CN112773505B - 基于影像数据的颅脑病灶定位装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于影像数据的颅脑病灶定位装置，包括脑围仪和脑规尺，所述脑围仪包括激光仪；所述脑规尺包括第一卡臂和第二卡臂，所述第一卡臂的一端与所述第二卡臂的一端通过销轴铰接在一起；所述第一卡臂与第二卡臂均具有弧形的弯脚部，所述弯脚部的端部连接有尖刺部，当两个所述尖刺部对合时，所述第一卡臂与所述第二卡臂之间形成一容纳空腔。本装置结构简单、操作方便、制作成本低，用于辅助对病变部位进行快速准确定位。

Description

基于影像数据的颅脑病灶定位装置

技术领域

本发明涉及医疗器具技术领域，具体涉及一种基于影像数据的颅脑病灶定位装置，用于辅助对神经手术需要的体表及颅内进行准确定位。

背景技术

在神经外科手术中，需要对位于脑内的病灶进行精确定位，并根据定位结果在体表设计头皮的手术切口，定位不准，将会导致切口设计出现差错，导致无法准确的显露和切除肿瘤，严重的增加患者的创伤。因此术前准确定位肿瘤位置非常重要，目前比较先进的方法是在神经导航下，进行精确定位，但是对设备要求很高，需要专门的导航系统且装置操作复杂，短时间难以掌握，手术耗时长，且设备费用高，均在百万以上，难以普及。而传统的解剖方法虽然成本较低但对术者经验要求高，缺乏客观准确性，精度不高增加手术风险。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，提供了一种基于影像数据的颅脑病灶定位装置，该装置结构简单、操作方便、制作成本低，用于辅助对病变部位进行快速准确定位。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明提出了基于影像数据的颅脑病灶定位装置，包括脑围仪和脑规尺，所述脑围仪包括激光仪；所述脑规尺包括第一卡臂和第二卡臂，所述第一卡臂的一端与所述第二卡臂的一端通过销轴铰接在一起；所述第一卡臂与第二卡臂均具有弧形的弯脚部，所述弯脚部的端部连接有尖刺部，当两个所述尖刺部对合时，所述第一卡臂与所述第二卡臂之间形成一容纳空腔。

优选的，所述脑围仪还包括可夹持底座；万向杆，所述万向杆的底部与所述可夹持底座相连；夹持支架，所述万向杆的顶部与所述夹持支架相连，所述夹持支架包括底板，所述底板上连接有弹性夹片，所述弹性夹片内部开设有夹持槽口；所述激光仪卡设在所述夹持槽口内。

优选的，所述弹性夹片设置有两个，分别为上下布置的第一弹性夹片和第二弹性夹片，所述第二弹性夹片的表面设置有一挡台，所述激光仪的底端面卡设在所述挡台上。

优选的，所述可夹持底座包括第一夹持板和第二夹持板，所述第一夹持板与所述第二夹持板之间通过销轴相铰接；所述第一夹持板与所述第二夹持板的一端相贴合，所述第一夹持板与所述第二夹持板的另一端之间具有间隙，所述间隙内设置有弹簧，所述弹簧的顶部与所述第一夹持板相连，所述弹簧的底部与所述第二夹持板相连。

优选的，所述可夹持底座包括呈“匚”字型的卡板，所述卡板上螺纹连接有螺丝杆，所述螺丝杆的顶部伸入所述卡板内部空腔中且连接有移动板，所述螺丝杆的底部连接有旋转手柄，所述旋转手柄设置在所述卡板下方。

优选的，所述万向杆的顶部连接有呈弧形的支撑架，所述支撑架内部开设有呈弧形的滑槽，所述滑槽中滑动连接有滑柱，所述滑柱的一端连接有所述夹持支架，所述滑柱的另一端螺纹连接有螺帽，所述螺帽与所述夹持支架分别设置在所述支撑架的两侧。

优选的，还包括定位环，所述定位环与所述销轴相连，所述定位环中开设有弧形滑槽，所述弧形滑槽中滑动连接有第一滑动柱和第二滑动柱，所述第一滑动柱的一端与所述第一卡臂相连，所述第一滑动柱上设置有第一承压台，所述第一滑动柱还螺纹连接有第一压帽，所述第一承压台与所述第一压帽分别定位于所述定位环的两侧面上；所述第二滑动柱的一端与所述第二卡臂相连，所述第二滑动柱上设置有第二承压台，所述第二滑动柱还螺纹连接有第二压帽，所述第二承压台与所述第二压帽分别定位于所述定位环的两侧面上。

优选的，所述销轴的顶部设置有连接块，所述连接块的外壁上连接有连杆，所述连杆的另一端与所述定位环内壁相连；所述连接块通过螺钉与所述销轴相连。

本发明还提出了基于影像数据的颅脑病灶定位方法，采用基于影像数据的颅脑病灶定位装置，包括如下步骤：

S1、从影像数据中找到正中矢状面，同时以鼻尖为基点，在影像系统上量出正中矢状位上头皮各点的直线距离，建立正中矢状面数据；

S2、通过脑围仪和脑规尺在头皮上画出正中矢状线；

S3、以冠状位外耳道平面与正中矢状面交点，建立冠状位平面数据，在影像系统上量出冠状位头皮上各点到正中矢状位的直线距离，通过脑围仪和脑规尺画出冠状位线；

S4、在影像系统上量出轴位上各点直线距离，此距离用以矫正矢状位、冠状位上各点的误差；

S5、矢状位、冠状位、轴位各平面所测的点相互矫正，可以得到神经手术需要的体表及颅内进行准确定位。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1. 本发明利用脑围仪的激光仪照射可辅助画出标准的直线，便于对病灶点进行准确定位；脑围仪设置有可夹持底座，将可夹持底座卡接在床沿或桌沿上，将激光仪装夹在夹持支架上，利用万向杆可调整激光仪的位置和角度；脑规尺的尖刺部的设置便于对准病灶中心与标志点两个点位，从而减小测量误差，可提高测量精度；弯脚部的设置，可增大第一卡臂与第二卡臂之间的容纳空间，方便容纳头颅，头颅上的任意两点距离都方便测量，应用更加广泛。脑规尺和脑围仪配合使用，起到辅助定为功能，具有结构简单、制作成本低、便于操作和调整、辅助定位准确的优点。

2. 通过在脑规尺上设有定位环，第一卡臂和第二卡臂分别通过第一滑动柱和第二滑动柱沿着定位环内部的弧形滑槽移动，当尖刺部对准测量点位后，可通过旋转第一压帽和第二压帽分别实现第一卡臂与第二卡臂的限位，防止由于误操作等原因造成两个尖刺部之间出现轻微移位，最终导致测量的两个尖刺部之间的距离与实际值差距较大，这样就可进一步保证测量精度。

3. 脑围仪上还设置有呈弧形的支撑架，支撑架中设置有滑槽，夹持支架连接有滑柱，这样夹持支架可通过滑柱沿着滑槽滑动实现位置的调整，便于辅助在头皮层画出定位线。

4. 本装置和方法具有结构简单、制作成本低、便于操作和调整、辅助定位准确的优点。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是脑围仪实施例一结构示意图；

图2是脑围仪中可夹持底座其中一种结构示意图；

图3是脑围仪中可夹持底座另一种结构示意图；

图4是脑围仪夹持支架结构示意图；

图5是脑围仪实施例二结构示意图（省略激光仪）；

图6是脑围仪支撑架后视图；

图7是脑围仪使用状态下的结构示意图；

图8是脑规尺实施例一结构示意图；

图9是脑规尺实施例二结构示意图；

图10是脑规尺中销轴、连接块、螺钉连接结构示意图；

图11是脑规尺中第一滑动柱、第一压帽、第一承压台的结构示意图；

图12是脑规尺中第二滑动柱、第二压帽、第二承压台的结构示意图；

图13为患者头定位标识线立体图；

图14是方法流程框图。

附图标记说明:

1可夹持底座；101第一夹持板；102第二夹持板；103销轴；104弹簧；105卡板；106螺丝杆；107旋转手柄；108移动板；2万向杆；3夹持支架；301底板；302第一弹性夹片；303第二弹性夹片；304挡台；4激光仪；5支撑架；6滑槽；7滑柱；8螺帽。

21第一卡臂；22第二卡臂；23销轴；24弯脚部；25尖刺部；26定位环；27弧形滑槽；28连杆；29连接块；210螺钉；211第一滑动柱；212第一压帽；213第二滑动柱；214第二压帽；215第一承压台；216第二承压台；

31冠状线标识线；32听眦线标识线；33矢状线标识线。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

实施例一

如图1、图2、图4、图8所示，本实施例提出了基于影像数据的颅脑病灶定位装置，包括脑围仪和脑规尺，其中，脑围仪包括激光仪；脑规尺，包括第一卡臂21和第二卡臂22，第一卡臂21的一端与第二卡臂22的一端通过销轴23铰接在一起；第一卡臂21与第二卡臂22均具有弧形的弯脚部24，弯脚部24的端部连接有尖刺部25，当两个尖刺部25对合时，第一卡臂21与第二卡臂22之间形成一容纳空腔。尖刺部25的设置便于对准病灶中心与标志点两个点位，从而减小测量误差，可提高测量精度；弯脚部24的设置，可增大第一卡臂21与第二卡臂22之间的容纳空间，方便容纳头颅，头颅上的任意两点距离都方便测量，应用更加广泛。

在使用时，转动第一卡臂21和第二卡臂22，使将尖刺部25对准病灶点与标志点，然后用直尺量取两个尖刺部25端点间的距离即可得到病灶点与标志点之间的距离。

脑围仪还包括可夹持底座1；

万向杆2，万向杆2的底部与可夹持底座1相连；

夹持支架3，万向杆2的顶部与夹持支架3相连，夹持支架3包括底板301，底板301上连接有弹性夹片，弹性夹片内部开设有夹持槽口；万向杆2直接与底板301相连。

激光仪4卡设在夹持槽口内。其中，激光仪4可发出直线型激光、十字型激光、弧形激光、弧形十字激光，在使用时，可根据实际情况选择不同的规格型号。

弹性夹片设置有两个，分别为上下布置的第一弹性夹片302和第二弹性夹片303，第二弹性夹片303的表面设置有一挡台304，激光仪4的底端面卡设在挡台304上，挡台304的设置可起到支撑作用，提高整个装置的稳定性。

为了进一步提高夹持的稳定性以及保护激光仪4外壳，弹性夹片内壁上连接有防滑硅胶垫，可增大摩擦以及起到保护作用，防止激光仪4外壳磨蹭，延长使用寿命。

可夹持底座1包括第一夹持板101和第二夹持板102，第一夹持板101与第二夹持板102之间通过销轴103相铰接；第一夹持板101与第二夹持板102的一端相贴合，第一夹持板101与第二夹持板102的另一端之间具有间隙，间隙内设置有弹簧104，弹簧104的顶部与第一夹持板101相连，弹簧104的底部与第二夹持板102相连。

在使用时，将可夹持底座1卡接在床沿或桌沿上，将激光仪4装夹在夹持支架3上，利用万向杆2可调整激光仪4的位置和角度，利用激光仪4照射可辅助画出标准的直线，便于对病灶点进行准确定位；整个装置具有结构简单、制作成本低、便于操作和调整、辅助定位准确的优点。

如图3所示，可夹持底座1还可具有另一种结构形式，它包括呈“匚”字型的卡板105，卡板105上螺纹连接有螺丝杆106，螺丝杆106的顶部伸入卡板105内部空腔中且连接有移动板108，螺丝杆106的底部连接有旋转手柄107，旋转手柄107设置在卡板105下方。移动板108的设置可增大接触面积，提高夹持稳定性。

为了方便转动，旋转手柄107外壁上设置有防滑纹。

通过将可夹持底座1设置有两种结构形式，一种利用弹簧104进行夹持，一种利用旋转螺丝杆106实现夹持和松开，可根据实际情况选择相适配的结构，局限性较小。

实施例二

如图5-7所示，脑围仪的其它结构同实施例一相同，不同之处在于，在本实施例中，万向杆2的顶部连接有呈弧形的支撑架5，支撑架5内部开设有呈弧形的滑槽6，滑槽6中滑动连接有滑柱7，滑柱7的一端连接有夹持支架3，滑柱7的另一端螺纹连接有螺帽8，螺帽8与夹持支架3分别设置在支撑架5的两侧。滑柱7的数量可设置有一个、两个或多个，相应的，激光仪4的数量可设置有一个、两个或多个。

在使用时，先松开螺帽8，然后滑动夹持支架3，调整夹持支架3的位置，当调整到合适位置时，拧紧螺帽8，完成对夹持支架3的定位，然后选择合适的激光仪4卡装在夹持支架3上，利用激光仪4照射的激光线可方便辅助在头皮层画出定位线。

另外，脑规尺还包括定位环26，定位环26与销轴23相连，定位环26中开设有弧形滑槽27，弧形滑槽27中滑动连接有第一滑动柱211和第二滑动柱213，第一滑动柱211的一端与第一卡臂21相连，第一滑动柱211上设置有第一承压台215，第一滑动柱211还螺纹连接有第一压帽212，第一承压台215与第一压帽212分别定位于定位环26的两侧面上；第二滑动柱213的一端与第二卡臂22相连，第二滑动柱213上设置有第二承压台216，第二滑动柱213还螺纹连接有第二压帽214，第二承压台216与第二压帽214分别定位于定位环26的两侧面上。

为了方便拆装，销轴23的顶部设置有连接块29，连接块29的外壁上连接有连杆28，连杆28的另一端与定位环26内壁相连；连接块29通过螺钉210与销轴23相连；连杆28的数量设置有两根。

在使用时，打开第一卡臂21与第二卡臂22，第一卡臂21与第二卡臂22在移动过程中，第一滑动柱211与第二滑动柱213也跟随其移动，当尖刺部5对准病灶点与标志点时，通过旋紧第一压帽212和第二压帽214，使定位环26夹紧在第一承压台215和第二承压台216上，从而完成第一卡臂21与第二卡臂22的限位，防止卡准后的尖刺部5出现轻微移位，从而防止出现较大测量误差。

本发明还提出了基于影像数据的颅脑病灶定位方法，采用基于影像数据的颅脑病灶定位装置，包括如下步骤：

S1、从影像数据中（以磁共振为例）找到正中矢状面，同时以鼻尖为基点，在影像系统上量出正中矢状位上头皮各点的直线距离，建立正中矢状面数据；

S2、通过脑围仪和脑规尺在头皮上画出正中矢状线；

S3、以冠状位外耳道平面与正中矢状面交点，建立冠状位平面数据，在影像系统上量出冠状位头皮上各点到正中矢状位的直线距离，通过脑围仪和脑规尺画出冠状位线；

S4、在影像系统上量出轴位上各点直线距离，此距离用以矫正矢状位、冠状位上各点的误差；

S5、矢状位、冠状位、轴位各平面所测的点相互矫正，可以得到神经手术需要的体表及颅内进行准确定位。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.基于影像数据的颅脑病灶定位装置，其特征在于，包括脑围仪和脑规尺，所述脑围仪包括激光仪；所述脑规尺包括第一卡臂和第二卡臂，所述第一卡臂的一端与所述第二卡臂的一端通过销轴铰接在一起；所述第一卡臂与第二卡臂均具有弧形的弯脚部，所述弯脚部的端部连接有尖刺部，当两个所述尖刺部对合时，所述第一卡臂与所述第二卡臂之间形成一容纳空腔；

所述脑围仪还包括可夹持底座；万向杆，所述万向杆的底部与所述可夹持底座相连；夹持支架，所述万向杆的顶部与所述夹持支架相连，所述夹持支架包括底板，所述底板上连接有弹性夹片，所述弹性夹片内部开设有夹持槽口；所述激光仪卡设在所述夹持槽口内；

所述脑规尺还包括定位环，所述定位环与所述销轴相连，所述定位环中开设有弧形滑槽，所述弧形滑槽中滑动连接有第一滑动柱和第二滑动柱，所述第一滑动柱的一端与所述第一卡臂相连，所述第一滑动柱上设置有第一承压台，所述第一滑动柱还螺纹连接有第一压帽，所述第一承压台与所述第一压帽分别定位于所述定位环的两侧面上；所述第二滑动柱的一端与所述第二卡臂相连，所述第二滑动柱上设置有第二承压台，所述第二滑动柱还螺纹连接有第二压帽，所述第二承压台与所述第二压帽分别定位于所述定位环的两侧面上。

2.根据权利要求1所述的基于影像数据的颅脑病灶定位装置，其特征在于，所述弹性夹片设置有两个，分别为上下布置的第一弹性夹片和第二弹性夹片，所述第二弹性夹片的表面设置有一挡台，所述激光仪的底端面卡设在所述挡台上。

3.根据权利要求1所述的基于影像数据的颅脑病灶定位装置，其特征在于，所述可夹持底座包括第一夹持板和第二夹持板，所述第一夹持板与所述第二夹持板之间通过销轴相铰接；所述第一夹持板与所述第二夹持板的一端相贴合，所述第一夹持板与所述第二夹持板的另一端之间具有间隙，所述间隙内设置有弹簧，所述弹簧的顶部与所述第一夹持板相连，所述弹簧的底部与所述第二夹持板相连。

4.根据权利要求1所述的基于影像数据的颅脑病灶定位装置，其特征在于，所述可夹持底座包括呈“匚”字型的卡板，所述卡板上螺纹连接有螺丝杆，所述螺丝杆的顶部伸入所述卡板内部空腔中且连接有移动板，所述螺丝杆的底部连接有旋转手柄，所述旋转手柄设置在所述卡板下方。

5.根据权利要求1所述的基于影像数据的颅脑病灶定位装置，其特征在于，所述万向杆的顶部连接有呈弧形的支撑架，所述支撑架内部开设有呈弧形的滑槽，所述滑槽中滑动连接有滑柱，所述滑柱的一端连接有所述夹持支架，所述滑柱的另一端螺纹连接有螺帽，所述螺帽与所述夹持支架分别设置在所述支撑架的两侧。

6.根据权利要求5所述的基于影像数据的颅脑病灶定位装置，其特征在于，所述销轴的顶部设置有连接块，所述连接块的外壁上连接有连杆，所述连杆的另一端与所述定位环内壁相连；所述连接块通过螺钉与所述销轴相连。

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