mm，形成组成固定装置的下固定部1和上固定部2的外壳部分；

S12、在标记的肿瘤投影区预留穿刺导柱8和导孔13的中心区域切除一个垂直于其表面、且直径为20mm的圆孔12，将与手术床接触区域设计与创面贴合的平面，更便于进行术中固定。

(2)、穿刺引导装置的制备包括以下步骤：

S21、在建模软件中，参照该患者术前放射粒子植入手术计划系统确定的穿刺入路，粒子分布等信息，设计出所有穿刺针道，并依托针道生成与术中穿刺针直径相适配的穿刺导柱8；

S22、以固定装置中圆孔12的中心为圆心，在固定装置的外表面生成向内直径为30mm、深度为10mm的外凹陷部61，并以外凹陷部61为基准，设计与外凹陷部61尺寸相适配，直径为30mm，高度为11mm的内圆柱体62，外凹陷部61和内圆柱体62的边缘部设与外周边缘对应的刻度标10；

S23、在直径为40mm的外圆边缘对向设计对内圆柱体62限位使其位置固定的固定件二7，固定件二7的数量可为两个，且在拧紧状态下保持内圆柱体 62固定不动；

S24、将穿刺导柱8与30mm的外凹陷部61组合，去除内侧的多余部分后形成定位导板；

S25、以穿刺导柱8的轴心制作长度为20mm，直径为8mm的导柱体9，穿刺导柱8靠近导柱体9的一侧开设使二者相对嵌套固定的孔洞，孔洞的直径为5mm、深度为10mm用于将穿刺导柱8套住，在导柱体9的中心开设内置铅丝、便于模拟穿针角度的孔道11，孔道11为空心状且直径为1mm。

具体的，将本发明中的固定装置和穿刺引导装置应用与手术辅助工作过程如下：

首先将固定装置中的下固定部1置于CT手术床上、患者躺好将头部置入装置中，将上固定部2安装并固定好，保证患者眼角和外耳道的连线与镂空的连线部3重合，同时保证镂空的圆孔5位于皮肤上标记的十字线上，通过这个操作可以保证患者的体位与CT扫描时保持一致；

然后按照固定装置中上固定部220mm的镂空区域暴露的头皮进行标记，取出上固定部2，在此区域进行头皮切开和颅骨开孔操作；

接着将定位导板和固定件二7组合好后拧紧，使定位导板位置固定，将模拟穿刺针角度的导柱体9扣到穿刺导柱8上组合好。

患者带着固定引导装置进行CT扫描，在图像后处理工作站或者医学建模软件中进行三维后处理，以模拟穿刺针装置内的铅丝的延长线做针道，观察装置所引导的穿刺针的方位是否与术前规划一致；

如果有偏差、可放松对定位导板固定的固定件二7，旋转微调后固定，继续CT扫描观察，直至满意为止。

最后去掉模拟穿刺针的结构导柱体9，通过导孔13引导术者进行穿刺针的穿刺和粒子植入即可。

显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域及相关领域的普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。

Claims (5)

1.一种基于颅内肿瘤穿刺治疗的辅助装置，其特征在于：包括固定装置和穿刺引导装置；

固定装置包括下固定部和上固定部，下固定部和上固定部的相对面之间围成固定腔，且上固定部上开设有垂直于其表面并贯通其的圆孔，圆孔的外侧开设有使上固定部为镂空状的圆孔，上固定部上设有在患者头部置于固定腔中固定时，与患者眼角和外耳道连线重合的连线部；

穿刺引导装置包括位于上固定部上且与圆孔同轴心的外凹陷部、内圆柱体，所述内圆柱体套装在外凹陷部的内腔，外凹陷部和内圆柱体上均设有刻度标，内圆柱体背离外凹陷部的一端安装有相互嵌套的穿刺导柱和导柱体，所述导柱体的中部设有内置铅丝、模拟穿刺角度的孔道，且穿刺导柱上开设有与孔道位置相对应的导孔。

2.根据权利要求1所述的基于颅内肿瘤穿刺治疗的辅助装置，其特征在于：所述下固定部和上固定部之间经固定件一可拆卸安装，且上固定部上圆孔的直径为20mm。

3.根据权利要求1或2所述的基于颅内肿瘤穿刺治疗的辅助装置，其特征在于：所述外凹陷部在上固定部的外表面高度为20mm、直径为40mm，且外凹陷部内腔的凹陷直径为30mm、深度为10mm，内圆柱体的直径为30mm、高度为11mm。

4.根据权利要求3所述的基于颅内肿瘤穿刺治疗的辅助装置，其特征在于：所述穿刺导柱与内圆柱体组成定位导板，所述穿刺导柱和内圆柱体经固定件二组合且相对固定。

5.根据权利要求1至4所述的一种基于颅内肿瘤穿刺治疗的辅助装置的制备方法，其特征在于：

固定装置的制备包括以下制备步骤：

S11、获取患者头皮组织模型的外表面，并向外扩张5mm，形成组成固定装置的下固定部和上固定部的外壳部分；

S12、在标记的肿瘤投影区预留穿刺导柱和导孔的中心区域切除一个垂直于其表面的圆孔；

穿刺引导装置的制备包括以下步骤：

S21、参照该患者术前放射粒子植入手术计划系统确定的穿刺入路，粒子分布等信息，设计出所有穿刺针道，并依托针道生成与术中穿刺针直径相适配的穿刺导柱；

S22、以固定装置中圆孔的中心为圆心，在固定装置的外表面生成外凹陷部，并以外凹陷部为基准，设计与外凹陷部尺寸相适配的内圆柱体，外凹陷部和内圆柱体的边缘部设刻度标；

S23、设对内圆柱体限位使其位置固定的固定件二；

S24、穿刺导柱与外凹陷部组合并形成定位导板；

S25、以穿刺导柱的轴心制作导柱体，穿刺导柱靠近导柱体的一侧开设使二者相对嵌套固定的孔洞，且在导柱体的中心开设内置铅丝、便于模拟穿针角度的孔道。

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